CN112934387A - 一种干法粉碎浆粕的方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种干法粉碎浆粕的方法及装置，属于莱赛尔纤维的生产技术领域。分页机及牵引机分别通过皮带和罗拉输送连接粗粉碎机，粗粉碎机通过管道连接细粉碎机，细粉碎机通过管道连接重质除杂器，重质除杂器通过管道连接送料风机，送料风机通过管道连接料仓，料仓连接引风机，料仓输出物料去制胶。本发明的优点是提高制胶的品质和莱赛尔成品的稳定性，降低NMMO回收成本及投资成本。

Description

一种干法粉碎浆粕的方法及装置

技术领域

本发明涉及一种干法粉碎浆粕的方法及装置，属于莱赛尔纤维的生产技术领域。

背景技术

纤维素是植物细胞壁的主要成分，可来源于树木、棉花、麻类和其他植物，在自然界中分布甚广，取之不尽、用之不竭。一般来说，含有羟基的有机物大多数易溶于水，如醇、葡萄糖等，但纤维素却不溶于水和大部分有机溶剂。这是由于纤维素分子量一般较大，低则几百，高则上万，且容易形成分子内和分子间氢键，这种作用力会覆盖一部分羟基对水的亲和作用，使纤维素不溶于水或难溶于一般有机溶剂。

由于石油资源的日益消减以及受崇尚自然、健康环保意识等因素的影响，人们的目光渐渐转向了再生纤维素纤维。莱赛尔纤维(Lyocell)俗称“天丝绒”，以天然植物纤维为原料，于20世纪90年代中期问世，被誉为近半个世纪以来人造纤维史上最具价值的产品。兼具天然纤维和合成纤维的多种优良性能，莱赛尔是绿色纤维，其原料是自然界中取之不尽用之不竭的纤维素，生产过程无化学反应，所用溶剂无毒，溶剂回收率能够达到99％以上，生产过程绿色环保，因此Lyocell纤维被称为“21世纪绿色纤维”。

莱赛尔纤维生产技术是目前较为成熟的溶剂法再生纤维素纤维工业化生产技术，国内外企业、高校及科研院所多有相关研究，但是能够真正掌握莱赛尔纤维全套生产技术的相对较少，作为长期垄断莱赛尔纤维生产技术的国外企业，其掌握着莱赛尔纤维生产设备、生产工艺等一系列最先进的莱赛尔纤维相关技术，突破国外企业对该生产工艺、设备的封锁，研发出一套成熟、可靠的莱赛尔纤维的生产工艺、设备，将有力的推动新纤维材料领域的发展。

目前国内莱赛尔生产工厂，采用的是湿法制胶的生产工艺，即在水力碎浆机设备中将原料浆粕与水混合，用水力碎解并与水充分混合，形成浆浓约4％～5％的流体浆粥状物料，然后利用低浓浆泵输送至压榨机设备中进行挤压脱水，得到干度约45％的浆料，再利用粉碎机将湿浆粕粉碎，粉碎后加入NMMO(N-甲基吗啉氧化物)溶液进行充分混合，制得胶液。该湿法制胶工艺存在明显的不足，一是压榨后的浆料出浆干度波动偏大，稳定性差，因此与NMMO溶液混合后制得纤维素悬浮液NMMO浓度有波动，影响后续制胶的品质和成品的稳定性；二是将多余的水带入了生产系统中，增加了后续溶剂回收的体量，增加了溶剂回收投资成本及运行成本。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明提供一种干法粉碎浆粕的方法及装置。

一种干法粉碎浆粕的装置，分页机及牵引机分别通过皮带和罗拉输送连接粗粉碎机，粗粉碎机通过管道连接细粉碎机，细粉碎机通过管道连接重质除杂器，重质除杂器通过管道连接送料风机，送料风机通过管道连接料仓，料仓连接引风机，料仓输出物料去制胶。板状木浆粕的规格为600*800，采用分页机将板状木浆粕单张分离输送给组粉碎机，单机的输送能力1～2t/h，卷状木浆粕的规格φ1200*800，采用牵引机将卷状木浆粕通过罗拉辊连续进纸输送给粗粉碎机，单机的输送能力1～2t/h。

一种干法粉碎浆粕的方法,含有以下步骤：

步骤1、溶解浆粕的选择及输送步骤：针对板状木浆粕，采用分页机将板状木浆粕单张分离输送给组粉碎机，针对卷状木浆粨采用牵引机将卷状木浆粕通过罗拉辊连续进纸输送给粗粉碎机。

步骤2、粗粉碎机加工步骤：分页机或牵引机输送的片状原料溶解浆经过喂入装置进入粗粉碎机中，进行横向与纵向的强力切割、破碎，形成细小块状浆粕块，破碎后的不规则块状浆料经过筛板过滤被后序送料风机吸走。

步骤3、细粉碎机加工步骤：经过粗粉碎成碎片状的浆料，在风力的作用下，再次进入细粉碎机中，粉碎区下部也设置筛网，合格物料通过筛网排出粉碎区，不合格物料又被高速气流带入粉碎区继续粉碎，经细粉碎机粉碎后的浆粕纤维素物料仍旧被后序送料风机吸走。

步骤4、重质除杂器加工步骤：对浆粕纤维素物料进行重质除杂，在离心力、向心力、浮力和流体曳力的共同作用下，使密度低的气和浆料上升，由顶部出口排出，密度大的重杂质由设备底部的排污口排出。

步骤5、气力输送步骤：物料在粉碎后采用气力输送。

步骤6、料仓存储及除尘分离步骤：经过2级粉碎后的浆料在送料风机的作用下，进入料仓内，尾风在引风机的作用下，先经过布袋除尘后，尾风排入大气排空，料仓下部为物料储存区。

本发明的优点是提高制胶的品质和莱赛尔成品的稳定性，降低NMMO回收成本及投资成本。

技术效果及优点还包括如下：

1、在Lyocell的生产过程中，制备均一、粘度适当、各项指标符合要求的纺丝原液是高性能纤维生产的关键所在，所以溶解浆溶解过程中工艺控制非常重要，最后制得的胶体指标应控制为nD50：0.8～2之间，纤维素含量：8～14％，NMMO含量：65～85％，N/C：5.5～8.5，粘度：300～600Pa.s。

2、在Lyocell的生产过程中，原料的粒度均匀，含水稳定，有利于后序浆料与NMMO溶液的混合溶解，有利于稳定生产和提高品质化。本发明干法破碎，提高了后续制胶的品质和成品的稳定性，降低了溶剂回收投资成本及运行成本。

3、本发明流程简单，设备装置较少。采用2次连续破碎，粗粉碎和细粉碎直接风道串联，连续作业。

3、本发明在细粉碎后的风道上，设置重质除杂器，以减少金属等杂物进入后序流程，具有安全保护作用。(可以不设该装置，不影响本发明的正常使用)

4、本发明料仓兼具暂存和除尘功能，不需要另外设置除尘装置。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中：

图1为本发明的结构示意图。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

具体实施方式

显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当称元件、组件被“连接”到另一元件、组件时，它可以直接连接到其他元件或者组件，或者也可以存在中间元件或者组件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。

为便于对实施例的理解，下面将结合做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明的限定。

实施例1：如图1所示，一种干法粉碎浆粕的方法，含有以下步骤：

步骤1、溶解浆粕的选择及输送步骤：

现市面上供应的溶解浆多以板状或卷状的包装形式进行出售，针对上述两种包装形式的溶解浆分别设置了两种预处理装置。针对板状溶解浆，规格为600*800，采用分页机进行单张分离输送，单机的输送能力1～2t/h；针对卷状溶解浆，规格φ1200*800，采用牵引机进行连续进纸输送，单机的输送能力1～2t/h，原料溶解浆水份要求在国标范围内8～10％。

步骤2、粗粉碎机加工步骤：

分页机或牵引机输送的片状原料溶解浆经过喂入装置进入粗粉碎机中，匀速输送至粗粉碎机机内曲面组合刀辊中，下部定刀为8片，破碎机上部刀辊为转动式，辊上均布36片锤片，进行横向与纵向的强力切割、破碎，形成细小块状浆粕块，破碎后浆粕成不规则块状，薄厚不一，规格不一。粗粉碎机下部为网格式筛板，孔径40*40mm，破碎后的不规则块状浆料经过筛板过滤，小块(40*40mm以下)被后序送料风机吸走，大块留在机内继续破碎直至变成小块。在破碎过程中产生的热量也随风和物料带走，起到机体内部降温的作用。

步骤3、细粉碎机加工步骤：

经过粗粉碎成碎片状的浆料，在风力的作用下，再次进入细粉碎机中。细粉碎机是一种高速旋转剪切式超细粉碎机。大的碎片状木浆纸在高速气流作用下迅速进入动刀和定刀组成的粉碎区，运用先进的空气动力学和仿生学设计出的粉碎装置，动刀和定刀成一个特殊的剪切角，通过快速剪切来实现对块状、絮状、纤维的粉碎，高速旋转的转子带动动刀所产生的强大旋转气流带动物料在动定刀之间运动、充分发散达到超细剪切粉碎的效果。粉碎区下部也设置筛网，合格物料通过筛网排出粉碎区，不合格物料又被高速气流带入粉碎区继续粉碎；物料在粉碎机内的逗留中总受空气包围，因此在超细粉碎过程中不可避免产生的热量也被高速气流带走，达到常温粉碎的目的，从而使被粉碎物料化学成分稳定、性能不变。

细粉碎下部的筛网为6目左右的不锈钢网，经细粉碎机粉碎后的浆粕纤维素物料的堆积密度在80g/L以上。

步骤4、重质除杂器加工步骤：

重质除杂器采用旋流除砂器，是根据离心沉降和密度差的原理，当物料和气流混合体在一定的压力下从除砂器进口以切向进入设备后，产生强烈的旋转运动，由于杂质和纤维密度不同，在离心力、向心力、浮力和流体曳力的共同作用下，使密度低的气和浆料上升，由顶部出口排出，密度大的重杂质由设备底部的排污口排出，从而达到净化的目的。

步骤5、气力输送步骤：

物料在粉碎后采用气力输送。在细粉碎机后，设置送料风机1台。粗粉碎后的大块物料转移至细粉碎机，以及二次粉碎后的合格物料送入料仓，都是经过送料风机的高速气流带动下。风机风量5500～7000m³/h，风压8148～8857Pa，输送物料能力1～2t/h。电机变频控制根据系统实际情况，调整系统气压。

步骤6、料仓存储及除尘分离步骤：

经过2级粉碎后的浆料在送料风机的作用下，进入料仓内，尾风在引风机的作用下，先经过布袋除尘后，尾风排入大气排空。

料仓兼具暂存和除尘功能。料仓下部为物料储存区，设置出料螺旋，上部设置布袋除尘装置。物料和风进入料仓后，大部分物料在布袋阻离下落入下部。风和尘料进入上部布袋除尘器进行降尘处理，含尘气体经过除尘器时，粉尘被捕集在滤袋的外表面，而干净气体进入滤袋内部经布袋除尘器过滤后排空。滤袋内部的笼架用来支撑滤袋，防止滤袋塌陷，同时它有助于尘饼的清除和重新分布。布袋过滤精度5～50μm，捕集在滤袋外表面的物料，经脉冲压缩空气吹扫后，则沉积至布袋除尘器的下端；除尘系统设置1台高压风机作为辅助引风机安装在料仓出风口，保证管道中的风压和风速，达到输送效果。引风机也为变频控制，风量为送料风机2倍左右，风量10314～20628m3/h,全压2734Pa。

如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种干法粉碎浆粕的装置，其特征在于分页机及牵引机分别通过皮带和罗拉输送连接粗粉碎机，粗粉碎机通过管道连接细粉碎机，细粉碎机通过管道连接重质除杂器，重质除杂器通过管道连接送料风机，送料风机通过管道连接料仓，料仓连接引风机，料仓输出物料去制胶。

2.根据权利要求1所述的一种干法粉碎浆粕的装置,其特征在于细粉碎机下部的筛网为4目—8目的不锈钢网。

3.根据权利要求1所述的一种干法粉碎浆粕的装置,其特征在于重质除杂器采用旋流除砂器，粗粉碎机机内曲面组合刀辊中，下部定刀为8片，粗破碎机上部刀辊为转动式，辊上均布36片锤片。

4.根据权利要求1所述的一种干法粉碎浆粕的装置,其特征在于在细粉碎机后设置送料风机，料仓下部为物料储存区，设置出料螺旋，上部设置布袋除尘装置。

5.一种干法粉碎浆粕的方法,其特征在于含有以下步骤：

步骤1、溶解浆粕的选择及输送步骤：针对板状木浆粕，采用分页机将板状木浆粕单张分离输送给组粉碎机，针对卷状木浆粕采用牵引机将卷状木浆粕通过罗拉辊连续进纸输送给粗粉碎机，

步骤2、粗粉碎机加工步骤：分页机或牵引机输送的片状原料溶解浆经过喂入装置进入粗粉碎机中，进行横向与纵向的强力切割、破碎，形成细小块状浆粕块，破碎后的不规则块状浆料经过筛板过滤被后序送料风机吸走，

步骤3、细粉碎机加工步骤：经过粗粉碎成碎片状的浆料，在风力的作用下，再次进入细粉碎机中，粉碎区下部也设置筛网，合格物料通过筛网排出粉碎区，不合格物料又被高速气流带入粉碎区继续粉碎，经细粉碎机粉碎后的浆粕纤维素物料仍旧被后序送料风机吸走，

步骤4、重质除杂器加工步骤：对浆粕纤维素物料进行重质除杂，在离心力、向心力、浮力和流体曳力的共同作用下，使密度低的气和浆料上升，由顶部出口排出，密度大的重杂质由设备底部的排污口排出，

步骤5、气力输送步骤：物料在粉碎后采用气力输送，

步骤6、料仓存储及除尘分离步骤：经过2级粉碎后的浆料在送料风机的作用下，进入料仓内，尾风在引风机的作用下，先经过布袋除尘后，尾风排入大气排空，料仓下部为物料储存区。

6.根据权利要求5所述的一种干法粉碎浆粕的方法,其特征在于步骤1还含有以下步骤：分页机的输送能力1～2t/h；牵引机单机的输送能力1～2t/h，原料溶解浆水份要求在国标范围内8～10％。

7.根据权利要求5所述的一种干法粉碎浆粕的方法,其特征在于步骤2还含有以下步骤：分页机或牵引机输送的片状原料溶解浆经过喂入装置进入粗粉碎机中，匀速输送至粗粉碎机机内曲面组合刀辊中，下部定刀为8片，破碎机上部刀辊为转动式，辊上均布36片锤片，进行横向与纵向的强力切割、破碎，形成细小块状浆粕块，破碎后浆粕成不规则块状，薄厚不一，规格不一，粗粉碎机下部为网格式筛板，孔径40*40mm，破碎后的不规则块状浆料经过筛板过滤，小块(40*40mm以下)被后序送料风机吸走，大块留在机内继续破碎直至变成小块，在破碎过程中产生的热量也随风和物料带走，起到机体内部降温的作用。

8.根据权利要求5所述的一种干法粉碎浆粕的方法,其特征在于步骤3还含有以下步骤：经过粗粉碎成碎片状的浆料，在风力的作用下，再次进入细粉碎机中，大的碎片状木浆纸在高速气流作用下迅速进入动刀和定刀组成的粉碎区，运用先进的空气动力学和仿生学设计出的粉碎装置，动刀和定刀成一个特殊的剪切角，通过快速剪切来实现对块状、絮状、纤维的粉碎，粉碎区下部也设置筛网，合格物料通过筛网排出粉碎区，不合格物料又被高速气流带入粉碎区继续粉碎；物料在粉碎机内的逗留中总受空气包围，因此在超细粉碎过程中不可避免产生的热量也被高速气流带走，达到常温粉碎的目的，从而使被粉碎物料化学成分稳定、性能不变，细粉碎下部的筛网为6目左右的不锈钢网，经细粉碎机粉碎后的浆粕纤维素物料的堆积密度在80g/L以上。

9.根据权利要求5所述的一种干法粉碎浆粕的方法,其特征在于步骤4还含有以下步骤：重质除杂器采用旋流除砂器，是根据离心沉降和密度差的原理，当物料和气流混合体在一定的压力下从除砂器进口以切向进入设备后，产生强烈的旋转运动，由于杂质和纤维密度不同，在离心力、向心力、浮力和流体曳力的共同作用下，使密度低的气和浆料上升，由顶部出口排出，密度大的重杂质由设备底部的排污口排出，从而达到净化的目的。

10.根据权利要求5所述的一种干法粉碎浆粕的方法,其特征在于还含有以下步骤：料仓兼具暂存和除尘功能，料仓下部为物料储存区，设置出料螺旋，上部设置布袋除尘装置，物料和风进入料仓后，大部分物料在布袋阻离下落入下部，风和尘料进入上部布袋除尘器进行降尘处理，含尘气体经过除尘器时，粉尘被捕集在滤袋的外表面，而干净气体进入滤袋内部经布袋除尘器过滤后排空，滤袋内部的笼架用来支撑滤袋，防止滤袋塌陷，同时它有助于尘饼的清除和重新分布，布袋过滤精度5～50μm，捕集在滤袋外表面的物料，经脉冲压缩空气吹扫后，则沉积至布袋除尘器的下端；除尘系统设置高压风机作为辅助引风机安装在料仓出风口，保证管道中的风压和风速，达到输送效果，引风机也为变频控制，风量为送料风机2倍左右，风量10314～20628m3/h,全压2734Pa。

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