專利名稱：粉碎木漿片料的改進方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)用在加工裝置中的粉碎原料的方法，尤其是但不是唯一地涉及用在諸如膜片、管子和纖維制品等纖維素材料生產(chǎn)中的纖維素基原料。
用木纖維作為許多不同工業(yè)加工廠的原料已為人們熟知。木纖維可以以木漿片料卷的形式供應(yīng)給用戶，這種木漿片料在加工的初始階段必須打碎成小碎片。本發(fā)明是關(guān)于把木纖維片料打碎以生產(chǎn)出供后續(xù)加工用的小碎片的方法。
木漿通常以卷料的形式供應(yīng)給用戶，各卷料根據(jù)片料的至少一種主要特性來分類，用戶根據(jù)對那些現(xiàn)時可用作原料的卷料所具有的主要特性的估計價值來選擇將哪一種卷料用于生產(chǎn)原料。本發(fā)明尤其是但不是唯一地應(yīng)用于后續(xù)加工所需的最終原料是通過把從許多不同卷料拉出的片料切碎成的小碎片混合在一起而形成的場合。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種從至少一個木漿片料生產(chǎn)粉碎的木纖維原料的方法包括把至少一個木漿片料進給到由第一排和第二排相互反向旋轉(zhuǎn)的盤狀切割刀之間的交咬處形成的切割區(qū)域，至少一排切割刀有鉤頭，以便由于咬入而將片料鉤拉到兩排切割刀之間，從而把片料撕裂成小片或碎片，同時在交咬處的下游收集撕裂的碎片，并以氣力把它們輸送到加工裝置。
每一排上的盤狀切割刀都是與間隔件適當交錯設(shè)置的，第一排上的盤狀切割刀和間隔件與第二排上的間隔件和盤狀切割刀交錯對插。
便利的是，各盤狀切割刀都有多個鉤頭。每一切割刀盤有四個以上鉤頭為合適，有五至十個鉤頭為較好，有七個鉤頭為更好。各間隔件的厚度可與所用的盤狀切割刀的厚度不相上下，可在20至40毫米之間，尤其是約30毫米的厚度是非常合適的。
各排上的切割刀和間隔件需要支承在延伸于切割區(qū)域的整個長度的一根軸上。兩根軸可由一對電動機以相同的轉(zhuǎn)速驅(qū)動。
固定的梳板有設(shè)置在各排上的盤狀切割刀和間隔件之間的梳齒，每個梳板上的各梳齒位于相應(yīng)的軸的下面，并從切割區(qū)域的輸出開口邊緣向其中心突出。梳板能確保從漏斗供給切割區(qū)域的片料只能供給到兩排盤狀切割刀之間，以及阻止離開切割區(qū)域的撕裂的材料返回到漏斗，從而防止材料兩次經(jīng)過切碎機。
可取的是，在被兩排交錯對插的盤狀切割刀和盤狀間隔件粉碎之后，撕裂的碎片被送入一個風機，該風機以氣力把撕裂的碎片向下游送到一個后續(xù)加工步驟，同時機械地攪拌撕裂的碎片以確保把它們分散開，為后續(xù)的處理(例如與液體攪和在一起)作準備。
適用的是，木漿片料是以由幾層相互疊在一起的多層疊片的形式被送到切割區(qū)域。更適用的是，木漿可以以兩種或多種不同的多層木漿疊片的形式被送到切割區(qū)域。
可根據(jù)木漿片的某些已知參數(shù)特性來挑選有n層不同片料的多層疊片中的每一層，從而使多層疊片具有一種在所述參數(shù)特性價值選擇范圍內(nèi)的所選參數(shù)特性的總合價值。方便的是，通過粉碎兩種或多種不同的多層疊片以形成大量的片料碎片而生產(chǎn)出原料，其中各多層疊片具有不同的層數(shù)。
層層相疊的n層片料的多層疊片可用設(shè)備來形成，該設(shè)備具有一個支承著多個不同的并排排列的木漿片料料卷的卷料架，還有用于從每一所述料卷拉出片料以形成一個層層相疊的有n層片料的多層疊片的裝置，還有構(gòu)成這一設(shè)備的輸出的用于把所述多層疊片送到切割區(qū)域的裝置。
n一般在4和12之間。
在纖維素類纖維制品的生產(chǎn)中，眾所周知，需要用木漿片料粉碎成的碎片作為原料。后續(xù)的加工主要是決定于大量碎片的總合特性。本發(fā)明以其幾個不同的方面涉及生產(chǎn)大量具有所需總合特性的木漿片碎片的一種新穎方法。
就片狀木漿的料卷而言，供應(yīng)商根據(jù)以預(yù)定方式用木漿生產(chǎn)的液體產(chǎn)品的粘度來劃分一個卷上的片狀材料的等級，并把標明有粘度等級的卷料供應(yīng)給用戶。于是，用戶可以從可供使用的卷料范圍來挑選那些具有他用作特定原材料所需的粘度等級的卷料。
合乎需要的是，在把挑選的具有所需粘度等級的多個不同料卷的木漿片料粉碎成碎片原料之前，多個料卷上的片料被拉到一起而形成一個被送到諸如木漿粉碎機的多層疊片，在粉碎機中，疊片被兩個相互反轉(zhuǎn)的盤狀切割刀粉碎于其間，從而在粉碎機的輸出口形成所需的原料。
通過把一個多層疊片在相互反轉(zhuǎn)的盤狀切割刀之間撕成層疊小片并隨后把它們打散成單個的碎片的簡單辦法，我們發(fā)現(xiàn)可以簡化原料的制備，并可更好地控制所需原料的生產(chǎn)。
在一個較佳的結(jié)構(gòu)布置中，為每一疊片采用一個獨立的卷料架來形成兩個或多個分開的多層疊片，以預(yù)選的速比把從一個卷料架拉出的疊片材料和從另一個卷料架拉出的疊片材料送到木漿粉碎機而生產(chǎn)出原料。
符合需要的是，第一個卷料架僅帶有粘度等級較低的卷料(以下稱為“LV”)，而第二個卷料架載有粘度等級較高的卷料(以下簡稱“HV”)，來自兩個卷料架的多層疊片在切割區(qū)域被切碎成粉碎的原料。
如果粉碎的原料是用于生產(chǎn)纖維素類纖維制品，我們發(fā)現(xiàn)，不僅控制供入切割區(qū)域的LV疊片的粘度等級的總合數(shù)值是重要的，而且控制供入切割區(qū)域的HV疊片的粘度等級的總合數(shù)值也是重要的，進而控制所生產(chǎn)的最終粉碎原料中LV疊片與HV疊片的比例。
在僅用兩個卷料架的情況中，在每一卷料架上裝不同數(shù)量的料卷是方便的。一個合適的布置是令離開LV卷料架的疊片有2p/3層片料，令離開HV卷料架的疊片有p/3層片料，p是一個3的倍數(shù)且不小于6的整數(shù)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)p等于12是一個特別合適的布置。
在該或各卷料架中，可將各料卷的片料供入有一對輥子的開卷工位，各輥子的圓周的一部分與開卷的片料接觸，下游的每一對輥子形成在該卷料架形成的合成疊片的送進路徑。每對輥子中的一個連接于一運動傳感裝置，用以探測在開卷工位片料是否由于比如在該料卷上的片料斷裂或用完而不再進給。
方便的是，由該或各卷料架形成的多層疊片的進給路徑設(shè)置在那個卷料架中的所有料卷的下面。該或各卷料架的出口處可以設(shè)置一對形成一種輥進作用的輥子，驅(qū)動所述形成輥進作用的一個或兩個輥子來進給疊片，從而將片料從各為疊片提供片層的料卷拉出，通過出口處的輥進作用而進入切割區(qū)域，在那兒，旋轉(zhuǎn)的盤狀切割刀把所有的片層一起切碎成大量分開的碎片。
如果后續(xù)的加工包括把碎片制成為粘稠的膠狀物用以隨后在一纖維浴槽中紡絲，則碎片的合適尺寸是在3至30平方厘米之間。碎片尺寸在2和20平方厘米之間更好，在5至15平方厘米之間最好。
通過在有撕裂齒的以較慢速度旋轉(zhuǎn)的盤狀切割刀之間撕裂或切碎木漿片的多層疊片，可能形成分開的多層小片，而沒有明顯的邊緣壓實現(xiàn)象出現(xiàn)在其上或隨后散開的碎片上。邊緣壓實會使局部密度增大，它又會影響用液體處理碎片的后續(xù)加工步驟的反應(yīng)速度。
在漿片粉碎機的下游攪拌撕裂下來的小片可克服從多層疊片撕裂成的層疊小片以多層形狀壓實在一起的任何趨勢，而且我們已發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)這種攪拌的一個特別合適的方法是設(shè)置風機來以氣力輸送撕裂的小片，撕裂的小片通過風機，同時與風機的轉(zhuǎn)子接觸。用一個以約1800轉(zhuǎn)每分旋轉(zhuǎn)的離心風機可以達到很好的將撕裂的層疊小片打散成碎片的效果。可以對接觸流經(jīng)風機殼體內(nèi)的干漿碎片的轉(zhuǎn)子葉片進行加強，以降低其磨損。
下面將通過一個例子、結(jié)合附圖來描述實施本發(fā)明之方法的設(shè)備的一個實施例，其中

圖1是設(shè)計成按照本發(fā)明工作的漿片切碎機的切割區(qū)域的側(cè)視截面示意圖；圖2是通過圖1示出的切碎機的切割區(qū)域的II—II線的截面圖；圖3是設(shè)計成作為在向圖1和圖2所示的漿片切碎機供給多層漿片的兩排卷料架的示意圖，圖4是在圖3中示出的卷料架之一的出口端的局部放大圖，它示出了作為粉碎的原料的前身所形成的多層疊片；圖5是離開卷料架的多層疊片的示意俯視圖；圖6是由圖1和2的粉碎機從漿片上撕下來的碎片的俯視圖。
圖1和2示出了一臺漿片粉碎機10，其適用于從供入該粉碎機的木漿片生產(chǎn)出撕裂的碎片。
漏斗11接納以預(yù)定進給速度從上面下來的片料，并把它送入由兩排13a、13b交錯對插的盤狀切割刀14和形成刀片交咬處的盤形間隔件15形成的切割區(qū)12。各排上的切割刀14和間隔件15固定地支承在各自的旋轉(zhuǎn)軸16a、16b上，各軸由各自的電動機17驅(qū)動。兩個電動機以相對的方向驅(qū)動軸(見圖1)，使切割刀上的鉤頭14a把經(jīng)漏斗11送進的片料撕裂成碎片，進而使撕裂成的碎片向下通過交咬處到達粉碎機11的出口。
如圖所示，各盤狀切割刀均有七個齒14a，但也可有其它的齒結(jié)構(gòu)。
各盤狀切割刀14的寬度(即在軸的軸線方向的尺度)和片料疊片進入切割區(qū)域的進給速度決定著由片料撕裂成的小片的大小，而所示的結(jié)構(gòu)中各切割刀和間隔件的寬度均為31毫米，如此能生產(chǎn)出一個尺寸約為30毫米的小片，其另一尺寸取決于片料的進給速度，但在一般情況下，碎片(見圖6)40的尺寸為10平方厘米左右是比較好的。
梳板18a、1 8b的齒18在切割區(qū)域12的下游側(cè)交錯于切割刀14和間隔件15之間，以防止片料離開漏斗11而不通過兩排刀13a、13b之間的交咬處，同時可清理掉切割齒上的撕裂碎片。
盤狀切割刀14的外徑為260毫米，間隔件的外徑約為160毫米。以約140轉(zhuǎn)每分鐘的轉(zhuǎn)速驅(qū)動各軸16a、16b。這樣，片料的加工速率可以是24米每分鐘左右。
理想的是，漏斗11的長度稍微超過進入漏斗的片料的寬度，在片料的寬度為1米的情況下，已證實漏斗的長度為1070毫米左右是合適的，這樣在每排上安裝約17個盤狀切割刀(總共34個)。
一種特別適用的漿片粉碎機10是以在英國由Carclo工程集團PLC售銷的Birkett Cutmaster AZ45機器為基礎(chǔ)的。
圖3示出木漿加工裝置的一部分，其中示出了一個LV卷料架20和一個HV卷料架30，各卷料架把各自輸出的片料送到漿片粉碎機10。
LV卷料架20包括八個料卷21a至21h，各料卷把片料向下送到各自的一對導(dǎo)輥23a、24a至23h、24h。
一對輥子25、26之間的輥隙構(gòu)成LV架20的出口端，這對輥子摩擦地貼合于由八層片料22a至22h組成的疊片。適當?shù)仳?qū)動兩個輥子25、26，以產(chǎn)生一所需的疊片進給速度，并產(chǎn)生把片料從各料卷21a……21h拉出來的驅(qū)動牽拉力。
為了控制片料從各自的料卷到疊片進給線的路徑，用導(dǎo)輥23a……23h和24a……24h分別靠壓在各自的片料上，并以其圓周的一部分與片料接觸，這種接觸程度在正常情況下足以確保進給的片料與至少各上面的輥子23a……23h之間不會有明顯的打滑。各輥子23a……23h一一對應(yīng)地連接一運動傳感裝置(以27a……27h示意地表示)，這些傳感裝置用來測定片料由于比如發(fā)生斷裂或料卷的片料用完而不能從各自的料卷送進。
HV卷料架30的結(jié)構(gòu)與LV卷料架的相似，為方便起見，用標號31—37與在LV卷料架的描述中所用的標號21—27相對應(yīng)。然而，將會注意到，HV卷料架僅有四個料卷，所以，“d”是用于與HV卷料架中的各料卷有關(guān)的最后標示字母。給離開LV卷料架20的額定為八層的疊片編號為28，給離開HV卷料架30的額定為四層的疊片編號為38。這些多層疊片28和38被一起送到在前面結(jié)合圖1和2描述過的，并在圖3用標號10示出的漿片粉碎機。
由于兩個卷料架的疊片牽拉輥對25∶26和35∶36是互相獨立的，因此，可獨立地選擇兩疊片28和38的進給速度，以使離開漿片粉碎機10的粉碎材料有一個所需的最終原料組分配比。
圖4是離開LV卷料架20的疊片28的側(cè)視圖，圖5是其俯視圖。圖4中示出八層22a到22h，但圖5中僅示出七層，片層22d不見了，這是由于料卷21d的材料用完了。
圖6示出從送入漿片粉碎機10的疊片28、38之一的一層撕下的碎片40。該碎片的面積約為10平方厘米，這一尺度的碎片的特點在于，從這一層上撕下的碎片不會與從相鄰層撕下的碎片永久性地貼在一起，因而能確保形成碎片40之撕裂周邊的邊緣部分不會有(或不會明顯地有)壓實現(xiàn)象。在粉碎機10的輸出直接送到一連續(xù)加工裝置的情況下，碎片之間沒有粘連是很重要的(雖然在分批間歇加工裝置中不是很重要，因為在一個加工批量內(nèi)的局部不均一性通常沒有明顯影響)。碎片40沒有任何明顯的邊緣壓實現(xiàn)象將有助于碎片在隨后的加工中消化在液體中。
在刀葉風機50的殼體內(nèi)攪拌碎片能破壞從多層片料撕下的層疊小片形成的各碎片40之間的任何暫時粘連，該風機50用來把碎片40的撕裂小片從粉碎機10吸出，并把它們吹送到某個在下游的生產(chǎn)纖維制品55的加工裝置51。
風機50可以是用在廢物處理中用于接收由切紙機或薄膜裁切機切下來的邊條廢料并把它們打成碎片以便于處置那類機器。粉碎機10撕下的碎片像雪片一樣被導(dǎo)入離心風機50的轉(zhuǎn)子的中心區(qū)域，并在徑向地向切向設(shè)置的風機出口運動中受到轉(zhuǎn)子葉片的攪拌。攪拌的程度可由轉(zhuǎn)子及與之相配的殼體的結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)速來控制。也可以由刀葉風機50使碎片40的尺寸進一步減小。但是以能把撕裂的碎片打散成單個碎片40的程度進行攪拌通常就滿足需要了。
在本發(fā)明的方法用于從HV多層疊片38和與一獨立的LV多層疊片28生產(chǎn)原料時，通常HV疊片以比LV疊片低的速度進給到漏斗11。這樣從HV疊片撕下的碎片就比從LV疊片撕下的碎片小。這種不同尺寸的碎片混合可能便于所生產(chǎn)的原料的后續(xù)處理。
上述代表本發(fā)明的一個實施例，應(yīng)該理解，在下述權(quán)利要求范圍內(nèi)還可有其它的結(jié)構(gòu)布置。
權(quán)利要求
1.一種從至少一片木漿片料制成供纖維素溶液生產(chǎn)裝置用的粉碎木纖維原料的方法，其特征在于該方法包括(a)把至少一片片料送入由相互相對旋轉(zhuǎn)的第一排和第二排圓盤狀切割刀(14)之間的交咬處形成的粉碎機(10)的切割區(qū)域(12)，至少一排切割刀設(shè)置有鉤頭(14a)，以牽拉兩排切割刀之間的片料通過交咬處，從而把片料撕成小片，以及(b)在交咬處的下游接納撕碎的小片，并以氣力把它們送到加工裝置(51)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，木漿是以由4至12層木漿片料互相疊成的多層疊片(28、38)的形式送入切割區(qū)域。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，木漿是以至少兩種不同的木漿片料多層疊片的形式送入切割區(qū)域。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，每一個疊片有2p/3層片料，第二個疊片有p/3層片料，p是一個3的倍數(shù)且不小于6的整數(shù)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括下列步驟(c)在第一卷料架(20)上安裝多個具有第一特性范圍的木漿片料卷，(d)從第一卷料架(20)上的各料卷(21a-h)拉出片料，并使各片料層層相疊，從而形成第一個多層疊片(28)，以及(e)從第一個卷料架抽出第一個多層疊片，并將其導(dǎo)入粉碎機的切割區(qū)域。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，設(shè)有用以形成第二個多層疊片(38)的第二個卷料架(30)，所述第一個和第二個疊片一起被送入粉碎機的切割區(qū)域(12)。
7.如權(quán)利要求3、4或6所述的方法，其特征在于，第一個多層疊片(28)由粘度等級在第一粘度范圍內(nèi)的片料組成，第二個多層疊片(30)由粘度等級在比所述第一粘度范圍高的第二粘度范圍內(nèi)的片料組成。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，第二個疊片送到切割區(qū)域的進給速度低于第一個疊片送到切割區(qū)域的進給速度。
9.如上述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，該方法還包括下列步驟(f)在交咬處的下游把撕裂的小片接納在風機(50)的殼體內(nèi)，該風機(50)有一個可轉(zhuǎn)動地安裝在殼體內(nèi)帶有葉片的轉(zhuǎn)子，(g)由帶葉片的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的氣流把撕裂的小片抽吸通過風機殼體，以及(h)在殼體內(nèi)撕裂的小片通過與帶葉片的轉(zhuǎn)子碰撞而被打散，形成分散的木漿碎片。
10.如上述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，撕裂的木漿小片的面積在2至20平方厘米之間。
全文摘要
通過把多層相疊的木漿片料粉碎成層疊的小片，并在一產(chǎn)生傳送氣流的風機內(nèi)攪拌層疊的小片使之分散成單個的木漿碎片，將其用作生產(chǎn)纖維素類纖維制品的原料。
文檔編號D01F2/00GK1124049SQ9419218
公開日1996年6月5日 申請日期1994年5月20日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月24日
發(fā)明者加里·愛德華德·喬治·格雷, 伊恩·理查德·杰克 申請人:考脫沃茲纖維(控股)有限公司