專利名稱：機械制漿方法及機械制漿裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及造紙技術領域，尤其涉及一種機械制漿的方法，還涉及實現(xiàn)該 制漿方法的機械制漿裝置。
背景技術：
傳統(tǒng)機械制漿裝置如專利號為97214188.X的專利，系采用螺旋擠壓的方法 來分絲植物纖維，它的缺點是由于纖維與纖維之間及單根纖維內部的受力盡管 比較均勻，但受力的大小非常難以控制而造成分絲要么不足，要么破壞纖維； 而且強烈的機械摩擦作用會使大量機械能直接轉變成熱能而使動力消耗大大提 高；其次巨大的軸向力使得設備的造價高。
再例如現(xiàn)有技術的盤磨制槳機，其盤磨的結構如附圖4所示，盤磨的表面 設有齒紋和溝槽，以產生足夠的摩擦力。它的工作原理是利用兩盤磨和植物纖 維原料之間的摩擦，將植物纖維原料逐步地分解成越來越小的粒子，并最后成 為纖維；這種制槳機械的缺點是植物纖維原料會受到摩擦和擠壓等破壞纖維 長度的機械作用，制漿效率和質量大大降低。
發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種防止植物纖維原料受到剪切、摩擦 和擠壓，保持纖維長度的機械制漿方法。
本發(fā)明所要解決的另一技術問題是提供一種實現(xiàn)上述機械制漿方法的機械 制漿裝置。
為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是:機械制槳方法，包括以下步 驟利用高速旋轉的工作頭上的工作齒來賦予植物纖維原料足夠的線速度而相 互碰撞，或使植物纖維原料直接同另一工作齒相碰撞，破壞纖維同纖維之間的 結合力，碰撞后的植物纖維原料吸收能量而分絲，隨著單個植物纖維原料組份 質量的下降，線速度逐漸提高以維持能量不變或逐漸提高能量值，保證纖維的
進一步分絲。
作為對上述方案的改進，為了防止植物纖維原料受到剪切、摩擦和擠壓這 些會破壞纖維長度的機械作用的存在，相鄰工作齒之間的工作間隙應大于或等 于植物纖維原料在該處的三維尺寸中的最大值，保證植物纖維原料在工作齒之 間發(fā)生足夠的碰撞。
作為優(yōu)選的技術方案，所述工作頭運動的最大線速度^150m/s。 實現(xiàn)上述機械制漿方法的機械制漿裝置，包括殼體及動力裝置，所述殼體 上設置有進料口和出料口，所述殼體內安裝有相對旋轉的兩工作頭，所述兩工 作頭之間具有供原料通過的工作間隙，所述兩工作頭朝向工作間隙的表面分別 設有多個與植物纖維原料碰撞的工作齒，所述工作齒具有傾斜的推料面，所述 工作齒的高度大于或等于20mm，所述工作齒之間的間隙大于或等于所述工作齒 的高度。
作為優(yōu)選的技術方案，所述工作齒的截面呈近似的直角三角形，所述直角 三角形斜邊所處的面為推料面，所述推料面位于所述工作齒前面的迎料面。
作為優(yōu)選的技術方案，所述工作頭的工作齒之間的距離沿所述工作間隙的 進料端至出料端逐漸減小。
作為對上述技術方案的改進，靠近所述工作間隙進料端工作頭之間的齒間 距離為20mm-100腿，靠近所述工作間隙出料端工作頭之間的齒間距離為 2,-20腿。
作為優(yōu)選的技術方案，所述兩工作頭包括轉動的動工作頭和固定在所述殼 體上的定工作頭。
作為優(yōu)選的技術方案，所述兩工作頭包括轉向相反的兩個動工作頭。 作為優(yōu)選的技術方案，所述兩工作頭的工作齒分別深入到對方的齒間間隙 內，且互不干涉。
作為優(yōu)選的技術方案，所述兩工作頭的工作齒相對設置，所述兩工作頭的 工作齒的齒頂保持一定距離。
作為優(yōu)選的技術方案，所述兩工作頭中至少一個工作頭上設有調整兩工作
頭之間間隙的間隙調整裝置。
作為優(yōu)選的技術方案，所述兩工作頭為圓盤式，工作齒設置在相互靠近的 圓盤表面上。
作為優(yōu)選的技術方案，所述兩工作頭包括圓錐式工作頭和套在所述圓錐式 工作頭上的錐筒式工作頭，工作齒設置在相互靠近的圓錐表面上。
作為優(yōu)選的技術方案，所述兩工作頭包括圓柱式工作頭和套在所述圓柱式 工作頭上的圓筒式工作頭，工作齒設置在相互靠近的圓周表面上。
本發(fā)明系采用高速運動的工作頭來賦予植物纖維原料極大的線速度而相互 碰撞或直接同工作齒相碰撞，碰撞后的植物纖維原料吸收能量而分絲，植物纖 維原料吸收能量的大小與單個獨立原料組份的質量成正比，與該原料組份的線 速度的平方成正比。隨著單個組份質量的下降，線速度逐漸提高以維持能量不 變或逐漸提高能量值。所述工作頭的齒頂間和各自齒間的距離大于或等于該處 物料三維尺寸中的最大值，可防止植物纖維原料受到剪切、摩擦和擠壓這些會 破壞纖維長度的機械作用的存在。
圖1是本發(fā)明實施例一的結構示意圖2是本發(fā)明實施例一定工作頭的結構原理圖，圖中箭頭方向表示工作頭 相對轉動方向；
圖3是本發(fā)明實施例一動工作頭的結構原理圖，圖中箭頭方向表示工作頭 轉動方向；
圖4是圖2中工作齒的A-A向剖視圖，圖中箭頭方向表示工作齒相對前進 方向；
圖5是本發(fā)明實施例一工作頭的配合示意圖6是本發(fā)明實施例二定工作頭的結構原理圖，圖中箭頭方向表示工作頭
相對轉動方向；
圖7是本發(fā)明實施例二動工作頭的結構原理圖，圖中箭頭方向表示工作頭 轉動方向；
圖8是本發(fā)明實施例二工作頭的配合示意圖。具體實施方式
實施例一
如圖1所示，機械制漿裝置，包括殼體1及動力裝置3，所述殼體1上設
置有進料口 11和出料口 12，所述進料通道上設有螺旋進料裝置4，所述螺旋進 料裝置4由進料電機5通過變速裝置6帶動旋轉，所述殼體1內安裝有相對轉 動的兩工作頭21、 22，所述工作頭21為固定在所述殼體1上的定工作頭，所 述工作頭22為動工作頭并有動力裝置3驅動，本實施例中所述動力裝置3為電 動機。所述兩工作頭21、 22之間具有供原料通過的工作間隙23，所述兩工作 頭21、 22朝向工作間隙23的表面分別設有多個與植物纖維原料碰撞的工作齒 21a、 22a，所述工作齒21a、 22a形狀相同且都具有傾斜的推料面。本實施例中， 所述兩工作頭21、 22為圓盤式，其工作齒設置在相互靠近的圓盤表面上。
所述進料口 11連通至所述工作間隙23的進料端，該進料端設置在所述工 作頭21的中心，所述出料口 12連通至所述工作間隙23的出料端，所述工作頭 21、 22的工作齒21a、 22a之間的距離沿所述工作間隙23的進料端至出料端逐 漸減小。為了防止植物纖維原料受到剪切、摩擦和擠壓這些會破壞纖維長度的 機械作用的存在，所述工作頭21、 22的齒頂間和各自齒間的距離大于或等于該 處物料三維尺寸中的最大值。根據植物纖維原料的長度，本實施例靠近所述工 作間隙23進料端工作頭之間的齒間距離為20mm-100mm，靠近所述工作間隙23 出料端工作頭之間的齒間距離為2mm-20mm。
如圖4所示，本實施例中所述工作齒21a、22a的截面呈近似的直角三角形， 所述直角三角形斜邊所處的面為推料面，所述推料面位于所述工作齒前面的迎 料面，所述推料面的作用是一方面將植物纖維原料推離工作頭，給植物纖維原 料一個較大的線速度；另一方面與其它工作齒推出的具有一定線速度的植物纖 維原料碰撞，使植物纖維原料分絲。
如圖2、圖3所示，本實施例中所述工作頭21、 22的工作齒21a、 22a之 間的距離沿所述工作間隙23的進料端至出料端逐漸減小?？拷龉ぷ鏖g隙
23進料端的齒間距離為20mm-lOOmm，靠近所述工作間隙23出料端的齒間距離 為2mm-20咖。
如圖5所示，所述兩工作頭21、 22的工作齒相對設置，所述兩工作頭21、 22的工作齒的齒頂保持一定距離。
所述兩工作頭21、 22離其軸線最遠點的相對運動的最大線速度^100m/s， 而所述兩工作頭21、 22離其軸線最遠點的相對運動的最大線速度^150m/s時， 效果更佳。
本實施例中，所述兩工作頭21、 22中至少一個工作頭上設有調整兩工作頭 之間間隙的間隙調整裝置，間隙調整裝置可以采用公知的墊片調整方式或液壓 調整方式，在此不再贅述。
本實施例的工作原理是利用碰撞會保護纖維長度的原理眾所周知，植物
纖維原料系由單根纖維組成，單根纖維同單根纖維之間的結合力小于單根纖維 內部微細纖維間的結合力，即小于單根纖維內部結合力，植物纖維原料之間相 互碰撞或同工作齒碰撞時由于幾乎屬完全非彈性碰撞，受碰撞組份的內部各部 位吸收的能量基本一致。這樣，就可只破壞纖維同纖維之間的結合力而不破壞 單根纖維。
本發(fā)明利用高速旋轉的工作頭上的工作齒來賦予植物纖維原料足夠的線速 度而相互碰撞，或使植物纖維原料直接同另一工作齒相碰撞，破壞纖維同纖維 之間的結合力，碰撞后的植物纖維原料吸收能量而分絲，隨著單個植物纖維原 料組份質量的下降，線速度逐漸提高以維持能量不變或逐漸提高能量值，保證 纖維的進一步分絲。
為了防止植物纖維原料受到剪切、摩擦和擠壓這些會破壞纖維長度的機械 作用的存在，相鄰工作齒之間的工作間隙應大于或等于植物纖維原料在該處的 三維尺寸中的最大值，保證植物纖維原料在工作齒之間發(fā)生足夠的碰撞。
實施例二
本實施例和實施例一的結構和工作原理基本相同，不同之處在于如圖6、
圖7和圖8所示，所述兩工作頭21、 22的工作齒的部分分別深入到對方的齒間 間隙內，且互不干涉。
作為本領域的普通工程技術人員，從上述兩個實施例中可以得到多項技術
啟示，例如
所述兩工作頭21、 22包括轉向相反的兩個動工作頭。
所述兩工作頭21、22包括圓錐式工作頭和套在所述圓錐式工作頭上的錐筒 式工作頭，其工作齒設置在相互靠近的圓錐表面上。
所述兩工作頭21、22包括圓柱式工作頭和套在所述圓柱式工作頭上的圓筒 式工作頭，工作齒設置在相互靠近的圓周表面上。
等等，以上技術方案也應在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.機械制漿方法，其特征在于包括以下步驟利用高速旋轉的工作頭上的工作齒來賦予植物纖維原料足夠的線速度而相互碰撞，或使植物纖維原料直接同另一工作齒相碰撞，破壞纖維同纖維之間的結合力，碰撞后的植物纖維原料吸收能量而分絲，隨著單個植物纖維原料組份質量的下降，線速度逐漸提高以維持能量不變或逐漸提高能量值，保證纖維的進一步分絲。
2. 如權利要求1所述的機械制漿方法，其特征在于為了防止植物纖維原 料受到剪切、摩擦和擠壓這些會破壞纖維長度的機械作用的存在，相鄰工作齒 之間的工作間隙應大于或等于植物纖維原料在該處的三維尺寸中的最大值，保 證植物纖維原料在工作齒之間發(fā)生足夠的碰撞。
3. 如權利要求1所述的機械制漿方法，其特征在于所述工作頭運動的最大線速度^150m/s。
4. 實現(xiàn)如權利要求l所述機械制漿方法的機械制槳裝置，其特征在于包括殼體(1)及動力裝置(3)，所述殼體(1)上設置有進料口 (11)和出料口 (12)，所述殼體(1)內安裝有相對旋轉的兩工作頭(21、 22)，所述兩工作頭 (21、 22)之間具有供原料通過的工作間隙(23)，所述兩工作頭(21、 22)朝 向工作間隙(23)的表面分別設有多個與植物纖維原料碰撞的工作齒(21a、22a)， 所述工作齒(21a、 22a)具有傾斜的推料面，所述工作齒(21a、 22a)的高度 大于或等于20mm，所述工作齒(21a、 22a)之間的間隙大于或等于所述工作齒 (21a、 22a)的高度。
5. 如權利要求4所述的機械制漿裝置，其特征在于所述工作齒(21a、 22a)的截面呈近似的直角三角形，所述直角三角形斜邊所處的面為推料面，所 述推料面位于所述工作齒前面的迎料面。
6. 如權利要求4所述的機械制漿裝置，其特征在于所述工作頭(21、 22) 的工作齒(21a、 22a)之間的距離沿所述工作間隙(23)的進料端至出料端逐 漸減小。
7. 如權利要求6所述的機械制漿裝置，其特征在于靠近所述工作間隙(23)進料端工作頭之間的齒間距離為20腿-100mm，靠近所述工作間隙(23) 出料端工作頭之間的齒間距離為2mm-20mm。
8. 如權利要求4所述的機械制漿裝置，其特征在于所述兩工作頭(21、 22)包括轉動的動工作頭和固定在所述殼體(1)上的定工作頭。
9. 如權利要求4所述的機械制漿裝置，其特征在于所述兩工作頭(21、 22)包括轉向相反的兩個動工作頭。
10. 如權利要求4所述的機械制漿裝置，其特征在于所述兩工作頭(21、 22)的工作齒分別深入到對方的齒間間隙內，且互不干涉。
11. 如權利要求4所述的機械制漿裝置，其特征在于所述兩工作頭(21、 22)的工作齒相對設置，所述兩工作頭(21、 22)的工作齒的齒頂保持一定距 離。
12. 如權利要求4所述的機械制漿裝置，其特征在于所述兩工作頭(21、 22)中至少一個工作頭上設有調整兩工作頭之間間隙的間隙調整裝置。
13. 如權利要求4至12任一權利要求所述的機械制漿裝置，其特征在于 所述兩工作頭(21、 22)為圓盤式，工作齒設置在相互靠近的圓盤表面上。
14. 如權利要求4至12任一權利要求所述的機械制漿裝置，其特征在于 所述兩工作頭(21、 22)包括圓錐式工作頭和套在所述圓錐式工作頭上的錐筒 式工作頭，工作齒設置在相互靠近的圓錐表面上。
15. 如權利要求4至12任一權利要求所述的機械制漿裝置，其特征在于 所述兩工作頭(21、 22)包括圓柱式工作頭和套在所述圓柱式工作頭上的圓筒 式工作頭，工作齒設置在相互靠近的圓周表面上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種機械制漿方法和機械制漿裝置，利用高速運動的工作頭來賦予植物纖維原料極大的線速度而相互碰撞或直接同工作齒相碰撞，碰撞后的植物纖維原料吸收能量而分絲，植物纖維原料吸收能量的大小與單個獨立原料組份的質量成正比，與該原料組份的線速度的平方成正比。隨著單個組份質量的下降，線速度逐漸提高以維持能量不變或逐漸提高能量值。所述工作頭的齒頂間和各自齒間的距離大于或等于該處物料三維尺寸中的最大值，可防止植物纖維原料受到剪切、摩擦和擠壓這些會破壞纖維長度的機械作用的存在。
文檔編號D21D1/00GK101358434SQ200810139588
公開日2009年2月4日 申請日期2008年8月22日 優(yōu)先權日2008年8月22日
發(fā)明者昊 李 申請人:昊 李