纖維篩分設備的制造方法
【專利說明】纖維篩分設備
[0001]本發明涉及一種用于從纖維懸浮液中去除長纖維的設備，其具有至少一個具備多個轉子葉片的轉子，其中，纖維懸浮液的射流朝向所述轉子的轉子葉片，射流方向與旋轉軸線構成小于45°的夾角，所述轉子葉片具有沿旋轉方向指向的葉片邊緣，并且在所述轉子葉片的離心甩出區域內安置有用于從所述轉子葉片上甩出的較長纖維的收集室。
[0002]這種設備由未提前公開的文獻DE 10 2011 076 518.2已知，但是其中轉子葉片的結構的并不令人滿意。
[0003]當由木材制備出新的纖維懸浮液時或者當回收的紙張被轉變為纖維懸浮液時，通常纖維具有差異極大的長度。隨之有利的是，將較短的纖維素纖維相對于較長的纖維素纖維進行分離，主要可以用于制造不同質量的紙張。通常在此所實現的目標是，一方面獲得包含絕大部分短纖維的短纖維組分，該短纖維的平均長度是毫米以下的數量級，并且另一方面獲得包含絕大部分長纖維的長纖維組分，該長纖維的平均長度是1.5mm以下的數量級。
[0004]包含長纖維且例如不含礦物質的長纖維組分的獲得同樣可以是有意義的。
[0005]但大多數情況下，這種裝置用于使舊紙纖維原料如此再生，使得其作為原料可以重新被用于制造纖維紙幅。
[0006]混合的舊紙常常由不同種類構成，并且與新鮮紙漿相比具有相對較寬的纖維長度范圍。
[0007]為此由文獻DE 2018510已知，將纖維懸浮液噴在篩子上，但其中篩孔容易被堵塞。
[0008]因此在文獻WO 01/29297中建議，篩分件從噴嘴旁經過。在此，篩分件由沿篩子的移動方向延伸的線或其它材料構成。噴嘴位于篩分件的拖動區域以外。
[0009]但在分級效果方面也不令人滿意的。
[0010]通過文獻WO 2010/018120在分級過程方面實現了優化，其中圓柱形的篩分件具有由多個桿構成的分類縫隙。但是，用于借助清潔噴嘴使分類縫隙保持通常的制造耗費和能量需求相對較高。
[0011]當要通過清洗將纖維懸浮液中的所不希望的成分去除時，也是類似的情況。
[0012]根據本發明，纖維懸浮液的定義也延伸到包含纖維的過程水和廢水，其中纖維有被回收的前景。
[0013]因此本發明所要解決的技術問題是，提供低磨損和有效率的轉子結構設計。
[0014]按照本發明，所述技術問題如此解決，S卩，在旋轉平面內被轉子葉片掃過的面積比所有轉子葉片的總面積大3至15倍、尤其大5至10倍。
[0015]備選或附加的是，所述技術問題還可如此解決，即，在轉子葉片的50%以上的徑向延伸距離中，在旋轉平面內轉子葉片之間的間距比轉子葉片的寬度大3至15倍、尤其大5至10倍。
[0016]以這種方式，在轉子葉片的穩定性和耐磨性方面實現了這樣的優化，即通過轉子葉片盡可能廣泛地獲取纖維懸浮液中的長纖維，并且盡可能大量地處理纖維懸浮液。
[0017]在旋轉平面內的轉子葉片的進一步擴大雖然提高了其穩定性，但也限制了流量。在此尤其有利的是，努力使旋轉葉片的周向速度提高到10至70、優選20至40m/s之間。
[0018]在此，葉片邊緣應有助于捕獲、收集長纖維組分，并將其甩離至收集室內。因此有利的是，轉子葉片橫向于旋轉平面具有0.2至2mm、優選0.3至0.7mm的厚度。
[0019]為了保障纖維懸浮液的短纖維和填充物盡可能順利地流過轉子葉片，有利的是，轉子葉片具有平坦的、優選將較長的側面沿旋轉方向延伸的輪廓。
[0020]還有利的是，轉子葉片在旋轉平面內具有0.5至5mm、優選I至3mm的寬度，和/或在旋轉平面內兩個相鄰的轉子葉片之間的間距在5至25mm之間、優選在10至15mm之間，和/或轉子葉片具有5至30mm、優選10至20mm的長度。
[0021]無論轉子葉片的結構設計如何，可以如此促使長纖維的沿徑向導出，直至沿葉片邊緣被甩出，即，葉片邊緣至少在一個、優選至少相對于徑向最外側的區段中反向于旋轉方向徑向向外傾斜地延伸，其中，葉片邊緣的傾斜區段與徑向之間的夾角在30至70°之間、優選55至65°之間。
[0022]當轉子葉片的前邊緣不是鋒利的，而是具有一定程度的例如可通過電解拋光產生的倒圓時，便進一步提高了轉子葉片的功能。
[0023]如果要使在大部分情況下僅將長纖維被留在了轉子葉片上并且在轉子葉片上徑向向外滑動并且從那里被甩出，葉片邊緣上的半徑就應該比轉子葉片橫向于旋轉平面的厚度的10%大，和/或轉子葉片至少在葉片邊緣區域內的粗糙度^在I μπι以下。
[0024]在盡可能均勻的結構設計方面有利的是，纖維懸浮液射流的射流方向大致平行于轉子的旋轉軸線延伸。
[0025]在此有利的是，所述射流通過使射流加速的噴嘴被朝向轉子葉片。這種加速使纖維沿流動方向定向，這有助于通過轉子葉片獲取長纖維。
[0026]此外被證明有利的是，纖維懸浮液射流的速度在接觸轉子葉片時處于3至20m/s之間。以這種方式確保，盡量僅將長纖維留在轉子葉片上，其中，通過提高轉子葉片的周向速度可以增大被去除的長纖維的份額。
[0027]為了不影響長纖維的徑向向外導出和甩出，纖維懸浮液射流就應該至少絕大部分、優選完全僅在轉子葉片的徑向內側區域上延伸。
[0028]當纖維懸浮液射流具有環形的、圍繞轉子的轉子軸線的橫截面時，尤其可以實現轉子葉片的全面利用。在此有利的是，環形纖維懸浮液的射流具有I至5mm之間的環厚度。
[0029]此外，噴嘴和轉子葉片之間的間距應小于20mm、優選小于10mm、尤其小于5mm。
[0030]通過噴嘴出口和轉子葉片之間的較小的間距，使得由于在噴嘴內的射流加速而被增強的纖維沿流動方向的定向可以盡可能地保持不變，直至接觸轉子葉片。
[0031]由于堵塞的危險較小，本發明也適用于處理材料密度高達3.5%、優選高達3.5%的纖維懸浮液。
[0032]以下結合實施例進一步闡述本發明。在附圖中:
[0033]圖1示出篩分設備的剖面示意圖；
[0034]圖2示出具有轉子葉片2的轉子I的俯視圖；
[0035]圖3示出根據圖2的局部視圖；和
[0036]圖4示出轉子葉片2的局部剖視圖。
[0037]從圖1中看到，在篩分設備內為了從用于制造紙幅的纖維懸浮液中分離出主要包含較長纖維的長纖維組分，在布置于噴嘴的中央的型材件10之上形成環形的纖維懸浮液射流3，并且指向轉子I的轉子葉片2。
[0038]在故障或停機時，限定射流3的外側邊界的噴嘴殼體11和型材件10之間的間隙增大。這在圖1所示的實施例中可以簡單地通過噴嘴殼體11反向于流動方向的移動而實現。
[0039]這將避免纖維堵塞間隙。
[0040]型材件10提高了纖維懸浮液的流動速度并且在此增強了纖維沿流動方向的定向，這有利于轉子葉片2對長纖維的獲取。為了不急劇地失去纖維的定向，射流3從噴嘴的射出位置與轉子葉片2之間的距離僅為5mm。
[0041]轉子I在此由安置在下面的電機驅動。在此，纖維懸浮液射流3的射流方向與轉子I的轉子軸線4的方向一致，其中，纖維懸浮液射流3的速度在接觸轉子葉片2時處于3至20m/s，并且轉子葉片2的周向速度處于20至40m/s。如果希望通過轉子葉片2分離出更高份額的長纖維，則為此要提高轉子葉片2的周向速度。
[0042]在纖維懸浮液射流3穿過時，絕大部分較長纖維被留下掛在轉子葉片2上。這些長纖維