CN100347374C

CN100347374C - 高剪切纤维离解机

Info

Publication number: CN100347374C
Application number: CNB2005100149021A
Authority: CN
Inventors: 侯庆喜; 卢晓江; 何迎春; 陈克复
Original assignee: Tianjin University of Science and Technology
Current assignee: Tianjin University of Science and Technology
Priority date: 2005-08-30
Filing date: 2005-08-30
Publication date: 2007-11-07
Anticipated expiration: 2025-08-30
Also published as: CN1746422A

Abstract

本发明公开了一种通过机械作用分离纸浆中的纤维束或纤维碎片的高剪切纤维离解机。包括机架、动力单元、筒体和依次连接的多级操作单元，所述每级操作单元包括设置在筒体内的螺旋输送区和主工作区；所述螺旋输送区包括螺旋轴上的等螺距螺叶，所述等距螺旋叶的一端与主工作区连接，另一端对应的筒体壁上设置有进料口；所述主工作区包括一组设置在方形螺旋轴上的变螺距螺叶，所述一组变螺距螺叶为交错地正、反向相互独立地排列在方形螺旋轴上；在筒体位于所述主工作区轴向范围内中间位置设置有与下一级操作单元连接的通道，所述通道上设置有卸料阀门；在变螺距螺叶的轴向长度范围内的筒体壁的下方设置有一排滤孔；在所述筒体的下方设置有滤液盘。

Description

高剪切纤维离解机

技术领域

本发明涉及一种纤维离解机，特别涉及一种高剪切纤维离解机。

背景技术

因机械浆或化学机械浆、高卡伯值化学浆中，残存着一定量的纤维束或纤维碎片，再加上单根纤维相对挺硬(与低卡伯值化学浆纤维相比)，导致纸张表面质地粗糙、平滑度较低，外观质量和印刷效果较差。如果采用盘磨机处理纸浆来减少纤维束或纤维碎片的含量，虽然能够起到一定的效果，但是随之带来的更大的副作用是纸浆受到打浆的强烈作用，造成纸浆打浆度的大幅度上升，纤维的切断、分丝帚化等现象显著，直接影响着后续的工艺操作。除盘磨机外，目前尚无其它有效的方法消除或大幅度减少纤维束或纤维碎片的含量。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种通过机械作用分离纸浆中的纤维束或纤维碎片的高剪切纤维离解机。本发明具有一定的软化纸浆中单根纤维的功能，使处理后的纸浆中纤维束或纤维碎片含量大大降低，可降低95％左右；纸浆打浆度的上升幅度非常小。利用本发明高剪切纤维离解机处理后的纸浆作为纸张原料，成品纸张在保证机械强度不降低的条件下，其表面质地细腻、表面平滑度高。另外，本发明高剪切纤维离解机还可用于废纸浆的脱墨处理，即通过机械作用使油墨粒子与纤维分离。

为了解决上述技术问题，本发明是以下述技术方案予以实现的。本发明高剪切纤维离解机，包括机架、动力单元、筒体和依次连接的多级操作单元，所述每一级操作单元包括设置在筒体内的螺旋输送区和主工作区；所述螺旋输送区包括螺旋轴上的等螺距螺叶，所述等螺距螺叶的一端与主工作区连接，在位于所述等螺距螺叶另一端的筒体壁上设置有进料口；所述主工作区包括一组设置在方形螺旋轴上的变螺距螺叶，所述一组变螺距螺叶为交错地正、反向相互独立地排列在方形螺旋轴上；在筒体位于所述主工作区轴向范围内中间位置设置有与下一级操作单元连接的通道，所述通道上设置有卸料阀门；在位于所述变螺距螺叶的轴向长度范围内的筒体壁的下方设置有一排滤孔；在所述筒体的下方设置有滤液盘；在所述主工作区的筒体上端设置有第一检查口；在所述滤液盘的外侧设置有第二检查口。

本发明高剪切纤维离解机中，所述多级操作单元包括两级或两级以上的操作单元，每两级操作单元之间设置有通道，所述通道中设置有溜板，所述通道上的卸料阀门由工作气缸控制。所述筒体内螺旋轴的轴心与所述方形螺旋轴的轴心为同一条轴心线，所述螺旋轴的一端通过联轴器与动力单元相联，另一端的延长段形成方形螺旋轴，所述方形螺旋轴是由两块设置在螺旋轴延长段外围的角钢构成。所述机架上分别联结有轴承座，用以固定由一段螺旋轴和一段方形螺旋轴组成的螺旋轴的位置。所述滤液盘轴向长度与所述一排滤孔的位置相对应；所述滤液盘的底部设置有排水管。所述第一、第二检查口上分别设置有密封装置，所述第一检查口的密封装置的内表面上设置有防滑条。所述筒体两端通过联结在机架上的轴向密封而密封起来。所述每级操作单元分别设置有动力单元，所述动力单元包括调速电动机和减速箱。

本发明高剪切纤维离解机与现有技术相比的有益效果是：

(1)由于本发明高剪切纤维离解机是通过机械作用分离纸浆中的纤维束或纤维碎片的，可以改善纸浆纤维的物理性能，因此使处理后的纸浆中纤维束或纤维碎片含量大大降低，可降低95％左右，纸浆打浆度的上升幅度非常小，并且纸浆中的单根纤维得到一定程度的软化，利用本发明高剪切纤维离解机处理后的纸浆作为纸张原料，成品纸张在保证机械强度不降低的条件下，其表面质地细腻、表面平滑度高。

(2)本发明高剪切纤维离解机除用于机械浆或化学机械浆、高卡伯值化学浆的处理外，还可用于废纸浆的脱墨处理，即通过机械作用使油墨粒子与纤维分离。

附图说明

图1是本发明高剪切纤维离解机的侧面结构示意图；

图2是图1中所示B-B位置的剖视图，为了显示全图该图缩小了比例；

图3是图2中所示螺旋输送区32部结构示意图；

图4是图2中所示主工作区33局部结构示意图；

图5是图4中所述滤孔16结构的局部放大图。

如下是本发明高剪切纤维离解机说明书附图中主要附图标记的说明：

1——减速箱 2——联轴器 3——螺旋轴轴头

4、15——轴承座 5——轴向密封 6、14——机架

7、22——检查口 8——变螺距螺叶 9——防滑条

10——螺旋轴 10’——方形螺旋轴 11——等螺距螺叶

12——筒体 13——进料口 16——滤孔

17——滤液盘 18——排水管 19——工作气缸

20——卸料阀门 21——溜板 30——动力单元

31——操作单元 32——螺旋输送区 33——主工作区

具体实施方式

下面结合附图对本发明高剪切纤维离解机做进一步详细描述。

如图1至图5所示，本发明高剪切纤维离解机的结构是，包括机架6和14、动力单元30、筒体12和依次连接的多级操作单元；所述动力单元30包括调速电动机和减速箱1；所述多级操作单元可以包括2级或3级操作单元31，所述每一级操作单元31包括设置在筒体12内的螺旋输送区32和主工作区33；所述螺旋输送区32包括螺旋轴10上的等螺距螺叶11，所述螺旋叶11的一端与主工作区33连接，其主要作用是将待处理的纸浆(浓度为8-30％)分散并均匀地输送到主工作区33。位于所述螺旋轴10另一端的螺旋轴轴头3通过联轴器2与动力单元中的减速箱1和调速电动机相联，用以实现传递扭矩。在位于所述螺旋叶11另一端的筒体12壁上设置有进料口13；所述主工作区33包括一组设置在方形螺旋轴10’上的变螺距螺叶8，所述方形螺旋轴10’是由两块设置在圆形轴外围的角钢构成，所述方形螺旋轴10’的轴心与所述螺旋轴10的轴心在同一条轴心线上，所述一组变螺距螺叶8为交错正、反向相互独立地排列在方形螺旋轴10’上。在筒体12位于所述主工作区33轴向范围内中间位置设置有与下一级操作单元连接的通道，所述通道上设置有卸料阀门20，所述每级操作单元中的纸浆出口是由联接在卸料阀门20上的工作气缸19控制的，通常状态下卸料阀门20处于关闭状态；每两极操作单元31之间设置有溜板21。在位于所述变螺距螺叶8的轴向长度范围内的筒体12壁的下方设置有一排滤孔16；在所述筒体12的下方设置有滤液盘17，所述滤液盘17轴向长度与所述一排滤孔16的位置相对应；所述滤液盘的底部设置有排水管18；在所述主工作区33的筒体12上端设置有第一检查口7，其密封盖内表面呈圆弧形，与筒体12内表面相吻合，以保证主工作区33区域内筒体12表面结构的完整性；在所述滤液盘17的外侧设置有第二检查口22，所述第一、第二检查口7、22上分别设置有密封装置，另外，在该密封盖内表面上还设置了若干防滑条9，用于增加筒体12内表面附近纸浆的扰动，使纸浆所受到的处理程度均匀一致。所述筒体12两端通过联结在机架6和机架14上的轴向密封5而密封起来。所述机架6和机架14上联结有轴承座4和轴承座15，将由一段圆形螺旋轴10和一段方形螺旋轴10’组成的螺旋轴的位置固定。所述每级操作单元31分别设置有动力单元30。每级操作单元31采用独立的传动机构，并可在一定范围内实现速度调节。

本发明高剪切纤维离解机的工作过程是：首先，待处理的纸浆由进料口13进入高剪切纤维离解机的螺旋输送区32，螺旋输送区32由筒体12、等螺距螺叶11以及螺旋轴10组成，所述螺旋输送区32中的螺旋轴10旋转带动其上的等距螺旋叶11旋转，从而待处理的纸浆(一般浓度为8-30％的纸浆)在输送螺旋的作用下被均匀分散并被输送至主工作区33处理；主工作区33由筒体12、方形螺旋轴10’和非连续性变螺距螺叶8组成，所述方形螺旋轴10’是在圆形轴外包覆两块角钢并与被包覆的圆形轴焊接成为一个整体，而且圆形轴是螺旋轴10的延长段，即方形螺旋轴10’的轴心与螺旋轴10的轴心为同一条轴心线。由于主工作区33中的方形螺旋轴10’与螺旋输送区32中的螺旋轴10是同轴旋转的，上述螺旋输送区32中的等距螺旋叶11输送到主工作区33中的纸浆，在方形螺旋轴10’上分布的非连续性、变螺距螺叶8的挤压作用下，纸浆充满整个主工作区33，纸浆中纤维间的游离水分被进一步挤出，并通过筒体12下端筒壁上的滤孔16流入滤液盘17中，最终从滤液盘17下方的排水管18排出高剪切纤维离解机。滤液盘17的下方设有第二检查口22，便于清理滤液盘17内的纸浆和检查滤板的堵塞情况。

其次，由于纸浆浓度的提高，纤维间的相互揉搓、挤压、剪切作用增强，电动机输入的机械能被转化为热能。纤维束或纤维碎片、废纸浆中油墨与纤维间的粘结物质以及挺硬的单根纤维在热力学作用下很快被软化，通过机械的作用，纤维束或纤维碎片以及废纸浆中的油墨粒子与纤维之间很快被离解和分散。主工作区33内方形螺旋轴10’以及特殊的正、反向变螺距螺叶8，使纸浆沿离解机径向方向内外可以产生交替混合，以实现筒体12内表面、变螺距螺叶8、方形螺旋轴10’与纤维之间以及纤维与纤维之间的相互作用基本保持均匀，使纸浆纤维尽可能受到均等程度作用。当操作单元31内的纸浆处理达到预期的工艺要求时，即当主工作区33出口处的纸浆压力达到一定值时，纸浆才能在主工作区33末端螺叶的推力作用下将卸料阀门20推开，卸料阀门20将被处理后的纸浆推开一定的高度并使纸浆挤出该操作单元31，通过溜板21进入下一级操作单元，或结束整个处理过程，输送至其它工序。

由于本发明高剪切纤维离解机是通过机械作用分离纸浆中的纤维束或纤维碎片的，可以改善纸浆纤维的物理性能，因此使处理后的纸浆中纤维束或纤维碎片含量大大降低，可降低95％左右，纸浆打浆度的上升幅度非常小，并且纸浆中的单根纤维得到一定程度的软化。另外，本发明高剪切纤维离解机还可用于废纸浆的脱墨处理，即通过机械作用使油墨粒子与纤维分离。

尽管上面结合附图对本发明高剪切纤维离解机的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims

1.一种高剪切纤维离解机，包括机架(6、14)、动力单元(30)和筒体(12)，其特征在于：

还包括依次连接的多级操作单元，所述每一级操作单元(31)包括设置在筒体(12)内的螺旋输送区(32)和主工作区(33)；所述螺旋输送区(32)包括螺旋轴(10)上的等螺距螺叶(11)，所述等螺距螺叶(11)的一端与主工作区连接，在位于所述等螺距螺叶(11)另一端的筒体(12)壁上设置有进料口(13)；所述主工作区(33)包括一组设置在方形螺旋轴(10’)上的变螺距螺叶(8)，所述一组变螺距螺叶(8)为交错地正、反向相互独立地排列在方形螺旋轴(10’)上；在筒体(12)位于所述主工作区(33)轴向范围内中间位置设置有与下一级操作单元连接的通道，所述通道上设置有卸料阀门(20)；在位于所述变螺距螺叶(8)的轴向长度范围内的筒体(12)壁的下方设置有一排滤孔(16)；在所述筒体(12)的下方设置有滤液盘(17)；在所述主工作区(33)的筒体(12)上端设置有第一检查口(7)；在所述滤液盘(17)的外侧设置有第二检查口(22)。

2.根据权利要求1所述高剪切纤维离解机，其中，所述多级操作单元包括两级或两级以上操作单元(31)，每两极操作单元(31)之间设置有通道，所述通道中设置有溜板(21)，所述通道上的卸料阀门(20)由工作气缸(19)控制。

3.根据权利要求1所述高剪切纤维离解机，其中，所述筒体(12)内螺旋轴(10)的轴心与所述方形螺旋轴(10’)的轴心为同一条轴心线，所述方形螺旋轴(10’)的一端通过联轴器(2)与动力单元(30)相联，所述螺旋轴(10)另一端的延长段形成方形螺旋轴(10’)，所述方形螺旋轴(10’)是由两块设置在螺旋轴(10)延长段外围的角钢构成。

4.根据权利要求1或3所述高剪切纤维离解机，其中，所述机架(6)和机架(14)上分别联结有轴承座(4)和轴承座(15)，用以固定由一段螺旋轴(10)和一段方形螺旋轴(10’)组成的设备主轴的位置。

5.根据权利要求1所述高剪切纤维离解机，其中，所述滤液盘(17)轴向长度与所述一排滤孔(16)的位置相对应；所述滤液盘的底部设置有排水管(18)。

6.根据权利要求1所述高剪切纤维离解机，其中，所述第一检查口(7)和第二检查口(22)上分别设置有密封装置，所述第一检查口(7)的密封装置的内表面上设置有防滑条(9)。

7.根据权利要求1所述高剪切纤维离解机，其中，所述筒体(12)两端通过联结在机架(6)和机架(14)上的轴向密封(5)而密封起来。

8.根据权利要求1所述高剪切纤维离解机，其中，所述每级操作单元分别设置有动力单元(30)，所述动力单元(30)包括调速电动机和减速箱(1)。