CN108221422A - 一种解纤磨片的设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及烟草薄片生产技术领域，尤其涉及一种解纤磨片的设计方法，主要为：在解纤区，先由环形齿盘的一条半径绕其与解纤区外边缘的焦点旋转得到一直线，并沿该直线以一个齿宽为间距等间隔布置一列解纤磨齿，再以此为基础，在解纤区绕环形齿盘的中心均匀阵列布置多列解纤磨齿；在预解纤区和破碎区也按同样的方法设计布置预解纤磨齿和破碎磨齿。由此得到一解纤磨片，具有简单可行且设计精确的优点。通过该设计方法获得的解纤磨片能够更好地发挥解纤的优点，提高杆料的均匀性，且通过改变两个解纤磨片交错的间距可以调节揉搓的强度，以保证经解纤后的杆料会变得更加均匀，从而方便打浆。
Description
技术领域
本发明涉及烟草薄片生产技术领域，尤其涉及一种解纤磨片的设计方法。
背景技术
造纸法烟草薄片的制造是目前烟草行业中的重要技术，在卷烟中添加适量的烟草薄片，一方面可以最大限度地节省烟草原料，有效降低卷烟成本；另一方面可以在一定程度上使卷烟的物理性能和化学成分按人们的意愿或要求得到调整和改善，有效降低卷烟中的焦油和其它有害物质，稳定卷烟产品质量，从而有助于卷烟内在品质的提高，是减少和改善烟草不良成分的一项重要技术措施。与国外产品相比，国内造纸法烟草薄片在外观、物理性质以及内在品质方面还有较大的差距。而我国的造纸法再造烟叶整个的生产工艺与国外相比，没有明显的区别，但是在制浆方面，国内的造纸法再造烟叶没有专用解纤磨片，由于造纸法再造烟叶的生产原料主要由烟梗、烟末组成，而烟梗、烟末的差异性也大，其中烟梗的纤维呈细长带状，纤维较长，细胞壁薄，胞腔径大且纤维表面易分丝帚化；烟末纤维粗短，细胞壁薄，胞腔径大，且杂细胞含量高，打浆过程中切断和破碎多，成浆得率偏低，导致造纸法再造烟叶质量稳定性较差、产品得率偏低，对抄造过程以及最终的成品质量存在着不利的影响。因此，在打浆前需对烟梗烟末先进行解纤，经解纤后能够提高原料的均匀性，改善其分丝帚化效果。
所以，亟需设计一种造纸法再造烟叶专用的解纤磨片，更好地发挥解纤的优点，提高再造烟叶的制浆效率，从而进一步提高产品质量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种解纤磨片的设计方法，通过该设计方法获得的解纤磨片能够更好地发挥解纤的优点，提高杆料的均匀性，以克服现有技术的上述缺陷。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种解纤磨片的设计方法，在一环形齿盘上，以环形齿盘的圆心O为圆心作两个同心圆，将环形齿盘由内至外依次分割成破碎区、预解纤区和解纤区；取环形齿盘的一条半径，分别交解纤区的外、内边缘于点D1、点D2，将直线D1D2绕点D1旋转一角度θ1得到直线D1D2′，在直线D1D2′上取长度为W1的线段D1E1，以线段D1E1为一边在直线D1D2′的一侧作一第一四边形，构成一个解纤磨齿布置区，第一四边形还包括与线段D1E1相平行且间隔距离为W1的直线边和以环形齿盘的圆心O为圆心且分别过点D1和点E1的两条圆弧边，在解纤磨齿布置区内设置一个以第一四边形为底面、宽度为W1、高度为h1、拔模斜度为δ1的四棱台状解纤磨齿，然后在直线D1D2′的同一侧沿直线D1D2′以长度W1为间距等间隔地布置多个解纤磨齿，并在解纤区内由外至内形成一列解纤磨齿，然后在解纤区内均匀阵列布置多列解纤磨齿，每相邻两列解纤磨齿之间间隔形成一个由内至外宽度逐渐变大的解纤齿槽；取环形齿盘的一条半径，分别交预解纤区的外、内边缘于点D3、点D4，将直线D3D4绕点D3旋转一角度θ2得到直线D3D4′，在直线D3D4′上取长度为W2的线段D3E2，以线段D3E2为一边在直线D3D4′的一侧作一第二四边形，构成一个预解纤磨齿布置区，第二四边形还包括与线段D3E2相平行且间隔距离为W2的直线边和以环形齿盘的圆心O为圆心且分别过点D3和点E2的两条圆弧边，在预解纤磨齿布置区内设置一个以第二四边形为底面、宽度为W2、高度为h2、拔模斜度为δ2的四棱台状预解纤磨齿，然后在直线D3D4′的同一侧沿直线D3D4′以长度W2为间距等间隔地布置多个预解纤磨齿，并在预解纤区内由外至内形成一列预解纤磨齿，然后在预解纤区内均匀阵列布置多列预解纤磨齿，每相邻两列预解纤磨齿之间间隔形成一个由内至外宽度逐渐变大的预解纤齿槽；取环形齿盘的一条半径，分别交破碎区的外、内边缘于点D5、点D6；将直线D5D6绕点D5旋转一角度θ3得到直线D5D6′，在直线D5D6′上取长度为W3的线段D5E3，以线段D5E3为一边在直线D5D6′的一侧作一第三四边形，构成一个破碎磨齿布置区，第三四边形还包括与线段D5E3相平行且间隔距离为W3的直线边和以环形齿盘的圆心O为圆心且分别过点D5和点E3的两条圆弧边，在破碎磨齿布置区内设置一个以第三四边形为底面、宽度为W3、高度为h3、拔模斜度为δ3的四棱台状破碎磨齿，然后在直线D5D6′的同一侧沿直线D5D6′以长度W3为间距等间隔地布置多个破碎磨齿，并在破碎区内由外至内形成一列破碎磨齿，然后在破碎区内均匀阵列布置多列破碎磨齿，每相邻两列破碎磨齿之间间隔形成一个由内至外宽度逐渐变大的破碎齿槽。
优选地，解纤齿槽的最小宽度为d1，预解纤齿槽的最小宽度为d2，破碎齿槽的最小宽度为d3，且满足：d1＜d2＜d3。
优选地，解纤齿槽的最小宽度、预解纤齿槽的最小宽度及破碎齿槽的最小宽度均不小于1.5mm。
优选地，解纤磨齿宽度W1的取值范围为：4-8mm；预解纤磨齿宽度W2的取值范围为：6-10mm；破碎磨齿宽度W3的取值范围为：10-12mm。
优选地，角度θ1的取值范围为：2.5-3.5°；角度θ2的取值范围为：1.5-2.5°；角度θ3的取值范围为：0-1.5°。
优选地，解纤磨齿高度h1、预解纤磨齿高度h2、破碎磨齿高度h3的取值范围均为：8-15mm。
优选地，解纤磨齿拔模斜度δ1、预解纤磨齿拔模斜度δ2、破碎磨齿拔模斜度δ3的取值范围均为：2-6°。
与现有技术相比，本发明具有显著的进步：
本发明的设计方法具有简单可行且设计精确的优点，通过该设计方法得到的解纤磨片主要适用于造纸法再造烟叶的烟梗烟末解纤，在使用时是将两个解纤磨片配合使用，杆料从两个解纤磨片之间的杆料流动通道流过，利用两个解纤磨片的相对运动对烟梗和烟末进行揉搓分丝，即将烟梗和烟末搓成细丝，效率高，且通过改变两个解纤磨片交错的间距可以调节揉搓的强度，以保证经解纤后的杆料会变得更加均匀，从而方便打浆。
附图说明
图1是本发明实施例的解纤磨片结构设计示意图。
图2是本发明实施例的解纤磨片结构设计中解纤区的局部放大示意图。
图3是本发明实施例的解纤磨片结构设计中解纤区的解纤磨齿的形状示意图。
图4是本发明实施例的解纤磨片结构设计中预解纤区的局部放大示意图。
图5是本发明实施例的解纤磨片结构设计中预解纤区的预解纤磨齿的形状示意图。
图6是本发明实施例的解纤磨片结构设计中破碎区的局部放大示意图。
图7是本发明实施例的解纤磨片结构设计中破碎区的破碎磨齿的形状示意图。
图8是本发明实施例的解纤磨片的立体结构示意图。
图9是本发明实施例的解纤磨片的侧视示意图。
图10是两个本发明的解纤磨片上的磨齿交错相嵌的局部示意图。
图11是杆料在两个本发明的解纤磨片之间的杆料流动通道经过时的原理示意图。
图中：
10、环形齿盘 21、解纤磨齿
22、预解纤磨齿 23、破碎磨齿
31、解纤齿槽 32、预解纤齿槽
33、破碎齿槽 A、解纤区
B、预解纤区 C、破碎区
11、磨片静盘 12、磨片动盘
4、烟梗 5、烟末
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1至图11所示，本发明解纤磨片的设计方法的一种实施例，本发明的解纤磨片包括一环形齿盘10和设于该环形齿盘10上的磨齿。需要说明的是，为便于显示，图中仅示出环形齿盘10的一部分(六分之一)，未示出的部分与示出的部分相对环形齿盘10的圆心O成中心对称分布。
如图1所示，本实施例的解纤磨片的设计方法为，在环形齿盘10上，以环形齿盘10的圆心O为圆心作两个同心圆，将环形齿盘10由内至外依次分割成破碎区C、预解纤区B和解纤区A，在解纤区A、预解纤区B和破碎区C中分别设计设置磨齿，包括解纤磨齿21、预解纤磨齿22和破碎磨齿23，各区域之间的磨齿断开。
对于解纤区A，如图1和图2所示，取环形齿盘10的一条半径R，分别交解纤区A的外边缘、内边缘于点D1、点D2，将直线D1D2绕点D1旋转一角度θ1得到直线D1D2′，优选地，角度θ1的取值范围为：2.5-3.5°。在直线D1D2′上取长度为W1的线段D1E1，以线段D1E1为一边在直线D1D2′的一侧(如左侧)作一第一四边形，构成一个解纤磨齿布置区，第一四边形还包括与线段D1E1相平行且间隔距离为W1的直线边和以环形齿盘的圆心O为圆心且分别过点D1和点E1的两条圆弧边，在解纤磨齿布置区内设置一个以该第一四边形为底面、宽度为W1、高度为h1、拔模斜度为δ1的四棱台状解纤磨齿21(参见图8)。解纤磨齿21的形状如图3所示，优选地，解纤磨齿21宽度W1的取值范围为：4-8mm，解纤磨齿21高度h1的取值范围为：8-15mm，解纤磨齿21拔模斜度δ1的取值范围为：2-6°。然后在直线D1D2′的同一侧沿直线D1D2′以长度W1为间距等间隔地布置多个解纤磨齿21，并在解纤区A内由外至内(即从解纤区A的外边缘至内边缘)形成一列解纤磨齿21，然后以此列解纤磨齿21为基础，在解纤区A内绕环形齿盘10的圆心O均匀阵列布置多列解纤磨齿21，每相邻两列解纤磨齿21之间间隔形成一个由内至外(即从解纤区A的内边缘至外边缘)宽度逐渐变大的解纤齿槽31，解纤齿槽31的最小宽度为d1，且满足：d1≥1.5mm。由此完成解纤区A内解纤磨齿21的设计和布置。
对于预解纤区B，如图1和图4所示，取环形齿盘10的一条半径R，分别交预解纤区B的外边缘、内边缘于点D3、点D4，将直线D3D4绕点D3旋转一角度θ2得到直线D3D4′，优选地，角度θ2的取值范围为：1.5-2.5°。在直线D3D4′上取长度为W2的线段D3E2，以线段D3E2为一边在直线D3D4′的一侧(如左侧)作一第二四边形，构成一个预解纤磨齿布置区，第二四边形还包括与线段D3E2相平行且间隔距离为W2的直线边和以环形齿盘的圆心O为圆心且分别过点D3和点E2的两条圆弧边，在预解纤磨齿布置区内设置一个以该第二四边形为底面、宽度为W2、高度为h2、拔模斜度为δ2的四棱台状预解纤磨齿22(参见图8)。预解纤磨齿22的形状如图5所示，优选地，预解纤磨齿22宽度W2的取值范围为：6-10mm，预解纤磨齿22高度h2的取值范围为：8-15mm，预解纤磨齿22拔模斜度δ2的取值范围为：2-6°。然后在直线D3D4′的同一侧沿直线D3D4′以长度W2为间距等间隔地布置多个预解纤磨齿22，并在预解纤区B内由外至内(即从预解纤区B的外边缘至内边缘)形成一列预解纤磨齿22，然后以此列预解纤磨齿22为基础，在预解纤区B内绕环形齿盘10的圆心O均匀阵列布置多列预解纤磨齿22，每相邻两列预解纤磨齿22之间间隔形成一个由内至外(即从预解纤区B的内边缘至外边缘)宽度逐渐变大的预解纤齿槽32，预解纤齿槽32的最小宽度为d2，预解纤齿槽32的最小宽度为d2大于解纤齿槽31的最小宽度为d1，且满足：d2≥1.5mm。由此完成预解纤区B内预解纤磨齿22的设计和布置。
对于破碎区C，如图1和图6所示，取环形齿盘10的一条半径R，分别交破碎区C的外边缘、内边缘于点D5、点D6，将直线D5D6绕点D5旋转一角度θ3得到直线D5D6′，优选地，角度θ3的取值范围为：0-1.5°。在直线D5D6′上取长度为W3的线段D5E3，以线段D5E3为一边在直线D5D6′的一侧(如左侧)作一第三四边形，构成一个破碎磨齿布置区，第三四边形还包括与线段D5E3相平行且间隔距离为W3的直线边和以环形齿盘的圆心O为圆心且分别过点D5和点E3的两条圆弧边，在破碎磨齿布置区内设置一个以该第三四边形为底面、宽度为W3、高度为h3、拔模斜度为δ3的四棱台状破碎磨齿23(参见图8)。破碎磨齿23的形状如图7所示，优选地，破碎磨齿23宽度W3的取值范围为：10-12mm，破碎磨齿23高度h3的取值范围为：8-15mm，破碎磨齿23拔模斜度δ3的取值范围为：2-6°。然后在直线D5D6′的同一侧沿直线D5D6′以长度W3为间距等间隔地布置多个破碎磨齿23，并在破碎区C内由外至内(即从破碎区C的外边缘至内边缘)形成一列破碎磨齿23，然后以此列破碎磨齿23为基础，在破碎区C内绕环形齿盘10的圆心O均匀阵列布置多列破碎磨齿23，每相邻两列破碎磨齿23之间间隔形成一个由内至外(即从破碎区C的内边缘至外边缘)宽度逐渐变大的破碎齿槽33，破碎齿槽33的最小宽度为d3。破碎齿槽33的最小宽度为d3大于预解纤齿槽32的最小宽度为d2，且满足：d3≥1.5mm。由此完成破碎区C内破碎磨齿23的设计和布置。
如图9所示，本实施例中，解纤磨齿21的高度h1与预解纤磨齿22的高度h2可以设为相等，破碎磨齿23的高度h3则略小于解纤磨齿21的高度h1和预解纤磨齿22的高度h2。
本实施例的上述设计方法具有简单可行且设计精确的优点，通过该设计方法得到的解纤磨片，主要适用于造纸法再造烟叶的烟梗烟末解纤。在使用时是将两个该解纤磨片配合使用，如图10所示，相配合的两个解纤磨片其中的一个作为磨片静盘11，另一个则作为磨片动盘12，磨片静盘11与磨片动盘12相对设置，且磨片静盘11上的磨齿与磨片动盘12上的磨齿交错相嵌，在磨片静盘11与磨片动盘12之间形成杆料流动通道，如图11所示，杆料(包括烟梗4和烟末5)从磨片静盘11与磨片动盘12之间的杆料流动通道流过。利用磨片静盘11与磨片动盘12的相对运动对烟梗4和烟末5进行揉搓分丝，即将烟梗4和烟末5搓成细丝，效率高，且通过改变磨片静盘11与磨片动盘12交错的间距可以调节揉搓的强度，以保证经解纤后的杆料会变得更加均匀，从而方便打浆。在实际应用中，采用本实施例的设计方法得到的解纤磨片对烟梗4和烟末5进行解纤，相比采用传统齿型的磨片，能够有效提高烟梗4和烟末5的解纤水平，使解纤均匀度提高10％以上，同时可实现解纤电耗节省10％以上。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种解纤磨片的设计方法，其特征在于，在一环形齿盘上，以所述环形齿盘的圆心O为圆心作两个同心圆，将所述环形齿盘由内至外依次分割成破碎区、预解纤区和解纤区；
取所述环形齿盘的一条半径，分别交所述解纤区的外、内边缘于点D1、点D2，将直线D1D2绕点D1旋转一角度θ1得到直线D1D2′，在直线D1D2′上取长度为W1的线段D1E1，以线段D1E1为一边在直线D1D2′的一侧作一第一四边形，构成一个解纤磨齿布置区，所述第一四边形还包括与线段D1E1相平行且间隔距离为W1的直线边和以所述环形齿盘的圆心O为圆心且分别过点D1和点E1的两条圆弧边，在所述解纤磨齿布置区内设置一个以所述第一四边形为底面、宽度为W1、高度为h1、拔模斜度为δ1的四棱台状解纤磨齿，然后在所述直线D1D2′的同一侧沿直线D1D2′以长度W1为间距等间隔地布置多个所述解纤磨齿，并在所述解纤区内由外至内形成一列解纤磨齿，然后在所述解纤区内均匀阵列布置多列所述解纤磨齿，每相邻两列所述解纤磨齿之间间隔形成一个由内至外宽度逐渐变大的解纤齿槽；
取所述环形齿盘的一条半径，分别交所述预解纤区的外、内边缘于点D3、点D4，将直线D3D4绕点D3旋转一角度θ2得到直线D3D4′，在直线D3D4′上取长度为W2的线段D3E2，以线段D3E2为一边在直线D3D4′的一侧作一第二四边形，构成一个预解纤磨齿布置区，所述第二四边形还包括与线段D3E2相平行且间隔距离为W2的直线边和以所述环形齿盘的圆心O为圆心且分别过点D3和点E2的两条圆弧边，在所述预解纤磨齿布置区内设置一个以所述第二四边形为底面、宽度为W2、高度为h2、拔模斜度为δ2的四棱台状预解纤磨齿，然后在所述直线D3D4′的同一侧沿直线D3D4′以长度W2为间距等间隔地布置多个所述预解纤磨齿，并在所述预解纤区内由外至内形成一列预解纤磨齿，然后在所述预解纤区内均匀阵列布置多列所述预解纤磨齿，每相邻两列所述预解纤磨齿之间间隔形成一个由内至外宽度逐渐变大的预解纤齿槽；
取所述环形齿盘的一条半径，分别交所述破碎区的外、内边缘于点D5、点D6；将直线D5D6绕点D5旋转一角度θ3得到直线D5D6′，在直线D5D6′上取长度为W3的线段D5E3，以线段D5E3为一边在直线D5D6′的一侧作一第三四边形，构成一个破碎磨齿布置区，所述第三四边形还包括与线段D5E3相平行且间隔距离为W3的直线边和以所述环形齿盘的圆心O为圆心且分别过点D5和点E3的两条圆弧边，在所述破碎磨齿布置区内设置一个以所述第三四边形为底面、宽度为W3、高度为h3、拔模斜度为δ3的四棱台状破碎磨齿，然后在所述直线D5D6′的同一侧沿直线D5D6′以长度W3为间距等间隔地布置多个所述破碎磨齿，并在所述破碎区内由外至内形成一列破碎磨齿，然后在所述破碎区内均匀阵列布置多列所述破碎磨齿，每相邻两列所述破碎磨齿之间间隔形成一个由内至外宽度逐渐变大的破碎齿槽。
2.根据权利要求1所述的解纤磨片的设计方法，其特征在于，所述解纤齿槽的最小宽度为d1，所述预解纤齿槽的最小宽度为d2，所述破碎齿槽的最小宽度为d3，且满足：d1＜d2＜d3。
3.根据权利要求1所述的解纤磨片的设计方法，其特征在于，所述解纤齿槽的最小宽度、所述预解纤齿槽的最小宽度及所述破碎齿槽的最小宽度均不小于1.5mm。
4.根据权利要求1所述的解纤磨片的设计方法，其特征在于，所述解纤磨齿宽度W1的取值范围为：4-8mm；所述预解纤磨齿宽度W2的取值范围为：6-10mm；所述破碎磨齿宽度W3的取值范围为：10-12mm。
5.根据权利要求1所述的解纤磨片的设计方法，其特征在于，所述角度θ1的取值范围为：2.5-3.5°；所述角度θ2的取值范围为：1.5-2.5°；所述角度θ3的取值范围为：0-1.5°。
6.根据权利要求1所述的解纤磨片的设计方法，其特征在于，所述解纤磨齿高度h1、所述预解纤磨齿高度h2、所述破碎磨齿高度h3的取值范围均为：8-15mm。
7.根据权利要求1所述的解纤磨片的设计方法，其特征在于，所述解纤磨齿拔模斜度δ1、所述预解纤磨齿拔模斜度δ2、所述破碎磨齿拔模斜度δ3的取值范围均为：2-6°。
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