CN102884425A - 在纤维和杂质混合的体积中测量杂质重量的装置和方法 - Google Patents

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CN102884425A CN2011800223377A CN201180022337A CN102884425A CN 102884425 A CN102884425 A CN 102884425A CN 2011800223377 A CN2011800223377 A CN 2011800223377A CN 201180022337 A CN201180022337 A CN 201180022337A CN 102884425 A CN102884425 A CN 102884425A
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Abstract

本发明公开了一种具有双刺辊结构的用于测量棉花样本中的杂质（11）重量的装置。该装置包括：气流通道，在气流通道前端的给棉结构（1，2）；位于给棉结构后方的主刺辊（5）；位于主刺辊（5）表面附近的固定的剥离装置（3.1，3.2）；与主刺辊（5）表面相接近的位于在主刺辊（5）的后面的第二刺辊（6）；在主刺辊（5）和第二刺辊（6）的下方设置有杂质收集装置；与杂质收集装置相连接的杂质测量装置。本发明经过主刺辊（5）和第二刺辊（6）的两次杂质清除之后，相比于原有单刺辊结构，可以更加彻底的将杂质（11）从棉样本中清除出来，使得杂质测量值更准确。

Description

在纤维和杂质混合的体积中测量杂质重量的装置和方法
技术领域
本发明涉及纤维处理领域。更具体地，其在纤维和杂质混合的体积中测量杂质重量的装置和方法。其优选地用于原棉中含杂率的测量。
背景技术
目前，在纺织工业中，往往需要测量原棉中纤维的含杂率。含杂率指纤维中含有的如沙土、枝叶、铃壳、软籽表皮等不希望出现的杂质的比例。例如，国标规定锯齿棉标准含杂率为2.5%。实际工作中一般用原棉杂质分析机测定原棉含杂率。在本文中，术语“杂质”指任何非原始纤维材料，例如外皮、细枝、叶子、泥土、石子以及其他可能混入纤维体积的其他非主要原始材料。在其他出版物中，术语“废物”也可能用作“杂质”的同义词。对于例如棉花纤维而言，“杂质”指任何非棉花纤维的物质。
传统的原棉含杂率试验方法都是采用单刺辊机构的试验分析仪器，例如国家标准《原棉含杂率试验方法》（GB/T0499）中所述YG041、YG042、Y101等。这些传统的原棉杂质分析装置的典型结构是这样的：首先有一个喂棉罗拉，在喂棉罗拉之后是一个刺辊，在刺辊的圆周安装有两把或两把以上的分离刀，之后有一个气流通道，用于剥离并带走刺辊表面的纤维，在分离刀的下方置有一个杂质盘，用于收集杂质，杂质盘可以手动取出。
应用在现有仪器的机械分离杂质的原理如下：当原棉被喂棉罗拉卷入并与刺辊接触后，高速运转的刺辊对原棉进行分梳。经刺辊表面的锯齿结构分梳松散后的纤维及杂质，在机械和气流的作用下，粘附在刺辊表面，并随刺辊一起高速运转。由于纤维和杂质的形状不同、质量和密度不同，在离心力和气流的综合作用下，纤维粘附在刺辊表面，杂质游离在较远离刺辊表面的气流层中，在经过分离刀时，杂质被挡落，被挡落的杂质在重力的作用下落于杂质盘中，而纤维继续随刺辊运转。随刺辊继续运转的纤维被带到相切于刺辊运转方向的气流通道时，由于气流通道的特殊形状造成压力的变化，纤维脱离刺辊表面，并被气流带走。
在上述分离杂质的过程中，由于机械和气流的作用，有少量的纤维不可避免的会脱离刺辊表面，落入杂质盘中，传统的杂质分析装置中，需要经过操作人员人工拣选，对其中混入杂质的纤维进行称重，可以得出原棉中杂质的重量含量。这种人工拣选的方式不但会浪费大量的人力和时间，而且存在操作者拣选的人为差异，导致测量值存在偏差。
欧洲专利EP-0533079A2公开了一种用空气力学从纤维分离杂质的方法，例如在乌斯特技术股份公司（瑞士，乌斯特）的纤维测试系统AFIS PRO 2中使用的那样。通过用秤称量纤维和杂质混合体积的重量。然后将混合体积形成条子，将条子传送到第一分离轮。第二带针分离轮被设在第一分离轮的下方。分离轮的直径约为32mm并以非常高的速度：7000-8000转/分（即117-133转/秒）转动。由于在如此转速下的大离心力，杂质从分离轮的表面离心出来进入逆流空气中。逆流空气将纤维带回分离轮，但是被杂质通过。因此而分离出来的杂质可以由一个光传感器光学地检测出。计算机从秤接收重量数据和从光学传感器输出的信号。它从杂质的累积投射面积计算杂质的重量。可同样对纤维进行处理。该方法的缺陷是，机械分离的不完全。
综上所述，此类常规分析仪器和方法存在效率低、劳动量大等缺点，此外，其试验分析过程一般需要对实验样本进行两轮分析，分析效率较低，并且分离出来的杂质中往往会含有有效的棉纤维，对试验结果造成偏差，这需要操作者手动将有效的棉纤维捡出，因此还会造成试验结果的因人而异。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供在纤维和杂质混合的体积中测量杂质重量的装置和方法，其不仅可以很大程度的提高测量的效率和准确度，而且可以减少操作者的劳动量。
独立权利要求所明确的装置和方法解决了上述问题。优选的具体实施方式在从属权利要求中明确。
本发明的构思是对纤维和杂质进行多重分离。这通过位于气流中的至少两个刺辊来实现，他们设置的彼此距离很近，以至于部分纤维和杂质从前面的刺辊转移到后续刺辊。在每个刺辊上，杂质从纤维中分离出来，由于重力、离心力、气流和机械剥离的综合作用。当部分纤维和杂质从前面的刺辊转移到后续刺辊，在两个相邻的刺辊间杂质再从纤维中分离。因此，实现将杂质更彻底地从混合体积中清除，带来更高的测量准确度。
相应的，本发明的在纤维和杂质混合的体积中测量杂质重量的装置包括气流通道，在气流通道前端的给棉结构；位于气流通道中，给棉结构后方的主刺辊；位于气流通道中，主刺辊表面附近的至少一个静止的剥离装置；位于气流通道中，在主刺辊的后面的第二刺辊；主刺辊与第二刺辊的表面相互接近；在主刺辊和第二刺辊的下方设置有杂质收集装置；杂质测量装置与杂质收集装置相连接。
主刺辊与第二刺辊应该共同设置，使部分混合体积的一部分可以从主刺辊转移到第二刺辊。在一优选实施方式中，辊的表面之间的最小距离是0.1和1mm之间，优选为0.25mm。主刺辊直径为20-30cm，优选为25cm，且第二刺辊直径为10-20cm，优选为16cm。
在一优选实施例中，该装置包括主刺辊的一个驱动机构，该驱动机构用于驱动主刺辊以1300-1700转每分（21.7-28.3转每秒），优选为1500转每分（25.0转每秒）的转速转动。类似地，该装置包括第二刺辊的一个驱动机构，该驱动机构用于驱动第二刺辊以900-1200转每分（15.0-20.0转每秒），优选为1050转每分（17.5转每秒）的转速转动。主刺辊和/或第二刺辊可具有30-70cm的轴向宽度，优选为50cm。主刺辊和/或第二刺辊的表面具有波浪齿状或锯齿状的结构。这样的锯齿表面比已有技术中的针状表面更不怕阻力，因而更有效率地从纤维中分离杂质。对纤维潜在的破坏与本申请无关。锯齿结构的高度可以为1-4mm，优选为2.5mm。
根据本发明的装置因此能够每分钟处理30克样品，而欧洲专利EP-0533079A2每分钟仅处理0.25克。高处理能力使本发明的装置适用于大容量纤维的处理。
在第二刺辊的表面附近可以设置至少一个附加的固定剥离装置。所述至少一个剥离装置与其对应的辊之间的距离为0.1mm-1mm，优选在0.2-0.6mm之间。
给棉机构优选包括纤维喂入罗拉和纤维喂入板。杂质测量装置优选包括位于杂质装置下面的电子秤或天平。
本发明可以被推广应用包括多于两个的辊。总言之，本发明的装置包括N个彼此相邻连续设置的辊，N为大于等于2的正整数。所有的N个辊的转向相同。
根据本发明的在纤维和杂质混合的体积中测量杂质重量的方法，提供一气流。混合体积被给入到位于气流中的转动的主刺辊的表面。杂质从主刺辊上的纤维中被机械剥离。混合体积的一部分在气流中从主刺辊转移到第二刺辊。在第二刺辊上，杂质从纤维中被分离出来。收集从第一刺辊和第二刺辊分离出来的杂质。将收集到的杂质称重。
可以利用离心力、重力、气流和机械剥离的作用在主刺辊和第二刺辊上将杂质从纤维分离。
在一优选实施例中，主刺辊具有20-30cm的直径，优选为25cm，且第二刺辊直径为10-20cm，优选为16cm。主刺辊的转速为1300-1700转每分钟（21.7-28.3转每秒），优选为1500转每分（25.0转每秒）。第二刺辊的转速为900-1200转每分（15.0-20.0转每秒），优选为1050转每分（17.5转每秒）。主刺辊的表面线性速度为15-25米每秒，优选为19.7米每秒；第二刺辊的表面线速度为5-12米每秒，优选为8.7米每秒。主刺辊表面的离心加速度为1860-4740m/s2,优选为3090m/s2；第二刺辊表面的离心加速度为444-1580m/s2，优选为967m/s2.这些优选的离心加速度明显低于在欧洲专利EP-0533079A2中分离轮表面的离心加速度，其未使用机械剥离装置。
主刺辊和/或第二刺辊的表面优选地具有锯齿结构或波浪齿结构。主刺辊和第二刺辊可以具有相同的转向。
在一个有利的实施例中，刺辊下面的气流具有大体上为水平方向。如此水平向的气流犹如一空气片，将纤维从刺辊上分离。比纤维更重的杂质在重力作用下，穿过空气片掉落。
混合体积的一部分可以从第二刺辊被传送到气流中的其他刺辊上，所有的刺辊具有相同的转向。
本发明的有益效果在于：经过主刺辊和第二刺辊的两次杂质清除之后，相比于原有单刺辊结构，可以更加彻底的将杂质从棉样本中清除出来，使得后续的杂质测量值更准确。因此，可以很大程度的提高测量效率和准确度。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明所述装置杂质分离部分的示意图；
图2是本发明所述装置杂质测量部分的示意图；
图3是本发明所述装置中一刺辊的部分前视图。
具体实施方式
本发明优选的实施例中，所述装置采用双刺辊机构，其主要包含给棉罗拉1、给棉板2、主分离刀3.1，3.2、第二分离刀4、主刺辊5、第二刺辊6、气流导板7、杂质盘8、承重装置，例如电子秤或天平9。
如图1所示，本发明所述装置，包括由气流导板7构成的气流通道。用箭头标注各位置的气流方向。在刺辊5，6下面的气流方向基本是水平的。在气流通道入口部分有给棉罗拉1以及给棉板2组成给棉结构，给棉罗拉1将需要做杂质检验的原棉样本（未显示）喂入。原棉样本在给棉罗拉1和给棉板2的夹持下，被主刺辊5分梳。在主刺辊5的下方设置有杂质盘8。图1所示的黑点为被分梳出来的杂质11，其中一部分由于重力和离心力的共同作用向下跌落入杂质盘8中，其它的杂质在气流的作用之下，随着刺辊5运动。
在沿着主刺辊5表面附近，固定设置有主分离刀3.1，3.2。上述的附在刺辊5上的杂质在经过主分离刀3.1,3.2时，被分离刀3.1，3.2挡落，落入杂质盘8中。因此，分离刀3.1，3.2作为剥离装置，将杂质剥离或梳出。上述的分离刀3.1，3.2可以为一个或多个，其数目可以根据需要设定。本发明所述主刺辊5的表面线速度v（见图3）显著提高，如相对于传统分析仪器的刺辊提高将近一倍，其范围可以为15米/秒至25米/秒；优选的为17.7米/秒至21.7米/秒；其中最优的选择为19.7米/秒。
根据本发明，在主刺辊5的后方设置有第二刺辊6，所述第二刺辊6的表面与主刺辊5的表面相接近但不直接接触，所述的第二刺辊6转速稍低，其表面线速度范围可以为5米/秒至15米/秒；优选的为7.5米/秒至9.9米/秒，其最优的表面线速度为8.7米/秒，第二刺辊6与主刺辊5转向相同。在刺辊5，6的表面间距离最小的区域，两者表面线速度方向相反，相对表面线速度等于两速度之和。所述纤维由主刺辊5向第二刺辊6转移。
分梳之后的棉纤维附着在主刺辊5的表面随着主刺辊运行，在经过刺辊5，6的表面间距离最小的区域时，被第二刺辊6再次分梳，可以把没有被分离刀3.1，3.2梳出的杂质再次分梳出来。此外，可以给第二刺辊6配置第二分离刀4；第二分离刀4和第二刺辊6，如同主分离刀3.1，3.2与主刺辊5那样，协同工作将残存的杂质去除。如前面讲到的，杂质11在重力和离心力的作用下落入杂质盘8。这样，经过主刺辊5和第二刺辊6的两次杂质清除之后，本发明相比于原有单刺辊结构，可以更加彻底的将杂质从棉样本中清除出来，使得后续的杂质测量值更接近实际情况。
另一方面，棉纤维继续随着刺辊5，6转动。当气流分别与刺辊5，6的表面速度向量相切时，经历压降。纤维随后分别从刺辊5，6的表面分离，由气流带走。
所述第二刺辊6可以设置与主刺辊5相同的结构，例如可以沿第二刺辊6的表面设置两把或两把以上分离刀，杂质刀的数目可以根据需要确定。
主刺辊5的直径2r（见图3）为20-30cm，优选为25cm；第二刺辊6的直径2r为10-20cm，优选为16cm。刺辊5，6的轴向宽度为30-70cm，优选为50cm。刺辊5，6表面间的最小距离为0.1mm至1mm之间，优选为0.25mm。每个分离刀3.1，3.2，4与刺辊表面之间的距离为0.1mm至1mm之间，优选为0.2mm至0.6mm之间。
如图2所示，所述杂质盘8足够大，以保证所有刺辊5，6上分离下来的杂质11都能完全落入杂质盘8中。电子秤9在杂质盘8下方，并与其连接。在经过主刺辊5和第二刺辊6时落入杂质盘8的杂质11在完成样本之后，由电子秤9自动称量出其重量。
本发明所述的结构可以应用于原棉和其他纤维产品的杂质测量。上述实施例中所述的刺辊分为主刺辊5和第二刺辊6两个，在实际应用时，可以基于本发明的构思，同样设置表面连续相互接近的第三刺辊、第四刺辊等等，其结构与本实施例所述结构相似。其数目可以为N个，N为大于等于2的正整数。
本发明所述的第二刺辊6对经主刺辊5分梳后的纤维再次进行分梳，可以将第一次除杂过程中没有分梳出来的杂质更多的分梳出来。例如，本发明实施例所述装置可以对一个30克的原棉样本在1分钟之内完成重量含杂率分析，相对于传统的原棉含杂分析仪器，其效率提高了3~5个因数。同时，由于摄像系统的引入，在很大程度上提高了原棉含杂率的准确度，同时减少操作者的工作劳动量。
图3是示意性的刺辊5或6的部分前视图，并不按比例示出。刺辊5，6的半径r优选地为5-15cm。刺辊5，6的表面形成有锯齿状结构10，例如，沿刺辊5，6的圆周等距分布的一系列锯齿。锯齿结构的高度h优选为1-4mm之间，即高度h与半径r的比例范围在0.7%至0.8%之间。锯齿结构10大体上在刺辊5，6的整个宽度上延伸。这可以通过在刺辊5，6的侧面以螺旋曲线的形式裹上锯齿状带来实现。刺辊5，6的角速度ω优选在94.3弧度/秒至178弧度/秒之间。表面线速度v可以用以下公式算出：
V=ωr,
且离心加速度a由以下公式算出
a=ω2r
本发明并不限于上文讨论的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在于为了描述和说明本发明涉及的技术方案。基于本发明启示的显而易见的变换或替代也应当被认为落入本发明的保护范围。以上的具体实施方式用来揭示本发明的最佳实施方法，以使得本领域的普通技术人员能够应用本发明的多种实施方式以及多种替代方式来达到本发明的目的。
附图标记说明：
1给棉罗拉
2给棉板
3.1,3.2主分离刀
4第二分离刀
5主刺辊
6第二刺辊
7气流导板
8杂质盘
9电子秤
10锯齿结构
11杂质
h锯齿结构的高度
r刺辊的半径
v刺辊的表面线速度
ω刺辊的转速。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种在纤维和杂质的混合体积中测量杂质重量的装置；包括：
气流通道，
位于气流通道前端的给棉结构（1，2）；
位于气流通道中在给棉结构（1，2）后方的主刺辊（5）；以及
位于主刺辊（5）表面附近的至少一个固定的剥离装置（3.1，3.2），其特征在于，
在气流通道中，所述主刺辊（5）的后面设置有第二刺辊（6）；第二刺辊（6）表面与主刺辊（5）的表面相互接近；
在所述主刺辊（5）和第二刺辊（6）的下方设置有杂质收集装置（8）；
位于所述杂质收集装置（8）下方的包括电子秤的杂质测量装置（9）与所述杂质收集装置（8）相连接。
2.如前述权利要求之一所述的设备，其中所述刺辊（5，6）表面之间的最小距离为0.1mm至1mm之间，优选为0.25mm。
3.如前述权利要求之一所述的设备，其中所述主刺辊（5）的直径（2r）为20-30cm，优选为25cm；所述第二刺辊（6）的直径（2r）为10-20cm，优选为16cm。
4.如前述权利要求之一所述的设备，其中所述设备包括一个用于主刺辊（5）的驱动机构，其用适于驱动所述主刺辊（5）以1300-1700rpm（21.7-28.3s-1）的转速（ω/（2π））转动，优选为1500rpm（25.0s-1）；所述装置包括一个用于第二刺辊（6）的驱动机构，其适于驱动所述第二刺辊（6）以900-1200rpm（15.0-20.0s-1）的转速（ω/（2π））转动，优选为1050rpm（17.5s-1）。
5.如前述权利要求之一所述的装置，其中所述主刺辊（5）和/或所述第二刺辊（6）具有30-70cm的轴向宽度，优选为50cm。
6.如前述权利要求之一所述的装置，其中所述主刺辊（5）和/或第二刺辊（6）的表面具有锯齿结构（10）。
7.如权利要求6所述的装置，其中所述锯齿结构（10）的高度是1-4mm，优选为2.5mm。
8.如前述权利要求之一所述的装置，其中在第二刺辊（6）表面的附近设置至少一个另外的固定的剥离装置（4）。
9.如前述权利要求之一所述的装置，所述至少一个剥离装置（3.1，3.2，4）与各自对应的刺辊（5，6）之间的距离为0.1mm至1mm之间，且优选为0.2mm至0.6mm之间。
10.如前述权利要求之一所述的装置，包括连续设置N个相互临近的刺辊（5，6）；N为大于等于2的正整数；所有N个刺辊（5，6）的转向相同。
11.一种在纤维和杂质的混合体积中测量杂质重量的方法；包括以下步骤：
提供气流通道，
在气流通道中，将混合体积送至旋转中的主刺辊（5）的表面；
从主刺辊(5)上机械剥离杂质（11），
其特征在于：
在气流通道中，部分混合体积从所述主刺辊（5）转移到第二刺辊（6）的上，
所述杂质（11）从第二刺辊（6）上的纤维中被剥离；
收集分散在所述主刺辊（5）和所述第二刺辊（6）上的杂质（11），并且
用电子秤（9）对所收集的杂质（11）称重。
12.如权利要求11所述的方法，其中，所述主刺辊（5）的直径（2r）为20-30cm，优选为25cm，所述第二刺辊（6）的直径（2r）为10-20cm，优选为16cm。
13.如权利要求11或12所述的方法，其中所述主刺辊（5）以1300-1700rpm（21.7-28.3s-1）的转速（ω/（2π））转动，优选为1500rpm（25.0s-1）。
14.如权利要求11-13之一所述的方法，其中所述第二刺辊（6）以900-1200rpm（15.0-20.0s-1）的转速（ω/（2π））转动，优选为1050rpm（17.5s-1）。
15.如权利要求11-14之一所述的方法，其中，所述主刺辊（5）的表面线速度（v）为15-25m/s,优选为19.7m/s,第二刺辊（6）的表面线速度为5-12m/s，优选为8.7m/s。
16.如权利要求11-15之一所述的方法，其中所述主刺辊（5）表面的离心加速度为1860-4740m/s2,优选为3090m/s2；第二刺辊（6）表面的离心加速度为444-1580m/s2，优选为967m/s2。
17.如权利要求11-16之一所述的方法，其中所述主刺辊（5）和/或所述第二刺辊（6）的表面具有锯齿状结构(10)。
18.如权利要求11-17之一所述的方法，其中混合体积的一部分从所述第二刺辊（6）转移到气流中另一刺辊上，所有的刺辊（5，6）都具有相同的转向。

Claims (23)

1.一种在纤维和杂质的混合体积中测量杂质重量的装置；包括：
气流通道，
位于气流通道前端的给棉结构（1，2）；
位于气流通道中在给棉结构（1，2）后方的主刺辊（5）；以及
位于主刺辊（5）表面附近的至少一个固定的剥离装置（3.1，3.2），
其特征在于，
在气流通道中，所述主刺辊（5）的后面设置有第二刺辊（6）；第二刺辊（6）表面与主刺辊（5）的表面相互接近；
在所述主刺辊（5）和第二刺辊（6）的下方设置有杂质收集装置（8）；
杂质测量装置（9）与所述杂质收集装置（8）相连接。
2.如权利要求1所述的设备，其中所述主刺辊（5）和所述第二刺辊（6）共同设置，使一部分混合体积从主刺辊（5）转移到第二刺辊（6）。
3.如前述权利要求之一所述的设备，其中所述刺辊（5，6）表面之间的最小距离为0.1mm至1mm之间，优选为0.25mm。
4.如前述权利要求之一所述的设备，其中所述主刺辊（5）的直径（2r）为20-30cm，优选为25cm；所述第二刺辊（6）的直径（2r）为10-20cm，优选为16cm。
5.如前述权利要求之一所述的设备，其中所述设备包括一个用于主刺辊（5）的驱动机构，其用适于驱动所述主刺辊（5）以1300-1700rpm（21.7-28.3s-1）的转速（ω/（2π））转动，优选为1500rpm（25.0s-1）；所述装置包括一个用于第二刺辊（6）的驱动机构，其适于驱动所述第二刺辊（6）以900-1200rpm（15.0-20.0s-1）的转速（ω/（2π））转动，优选为1050rpm（17.5s-1）。
6.如前述权利要求之一所述的装置，其中所述主刺辊（5）和/或所述第二刺辊（6）具有30-70cm的轴向宽度，优选为50cm。
7.如前述权利要求之一所述的装置，其中所述主刺辊（5）和/或第二刺辊（6）的表面具有锯齿结构（10）。
8.如权利要求7所述的装置，其中所述锯齿结构（10）的高度是1-4mm，优选为2.5mm。
9.如前述权利要求之一所述的装置，其中在第二刺辊（6）表面的附近设置至少一个另外的固定的剥离装置（4）。
10.如前述权利要求之一所述的装置，所述至少一个剥离装置（3.1，3.2，4）与各自对应的刺辊（5，6）之间的距离为0.1mm至1mm之间，且优选为0.2mm至0.6mm之间。
11.如前述权利要求之一所述的装置，其中所述给棉机构（1，2）包括给棉罗拉（1）和给棉板（2）。
12.如前述权利要求之一所述的装置，其中所述杂质测量装置包括设置在杂质收集装置（8）下方的电子秤（9）。
13.如前述权利要求之一所述的装置，包括连续设置N个相互临近的刺辊（5，6）；N为大于等于2的正整数；所有N个刺辊（5，6）的转向相同。
14.一种在纤维和杂质的混合体积中测量杂质重量的方法；包括以下步骤：
提供气流通道，
在气流通道中，将混合体积送至旋转中的主刺辊（5）的表面；
从主刺辊(5)上机械剥离杂质（11），
其特征在于：
在气流通道中，部分混合体积从所述主刺辊（5）转移到第二刺辊（6）的上，
所述杂质（11）从第二刺辊（6）上的纤维中被剥离；
收集分散在所述主刺辊（5）和所述第二刺辊（6）上的杂质（11），并且
对所收集的杂质（11）称重。
15.如权利要求14所述的方法，其中，所述主刺辊（5）的直径（2r）为20-30cm，优选为25cm，所述第二刺辊（6）的直径（2r）为10-20cm，优选为16cm。
16.如权利要求14或15所述的方法，其中所述主刺辊（5）以1300-1700rpm（21.7-28.3s-1）的转速（ω/（2π））转动，优选为1500rpm（25.0s-1）。
17.如权利要求14-16之一所述的方法，其中所述第二刺辊（6）以900-1200rpm（15.0-20.0s-1）的转速（ω/（2π））转动，优选为1050rpm（17.5s-1）。
18.如权利要求14-17之一所述的方法，其中，所述主刺辊（5）的表面线速度（v）为15-25m/s,优选为19.7m/s,第二刺辊（6）的表面线速度为5-12m/s，优选为8.7m/s。
19.如权利要求14-18之一所述的方法，其中所述主刺辊（5）表面的离心加速度为1860-4740m/s2,优选为3090m/s2；第二刺辊（6）表面的离心加速度为444-1580m/s2，优选为967m/s2。
20.如权利要求14-19之一所述的方法，其中所述主刺辊（5）和/或所述第二刺辊（6）的表面具有锯齿状结构(10)。
21.如权利要求14-20之一所述的方法，其中所述主刺辊（5）和所述第二刺辊（6）具有相同的转向。
22.如权利要求14-21之一所述的方法，其中所述刺辊（5，6）下方的气流基本为水平方向。
23.如权利要求14-22之一所述的方法，其中混合体积的一部分从所述第二刺辊（6）转移到气流中另一刺辊上，所有的刺辊（5，6）都具有相同的转向。
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