高剪切纖維離解機的製作方法

2023-06-17 01:47:36

專利名稱：高剪切纖維離解機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種纖維離解機，特別涉及一種高剪切纖維離解機。
背景技術：
因機械漿或化學機械漿、高卡伯值化學漿中，殘存著一定量的纖維束或纖維碎片，再加上單根纖維相對挺硬(與低卡伯值化學漿纖維相比)，導致紙張表面質地粗糙、平滑度較低，外觀質量和印刷效果較差。如果採用盤磨機處理紙漿來減少纖維束或纖維碎片的含量，雖然能夠起到一定的效果，但是隨之帶來的更大的副作用是紙漿受到打漿的強烈作用，造成紙漿打漿度的大幅度上升，纖維的切斷、分絲帚化等現象顯著，直接影響著後續的工藝操作。除盤磨機外，目前尚無其它有效的方法消除或大幅度減少纖維束或纖維碎片的含量。

發明內容
本發明的目的是為了克服現有技術中的不足，提供一種通過機械作用分離紙漿中的纖維束或纖維碎片的高剪切纖維離解機。本發明具有一定的軟化紙漿中單根纖維的功能，使處理後的紙漿中纖維束或纖維碎片含量大大降低，可降低95％左右；紙漿打漿度的上升幅度非常小。利用本發明高剪切纖維離解機處理後的紙漿作為紙張原料，成品紙張在保證機械強度不降低的條件下，其表面質地細膩、表面平滑度高。另外，本發明高剪切纖維離解機還可用於廢紙漿的脫墨處理，即通過機械作用使油墨粒子與纖維分離。
為了解決上述技術問題，本發明是以下述技術方案予以實現的。本發明高剪切纖維離解機，包括機架、動力單元、筒體和依次連接的多級操作單元，所述每一級操作單元包括設置在筒體內的螺旋輸送區和主工作區；所述螺旋輸送區包括螺旋軸上的等螺距螺葉，所述等螺距螺葉的一端與主工作區連接，在位於所述等螺距螺葉另一端的筒體壁上設置有進料口；所述主工作區包括一組設置在方形螺旋軸上的變螺距螺葉，所述一組變螺距螺葉為交錯地正、反向相互獨立地排列在方形螺旋軸上；在筒體位於所述主工作區軸向範圍內中間位置設置有與下一級操作單元連接的通道，所述通道上設置有卸料閥門；在位於所述變螺距螺葉的軸向長度範圍內的筒體壁的下方設置有一排濾孔；在所述筒體的下方設置有濾液盤；在所述主工作區的筒體上端設置有檢查口；在所述濾液盤的外側設置有檢查口。
本發明高剪切纖維離解機中，所述多級操作單元包括兩級或兩級以上的操作單元，每兩級操作單元之間設置有通道，所述通道中設置有溜板，所述通道上的卸料閥門由工作氣缸控制。所述筒體內螺旋軸的軸心與所述方形螺旋軸的軸心為同一條軸心線，所述螺旋軸的一端通過聯軸器與動力單元相聯，另一端的延長段形成方形螺旋軸，所述方形螺旋軸是由兩塊設置在螺旋軸延長段外圍的角鋼構成。所述機架上分別聯結有軸承座，用以固定由一段螺旋軸和一段方形螺旋軸組成的螺旋軸的位置。所述濾液盤軸向長度與所述一排濾孔的位置相對應；所述濾液盤的底部設置有排水管。所述檢查口上分別設置有密封裝置，所述檢查口的密封裝置的內表面上設置有防滑條。所述筒體兩端通過聯結在機架上的軸向密封而封密起來。所述每級操作單元分別設置有動力單元，所述動力單元包括調速電動機和減速箱。
本發明高剪切纖維離解機與現有技術相比的有益效果是(1)由於本發明高剪切纖維離解機是通過機械作用分離紙漿中的纖維束或纖維碎片的，可以改善紙漿纖維的物理性能，因此使處理後的紙漿中纖維束或纖維碎片含量大大降低，可降低95％左右，紙漿打漿度的上升幅度非常小，並且紙漿中的單根纖維得到一定程度的軟化，利用本發明高剪切纖維離解機處理後的紙漿作為紙張原料，成品紙張在保證機械強度不降低的條件下，其表面質地細膩、表面平滑度高。
(2)本發明高剪切纖維離解機除用於機械漿或化學機械漿、高卡伯值化學漿的處理外，還可用於廢紙漿的脫墨處理，即通過機械作用使油墨粒子與纖維分離。


圖1是本發明高剪切纖維離解機的側面結構示意圖；圖2是圖1中所示B-B位置的剖視圖，為了顯示全圖該圖縮小了比例；圖3是圖2中所示螺旋輸送區32局部結構示意圖；圖4是圖2中所示主工作區33局部結構示意圖；圖5是圖4中所述濾孔16結構的局部放大圖。
如下是本發明高剪切纖維離解機說明書附圖中主要附圖標記的說明1——減速箱 2——聯軸器 3——螺旋軸軸頭4、15——軸承座 5——軸向密封 6、14——機架7、22——檢查口 8——變螺距螺葉 9——防滑條10——螺旋軸10』——方形螺旋軸 11——等螺距螺葉12——筒體 13——進料口16——濾孔17——濾液盤18——排水管19——工作氣缸20——卸料閥門 21——溜板 30——動力單元31——操作單元 32——螺旋輸送區33——主工作區具體實施方式
下面結合附圖對本發明高剪切纖維離解機做進一步詳細描述。
如圖1至圖5所示，本發明高剪切纖維離解機的結構是，包括機架6和14、動力單元30、筒體12和依次連接的多級操作單元；所述動力單元30包括調速電動機和減速箱1；所述多級操作單元可以包括2級或3級操作單元31，所述每一級操作單元31包括設置在筒體12內的螺旋輸送區32和主工作區33；所述螺旋輸送區32包括螺旋軸10上的等螺距螺葉11，所述螺旋葉11的一端與主工作區33連接，其主要作用是將待處理的紙漿(濃度為8-30％)分散並均勻地輸送到主工作區33。位於所述螺旋軸10另一端的螺旋軸軸頭3通過聯軸器2與動力單元中的減速箱1和調速電動機相聯，用以實現傳遞扭矩。在位於所述螺旋葉11另一端的筒體12壁上設置有進料口13；所述主工作區33包括一組設置在方形螺旋軸10』上的變螺距螺葉8，所述方形螺旋軸10』是由兩塊設置在圓形軸外圍的角鋼構成，所述方形螺旋軸10』的軸心與所述螺旋軸10的軸心在同一條軸心線上，所述一組變螺距螺葉8為交錯正、反向相互獨立地排列在方形螺旋軸10』上。在筒體12位於所述主工作區33軸向範圍內中間位置設置有與下一級操作單元連接的通道，所述通道上設置有卸料閥門20，所述每級操作單元中的紙漿出口是由聯接在卸料閥門20上的工作氣缸19控制的，通常狀態下卸料閥門20處於關閉狀態；每兩極操作單元31之間設置有溜板21。在位於所述變螺距螺葉8的軸向長度範圍內的筒體12壁的下方設置有一排濾孔16；在所述筒體12的下方設置有濾液盤17，所述濾液盤17軸向長度與所述一排濾孔16的位置相對應；所述濾液盤的底部設置有排水管18；在所述主工作區33的筒體12上端設置有檢查口7，其密封蓋內表面呈圓弧形，與筒體12內表面相吻合，以保證主工作區33區域內筒體12表面結構的完整性；在所述濾液盤17的外側設置有檢查口22，所述檢查口7、22上分別設置有密封裝置，在主工作區33區域內的筒體12上部設有檢查口7，另外，在該密封蓋內表面上還設置了若干防滑條9，用於增加筒體12內表面附近紙漿的擾動，使紙漿所受到的處理程度均勻一致。所述筒體12兩端通過聯結在機架6和機架14上的軸向密封5而封密起來。所述機架6和機架14上聯結有軸承座4和軸承座15，將由一段圓形螺旋軸10和一段方形螺旋軸10』組成的螺旋軸的位置固定。所述每級操作單元31分別設置有動力單元30。每級操作單元31採用獨立的傳動機構，並可在一定範圍內實現速度調節。
本發明高剪切纖維離解機的工作過程是首先，待處理的紙漿由進料口13進入高剪切纖維離解機的螺旋輸送區32，螺旋輸送區32由筒體12、等螺距螺葉11以及螺旋軸10組成，所述螺旋輸送區32中的螺旋軸10旋轉帶動其上的等距螺旋葉11旋轉，從而待處理的紙漿(一般濃度為8-30％的紙漿)在輸送螺旋的作用下被均勻分散並被輸送至主工作區33處理；主工作區33由筒體12、方形螺旋軸10』和非連續性變螺距螺葉8組成，所述方形螺旋軸10』是在圓形軸外包覆兩塊角鋼並與被包覆的圓形軸焊接成為一個整體，而且圓形軸是螺旋軸10的延長段，即方形螺旋軸10』的軸心與螺旋軸10的軸心為同一條軸心線。由於主工作區33中的方形螺旋軸10』與螺旋輸送區32中的螺旋軸10是同軸旋轉的，上述螺旋輸送區32中的等距螺旋葉11輸送到主工作區33中的紙漿，在方形螺旋軸10』上分布的非連續性、變螺距螺葉8的擠壓作用下，紙漿充滿整個主工作區33，紙漿中纖維間的游離水分被進一步擠出，並通過筒體12下端筒壁上的濾孔16流入濾液盤17中，最終從濾液盤17下方的排水管18排出高剪切纖維離解機。濾液盤17的下方設有檢查口22，便於清理濾液盤17內的紙漿和檢查濾板的堵塞情況。
其次，由於紙漿濃度的提高，纖維間的相互揉搓、擠壓、剪切作用增強，電動機輸入的機械能被轉化為熱能。纖維束或纖維碎片、廢紙漿中油墨與纖維間的粘結物質以及挺硬的單根纖維在熱力學作用下很快被軟化，通過機械的作用，纖維束或纖維碎片以及廢紙漿中的油墨粒子與纖維之間很快被離解和分散。主工作區33內方形螺旋軸10』以及特殊的正、反向變螺距螺葉8，使紙漿沿離解機徑向方向內外可以產生交替混合，以實現筒體12內表面、變螺距螺葉8、方形螺旋軸10』與纖維之間以及纖維與纖維之間的相互作用基本保持均勻，使紙漿纖維儘可能受到均等程度作用。當操作單元31內的紙漿處理達到預期的工藝要求時，即當主工作區33出口處的紙漿壓力達到一定值時，紙漿才能在主工作區33末端螺葉的推力作用下將卸料閥門20推開，卸料閥門20將被處理後的紙漿推開一定的高度並使紙漿擠出該操作單元31，通過溜板21進入下一級操作單元，或結束整個處理過程，輸送至其它工序。
由於本發明高剪切纖維離解機是通過機械作用分離紙漿中的纖維束或纖維碎片的，可以改善紙漿纖維的物理性能，因此使處理後的紙漿中纖維束或纖維碎片含量大大降低，可降低95％左右，紙漿打漿度的上升幅度非常小，並且紙漿中的單根纖維得到一定程度的軟化。另外，本發明高剪切纖維離解機還可用於廢紙漿的脫墨處理，即通過機械作用使油墨粒子與纖維分離。
儘管上面結合附圖對本發明高剪切纖維離解機的優選實施例進行了描述，但是本發明並不局限於上述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本實發明的啟示下，在不脫離本發明宗旨和權利要求所保護的範圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬於本發明的保護之內。
權利要求
1.一種高剪切纖維離解機，包括機架(6、14)、動力單元(30)和筒體(12)，其特徵在於還包括依次連接的多級操作單元，所述每一級操作單元(31)包括設置在筒體(12)內的螺旋輸送區(32)和主工作區(33)；所述螺旋輸送區(32)包括螺旋軸(10)上的等螺距螺葉(11)，所述等螺距螺葉(11)的一端與主工作區連接，在位於所述等螺距螺葉(11)另一端的筒體(12)壁上設置有進料口(13)；所述主工作區(33)包括一組設置在方形螺旋軸(10』)上的變螺距螺葉(8)，所述一組變螺距螺葉(8)為交錯地正、反向相互獨立地排列在方形螺旋軸(10』)上；在筒體(12)位於所述主工作區(33)軸向範圍內中間位置設置有與下一級操作單元連接的通道，所述通道上設置有卸料閥門(20)；在位於所述變螺距螺葉(8)的軸向長度範圍內的筒體(12)壁的下方設置有一排濾孔(16)；在所述筒體(12)的下方設置有濾液盤(17)；在所述主工作區(33)的筒體(12)上端設置有檢查口(7)；在所述濾液盤(17)的外側設置有檢查口(22)。
2.根據權利要求1所述高剪切纖維離解機，其中，所述多級操作單元包括兩級或兩級以上操作單元(31)，每兩極操作單元(31)之間設置有通道，所述通道中設置有溜板(21)，所述通道上的卸料閥門(20)由工作氣缸(19)控制。
3.根據權利要求1所述高剪切纖維離解機，其中，所述筒體(12)內螺旋軸(10)的軸心與所述方形螺旋軸(10』)的軸心為同一條軸心線，所述螺旋軸(10)的一端通過聯軸器(2)與動力單元(30)相聯，所述螺旋軸(10)另一端的延長段形成方形螺旋軸(10』)，所述方形螺旋軸(10』)是由兩塊設置在螺旋軸(10)延長段外圍的角鋼構成。
4.根據權利要求1或3所述高剪切纖維離解機，其中，所述機架(6)和機架(14)上分別聯結有軸承座(4)和軸承座(15)，用以固定由一段螺旋軸(10)和一段方形螺旋軸(10』)組成的設備主軸的位置。
5.根據權利要求1所述高剪切纖維離解機，其中，所述濾液盤(17)軸向長度與所述一排濾孔(16)的位置相對應；所述濾液盤的底部設置有排水管(18)。
6.根據權利要求1所述高剪切纖維離解機，其中，所述檢查口(7)和檢查口(24)上分別設置有密封裝置，所述檢查口(7)的密封裝置的內表面上設置有防滑條(9)。
7.根據權利要求1所述高剪切纖維離解機，其中，所述筒體(12)兩端通過聯結在機架(6)和機架(14)上的軸向密封(5)而封密起來。
8.根據權利要求1所述高剪切纖維離解機，其中，所述每級操作單元分別設置有動力單元(30)，所述動力單元(30)包括調速電動機和減速箱(1)。
全文摘要
本發明公開了一種通過機械作用分離紙漿中的纖維束或纖維碎片的高剪切纖維離解機。包括機架、動力單元、筒體和依次連接的多級操作單元，所述每級操作單元包括設置在筒體內的螺旋輸送區和主工作區；所述螺旋輸送區包括螺旋軸上的等螺距螺葉，所述等距螺旋葉的一端與主工作區連接，另一端對應的筒體壁上設置有進料口；所述主工作區包括一組設置在方形螺旋軸上的變螺距螺葉，所述一組變螺距螺葉為交錯地正、反向相互獨立地排列在方形螺旋軸上；在筒體位於所述主工作區軸向範圍內中間位置設置有與下一級操作單元連接的通道，所述通道上設置有卸料閥門；在變螺距螺葉的軸向長度範圍內的筒體壁的下方設置有一排濾孔；在所述筒體的下方設置有濾液盤。
文檔編號D21B1/32GK1746422SQ20051001490
公開日2006年3月15日 申請日期2005年8月30日 優先權日2005年8月30日
發明者侯慶喜, 盧曉江, 何迎春, 陳克復 申請人:天津科技大學