CN115253778A - 一种用于生产可冲散非织造材料的调浆设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于纸浆搅拌设备技术领域，尤其涉及一种用于生产可冲散非织造材料的调浆设备。本发明通过在釜体上设置中空搅拌轴单元、充气环单元、开孔搅拌柱单元、固定切刀，以及复位式旋转切刀单元的方式，使得该调浆设备内的浆料可以被快速搅拌均匀，浆料内的纤维也可以快速切碎至所需长度范围。本发明具有以下优点：第一，中空搅拌轴单元外连电机，内侧驱动开孔搅拌柱单元旋转，保证旋转搅拌的基础调浆作用有效；第二，外部气泵依次通过充气环单元、中空搅拌轴单元和开孔搅拌柱单元，可以向浆料内吹气，保证调浆动作具有吹气搅动的效果，使得浆料调均动作更加快速。

Description

一种用于生产可冲散非织造材料的调浆设备

技术领域

本发明属于纸浆搅拌设备技术领域，尤其涉及一种用于生产可冲散非织造材料的调浆设备。

背景技术

生活中常见的可冲散非织造材料，包括可冲散厕纸、可冲散厨房纸，以及可降解干/湿巾等。其共同点之一，就是在下水道中容易被水流冲破，分成许多小块，因此也就不易堵住下水道了。可冲散非织造材料的原料，70%以上是纸浆纤维，剩余部分包括木浆纤维、棉纤维，以及莱赛尔纤维等。

要使得该材料可冲散，非织造是最基础的要求，换言之，如果该材料由长纤维线经纬编织方法得到，则几乎不可能被水流冲散。其次，其原料组成大部分都是纸浆纤维，因此其更像是纸张，而不是布料，这也是可冲散的条件之一。

最后，该材料正是采用了湿法成网、水刺加固工艺，才使得其在使用时相对地不易被撕破、在丢弃后容易被水流冲散。其中，湿法成网方法要求所有原料纤维都尽量短一些，否则浆料在网帘上先涂覆、再去水之后，纤维不方便在网帘上均匀分布，最终使得该材料的厚度难以一致，较薄处容易撕裂、较厚处不易被水流冲散，这是不合格的。

所以，对于可冲散非织造材料专用的调浆设备而言，其既需要均匀搅拌浆料，又需要将其中的纤维尽量切碎，这样才能制得厚度均匀、质量过关的可冲散非织造材料。

专利公告号为CN208711558U、公告日为2019.04.09的中国实用新型专利，公开了一种纸浆调浆装置，包括罐体，罐体顶部开设有进料口，底部设置有出料口，罐体的侧壁上开设有注水口，罐体顶部通过法兰可拆卸的设置有支撑板，支撑板上固定设置有电机座，电机座上顶部固定安装电机，电机的输出轴伸入所述电机座内并通过联轴器连接搅拌轴，搅拌轴伸入所述罐体底部，搅拌轴末端固定连接有调浆组件，调浆组件包括与搅拌轴固定连接的支撑杆及弧形铰刀，铰刀沿圆周运动的方向伸出有锋利的刀刃。

该实用新型专利中的调浆装置，其大体使用原理为：电机驱动调浆组件旋转，后者包括了支撑杆及弧形铰刀，因此可以提供基本的浆料搅拌和纤维切碎效果。

但是，由于其设置了取样管，因此调浆组件只能设置在靠下位置，数量也有限制，固定式的弧形铰刀也不能快速切碎纤维。所以，最终影响就是该调浆装置短时间内不能输出纤维长度合适的浆料，该浆料如果直接用于生产可冲散非织造材料，则材料各处厚度之间差异较大，整体质量较差。

所以综上所述，现在急需一种均匀搅拌操作、纤维切碎操作都十分高效的新型调浆设备，以用于生产可冲散非织造材料。

发明内容

本发明提供一种用于生产可冲散非织造材料的调浆设备，其能通过在釜体上设置中空搅拌轴单元、充气环单元、开孔搅拌柱单元、固定切刀，以及复位式旋转切刀单元的方式，使得该调浆设备内的浆料可以被快速搅拌均匀，浆料内的纤维也可以快速切碎至所需长度范围。

本发明解决上述问题采用的技术方案是：一种用于生产可冲散非织造材料的调浆设备，结构包括釜体，还包括设置在所述釜体上的中空搅拌轴单元，套接设置在所述中空搅拌轴单元外侧段上的充气环单元，设置在所述中空搅拌轴单元上，并用于吹气搅动浆料的开孔搅拌柱单元，设置在所述开孔搅拌柱单元上的固定切刀，以及设置在所述开孔搅拌柱单元上，并用于旋转切碎纤维、在所述固定切刀上切碎刀刃处残留纤维的复位式旋转切刀单元。

进一步优选的技术方案在于：所述中空搅拌轴单元包括插接设置在所述釜体顶板上的竖向轴体，设置在所述竖向轴体内的竖向孔道，设置在所述竖向轴体外侧段上，且连通所述竖向孔道的进气孔，以及设置在所述竖向轴体内侧段上，且连通所述竖向孔道的出气孔。

进一步优选的技术方案在于：所述充气环单元包括设置在所述釜体上表面上，且与所述竖向轴体外侧段套接的圆环，设置在所述圆环上的径向充气管，以及设置在所述圆环内环面上，且分别位于所述进气孔上下两侧位置处的两个阻挡环。

进一步优选的技术方案在于：所述开孔搅拌柱单元包括设置在所述竖向轴体内侧段上的横向柱体，设置在所述横向柱体上，并用于安装所述固定切刀和复位式旋转切刀单元的矩形口，设置在所述横向柱体内，且对接所述出气孔的横向孔道，以及设置在所述横向孔道和矩形口内侧面之间的吹气搅动孔。

进一步优选的技术方案在于：所述横向孔道的数量为2个，分别设置在所述矩形口的上下两侧位置处、所述复位式旋转切刀单元的左右两侧位置处，以用于吹气推动所述复位式旋转切刀单元旋转复位。

进一步优选的技术方案在于：所述固定切刀的数量为两组，分别倾斜设置在所述矩形口的内顶面和内底面上，且刀刃方向朝向所述横向柱体的旋转前进方向。

进一步优选的技术方案在于：所述复位式旋转切刀单元包括设置在所述矩形口内的横向固定轴，刀片，设置在所述刀片上，并用于插入所述横向固定轴的安装孔道，设置在所述安装孔道内，且与所述横向固定轴套接，并用于驱动所述刀片旋转复位至竖直状态的扭簧，以及设置在所述刀片侧面上，且靠近刀背位置处，并在所述横向柱体旋转时，用于将所述刀片的刀刃处旋转向前的单侧配重块。

进一步优选的技术方案在于：所述刀片刀刃与接近侧的所述固定切刀刀刃之间的竖向距离为1-2mm；所述刀片刀背与接近侧的所述固定切刀刀刃之间的竖向距离为2-3mm。

进一步优选的技术方案在于：所述复位式旋转切刀单元还包括设置在所述刀片刀背上，并用于在所述固定切刀刀刃上切碎纤维的辅助刀片。

进一步优选的技术方案在于：所述复位式旋转切刀单元还包括设置在所述刀片侧面上，并用于接收所述吹气搅动孔处复位推动用气泡推力的开槽、凸出板。

本发明具有以下优点。

第一，中空搅拌轴单元外连电机，内侧驱动开孔搅拌柱单元旋转，保证旋转搅拌的基础调浆作用有效。

第二，外部气泵依次通过充气环单元、中空搅拌轴单元和开孔搅拌柱单元，可以向浆料内吹气，保证调浆动作具有吹气搅动的效果，使得浆料调均动作更加快速。

第三，开孔搅拌柱单元在水平面内旋转时，复位式旋转切刀单元在竖向面内旋转至接近水平状态，此时其与两组固定切刀的刀刃，全部朝向旋转前进方向，保证浆料内的纤维，可以快速地被切碎至所需长度范围。

第四，开孔搅拌柱单元旋转动作后期，速度减慢直至停止，此时复位式旋转切刀单元和固定切刀的刀刃，其动力不足以切碎纤维了，因此刀刃上会残留不少纤维，然后所述复位式旋转切刀单元自身复位旋转、开孔搅拌柱单元处吹气推动复位旋转，可以让上述刀刃之间发生安全范围内的挤压、靠近动作，使得该部分残留纤维还可以再进行最后一次切碎动作，最终至少保证湿法成网时排出的浆料中，长度符合要求的纤维量较多，最后的可冲散非织造材料厚度更加均匀、质量更高。

第五，开孔搅拌柱单元旋转时，其排出的气泡朝向旋转方向后端，不会限制复位式旋转切刀单元的旋转工作状态，而且复位式旋转切刀单元内的扭簧，其扭力与气泡推动复位力，两者的作用是一致的，为的就是让刀片尽量快速地复位。

第六，复位式旋转切刀单元自带一个不平衡的单侧配重块，保证开孔搅拌柱单元旋转时，其刀背处可以轻松的“滞后”，让刀刃向前，保证其纤维切割动作有效。

第七、上下两组固定切刀的刀刃上，都可以具有最后的纤维切碎动作，引入辅助刀片后替代原本的刀片刀背，使得上述纤维最后切碎效果进一步提升。

第八、开槽和凸出板可以进一步、适当地提高气泡对刀片的推动复位效果，保证刀片快速复位，才能进行动力足够的上述纤维最后切碎动作。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中中空搅拌轴单元、充气环单元的位置结构示意图。

图3为本发明中开孔搅拌柱单元的位置结构示意图。

图4为本发明中开孔搅拌柱单元旋转时，复位式旋转切刀单元的工作方式示意图。

图5为本发明中开孔搅拌柱单元停下时，复位式旋转切刀单元最后切碎残留纤维的方式示意图。

图6为本发明中扭簧、单侧配重块的位置示意图。

图7为本发明中开槽、凸出板用于“放大”气泡对刀片旋转复位动作的方式示意图。

附图中，各标号所代表的含义如下：残留纤维a、工作态气泡b、旋转方向c、刀片旋转复位态气泡d、排气孔e。

釜体1、中空搅拌轴单元2、充气环单元3、开孔搅拌柱单元4、固定切刀5、复位式旋转切刀单元6。

竖向轴体201、竖向孔道202、进气孔203、出气孔204、圆环301、径向充气管302、阻挡环303、横向柱体401、矩形口402、横向孔道403、吹气搅动孔404、横向固定轴601、刀片602、安装孔道603、扭簧604、单侧配重块605、辅助刀片606、开槽607、凸出板608。

具体实施方式

以下所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明的范围进行限定。

如附图1-7所示，一种用于生产可冲散非织造材料的调浆设备，结构包括釜体1，还包括设置在所述釜体1上的中空搅拌轴单元2，套接设置在所述中空搅拌轴单元2外侧段上的充气环单元3，设置在所述中空搅拌轴单元2上，并用于吹气搅动浆料的开孔搅拌柱单元4，设置在所述开孔搅拌柱单元4上的固定切刀5，以及设置在所述开孔搅拌柱单元4上，并用于旋转切碎纤维、在所述固定切刀5上切碎刀刃处残留纤维的复位式旋转切刀单元6。

在本实施例中，所述釜体1上还设有必要的进料口和出料口。此外，所述中空搅拌轴单元2上端连接电机，所述充气环单元3外连气泵，使用空气进行浆料的吹气搅动即可，最终空气在排气孔e处全部排出。

还有，所述开孔搅拌柱单元4在所述中空搅拌轴单元2上设置3-8圈，每一圈设置2-4个，每一个所述开孔搅拌柱单元4上都有所述固定切刀5、复位式旋转切刀单元6，最终浆料具有旋转搅拌和吹气搅动两种均匀调浆效果，而对于浆料内长度过大的纤维，其可以被移动中的固定切刀5、复位式旋转切刀单元6主体切碎、切短。

最后，电机关停之后，所述固定切刀5、复位式旋转切刀单元6刀刃上势必会有部分残留纤维，此时所述位式旋转切刀单元6复位旋转至初始的竖直状态，就可以与所述固定切刀5一起，最后切碎这部分残留纤维。

最终，湿法成网时的浆料，其所有内部组分混合均匀，其纤维组分的长度适当较短，满足湿法成网工艺的要求，纤维在网帘上得以快速地分布均匀，最终的可冲散非织造材料，也不易出现薄厚不一的质量问题。

所述中空搅拌轴单元2包括插接设置在所述釜体1顶板上的竖向轴体201，设置在所述竖向轴体201内的竖向孔道202，设置在所述竖向轴体201外侧段上，且连通所述竖向孔道202的进气孔203，以及设置在所述竖向轴体201内侧段上，且连通所述竖向孔道202的出气孔204。

在本实施例中，所述竖向孔道202上下两端都不通，仅在所述出气孔204处排出空气，所述出气孔204的数量、位置，与所述开孔搅拌柱单元4一一对应。

所述充气环单元3包括设置在所述釜体1上表面上，且与所述竖向轴体201外侧段套接的圆环301，设置在所述圆环301上的径向充气管302，以及设置在所述圆环301内环面上，且分别位于所述进气孔203上下两侧位置处的两个阻挡环303。

在本实施例中，所述径向充气管302外连气泵，所述阻挡环303的材质形状为一圈刷毛，或者是弹性橡胶环，保证一定程度的减少空气逸出效果即可，无需与所述竖向轴体201之间大力夹紧。

所述开孔搅拌柱单元4包括设置在所述竖向轴体201内侧段上的横向柱体401，设置在所述横向柱体401上，并用于安装所述固定切刀5和复位式旋转切刀单元6的矩形口402，设置在所述横向柱体401内，且对接所述出气孔204的横向孔道403，以及设置在所述横向孔道403和矩形口402内侧面之间的吹气搅动孔404。

在本实施例中，所述吹气搅动孔404处生成气泡，气泡在浆料中向上移动，直至逸出，这个过程中即可搅动浆料，使其内部各种原料更加快速地混合均匀。

但是需要注意的是，该调浆设备如果需要长期停机不用了，则所述径向充气管302处需要通入清水，将所述竖向孔道202、横向孔道403，以及吹气搅动孔404内可能残留的浆料全部冲洗下来，否则该调浆设备重新使用时，不少所述吹气搅动孔404都可能被堵死。

当然，该调浆设备在正常使用过程中，无需担心浆料进入问题，毕竟所述吹气搅动孔404处一直在排出高压气泡。而且更进一步的，所述径向充气管302处充气动作的结束时间，要晚于浆料的全部排出时间，让空气过量充入，避免所述吹气搅动孔404处少量进入浆料。

所述横向孔道403的数量为2个，分别设置在所述矩形口402的上下两侧位置处、所述复位式旋转切刀单元6的左右两侧位置处，以用于吹气推动所述复位式旋转切刀单元6旋转复位。

在本实施例中，所述复位式旋转切刀单元6的工作状态为其刀片近似于水平，且闲置状态为其刀片竖直。因此，电机关停之后，所述复位式旋转切刀单元6由近似水平状态慢慢旋转至竖直状态，此时一上一下、一左一右的两个所述横向孔道403，即可给倾斜着的所述复位式旋转切刀单元6提供一个旋转复位的辅助力。

这样一来，所述复位式旋转切刀单元6可以相对地快速旋转复位，其刀刃可以相对快速地靠近所述固定切刀5，两者各自刀刃上残留的纤维都可以被切碎、切断，最终实现浆料中纤维长度调节变小的效果。

所述固定切刀5的数量为两组，分别倾斜设置在所述矩形口402的内顶面和内底面上，且刀刃方向朝向所述横向柱体401的旋转前进方向。

在本实施例中，所述固定切刀5跟随所述横向柱体401一起旋转时，自身也能切断纤维，而电机关停之后，其刀刃上也会残留纤维。因此，所述复位式旋转切刀单元6旋转复位动作，对于所述固定切刀5、对于复位式旋转切刀单元6自身而言，都是有益的。

所述复位式旋转切刀单元6包括设置在所述矩形口402内的横向固定轴601，刀片602，设置在所述刀片602上，并用于插入所述横向固定轴601的安装孔道603，设置在所述安装孔道603内，且与所述横向固定轴601套接，并用于驱动所述刀片602旋转复位至竖直状态的扭簧604，以及设置在所述刀片602侧面上，且靠近刀背位置处，并在所述横向柱体401旋转时，用于将所述刀片602的刀刃处旋转向前的单侧配重块605。

在本实施例中，电机关停之后，可能残留纤维的地方，一共三个：所述刀片602的刀刃、上方固定切刀5的刀刃，以及下方固定切刀5的刀刃。

而所述刀片602在旋转复位至竖直状态过程中，所述扭簧604的扭力为主驱动力，所述吹气搅动孔404一上一下、一左一右吹气产生的力为辅驱动力。最终，所述刀片602可以相对快速地旋转复位，此时其刀刃快速靠近下方固定切刀5的刀刃、其刀背快速靠近上方固定切刀5的刀刃，最终将上述三个地方的残留纤维全部切碎，尽量减少下落浆料中不合格的长纤维的量。

此外，电机的动力最终通过所述横向固定轴601来驱动所述刀片602一起旋转，此时如果没有所述单侧配重块605，则所述刀片602很可能一直保持竖直状态，这样是不能充分切碎纤维的。

换言之，这就是不平衡的所述单侧配重块605的作用，当然所述扭簧604的扭力，又足以克服这个不平衡的力，在电机关停时，仍然可以让所述刀片602恢复至竖直状态。

所述刀片602刀刃与接近侧的所述固定切刀5刀刃之间的竖向距离为1-2mm；所述刀片602刀背与接近侧的所述固定切刀5刀刃之间的竖向距离为2-3mm。

在本实施例中，上述距离数值全部在所述刀片602处于竖直状态时测量的，而且都是相对应侧边之间的平均距离数值。而所述刀片602刀背处的形状，没有其刀刃处那样齐整，因此上述后者距离数值范围更大，为的就是避免所述所述刀片602刀背去撞击上方的所述固定切刀5。

所述复位式旋转切刀单元6还包括设置在所述刀片602刀背上，并用于在所述固定切刀5刀刃上切碎纤维的辅助刀片606。

在本实施例中，所述辅助刀片606替换了所述刀片602原本的刀背，因此该处的纤维切断效果可以进一步提升。

但是需要注意的是，所述辅助刀片606在所述横向柱体401旋转的主体调浆过程中，是不能切断纤维的，因为其处于旋转方向的后端。

所述复位式旋转切刀单元6还包括设置在所述刀片602侧面上，并用于接收所述吹气搅动孔404处复位推动用气泡推力的开槽607、凸出板608。

在本实施例中，多个力度大小之间对比的结果，从大到小依次为：横向固定轴601对刀片602的驱动力、扭簧604对刀片602的复位力、单侧配重块605对刀片602的“惯性力”，以及刀片旋转复位态气泡d对刀片602的复位力。

因此，所述开槽607、凸出板608仅仅用于提高上述力度最小的“气泡复位力”，这两者不影响所述刀片602的复位效果、不影响所述单侧配重块605的“惯性力”效果。

而所述刀片602、固定切刀5的刀刃是否锋利，是残留纤维能否被快速、彻底切断的主要影响因素，所述刀片602快速旋转复位这一点，仅仅是辅助、强化上述残留纤维切断效果。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种修改。这些都是不具有创造性的修改，只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种用于生产可冲散非织造材料的调浆设备，结构包括釜体（1），其特征在于：还包括设置在所述釜体（1）上的中空搅拌轴单元（2），套接设置在所述中空搅拌轴单元（2）外侧段上的充气环单元（3），设置在所述中空搅拌轴单元（2）上，并用于吹气搅动浆料的开孔搅拌柱单元（4），设置在所述开孔搅拌柱单元（4）上的固定切刀（5），以及设置在所述开孔搅拌柱单元（4）上，并用于旋转切碎纤维、在所述固定切刀（5）上切碎刀刃处残留纤维的复位式旋转切刀单元（6）。

2.根据权利要求1所述的一种用于生产可冲散非织造材料的调浆设备，其特征在于：所述中空搅拌轴单元（2）包括插接设置在所述釜体（1）顶板上的竖向轴体（201），设置在所述竖向轴体（201）内的竖向孔道（202），设置在所述竖向轴体（201）外侧段上，且连通所述竖向孔道（202）的进气孔（203），以及设置在所述竖向轴体（201）内侧段上，且连通所述竖向孔道（202）的出气孔（204）。

3.根据权利要求2所述的一种用于生产可冲散非织造材料的调浆设备，其特征在于：所述充气环单元（3）包括设置在所述釜体（1）上表面上，且与所述竖向轴体（201）外侧段套接的圆环（301），设置在所述圆环（301）上的径向充气管（302），以及设置在所述圆环（301）内环面上，且分别位于所述进气孔（203）上下两侧位置处的两个阻挡环（303）。

4.根据权利要求2所述的一种用于生产可冲散非织造材料的调浆设备，其特征在于：所述开孔搅拌柱单元（4）包括设置在所述竖向轴体（201）内侧段上的横向柱体（401），设置在所述横向柱体（401）上，并用于安装所述固定切刀（5）和复位式旋转切刀单元（6）的矩形口（402），设置在所述横向柱体（401）内，且对接所述出气孔（204）的横向孔道（403），以及设置在所述横向孔道（403）和矩形口（402）内侧面之间的吹气搅动孔（404）。

5.根据权利要求4所述的一种用于生产可冲散非织造材料的调浆设备，其特征在于：所述横向孔道（403）的数量为2个，分别设置在所述矩形口（402）的上下两侧位置处、所述复位式旋转切刀单元（6）的左右两侧位置处，以用于吹气推动所述复位式旋转切刀单元（6）旋转复位。

6.根据权利要求4所述的一种用于生产可冲散非织造材料的调浆设备，其特征在于：所述固定切刀（5）的数量为两组，分别倾斜设置在所述矩形口（402）的内顶面和内底面上，且刀刃方向朝向所述横向柱体（401）的旋转前进方向。

7.根据权利要求4所述的一种用于生产可冲散非织造材料的调浆设备，其特征在于：所述复位式旋转切刀单元（6）包括设置在所述矩形口（402）内的横向固定轴（601），刀片（602），设置在所述刀片（602）上，并用于插入所述横向固定轴（601）的安装孔道（603），设置在所述安装孔道（603）内，且与所述横向固定轴（601）套接，并用于驱动所述刀片（602）旋转复位至竖直状态的扭簧（604），以及设置在所述刀片（602）侧面上，且靠近刀背位置处，并在所述横向柱体（401）旋转时，用于将所述刀片（602）的刀刃处旋转向前的单侧配重块（605）。

8.根据权利要求7所述的一种用于生产可冲散非织造材料的调浆设备，其特征在于：所述刀片（602）刀刃与接近侧的所述固定切刀（5）刀刃之间的竖向距离为1-2mm；所述刀片（602）刀背与接近侧的所述固定切刀（5）刀刃之间的竖向距离为2-3mm。

9.根据权利要求7所述的一种用于生产可冲散非织造材料的调浆设备，其特征在于：所述复位式旋转切刀单元（6）还包括设置在所述刀片（602）刀背上，并用于在所述固定切刀（5）刀刃上切碎纤维的辅助刀片（606）。

10.根据权利要求7所述的一种用于生产可冲散非织造材料的调浆设备，其特征在于：所述复位式旋转切刀单元（6）还包括设置在所述刀片（602）侧面上，并用于接收所述吹气搅动孔（404）处复位推动用气泡推力的开槽（607）、凸出板（608）。

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