CN100417765C

CN100417765C - 杂物分选器

Info

Publication number: CN100417765C
Application number: CNB998085669A
Authority: CN
Inventors: 艾尔姆格德·伯格·索伦森
Original assignee: M&J Fibretech AS
Current assignee: M&J Fibretech AS
Priority date: 1998-07-14
Filing date: 1999-07-13
Publication date: 2008-09-10
Anticipated expiration: 2019-07-13
Also published as: JP2002520513A; AU4770199A; CA2337204C; US7134859B1; WO2000004232A1; ES2207244T3; PT1105574E; DE69911799T2; DK1105574T3; EP1105574A1; CA2337204A1; CN1309738A; DE69911799D1; ATE251254T1; EP1105574B1

Abstract

一种利用纤维材料、比如纤维素浆(6)、制备无纺纤维织物(20)的设备。该设备包括有一个研磨机(1)，用于对所述纤维材料进行纤维分离，和一个成形头(2)，用于在一工作过程中主要进行水平运转的环形成形丝网(3)上成形一纤维织物，一第一输送风扇(9)，用于经由一第一空气管道(10)将经过分离的纤维向成形头进行输送，和一第二输送风扇(22)，用于经由一第二空气管道(21)将杂物从该成形头中抽吸走。另外，该设备还包括一个分选器(4)(与所述第二空气管道相连)，用于对杂物和经过良好分离的纤维进行分选，一个第三输送风扇(23)，用于将分选出的、经过良好分离的纤维向成形头进行传送，和一个杂物纤维分离机(5)，用于将分选出的杂物变成经过良好分离的纤维。所分选出的杂物借助于一第四输送风扇(25)经由第四空气管道(26)从杂物分选器(4)传送到杂物纤维分离机(5)。经过纤维分离的纤维借助于一第五空气管道(27)返送回所述成形头。该设备易于控制并且能够制备最优高质量的纤维织物。另外，该设备允许所述纤维分离机全负荷地对新的纤维材料进行纤维分离，以便该设备的剩余部分能够以最优化的输出水平进行生产。另外，该设备还非常节省能源。

Description

杂物分选器

本发明涉及一种利用一种纤维材料来制备无纺纤维网的设备，其包括有一纤维分离机，比如一个锤式研磨机，一第一输送风扇，用于经由一第一管道将经过分离的纤维向一成形头进行输送，从而在一环形成形丝网上成形该纤维网，并且在工作过程中，该成形丝网大部分时间进行水平运转，和一第二输送风扇，用于将杂物(NIT)从该成形头中抽吸走。

杂物即纤维结，其发生在经过分离的纤维材料中，这是因为在朝所述成形头进行传送或者在成形头中进行加工的过程中，由于纤维分离机中未进行彻底地纤维分离而造成的。

杂物会影响最终纤维制品的质量。通常，通过将杂物从成形头中的关键部位上抽吸走而将其去除，并将所吸取到的材料返回到锤式研磨机中，在此将所述杂物开松成单纤维，并随后再将其返送回所述成形头中。

获得一种非常高质量的最终纤维制品的先决条件是将所有的杂物抽吸走。然而，这就需要这样一种高效的抽吸作用，即不可避免地会将相当量的经过良好开松的纤维抽吸走。也就是说，事实上，被抽吸走的材料中最大一部分为经过良好开松的纤维。

为了确保所述杂物能够被完全去除，被抽吸走的纤维材料总量就需要很大，并且从而还会使得纤维分离机经受相当大的额外载荷。

这种额外的载荷，其可能占到总消耗功率的50％，从而大大降低了所述纤维分离机用于对新纤维材料进行分离的有用能力。

在所有给定的设备中纤维分离机常常是一个瓶颈问题，并且存在这种情况，即前述在纤维分离机中有用能力方面的降低阻碍了对该设备其余部分100％的充分利用。总的操作成本也相当地增加了。

大量的纤维材料本身进行再循环会导致纤维分离机的严重磨损和损坏。此外，实际的经验也已经证明这种纤维材料将不会在诸如锤式研磨机的整个宽度上均匀地流动，而是趋于集中在转子周围的一定区域内，逐步地磨损转子上的交线，从而使得必须随后对其进行维修。

与前述用于从成形头去除杂物和在纤维分离机中对其进行转换的传统方法相关联的另外一个缺点是：在所述纤维分离分离工艺中会有大量的与所述杂物一并穿经该工艺的经良好开松纤维被一定程度地裁短，从而也会降低最终纤维制品的质量。

用于将纤维材料环绕所述设备进行输送的气流形成一统一系统，其难以进行控制。

正如前面所述，包含有从成形头抽取的杂物的所述纤维材料被从成形头返送回到纤维分离机中，与新的纤维材料一起进行处理。在此工艺结束时，这些被抽吸的材料又被传送新的纤维材料的气流返送回所述成形头中。这种气流均恒地将所吸入的新鲜空气供送到所述纤维分离机中，因而其在负压下工作。同时，空气又经由成形丝网被从所述成形头中吸走。

因此，该系统是这样一种互连系统，即从成形头所进行的抽吸动作会因研磨机参数的改变而轻易地发生中断。这是因为锤式研磨机中的负压会相应的发生变化。为了确保所述设备一直处于最优工作状态，这些工作参数的一点变化都需要进行大量的调整工作。

从专利申请WO 8703626 A1中可知一种借助于一成形头通过对纤维进行气流铺网来制备无纺纤维网的设备。所述纤维被一风扇从一纤维分离机中经由一导管向成形头进行传送。

从纤维分离机朝所述成形头流动的纤维流经过一筛网，用来将杂物与可接受的纤维分选开。

因此，所述筛网必须具有足够大的尺寸以便能够对大量的物料进行处理。因而在WO 8703626 A1中的设备所必须的投资资金相对较高。

还有，由于为了驱动所述纤维流经过较大的筛网来分选出仅占纤维流很小百分比的杂物，所以就需消耗大量的能量，所以在这种公知设备中进行加工是非常不经济的。

由于在该设备中从所述纤维流中分选出的杂物占总杂物的百分比很小，所以从根据WO 8703626 A1的设备中所制备的制品质量也很差，正如对比文件1中那样。

此外，由于在向成形头进行气控传送过程中和在其内进行加工的过程中后续形成的杂物，所以当尽力将杂物从所述主纤维流中分选出时，也不可能获得实质上不含有杂物的制品。

当将杂物从所述主纤维流中分选出时，不仅杂物被分选出，而且还会有经过良好开松的纤维被分选出，并且从质量上来说，其远远大于所分选出的杂物的质量。这些被分选出的经过良好开松的纤维与所分选出的杂物一起被返送回纤维分离机中，从而使纤维分离机经受很大的载荷。由于纤维分离机通常是所述设备中的“瓶颈”，所以所述的向回抽拉会导致所述纤维分离机被制成具有很大的尺寸。这意味着由于这个原因，对比文件1中的设备将比一个根据本发明的类似设备投入更多的成本和更多的操作成本。

另外，被返送回纤维分离机中的经过良好开松的纤维将被裁短，从而所制成的纤维制品质量会比较差。

本发明的第一目的在于提供一种如开头段落中所述类型的设备，其能够较迄今为止所公知类型的设备消耗更少的能量。

本发明的第二目的在于提供一种如开头段落中所述类型的设备，其优越于迄今为止所公知的设备，并能够生产出不含杂物和较短纤维的高质量制品。

本发明的第三目的在于提供一种如开头段落中所述类型的设备，其能够较迄今为止所公知的设备更易于进行控制。

本发明的第四目的在于提供一种如开头段落中所述类型的设备，其能够较迄今为止所公知的设备使纤维分离机中载荷更为均匀，从而使得纤维分离机所经受的磨损和损坏更小，并且其能够被利用的能力更为高效。

本发明以及确保这些改进得以实现的新颖之处和技术特征在于该设备包括有一与第二气体管道相连的分选器，用于对经过良好开松的纤维和杂物进行分选。

这种装配确保了大量被从所述成形头抽吸出的杂物和经过开松的纤维被引导地(channelled)经过所述纤维分离机，该纤维分离机随后可以单独对新的材料进行分离。这就节省了传统设备中用于在纤维分离机中对所抽吸出的材料进行处理的能量。此外，该纤维分离机还能够在一个恒定、均衡的载荷下进行工作，并且不会经受比如锤式研磨机转子所经受类型的磨损和损坏。

由于至少会有一部分经过良好开松的纤维被传送经过所述纤维分离机，并且不会与其中经分离纤维材料中的空气支撑流发生接触，所以该设备中的气流更易于控制，避免了与对传统设备进行调整相关联的缺点。

另外的一个优点在于最终的纤维制品能够达到最优化的高质量，首先，这是因为所述纤维不会被所述纤维分离机进行裁短，所以当试图将杂物完全抽吸走时，所有的杂物均能够被吸收掉，而与杂物一起被抽吸走的大量经良好开松纤维却不会在所述纤维分离机上产生载荷。

所述被分选出的、经过良好开松的纤维可以以一种适当的方式来进行收集，以便后续的使用。然而，如果将该材料借助于一第三输送风扇和一第三空气管道返送回成形头将更为有益。

另外，所述被分选出的杂物可以借助于一插置在第四空气管道中的第四输送风扇来将其从杂物分选机中去除，其中所述第四空气管道在一实施例中可以与所述纤维分离机相连接。

由于被分选出的杂物仅占从成形头所吸取走的纤维材料中的一少部分，所以即使所述的被分选出的杂物被直接传送到纤维分离机进行纤维分离，利用本发明所描述类型的设备所能够达到的优点也可以部分地得以维持。

在一个优选实施例中，所述设备可以包括有一个独立的杂物开松器，其目的在于将分选出的杂物变成经过良好开松的纤维。这种结构所固有的优点在于所述纤维分离机不会经受所分选出的杂物的应力作用。

在这种情况下，所述的第四空气管道可以在杂物分选器和杂物开松器之间延伸，其也可以经由一带有第五输送风扇的第五空气管道与所述成形头相连接，用于将经过开松的杂物返送回成形头，以便在杂物纤维开松器中的被开松的所分选出的杂物，在一经过所述纤维分离机的回路中被引导送进。

所述的杂物开松器和杂物分选器两者均可以以任何适当的方式进行构造。所述的杂物开松器可以是，例如，一个锤式研磨机或者一个精研机，来在两个研磨盘之间或者一梳子上对杂物进行纤维分离。所述的杂物分选器可以是一个成形头，一个旋风器或者一个气体筛网。

通过在下面对一实施例所进行的描述，并参照唯一的一幅附图将可以对本发明进行更全面的说明，其中该实施例仅仅是用作一个示例。

该设备包含有多个输送风扇。这些利用虚线画出的风扇用于表示在所示构造的特定类型中这些输送风扇中的一个或者几个可以被省去。

在所示出的结构中，该设备中的主要组件是一个公知的研磨机1，一个公知的成形头2，一个公知的成形丝网3，其安装于所述成形头的正下方，一个杂物分选器4和一个杂物开松器5。

纤维材料，其在本示例中被假设为纤维素浆，向在一碾压机6上的锤式研磨机1进行供送。在研磨机中，借助于一转子7利用一种公知的方式来将所述纤维素浆纤维分离成单纤维，其中所述转子7带有悬锤8并且在工作过程中能够进行旋转。

借助于所述第一输送风扇9并经由所述第一空气管道10，所述纤维在一沿箭头方向经由气体入口11供送的气流上被引导地传送到成形头2，其中所述成形头可以制成一个锤式研磨机。

所示出的成形头2主要包括一个带有穿孔基部13的壳体12，和若干个安装在所述基部上带有叶片15的转子14。

成形丝网3包括一在若干个惰轮16上运转的一环形透气带和一个驱动轮17，其中所述惰轮16在所示例子中为四个。安装在该成形丝网正下方的一吸箱18带有一风扇19，用于在该吸箱中产生负压。

在工作期间，被供送到成形头2的所述纤维借助于旋转转子14上的叶片15分布在穿孔基部13上。

所述吸箱18中的负压会产生一个横跨基部和成形丝网3的气流。该气流经由穿孔基部13上的开口逐步地将所述纤维淀积在成形丝网上。

所述的成形丝网通常由网格组成，其中网眼的尺寸能够确保在气流进入吸箱18的同时大多数纤维在该成形丝网的上侧面上形成一纤维网20。

成形丝网进一步沿箭头所示方向对纤维网进行输送，用于在所述工艺的后续阶段在该设备中对其进行加工处理(未示出)。

杂物是经分离纤维材料中的纤维结，其在向成形头进行输送的过程中和在成形头中进行加工的过程中成形于锤式研磨机内。所述杂物降低了最终纤维制品的质量，从而需要以一种传统方式利用第二输送风扇22经由第二空气管道21将其从成形头中去除。

高质量的最终纤维制品要求制品中完全不能够含有杂物，这也就是为什么必须在杂物到达某一点之前，即它们在气流作用下穿过成形头基部的位置之前，被从成形头中完全去除的原因所在。

强劲的空气流对于杂物的高效抽吸是十分必要的。但是，这股强劲的气流同时还会不可避免地将大量的经过良好分离的纤维吸走。实际上，经过第二空气管道21而吸走的经过良好分离的纤维远远多于所吸走的杂物的量。

所述杂物和所述经过良好开松的纤维经第二空气管道21被引导地向杂物分选器4进行送进。该分选器可以，例如，是一个用于该特殊目的能够轻易进行调节的小的成形头(未示出)。

如果成形头下方的抽吸作用强度正好能够确保被分选出的杂物在所抽吸出的材料中具有优选的浓度将更为有益。强劲的吸取作用将意味着在所分选出的经良好开松的纤维中只有少量的杂物。也就是说，但却是非决定性的，所述杂物会被再次俘获在所述成形头中，并随后在杂物分选器中再次经受分选处理。

可选择地，所述杂物分选器也可以是一个旋风器(未示出)或者一气体分选器(未示出)。

所述被分选出的经过良好分离的纤维借助于一第三输送风箱23从杂物分选器中去除，并且经由一第三空气管道24返送回成形头且不会被裁短或者受到其他如传统设备中所产成的损害那样的损害。

所述被分选出的杂物借助于一第四传送风扇25经由一第四空气管道26从杂物分选器中被抽吸走，该第四空气管道与杂物开松器5相连接。该杂物开松器可以，例如，是一个小的锤式研磨机(未示出)或者一精研机(未示出)来在两个研磨盘之间或者一梳子(未示出)上对所述杂物进行纤维分离。

当在杂物开松器中进行完纤维开松后，经过良好开松的纤维借助于一第五输送风扇29经由第五空气管道27被引导返送回成形头2。在附图中，第三和第五空气管道24、27之间的接头与所述成形头相连。但是这两个空气管道24、27也可以选择性地分别连接到成形头上(未示出)。

用虚线所示出的一空气管道28用于表示锤式研磨机1可以替代杂物开松器5来用于对杂物进行纤维分离，从而使得杂物开松器5成为多余。这种方案在锤式研磨机能力盈余的情况下更为有益，从而使得所需的投资水平相应地降低。

本发明的前面描述和附图以一包括有一锤式研磨机1，一成形头2，一成形丝网3，一杂物分选器4和一杂物开松器5的设备为基础。

然而，在本发明的专利权保护范围之内，所述设备可以具有任何适当数目的前述组件No.1，2，3，4和5，并且可以进行任意组合。

所述纤维分离机并非必须是一个研磨机，其也可以是等效适用的任何类型纤维分离机。

此外，该设备并非仅仅能够被构造成对纤维素浆进行粗加工，而且还能够适用于其他的纤维材料或者它们的混合物。

Claims

1. 一种利用纤维材料来制备无纺纤维网(20)的设备，其包括有：一个纤维分离机(1)，用于对纤维材料进行纤维分离，和至少一个成形头(2)，用于在一环形的成形丝网(3)上成形一纤维网(20)，所述成形丝网(3)在工作过程中主要进行水平运转，和一个第一输送风扇(9)，用于经由一第一空气管道(10)将经过分离的纤维向成形头进行传送，和一个第二输送风扇(22)，用于经由一第二空气管道(21)将杂物从所述成形头中抽吸走，和一个分选器(4)，其与第二空气管道(21)相连，用于将杂物和良好开松的纤维分开，其特征在于，第一空气管道(10)从所述纤维分离机(1)延伸到成形头(2)，其间不通过所述分选器(4)。

2. 一种根据权利要求1所述的设备，其特征在于：其还包括一个第三输送风扇(23)，用于经由一第三空气管道(24)将被分选出的经过良好开松的纤维返送回成形头中。

3. 一种根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于：其还包括有一个第四输送风扇(25)，用于经由一第四空气管道(26)将被分选出的杂物从杂物分选器中去除。

4. 一种根据权利要求1、2或3所述的设备，其特征在于：其还包括有一个杂物开松器(5)，用于将分选出的杂物变成经过良好开松的纤维。

5. 一种根据权利要求4所述的设备，其特征在于：所述的第四空气管道(26)在杂物分选器(4)与杂物开松器(5)之间延伸，并且还经由一带有一第五输送风扇(29)的第五空气管道(27)与成形头(2)相连，用于将经过开松的杂物返送回成形头(2)中。

6. 一种根据权利要求1-5中任一项所述的设备，其特征在于：所述杂物分选器(4)为一成形头。

7. 一种根据权利要求1-5中任一项所述的设备，其特征在于：所述杂物分选器(4)为一旋风器。

8. 一种根据权利要求4所述的设备，其特征在于：所述杂物开松器(5)为一锤式研磨机。

9. 一种根据权利要求4所述的设备，其特征在于：所述杂物开松器(5)为一精研机，其被设计成在两个研磨盘之间对杂物进行纤维分离。

10. 一种根据权利要求1-5中任一项所述的设备，其特征在于：所述杂物开松器(5)是一个精研机，所述精研机设计成在梳子上对杂物进行纤维分离。

11. 一种根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述纤维分离机是研磨机。