布浆成形器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种布浆成形器，该布浆成形器包括：支架；上筒和设置在上筒的下侧的下筒，上筒和下筒设置在支架上，且上筒和下筒通过彼此连接的上法兰和下法兰彼此接合，下筒上设置有进水口和排水口；成形网，成形网水平设置在上法兰和下法兰之间；布浆整流元件，布浆整流元件设置在上筒内且在上筒轴向方向上具有多个通孔，布浆整流元件将上筒的内腔分隔为位于布浆整流元件的上方的承浆室和位于布浆整流元件的下方的成形室。该布浆成形器可以解决超低浓成形、超细纤维留着、强絮聚团分散等问题，并可以实现拟动态纸张或纸板浆内层合成形。
【专利说明】
布浆成形器
技术领域
[0001]本实用新型涉及纸张抄造技术，更具体，涉及一种布浆成形器。
【背景技术】
[0002]目前国内外制浆造纸实验室用的手抄纸样成形器均为单层静态成形器，国内造纸行业以现行标准QB/T 2981-2008《纸样成形器技术条件》(Technical specificat1n forpaper sample former)规定了实验室采用的纸样成形器的要求及试验方法，该标准适用于大部分浆种纸样制取的成形器，但不适用于某些较长纤维的浆，如未切短的棉浆、亚麻浆或类似原料纸样制取的成形器。
[0003]随着纤维制造技术、造纸技术的巨大发展以及各种化学助剂的出现，除了某些较长的植物纤维，很多合成纤维、无机纤维等非植物纤维在功能性、结构性的特种纸张中得以应用。这些非植物纤维中，有些纤维超长，其长宽(径)比远远大于常用造纸纤维，在纸页形成过程中非常容易产生纤维絮聚，造成纸页匀度差、两面差大、强度差以及出现透明点等纸病问题，这类超长纤维必须采用超低浓成形;有些纤维超细，如微细纤维、纳米纤维等，这类超细纤维具有特殊的功能，对纸张结构及功能有很大的影响，可赋予纸张特殊性能。诸如这类非植物纤维，在现有的实验室纸样成形器中是很难抄造的。
[0004]目前，实验室的纸板复合抄造方法基本上是根据ISO5269-1-2005标准《纸浆.物理试验用实验室纸张的制备.第I部分:常规纸张成形法》进行单张手抄片抄好，然后将单独抄造的各单层湿纸页进行叠合、压榨、干燥。这种复合抄造方法会产生三个基本问题，一是各单层湿纸页定量不能太低，否则揭纸困难;二是各层之间的界面纤维经过单层抄造过程的平整后(特别是网面)，其层层之间的粘结力将会大大降低;三是各层的吻合性问题，人工操作叠合会造成各层发生偏离不能够完全对齐重合，还会产生皱褶现象。特别是各单层的正面，微观上的凹凸不平性决定了人工操作不可能让各层吻合叠合。纸板的匀度、强度等性能波动大，导致纸板的性质存在很大的差异，实验数据重复性差。现阶段，国内外造纸行业实验室尚无专门用于纸页层合抄造的装置。
【实用新型内容】
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型公开了一种布浆成形器，包括:
[0006]支架；
[0007]上筒和设置在上筒的下侧的下筒，上筒和下筒设置在支架上，且上筒和下筒通过彼此连接的上法兰和下法兰彼此接合，下筒上设置有进水口和排水口 ；
[0008]成形网，成形网水平设置在上法兰和下法兰之间；和
[0009]布浆整流元件，布浆整流元件设置在上筒内且在上筒的轴向方向上具有多个通孔，布浆整流元件将上筒的内腔分隔为位于布浆整流元件的上方的承浆室和位于布浆整流元件的下方的成形室。
[0010]在本实用新型的一个实施例中，布浆整流元件为阶梯扩散器，多个通孔在阶梯扩散器的平行于上筒的轴向的一个截面中具有阶梯形形状。
[0011]在本实用新型的一个实施例中，阶梯形形状的上端的宽度小于下端的宽度。
[0012]在本实用新型的一个实施例中，多个通孔中的每一个在垂直于所述轴向方向的方向上的截面中具有圆孔。
[0013]在本实用新型的一个实施例中，多个圆孔在所述截面内的圆心中每相邻的三个圆心的连线为一个正三角形。
[0014]在本实用新型的一个实施例中，上筒与上法兰双面焊接，下筒与下法兰单面焊接；可选地，上筒由316不锈钢制成;可选地，上筒的壁厚在1.5-3mm之间。
[0015]在本实用新型的一个实施例中，上筒、下筒和布浆整流元件的横截面形状与成形网的形状相同。
[0016]在本实用新型的一个实施例中，布浆成形器还包括:
[0017]排水控制机构，排水控制机构包括排水操作手柄和排水连杆，排水连杆与支架相连接，并且排水连杆的下端与用于控制排水口的排水阀相连接、上端与排水操作手柄相连接;和
[0018]给水控制机构，给水控制机构包括给水操作手柄和给水连杆，给水连杆与支架相连接，并且给水连杆的下端与用于控制进水口的进水阀相连接、上端与给水操作手柄相连接。
[0019]在本实用新型的一个实施例中，下筒的下部自上而下依次为圆锥形结构和圆柱形结构，圆柱形结构的底端为排水口，圆柱形结构的侧面设置有进水口。
[0020]在本实用新型的一个实施例中，布浆成形器还包括滤水抽吸装置，滤水抽吸装置通过设置在圆锥形结构侧面的凸出管与下筒相连接。
[0021 ]在本实用新型的一个实施例中，布浆成形器还包括:
[0022]接水盘，接水盘环绕下筒水平设置在支架上;可选地，接水盘由304不锈钢制作。
[0023]在本实用新型的一个实施例中，布浆成形器还包括:
[0024]超声波装置，超声波装置设置在上筒的外壁上，用于分散上筒内的浆料中的纤维；和
[0025]空气搅拌装置，空气搅拌装置设置在承浆室内，用于搅拌承浆室内的浆料。
[0026]本实用新型公开的布浆成形器可以解决超低浓成形、超细纤维留着、强絮聚团分散等问题，并可以实现拟动态纸张或纸板浆内层合成形。
【附图说明】
[0027]本实用新型的上述及其它方面和特征将从以下结合附图对实施例的说明清楚呈现，其中:
[0028]图1是根据本实用新型一个实施例的布浆成形器的示意图；
[0029]图2是根据本实用新型一个实施例的布浆成形器的上筒的内部示意图；
[0030]图3A是根据本实用新型一个实施例的布浆整流元件的一个截面图；
[0031]图3B是根据本实用新型一个实施例的布浆整流元件的垂直于图3A中的所述一个截面的另一个截面的示意图；和
[0032]图4是根据本发明一个实施例的布浆整流元件的在垂直于通孔长度方向上的一个截面图。
【具体实施方式】
[0033]下面参照附图详细描述本实用新型的说明性、非限制性实施例，对根据本实用新型的布浆成形器做进一步说明。
[0034]参照图1和2，本发明的布浆成形器包括:支架10、上筒1、下筒2、上法兰3、下法兰4、成形网5和布浆整流元件6。
[0035]支架10是该布浆成形器中的支撑结构，在使用过程中，可以为支架10搭配踏梯，便于操作人员执行上浆等工作。
[0036]上筒I和下筒2均设置在支架10上，下筒2设置在上筒I的下侧，二者通过彼此连接的上法兰3和下法兰4相接合。具体地，上筒I与上法兰3相连接，下筒2与下法兰4相连接，使用时将上法兰3与下法兰4密封扣紧即可完成上筒I与下筒2的定位。在本实用新型的一个实施例中，上筒I与上法兰3双面焊接，下筒2与下法兰4单面焊接。可选地，上筒I由316不锈钢制成。另外可选地，上筒I的壁厚在1.5-3mm之间，以保证上筒I与下筒2连接稳固。在下筒2上还设置有进水口21和排水口22。布浆过程中，清水通过进水口21引入下筒2和上筒I的腔室，然后向上筒I内加入浆料。每加入一层浆料，将排水口 22打开，使清水由上筒I经过下筒2和排水口 22排出，从而完成脱水工作。
[0037]成形网5水平设置在上法兰3和下法兰4之间，即，成形网5被设置在上筒I和下筒2的交界面上，用于承接浆料中的纤维以形成纸层。在此不对成形网5的目数进行限定，具体操作过程中可以根据抄造纤维的种类选择成形网5的目数。优选地，上筒1、下筒2和布浆整流元件6的横截面形状与成形网5形状相同，例如，圆筒形、方形或其它形状。
[0038]布浆整流元件6设置在上筒I内且在上筒I的轴向方向上具有多个通孔，从而将上筒I的内腔分隔为位于布浆整流元件6的上方的承浆室11和位于布浆整流元件6的下方的成形室12。浆料被加入到承浆室11后，通过布浆整流元件6向下沉，其中的纤维被留在成形网5上，清水进入下筒2并经由排水口 22排出。下沉过程中，浆料从承浆室11经过布浆整流元件6中的多个通孔分散地流动到成形室12，所以布浆整流元件6起到了分散浆料内聚团纤维的作用，并且在本实用新型的一个实施例中，布浆整流元件6中的通孔均匀排列，以将浆料均匀分散成形，具有成纸页/纸板均度好、稳定性高的优点。另外，布浆整流元件6在上筒内的位置可以根据浆料内的纤维性质进行调整，在此不做限定。布浆整流元件6中的多个通孔的数量和孔径可以根据所抄造的纤维长度进行调整，在此也不做限定。
[0039]使用该布浆成形器进行湿纸制造时，首先从进水口 21引入清水，直到清水水位到达布浆整流元件6的上端面为止;将预备好的浆料从上筒I的上端加入;打开排水口 22进行脱水，当浆料的位置下降到布浆整流元件的上端面时开始加入下一种浆料。重复上述过程，以完成多种浆料的动态层合。另外，当加入承浆室11的浆料浓度低且量大时，可以一边加入浆料、一边执行脱水过程，以防浆料从上筒I内溢出，这样的方案解决了超低浓成形的问题。从上述过程可以知道，该布浆成形器可以实现拟动态纸张/纸板浆内层合成形，适合于抄造单张纸页，也可以抄造多层的功能性、结构性的特种纸张/纸板。另外，使用该布浆成形器抄造复合纸板时，通过在上筒I内布置具有多个通孔的布浆整流元件6，可以完成多层浆料的动态成形，实现“无伤”浆内层合，避免了【背景技术】中介绍的纸张/纸板问题。
[0040]在本实用新型的一个实施例中，上述布浆整流元件6为阶梯扩散器。在该阶梯扩散器的平行于上筒I的轴向的一个截面上，多个通孔中的每一个都具有阶梯形形状，也可以将该阶梯形形状上端的宽度设计为小于下端的宽度。优选地，如图4所示，所述多个通孔中的每一个在垂直于上筒I的轴向方向的方向上的截面中为圆孔，所述多个圆孔在所述截面内的圆心中每相邻的三个圆心的连线为一个正三角形，以增加布浆整流元件6中通孔的总面积。需要说明的是，该阶梯形形状被设计为上端宽度小于下端宽度时，阶梯的阶数可以为两阶也可以为多阶，在此不做限定。布浆整流元件6的阶梯形形状设计可以将浆料均匀地分散，而阶梯形状的上端宽度小于下端宽度的设计可以保证均匀分散的浆料被流畅地流送到成形室12。
[0041]在本实用新型的一个实施例中，布浆成形器还包括排水控制机构和给水控制机构。排水控制机构包括排水操作手柄72和排水连杆71，排水连杆71与支架10相连接，并且排水连杆71的下端与用于控制排水口 22的排水阀(图中未示出)相连接、上端与排水操作手柄72相连接。使用排水控制机构时，操作人员通过排水操作手柄72即可控制排水阀的打开与关闭，从而降低了操作人员的劳动强度。给水控制机构包括给水操作手柄73和给水连杆74，给水连杆74与支架1相连接，并且给水连杆74的下端与用于控制进水口 21的进水阀(图中未示出)相连接、上端与给水操作手柄73相连接。使用给水控制机构时，操作人员通过给水操作手柄73即可控制进水阀的打开与关闭，从而降低了操作人员的劳动强度。
[0042]在本实用新型的一个实施例中，下筒2的下部自上而下依次为圆锥形结构和圆柱形结构，并且在圆柱形结构的底端为布浆成形器的排水口 22、圆柱形结构的侧面设置有布浆成形器的进水口21。进一步地，在圆锥形结构的侧面设置有凸出管23，凸出管23与滤水抽吸装置(图中未示出)相连接。滤水抽吸装置可以降低上筒I和下筒2内腔内的压力，从而加速浆料向下流动，即，加速了脱水过程。
[0043]在本实用新型的一个实施例中，布浆成形器还包括超声波装置(图中未示出)和空气搅拌装置(图中未示出)。超声波装置设置在上筒I的外壁上，可以辅助浆料内纤维的分散。根据加入承浆室11内的浆料的浓度和浆料内纤维的性质来判断是否使用超声波装置。需要注意的是，超声波装置的安装位置应当保证不会影响成形网5上纤维成形。空气搅拌装置设置在上筒I的承浆室11内，用于搅拌承浆室11内的浆料以辅助纤维分散。
[0044]进一步地，该布浆成形器还包括环绕下筒2水平设置在支架10上的接水盘8。完成一次抄造后，成形网5上会残留一部分纤维，所以需要对成形网5进行清洗。清洗成形网5的过程如下:打开上法兰3和下法兰4的连接，将上筒I从下筒2上移开;关闭排水口 22、打开进水口 21，向下筒2内供给清水，清水从下筒2的上口溢出以冲洗成形网5，冲洗用后的废水溢出到接水盘8中，以避免污染工作环境。可选地，接水盘8可以由304不锈钢制作。
[0045]使用本实用新型公开布浆成形器的布浆成形方法包括以下步骤:准备用于抄造的浆料，并且将上筒I与下筒2通过上法兰3和下法兰4密封扣紧，以防止浆料和清水溢出；同时将成形网5水平布置在上法兰3和下法兰4之间，使得浆料中的纤维可以在成形网5上留着以形成纸页。打开进水口 21向下筒2和上筒I内供清水，当水位到达布浆整流元件6的上端面时关闭进水口 21。向承浆室11内加入浆料，浆料加入过程尽量均匀。打开排水口 22，上筒I内的浆料和清水在重力作用下下沉并在成形网5上沉积留着，从而进行脱水操作。脱水完成后，关闭排水口 22。该布浆成形方法可以将浆料动态地布着在成形网5上，并且通过布浆整流器的分散作用使得浆料中的纤维更均匀地分散，避免了纤维絮聚的问题。
[0046]尽管对本实用新型的典型实施例进行了说明，但是显然本领域技术人员可以理解，在不背离本实用新型的精神和原理的情况下可以进行改变，其范围在权利要求书以及其等同物中进行了限定。
【主权项】
1.一种布楽成形器，包括: 支架； 上筒和设置在所述上筒的下侧的下筒，所述上筒和所述下筒设置在所述支架上，且所述上筒和所述下筒通过彼此连接的上法兰和下法兰彼此接合，所述下筒上设置有进水口和排水口； 成形网，所述成形网水平设置在所述上法兰和所述下法兰之间；和 布浆整流元件，所述布浆整流元件设置在所述上筒内且在所述上筒的轴向方向上具有多个通孔，所述布浆整流元件将所述上筒的内腔分隔为位于所述布浆整流元件的上方的承浆室和位于所述布浆整流元件的下方的成形室。2.根据权利要求1所述的布浆成形器，其特征在于，所述布浆整流元件为阶梯扩散器，所述多个通孔在所述阶梯扩散器的平行于所述上筒的轴向的一个截面中具有阶梯形形状。3.根据权利要求2所述的布浆成形器，其特征在于，所述阶梯形形状的上端的宽度小于下端的宽度。4.根据权利要求2所述的布浆成形器，其特征在于，所述多个通孔中的每一个在垂直于所述轴向方向的方向上的截面中具有圆孔。5.根据权利要求4所述的布浆成形器，其中，所述多个圆孔在所述截面内的圆心中每相邻的三个圆心的连线为一个正三角形。6.根据权利要求1所述的布浆成形器，其特征在于，所述上筒与所述上法兰双面焊接，所述下筒与所述下法兰单面焊接;可选地，所述上筒由316不锈钢制成;可选地，所述上筒的壁厚在1.5-3mm之间。7.根据权利要求1所述的布浆成形器，其特征在于，所述上筒、所述下筒和所述布浆整流元件的横截面形状与所述成形网的形状相同。8.根据权利要求1所述的布浆成形器，其特征在于，所述布浆成形器还包括: 排水控制机构，所述排水控制机构包括排水操作手柄和排水连杆，所述排水连杆与所述支架相连接，并且所述排水连杆的下端与用于控制所述排水口的排水阀相连接、上端与所述排水操作手柄相连接;和 给水控制机构，所述给水控制机构包括给水操作手柄和给水连杆，所述给水连杆与所述支架相连接，并且所述给水连杆的下端与用于控制所述进水口的进水阀相连接、上端与所述给水操作手柄相连接。9.根据权利要求1所述的布浆成形器，其特征在于，所述下筒的下部自上而下依次为圆锥形结构和圆柱形结构，所述圆柱形结构的底端为所述排水口，所述圆柱形结构的侧面设置有所述进水口。10.根据权利要求9所述的布浆成形器，其特征在于，所述布浆成形器还包括滤水抽吸装置，所述滤水抽吸装置通过设置在所述圆锥形结构侧面的凸出管与所述下筒相连接。11.根据权利要求1所述的布浆成形器，其特征在于，所述布浆成形器还包括: 接水盘，所述接水盘环绕所述下筒水平设置在所述支架上；可选地，所述接水盘由304不锈钢制作。12.根据权利要求1所述的布浆成形器，其特征在于，所述布浆成形器还包括: 超声波装置，所述超声波装置设置在所述上筒的外壁上，用于分散所述上筒内的浆料中的纤维;和空气搅拌装置，所述空气搅拌装置设置在所述承浆室内，用于搅拌所述承浆室内的浆料。
【文档编号】D21F1/06GK205420901SQ201620167380
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月4日
【发明人】胡健, 曾靖山, 梁云, 王宜, 徐桂龙
【申请人】广州华创化工材料科技开发有限公司