一種可去除纖維中雜質的分散的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種可去除纖維中雜質的分散機，包括殼體，所述殼體上設置有進料口和出料口；所述殼體內設置有多個處理部件；所述處理部件包括連接部和刮切部；所述處理部件運動時，所述刮切部適于接觸并與纖維表面發生相對運動，用于去除纖維表面的雜質；所述刮切部的最小結構的尺寸小于或等于5mm；所述相對運動的速度大于或等于3m/s；所述殼體內還設置有起推料作用的進料螺旋桿和出料螺旋桿，以便于進料、出料，以及反復去除纖維表面的雜質。本裝置可用于造紙、紡織等領域中纖維上結合雜質的去除，以得到雜質含量低的原料。
【專利說明】一種可去除纖維中雜質的分散機
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種可去除纖維中雜質的分散機，屬于纖維制品機械領域。
【背景技術】
[0002]造紙和紡織等領域所使用的原料中常含有膠粘物、油脂、石蠟和塑料等雜質，這些雜質的存在會降低纖維制品的質量，因此需要在制造過程中去除掉。
[0003]由于原料中的雜質一般與纖維結合在一起，因此在去除雜質時最關鍵的是要將雜質與纖維剝離開。現有技術中采用水力碎漿機剝離紙纖維雜質的應用見中國專利文獻CN2711215Y，其公開了一種雙渦流水力碎漿機，由槽體、入料口、減速器、刀盤、篩板、排渣口、出漿口和電機組成，槽體內兩側分別平行相錯設置刀盤軸，刀盤軸上安裝有刀盤，刀盤外側設置有篩板，刀盤軸由電機帶動，刀盤軸與電機之間設置減速器，減速器內設置一對相互嚙合的螺旋傘齒輪。該機兩側分別設置了兩套碎槳裝置、過濾裝置和出漿口，兩套碎槳裝置不同軸雙側設置，但同速、同向轉動，產生雙渦流交互作用。上述水力碎漿機在運行時，刀盤帶動漿液快速運動，利用漿液中液體與纖維間相對運動產生的相互作用將纖維上的雜質剝離下來，但由于液體與纖維的相對運動速度小，產生的相互作用力小，纖維上的雜質不能被有效地去除；而且由于刀盤需帶動漿液不斷進行高速運動，因而上述水力碎漿機碎槳過程的耗電量高，不利于成本的降低。
[0004]除了水力碎漿機外，各種熱分散機常作為水力碎槳機的補充，用于分散與纖維結合的雜質，其應用見于中國專利文獻CN2839340Y，其公開了一種熱分散機，包括電機、帶有出漿口并裝有定磨片和動磨片的機體、帶有進漿口的喂料系統和底座，其特征在于在電機的電機軸上套裝固聯著一傳動軸，動磨片就固聯在該傳動軸上。上述熱分散機運行時，通過定磨片和動磨片間的配合使漿液中纖維之間相互摩擦、運動，進而除去纖維上的雜質；但為了使纖維之間有充分的接觸，上述熱分散機使用的漿液濃度都很大，增加了熱分散機運行的阻力，而且事先也需要使用配套設備對漿液進行濃縮，這樣就浪費了大量的能量；再有，為了分解掉高濃度漿液中的雜質，上述熱分散機通常需要在高溫下配合化學助劑使用，這樣不僅會對纖維的材料性能造成影響，而且會造成大量的污染。
[0005]為了解決上述技術問題，英國專利文獻GB2099325A公開了一種纖維漿液過濾裝置，包括外殼，外殼內固定設置有一圓柱形過濾器，外殼與過濾器之間形成環形區；過濾器中心豎直設置有轉動軸，刀片在過濾器內以轉動軸為中心轉動；外殼上設置有進料口，纖維漿液通過進料口流入筒體的環形區域中；沿流動方向，環形區域的半徑逐漸變小，以使長纖維不會隨雜質由出口排出。
[0006]上述技術中，過濾器將纖維漿液中混合的雜質排除在其外，纖維漿液進入過濾器中，通過轉動刀片對纖維進行破碎，該裝置的耗能低，而且無需高溫環境和化學助劑；但是，上述轉動刀片僅僅起到破槳的作用，無法將纖維上結合的雜質剝離掉，因而無法有效地去除掉纖維上結合的雜質。
【發明內容】
[0007]本發明所要解決的技術問題是現有技術中的轉動刀片無法將纖維上結合的雜質剝離掉，因而無法有效去除纖維上的雜質；進而提出一種可有效去除纖維中雜質的分散機。
[0008]為解決上述技術問題，本發明提供了一種可去除纖維中雜質的分散機，包括，殼體，所述殼體上設置有進料口和出料口 ；所述殼體內設置有多個處理部件；所述處理部件包括連接部和刮切部；所述刮切部適于接觸并與纖維表面發生相對運動，用于去除纖維表面的雜質；所述刮切部的最小結構的尺寸小于或等于5mm ;所述相對運動的速度大于或等于 3m/sο
[0009]所述刮切部的最小結構的尺寸為0.005_3mm。
[0010]所述相對運動的速度為20_300m/s。
[0011 ] 所述處理部件為刀片，所述刮切部為刀刃。
[0012]所述處理部件為鋼絲棒，所述刮切部為鋼絲棒端部。
[0013]所述殼體內設置有帶傳動裝置的轉動軸，多個所述處理部件通過所述連接部連接設置在所述轉動軸上并以其為中心轉動。
[0014]多個所述處理部件沿所述轉動軸成螺旋形排列。
[0015]多個所述處理部件通過所述連接部固定設置在所述殼體內，所述進料口靠近所述殼體的一端設置，相應地，所述出料口靠近所述殼體的另一端設置；纖維在所述殼體內運動時，所述刮切部適于刮切所述纖維表面。
[0016]還包括設置在所述殼體內的進料螺旋桿或出料螺旋桿，所述進料螺旋桿靠近所述進料口設置，所述出料螺旋桿靠近所述出料口設置。
[0017]多個所述處理部件的刮切部沿進料方向平行密集排列。
[0018]所述處理部件的形狀為流線形。
[0019]所述殼體中纖維漿液的濃度為0.5_20v%。
[0020]所述殼體中纖維漿液的濃度為2_10v%。
[0021]本發明與現有技術方案相比具有以下有益效果:
(I)本發明所述可去除纖維中雜質的分散機，包括殼體，所述殼體上設置有進料口和出料口 ；所述殼體內設置有多個處理部件；所述處理部件包括連接部和刮切部；所述刮切部適于接觸并與纖維表面發生相對運動，用于去除纖維表面的雜質；所述刮切部的最小結構的尺寸小于或等于5mm ;所述相對運動的速度大于或等于3m/s。
[0022]所需原料中纖維的平均長度約l_3mm，處理部件刮切部的最小結構尺寸小于或接近纖維的平均長度時，其刮切部與纖維表面相接觸并產生相對運動時，控制相對運動的速度大于或等于3m/s，可以利用刮切部剝離掉結合在纖維表面的雜質，得到雜質含量很低的纖維原料，從而避免了現有技術中轉動刀片無法將纖維上結合的雜質剝離掉，因此無法去除纖維中雜質的技術問題。而且，最小結構尺寸小于或等于5_的刮切部能夠打散漿液中混合的纖維束，將纖維束分散成為獨立纖維，得到不含纖維束的纖維漿液。
[0023](2)本發明所述可去除纖維中雜質的分散機，所述刮切部的最小結構的尺寸為
0.005-3mm。所述相對運動的速度為20_300m/s。雖然刮切部的最小結構尺寸越小、處理部件與纖維的相對運動速度越高，則纖維上雜質的去除效率就越高，但當刮切部的最小結構尺寸過小、相對運動速度過高時，刮切部很容易將纖維切割碎，而得不到所需長度的纖維原料；當控制刮切部的最小結構尺寸為0.005-3mm并以20_300m/s的速度與纖維進行相對運動時，可以使處理部件的刮切部刮除掉纖維上結合的更多雜質，進一步降低纖維上的雜質含量，并且纖維又不會被切斷，進而能夠得到雜質含量更低、長度符合要求的纖維原料。
[0024](3)本發明所述可去除纖維中雜質的分散機，所述殼體內設置有帶傳動裝置的轉動軸，多個所述處理部件通過所述連接部連接設置在所述轉動軸上并以其為中心轉動。以轉動軸為中心轉動的處理部件，其刮切部可以與沿轉動軸一周各處的纖維相接觸并發生相對運動，從而能夠均勻地剝離掉殼體中各處纖維上結合的雜質，保證了殼體內各處的纖維均得到處理，機器運行過程中無死角。
[0025](4)本發明所述可去除纖維中雜質的分散機，所述處理部件為刀片或鋼絲棒，所述刮切部相應地為刀刃或鋼絲棒端部。優選處理部件為刀片或鋼絲棒，其刀刃或鋼絲棒端部即相當于處理部件的刮切部，刀刃的厚度或鋼絲棒端部的直徑為刮切部的最小結構，選擇尺寸小于或等于5mm的最小結構，控制刀片或鋼絲棒與纖維漿液的相對速度為3m/s以上，在運動過程中，刮切部與纖維表面相接觸就能刮切掉纖維上的雜質。
[0026](5)本發明所述可去除纖維中雜質的分散機，還包括設置在所述殼體內的進料螺旋桿或出料螺旋桿，所述進料螺旋桿靠近所述進料口設置，所述出料螺旋桿靠近所述出料口設置。將進料螺旋桿靠近進料口設置，出料螺旋桿靠近出料口設置時，能夠通過螺旋桿推動漿液的進料和出料，同時采用間歇操作時，進料螺旋桿能夠將已處理過的纖維漿液返回至處理部件處反復進行處理，從而能夠提高纖維上雜質的去除效果。
[0027](6)本發明所述可去除纖維中雜質的分散機，多個所述處理部件通過所述連接部固定設置在所述殼體內，所述進料口靠近所述殼體的一端設置，所述出料口相應地靠近所述殼體的另一端設置；纖維在所述殼體內運動時，所述刮切部適于刮切所述纖維表面。保持處理部件固定不動，纖維由進料口進入并在殼體內保持運動狀態，處理部件的刮切部能夠接觸并刮切纖維表面，從而去除掉纖維表面的雜質。
[0028](7)本發明所述可去除纖維中雜質的分散機，所述殼體中纖維漿液的濃度為
0.5-20v%o優選為，所述殼體中纖維漿液的濃度為2-10v%。本發明所述分散機是通過處理部件的刮切部對纖維表面進行刮切來去除雜質的，因此即使纖維漿液的濃度比較低，仍然能夠有效地去除雜質，克服了傳統熱分散機利用高濃度漿液中纖維間的相互摩擦去除纖維雜質所帶來的阻力大、耗電量高和操作溫度高的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]為了使本發明的內容更容易被理解，本發明結合附圖和【具體實施方式】對本發明的內容進行進一步的說明；
圖1本發明所述可去除纖維中雜質的分散機的結構示意圖；
圖2本發明所述帶有進料螺旋桿的可去除纖維中雜質的分散機的結構示意圖；
圖3本發明所述帶有出料螺旋桿的可去除纖維中雜質的分散機的結構示意圖；
圖4本發明所述帶有水平設置的進料螺旋桿和出料螺旋桿的可去除纖維中雜質的分散機的結構示意圖；
圖5本發明所述固定設置處理部件的可去除纖維中雜質的分散機的結構示意圖；
其中附圖標記為:1-殼體，2-進料口，3-出料口，4-處理部件，5-轉動軸，6-電機，7-擋漿板，8-進料螺旋桿，9-出料螺旋桿。
【具體實施方式】
[0030]實施例1
本發明所述可去除纖維中雜質的分散機如圖1所示，包括圓柱形的殼體1，殼體I下部設置有進料口 2，殼體I上部設置有出料口 3，殼體I中心設置有帶有電機6的轉動軸5，電機6設置在殼體I的上方；在殼體I內壁的下部、圍繞所述轉動軸5連接設置有一個擋漿板7，在殼體I上部的中心還設置有一個擋漿板7。
[0031]處理部件4為刀片，五百個刀片沿轉動軸5的軸向分為數組，其中，每組刀片沿轉動軸5的周向水平分布且垂直于轉動軸5 ;刀片上除刀背外的其它邊緣均設置為0.005mm厚的刀刃，刀背作為連接部與轉動軸5連接，作為刮切部的刀刃轉動的線速度為3-lOm/s。
[0032]上述裝置在運行時，0.5v%的纖維漿液由殼體I下部的進料口 2進入殼體I內，轉動軸5帶動多個刀片轉動，刀刃接觸漿液中纖維的表面，并相對纖維發生高速運動，使得刀刃刮切掉纖維表面的雜質，從而有效地去除掉漿液中大部分纖維上結合的雜質。
[0033]實施例2
本發明所述可去除纖維中雜質的分散機如圖2所示，包括圓柱形的殼體1，殼體I下部的中心設置有帶有電機6的轉動軸5，轉動軸5的電機6設置在殼體I的下方，在殼體I的上部設置有進料口 2，在殼體I的下部設置有出料口 3 ;在殼體I內、轉動軸5的上方設置有進料螺旋桿8，進料螺旋桿8靠近進料口 2設置，其電機設置在殼體I的上方。
[0034]處理部件4為刀片，五千個刀片沿轉動軸5的軸向分為數組，其中，每組刀片沿轉動軸5的周向水平分布且垂直于轉動軸5 ;刀片上除刀背外的其它邊緣上均設置為5mm厚的刀刃，刀背作為連接部與轉動軸5連接，作為刮切部的刀刃轉動速度為200-300m/s。
[0035]上述裝置在運行時進料螺旋桿8起到向下推料的作用，操作方式可選擇連續式或間歇式；連續操作時，20v%的纖維漿液不斷由殼體I上部的進料口 2進入殼體I后，被進料螺旋桿8推動至刀片處，轉動軸5帶動多個刀片轉動，刀刃接觸漿液中纖維的表面，并相對纖維發生高速運動，使得刀刃刮切掉纖維表面的雜質，處理后的纖維不斷由殼體I下部的處理口排出收集；間歇操作時，20v%的纖維漿液由殼體I上部的進料口 2 —次進入殼體I后，被進料螺旋桿8推動至刀片處，轉動軸5帶動多個刀片轉動，刀刃接觸漿液中纖維的表面，并相對纖維發生高速運動，使得刀刃刮切掉纖維表面的雜質，處理后的纖維在漿液帶動下部分上升至殼體I上部，這時進料螺旋桿8的推料作用又將這部分纖維帶回至刀片處重復進行前述處理，從而提高了纖維上結合雜質的去除效果，得到的雜質含量很低的纖維由出料口 3排出后，再由進料口 2輸入待處理的纖維漿液重復上述過程。
[0036]實施例3
本發明所述可去除纖維中雜質的分散機如圖3所示，包括圓柱形的殼體1，殼體I的中心設置有帶有電機6的轉動軸5，轉動軸5的電機6設置在殼體I的下方，在殼體I的上部設置有進料口 2，在殼體I的下部設置有出料口 3 ;在殼體I內，轉動軸5的下方設置有出料螺旋桿9，并且出料螺旋桿9與轉動軸5共軸，出料螺旋桿9靠近出料口設置。
[0037]處理部件4為刀片，五萬個刀片沿轉動軸5的軸向分為數組，其中，每組刀片沿轉動軸5的周向水平分布且垂直于轉動軸5 ;刀片上除刀背外的其它邊緣均設置為3mm厚的刀刃，刀背作為連接部與轉動軸5連接，作為刮切部的刀刃轉動速度為50-100m/s。
[0038]上述裝置在運行時，出料螺旋桿9起到向下推料的作用，10v%的纖維漿液由殼體I上部的進料口 2進入殼體I后，轉動軸5帶動多個刀片轉動，刀刃接觸漿液中纖維的表面，并相對纖維發生高速運動，使得刀刃刮切掉纖維表面的雜質；處理后的纖維在出料螺旋桿9的推動下由殼體I下部的出料口 3排出。
[0039]實施例4
本發明所述可去除纖維中雜質的分散機如圖4所示，包括臥式圓柱形殼體1，殼體I的中心水平設置有帶電機6的轉動軸5，轉動軸5的電機6設置在殼體I的外部；在殼體I內，轉動軸5的左方設置有進料螺旋桿8，轉動軸5的右方設置有出料螺旋桿9，并且進料螺旋桿8、出料螺旋桿9與轉動軸5共軸；靠近出料螺旋桿9處的殼體I上設置有開口向上的進料口 2，靠近進料螺旋桿8處的殼體I上設置有開口向下的出料口 3。
[0040]處理部件4為刀片，十萬個刀片沿轉動軸5的軸向分為數組，其中每組刀片沿轉動軸5的周向豎直分布且垂直于轉動軸5 ;刀片上除刀背外的其它邊緣上均設置為Imm厚的刀刃，刀背作為連接部與轉動軸5連接，作為刮切部的刀刃轉動速度為50-100m/s。
[0041 ] 上述裝置在運行時，進料螺旋桿8和出料螺旋桿9均起到向右推料的作用，9v%的纖維漿液由進料口 2進入殼體I后，被進料螺旋桿8推動至刀片處，轉動軸5帶動多個刀片轉動，刀刃接觸漿液中纖維的表面，并相對纖維發生高速運動，使得刀刃刮切掉纖維表面的雜質；處理后的纖維在出料螺旋桿9的推動下由出料口 3排出。
[0042]實施例1-4中，還可以將多個處理部件4沿轉動軸成螺旋形排列設置，以推動漿液在殼體I內的流動，處理部件4還可以替換為鋼絲棒、塑料板或尼龍絲等，處理部件4的刮切部相應地為鋼絲棒端部、塑料板邊緣或尼龍絲端部。其中鋼絲棒或尼龍絲的設置方式為多個鋼絲棒或尼龍絲沿轉動軸5的軸向分為數組且每組鋼絲棒或尼龍絲沿轉動軸5的周向垂直于轉動軸5設置，塑料板的設置方式為多個塑料板沿轉動軸5的軸向分為數組且每組塑料板沿轉動軸5的周向垂直于轉動軸5設置。
[0043]實施例5
本發明所述的可去除纖維中雜質的分散機如圖5所示，包括臥式的圓柱形殼體1，殼體I 一端為進料口 2，殼體I另一端為出料口 3。
[0044]處理部件4為刀片，二十萬個刀片沿殼體I的軸向分為數組，每組刀片均沿所述殼體I的內周豎直分布且垂直于殼體I內壁，刀片上除刀背外的其它邊緣上均設置為0.1mm厚的刀刃，刀背作為連接部與殼體I內壁連接。
[0045]上述裝置在運行時，2v%的纖維漿液由殼體I 一端的的進料口 2以20m/s的速度進入殼體I內，固定的刀刃接觸纖維表面，并且高速運動的纖維表面與刀刃發生相對運動，從而使刀刃刮切掉纖維表面的雜質，有效地去除掉漿液中大部分纖維上結合的雜質，除去雜質后的纖維漿液由殼體I另一端的出料口 3排出。
[0046]本實施例中，處理部件4還可以替換為鋼絲棒、塑料板或尼龍絲等，處理部件4的刮切部相應地為鋼絲棒端部、塑料板邊緣或尼龍絲端部。其中鋼絲棒或尼龍絲的設置方式為多個鋼絲棒或尼龍絲沿殼體I的軸向分為數組，每組鋼絲棒或尼龍絲均沿所述殼體I的內周分布并且垂直于內壁，塑料板的設置方式為多個塑料板沿殼體I的軸向分為數組，且每組塑料板沿殼體I的內周豎直分布、垂直于殼體I內壁。[0047]上述實施例中的處理部件4優選為流線形，以減小與纖維漿液間的阻力；流線形的處理部件4是指處理部件4的表面平滑、線條流暢，沒有大的起伏，流體在該處理部件4的表面主要表現為層流，從而使處理部件4受到液體很小的阻力。
[0048]上述實施例中的處理部件4還可以采用其他類型，其數量、形狀和設置方式可在本申請所限定的范圍內根據實際情況任意選擇，其中處理部件4的刮切部采用具有硬度且不發生塑性形變的材料制成；所述電機6也可以替換為其他傳動裝置。
[0049]本發明所述的分散機除了可用于處理上述實施例的中、低濃度的纖維漿液外，也可以用于處理高濃度的纖維漿液。
[0050]雖然本發明已經通過上述具體實施例對其進行了詳細的闡述，但是，本專業普通技術人員應該明白，在此基礎上所做出的未超出權利要求保護范圍的任何形式和細節的變化，均屬于本發明所要保護的范圍。
【權利要求】
1.一種可去除纖維中雜質的分散機，包括， 殼體(I)，所述殼體(I)上設置有進料口( 2 )和出料口( 3 ); 所述殼體(I)內設置有多個處理部件(4)； 其特征在于， 所述處理部件(4)包括連接部和刮切部； 所述刮切部適于接觸并與纖維表面發生相對運動，用于去除纖維表面的雜質； 所述刮切部的最小結構的尺寸小于或等于5mm ； 所述相對運動的速度大于或等于3m/s。
2.根據權利要求1所述的分散機，其特征在于，所述刮切部的最小結構的尺寸為0.005_3mmo
3.根據權利要求1或2所述的分散機，其特征在于，所述相對運動的速度為20-300m/So
4.根據權利要求1-3任一所述的分散機，其特征在于，所述處理部件(4)為刀片，所述刮切部為刀刃。
5.根據權利要求1-3任一所述的分散機，其特征在于，所述處理部件(4)為鋼絲棒，所述刮切部為鋼絲棒端部。
6.根據權利要求1-5任一所述的分散機,其特征在于,所述殼體(I)內設置有帶傳動裝置的轉動軸(5 )，多個所述處理部件(4)通過所述連接部連接設置在所述轉動軸(5 )上并以其為中心轉動。
7.根據權利要求6所述的分散機，其特征在于，多個所述處理部件(4)沿所述轉動軸(5)成螺旋形排列。
8.根據權利要求1-5任一所述的分散機，其特征在于，多個所述處理部件(4)通過所述連接部固定設置在所述殼體(I)內，所述進料口( 2 )靠近所述殼體(I)的一端設置，相應地，所述出料口(3)靠近所述殼體(I)的另一端設置；纖維在所述殼體(I)內運動時，所述刮切部適于刮切所述纖維表面。
9.根據權利要求1-8任一所述的分散機，其特征在于，還包括設置在所述殼體(I)內的進料螺旋桿(8 )或出料螺旋桿(9 )，所述進料螺旋桿(8 )靠近所述進料口( 2 )設置，所述出料螺旋桿(9 )靠近所述出料口( 3 )設置。
10.根據權利要求1-9任一所述的分散機，其特征在于，多個所述處理部件(4)的刮切部沿進料方向平行密集排列。
11.根據權利要求1-10任一所述的分散機，其特征在于，所述處理部件(4)的形狀為流線形。
12.根據權利要求1-11任一所述的分散機，其特征在于，所述殼體(I)中纖維衆液的濃度為 0.5-20v%。
13.根據權利要求12所述的分散機，其特征在于，所述殼體(I)中纖維漿液的濃度為2-10v%o
【文檔編號】D21D5/00GK103711018SQ201210372616
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年9月29日 優先權日:2012年9月29日
【發明者】馮秀娟 申請人:馮秀娟