一种用于切碎固体纤维素基材料的装置，包括用于将纤维素材料粉碎成不同尺寸的颗粒纤维素材料并带有出口的切碎装置４，带有入口２７、第一出口２８、第二出口２９和分离部件３０的分离装置５ａ和５ｂ，以及用于将从切碎装置的出口排出的送颗粒状纤维素材料在气流中输送到分离装置的入口２７的输送装置２１、２５和２６，分离部件３０用于从以气流形式输送的颗粒状材料中分离出较大的颗粒状纤维素材料颗粒并将它们输送至第二出口２９，颗粒状纤维素材料的较细颗粒以气流形式从所述第一出口２８排出，其特征在于该装置还包括用于提取以气流形式输送并从分离装置的第一出口２８排出的颗粒状纤维素材料的较细颗粒的过滤装置６，以及用于将分离装置６提取的颗粒状纤维素材料的较细颗粒与从所述分离装置的第二出口２９排出的较大颗粒合并的复合装置包括管道５６、５８ａ、５８ｂ、６０、６２、７４和７５。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于过滤固体纤维素基材料的装置和方法。尤其是，本专利技术是关于在切碎或细分薄片、卷材或絮片形成的纤维素基材料期间产生纤维素基材料的细颗粒(例如“纸浆灰”)时，如何防止纤维素材料的损失。本专利技术也涉及形成一种含有分散在所用溶剂中的纤维素混合物，该混合物适宜于在加热和加压之前形成一种所谓“预混料”，使纤维素在加热和加压时溶解在溶剂中并形成一种能随后成形的胶状物，再经挤压形成纤维素产品，例如纤维或纤丝。McCorsley等人的美国专利No.4,211,574、McCorsley等人的美国专利No.4,142,913和McCorsley的美国专利No.4,144,080均揭示了制造分散在氧化胺中的纤维素的固体前体的方法。在这些已知的方法中，将纤维素悬浮在一种混合物中，该混合物是一种在该悬浮温度下纤维素的非溶剂，它含有氧化叔胺和水。所产生的固体产物为含有氧化胺和水的纤维素。当加热该固体产物时，它适合以片状存在，就将纤维素溶解，生成一种具有适宜于纺丝粘度的溶液。虽然上述的现有技术中提到了纤维素是由细分的木纸浆生成的，但在这些现有专利中没有揭示如何细分该木纸浆以及是否试图回收在细分该木纸浆期间产生的木纸浆灰。在McCorsley的关于制备一种纤维素胶状物的美国专利No.4,416,698中，揭示了当叔胺N—氧化物含有较佳量的水，将该纤维素研磨至同样的预定的颗粒尺寸，同时加入至一台挤压机的机筒中。在升高温度时，纤维素迅速溶解并生成一种具有更均匀组成的叔胺N—氧化物中的纤维素溶液。典型的是将纤维素和叔胺N—氧化物在一台碾机中进行研磨通过0.5mm筛，纤维素颗粒尺寸减小而纤维素分子量没有明显降解。在挤压机中该混合物被加热使纤维素溶解在叔胺N—氧化物—水混合物中，以在挤压形成纤丝或薄膜之前形成胶状物。然而还是没有提到回收在纤维素研磨期间产生的木纸浆灰。在实践中我们发现为了生产高质量的具有相对较高固体含量的纤维素混合物，理想的是将纤维素材料，例如来自木纸浆的料卷或薄板或者木纸浆絮片，切碎成相对较大的薄片或颗粒，例如1至20cm2，而在其切割边对纤维素材料的压缩尽可能小。然而我们发现典型的是在切碎和细分纤维素薄片材料过程中，显著量(例如高达2％重量)的纤维素薄片材料变成纸浆灰，通常就在该过程中损失掉。本专利技术的一个目的是回收或再利用在切碎和细分纤维素薄片材料时产生的纸浆灰，使其成为在切碎过程中生成的较大的纤维素材料纸浆细分颗粒或薄片。本专利技术的另一个目的是生成一种分散在纤维素溶剂(例如含有一种叔胺N—氧化物的溶剂)中的切碎或细分的纤维素材料混合物。本专利技术还有一个目的是在空气流或气体流中将切碎的纤维素材料输送至分离装置，并将较大的纤维素材料薄片与输送气流及较细的纤维素材料颗粒，例如纸浆灰分离。然后，将纤维素材料的较细颗粒从输送空气流或气体流中滤出，并与较大的纤维素材料颗粒合并。本专利技术的一个方面是提供在权利要求1中要求保护的用于切碎固体纤维素基材料的装置。较好的是该分离装置包括一个安装在该分离装置的入口和第一出口之间的筛子。合适的是该过滤装置包括多个过滤套(每个过滤套带有一个管式过滤隔层)、一个用于引入载有颗粒状纤维素材料的空气沿径向向内通过过滤隔层以使颗粒状纤维素材料沉积在该过滤隔层外面的装置、用于周期性地向过滤筛充气使任何沉积的颗粒状物质落入一个收集装置的气动装置以及用于将沉积的颗粒状物质从该收集装置输送至二级传输装置的输出装置。该二级传输装置可以包括用于从输送空气中分离颗粒状纤维素材料的旋风分离器。较好的是该二级传输装置带有一个通到第一传输装置管道的出口。然而，在一种不是最好的可选择的设计中，该二级传输装置可以直接通到二级输入装置。本专利技术的另一方面是提供一种切碎固体纤维素基材料方法，包括将固体纤维素材料切碎成颗粒状材料，从输送气流中分离切碎的纤维素材料的较大颗粒，从输送气流中过滤切碎的纤维素材料的较大颗粒分离之后剩余的切碎的纤维素材料的较细颗粒，将过滤的切碎的纤维素材料的较细颗粒与分离的切碎的纤维素材料的较大颗粒合并。本专利技术的其它方面是提供形成含有溶解在纤维素溶剂中的纤维素的溶液的装置和方法。较好的是该纤维素溶剂包括水和/或另一种纤维素非溶剂。合适的是该纤维素溶剂包括任何适合的可与水混溶的氧化叔胺。较好的氧化叔胺为环状一(N—甲胺—氧化物)化合物例如N—甲基—吗啉—N—氧化物、N—甲基哌啶—N—氧化物、N—甲基吡咯烷酮—氧化物、二甲基环己胺氧化物等等。下面参照附图作为例子叙述本专利技术的一个实施方案，其中附图说明图1是表示用于形成至少含有纤维素和纤维素溶剂的混合物的装置的示意图；图2a和2b分别为显示沉积在过滤套外部的颗粒状材料的侧面示意图和剖面示意图。图3a和3b分别为显示去除以前沉积在过滤套外部的颗粒状材料的侧面示意图和剖面示意图4是在图1中所示装置的预混器的放大剖面示意图；图5是在图1中所示装置的储存漏斗的部分放大剖面图，以及图6和图7分别是在图1中所示装置的往复式双活塞泵部分放大的末端剖面示意图和俯视图。图1，总体地用标号1表示，显示用于形成分散在纤维素溶剂中的纤维素材料混合物的装置。装置1包括第一组纸浆卷2，第二组纸浆卷3，纸浆切碎装置4和相连的风扇23，纸浆分离器5a和5b，过滤装置6，预混器7a和7b，储存漏斗84和85以及往复式双活塞泵88和89。纤维素材料的第一多层卷料9是通过使用下方的压料辊对8和上方的压料辊对10从第一组纸浆卷2引出卷料而形成的。在压料辊对8和10的行程之间，第一卷料9在有间距的一对卷料导向板11之间输入。纤维素材料的第二多层卷料12也是通过使用下方的压料辊对13和上方的压料辊对14从第二组纸浆卷3引出卷料而形成的。该第二卷料在压料辊13和14之间通过有间距的卷料导板15导入。导板11和15分别位于压料辊8和10及13和14之间，从而将多层卷料9和12在压料辊之间导入而不需操作者干预。较好的是导板11和15是铰接的，以便当使用时在导板之间存在阻塞的情况下进行检修。如图1所示，在第一组纸浆卷2中有八个纸浆卷而在第二组纸浆卷3中有四个纸浆卷。纸浆卷根据用预定方法从纸浆材料生产的液体产物的粘度供给直接用户。虽然批次之间的额定粘度不同，直接用户可以选择额定粘度落入预先选择的粘度范围的原料卷。因为已经发现通过将具有高额定粘度和低额定粘度的纸浆卷混合在一起以产生具有所需中等额定粘度的纸浆材料“混合物”，可得到更好质量的纤维素预混物，因此在第一组纸浆卷2中纸浆卷具有较低值范围的额定粘度而在第二组纸浆卷3中具有较高值范围的额定粘度。控制卷料9和12至切碎装置4的传输速度以提供一种具有所需额定粘度的纸浆材料混合物。为了产生稠的预混物，重要的是精确控制加入至预混器7a和7b中进行混合的纤维素的量。由于纸浆卷含有纤维素和水，必需确定纸浆卷中水的含量及得出存在的纤维素的无水干重。最简单的方式是在将所需重量的纸浆加入预混器7a或7b之前将来自切碎装置4的切碎纸浆在称量仪器(未图示)上称重。如果使用该方法，假设纸浆卷含有选定重量百分数的纤维素和选定重量百分数的水，例如94％(重量)的纤维素和6％(重量)的水。然而，较好的是使用传感器16和17感测卷料9和12，分别计算卷料输入至切碎装置时纸浆材料本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：G·E·格雷，P·彭尼科特，
申请(专利权)人：考脱沃兹纤维控股有限公司，
类型：发明
国别省市：
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