专利名称：过滤颗粒状的纤维素基材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于过滤固体纤维素基材料的装置和方法。尤其是，本发明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。本发明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。
本发明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。
本发明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。
本发明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。
本发明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。
本发明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。
本发明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发明的一个实施方案，其中
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的无水干重。
传感器16和17各包括一个用于测量复合层迭卷料9或12每单位面积重量的β射线扫描器，也可包括采用微波吸收技术的湿度测量装置，以测量卷料9或12的水分含量。如果不进行湿度测量，每条卷料的水分含量被认为约为卷料重量的6％，剩余94％(重量)为纤维素。根据卷料9或12每单位面积的重量，每条卷料的宽度和每条卷料的水分含量的信号，可以计算输送至切碎装置4的纤维素的量，该数值用于控制加入至每一预混器的纤维素的量。
也装有金属探测器18和19，用于探测在卷料9和12中不希望存在的金属。如果探测到金属，该程序能自动停止。
多层的纤维素材料第一和第二卷料9和12被送入切碎装置4的入口，在此这些卷料被切割或粉碎成无规则形状的纸浆材料的碎片或颗粒。切碎装置4装有旋转的切割刀，用以切碎或撕碎纤维素卷料，而对卷料切边的压缩尽可能地小。这是所希望的，这样切割的卷料以后能较好地膨胀以及与氧化胺和水混合。特别理想的纸浆撕碎机型号是由Ulster Engineering制造并由Birkett Cutmaster Limit-ed销售的称为“AZ 45 Special”的切割机。该撕碎机装有刀型切割机(型号31mm×7刀)。切碎装置4的转刀20以大约140rpm转动，将纤维素材料切割成大至1至20cm2(典型地为3至15cm2)的无规则形状或碎片。然而，除了生成这些相对大的纤维素材料碎片或颗粒，该割刀也产生一定量的更细的纤维素颗粒或“纸浆灰”。典型的是，在卷料切碎加工中，高达99％的卷料被切割成这些较大的纤维素材料碎片或颗粒，剩余的1％形成纸浆灰。
切割和切碎的纸浆材料，包括纸浆灰，从切碎装置4的出口处排出，通过圆截面管道21被输送至分流阀22。纸浆材料在由在切碎装置4的出口处的空气扇23产生的空气流中传送，风扇在空气入口处A通过过滤器24吸入空气。该风扇带有叶片，其上装配有割刀，可使从切碎装置4排出的纤维素材料颗粒进一步切细和粉碎。
该加工过程以分批法进行，根据分批加工中运行的部分，分流阀22将来自管道21的切碎的纸浆通过管道25导入至纸浆分离器5a或通过管道26导入至纸浆分离器5b。纸浆分离器5a和5b以相类似的方法操作，下文中将仅详细叙述纸浆分离器5a。
纸浆分离器5a具有入口27，位于和第一入口27成一直线处的第一出口28以及偏离入口27和第一出口28之间路径的第二出口29。网筛30成一角度安置在入口27与第一出口28之间的路径上。在使用时，切碎的纸浆材料(包括纸浆灰)在空气流中通过管道25传送，经过入口27并被引至第一出口28。网筛30的筛目大小为2.45mm(0.1英寸)，使得颗粒尺寸大至2.45mm(0.1英寸)的纸浆灰和传送的空气流通过，并从第一出口28排出。较大的切碎的纤维素材料颗粒(大到不能通过网筛30)被倾斜的网筛30偏转向下通过第二出口29。从第一出口28排出的纸浆灰和传送空气流通过管道31和32进入过滤装置6的入口。
过滤装置6用于将纸浆灰与传送空气流分离。特别适用的过滤装置6的形式包括由NEU Engineering Limited of Woking，Sur-rey，England制造的JETLINE V过滤器。这样的过滤装置6带有垂直排列安置的多个过滤套，例如十二排每排八个过滤套(参见图2a、2b、3a、3b)。每一个过滤套40为近1m2时，所有96个过滤套给出约100m2总截面积，过滤套由支撑在不锈钢丝制成的刚性垂直框架41上的针刺毡构成。过滤装置6在正压下运行，载有纸浆灰的输入空气向上吹并以图2a中的箭头方向径向向内通过管形过滤套40。纸浆灰的“块状物”42聚集在过滤套40的外部，而“清洁”空气向上输送通过文丘里输出管44。清洁空气在45(参见图1)以箭头方向排出。
纸浆灰块状物42通过连成整体的文丘里管44向下周期性地脉冲输送空气而从过滤套40上除去，每排过滤管依次清洗。每次清洁操作包括通过管道46从压缩空气管线47向下注入压缩空气。这使流经过滤套的空气流暂时反向并使该过滤套急剧膨胀，这样就将纸浆灰抛弃(参见图3a和3b)。从过滤套40去除的纸浆灰落入位于过滤装置6底部的储存漏斗50。储存漏斗50具有四个向内倾斜的侧面并向下朝向回转阀51。漏斗50的四壁均带有一对周期性运行的喷嘴52，以防止纸浆灰聚集在漏斗50的倾斜壁上。
在回转阀51旋转和纸浆灰风扇5 5运行时，纸浆灰通过管道56输送至分流阀57。根据哪一“批次”路径在运行，分流阀57让纸浆灰流通过管道58a转入旋风分离器59a，或者通过管道58b转入旋风分离器59b。假定分流阀57设置成使纸浆灰和输送空气送入旋风分离器59a，纸浆灰从后者排出并通过管道60以T型方式进入从分离器5a的第二出口29导出的管道62。回转阀61装在管道60中，还有一个回转阀63装在管道62中与其入口端相邻。如果这些阀门61和63转动，通过管道60输送的纸浆灰就与被纸浆分离器5a分离的切碎的纤维素材料的较大颗粒重新结合。从旋风分离器59a排出的空气通过管道70循环回到分离装置6以进一步提取可能仍然存在于从旋风分离器59a排出的空气中的纸浆灰。
当分流阀22设置成使切碎的纸浆和输送空气流入管道26时，分离器5b进行运行。纸浆灰从分离器5b的第一出口排出，并通过管道72和32输送至过滤装置6。分流阀57确保来自过滤装置6的纸浆灰通过管道58b分流至旋风分离器59b，从该处纸浆灰通过出口74与在分离器5b中分离并通过管道75排出的纤维素材料的较粗颗粒重新结合。这种纸浆灰的重新结合当回转阀76和77在运转而不在其静止状态时发生。
每批加工大约1,000lb木纸浆，每小时加工四批。这样每小时加工4,000lb木纸浆，约有1％(即40lb)的纸浆灰与切碎的纸浆材料的较大颗粒重新结合。如果没有过滤装置6，该量的木纸浆灰就会在加工过程中损失掉。
来自管道62和75的切碎的纸浆和纸浆灰根据所加工的批次分别被加至预混器7a和7b的相应入口80和81。入口80和81用热水套层82(参见图4)方便地加热，热水(例如49℃(120°F))通过该热水套层循环。热水是通过热水供应管道82a供给的，并通过热水回管82b返回。
由于预混器7a和7b基本上是相同的，所以只详细叙述预混器7a。预混器7a还有四个用于导入氧化叔胺水溶液的入口83(图中只显示了一个)，混合物包括78％(重量)氧化胺和22％(重量)水。特别优选的氧化叔胺是N—甲基—吗啉—N—氧化物。氧化胺溶液的温度在导入预混器之前仔细控制在所需的约82℃(180°F)温度，例如80℃(176°F)。导入至预混器7a中的氧化胺溶液的量通过质量流量计和在供料管道83d中的阀门83c仔细控制，以产生一种与加入的纸浆混合的混合物，包括约13份(重量)纤维素材料和87份(重量)氧化胺以及水。典型的是在每批中加入约8000lb氧化胺溶液和约1200lb切碎的纸浆至预混器中。
通常还向每一预混器中加入一种稳定剂(例如粉末状的棓酸丙酯(propyl gallate))用于与其它材料混合。加入该稳定剂以防止或减少氧化胺的分解和纤维素的分解。适宜的是在切碎的纸浆即将导入至预混器之前加入其中。在此阶段可以加入其它添加剂。这些添加剂的实例为消光剂(例如二氧化钛)、粘度调节剂和颜料。
预混器7a包括在其中安装了有径向伸出的叶片65a的水平转动轴65的混合腔。叶片65a是犁型叶片搅拌器并适宜地在不同的轴面径向伸出。水平转动轴65通过安装在外面的马达驱动，且以约72r.p.m.相对较慢地转动。成排安装在预混器7a的混合腔壁上的是四台隔开的精炼混合器67(图4中只显示了其中的一台)，每台均由安装在外部的马达67a驱动以约3000r.p.m.的速度相对较快地旋转。每个精炼叶片的旋转轴68与缓慢旋转叶片65a的旋转轴垂直，以4至6m/s(较好为5—5.5m/s)的末端速度旋转。快速旋转的精炼混合器67主要用以将在氧化胺溶液中膨胀后的切碎的纸浆较大颗粒斩碎。缓慢旋转的叶片用以将导入的组分混合在一起以利于纤维素分散在氧化胺溶液中。缓慢旋转叶片65a和快速旋转精炼混合器67的结合产生了一种均匀混合的分散在氧化胺和水中的纤维素材料混合物。图4中所示的65c、67b和83e表示用于自动控制全过程(尤其是马达65b、马达67a和质量流量计上游的阀门83c)的电子计算机控制系统的一部分，每台预混器的外壳(它提供了混合腔的壁)带有加热套69，温度典型的为约82℃(180°F)(例如80℃(176°F))的热水在其周围循环以使每个混合腔中的物质保持在82℃(180°F)(例如80℃(176°F))的升高的温度下。热水通过供应管道69a供给并通过回流管道69b返回用于再加热。每一混合操作典型地进行约21分钟。氧化胺溶液首先在5分钟左右输入预混器，随后在约10分钟左右期间输入纸浆和加入的棓酸丙酯。然后在82℃(180°F)(例如80℃(176°F))的升高的温度下混合操作至少四分钟，典型的为6分钟，在该时间内得到高质量的混合物，其中纤维素材料被粉碎成分散的单个纤维，它们基本上均匀分散在氧化叔胺中。结果得到一种具有约13％的相对较高纤维素含量的预混物。该预混物随后可在热和压力的作用下转变为一种粘稠物，其中纤维素溶解在氧化胺溶液中，如此产生的粘稠物适用于后续生产纤维素产品。我们发现特别适合的混合器是由在英国的Swallowfield，Near Reading，Berkshire的Winkworth Machin-ery Limited生产的RT3000 Model Mixer。
预混器7a和7b具有带阀门的底部出口82a和82b，它们分别连至垂直储存漏斗84和85的入口83a和83b。漏斗84和85分别带有出口86和87，它们分别与往复式活塞泵88和89的入口侧连接。泵88和89分别带有连至粘稠物形成单元(未予示出)的输出管道90和91。根据所加工的批次，该混合物或者通过储存漏斗84从预混器7a流到活塞泵88，再通过输出管道90输送至粘稠物形成单元，或者通过储存漏斗85从预混器7b流到活塞泵89，再通过输出管道91输送至粘稠物形成单元。
储存漏斗84和85分别保存在预混器7a和7b中生成的在正确稠度和粘度的均匀混合条件下的混合物。由于储存漏斗84和85是相同的，往复式活塞泵88和89是相同的，下面将只详细叙述储存漏斗84和活塞泵88。
储存漏斗84(图5中所示)垂直安装并带有圆柱形上面部分84a和截头圆锥形的下面部分84b。加热管84c安装在部分84a和84b的外面用来让热水环绕流经漏斗壁以使漏斗内的物质保持在82℃(180°F)(例如80℃(176°F))的升高的温度。热水通过入口84h和84i供给并从出口84j和84k返回。在储存漏斗内，垂直的轴向安置的带有轴向隔开的径向臂84e的转动轴84d是可以2—10r.p.m.相对缓慢的速度旋转的。该转动轴84d由上部轴承(未予显示)、下部轴承84g和安置在径向臂84p上的中部轴承支撑。轴向相邻的一对臂84e带有常用的搅拌器84f，在图4中显示了四个这样的搅拌器84f。这些搅拌器84f安置在臂84e的径向外端，用于清除与漏斗84壁相邻的搅拌路径。在使用时搅拌器84f用于搅拌在储存漏斗84的上面部分84a和下面部分84b所含的预混物。在图5中只显示了一半数目的臂84e和搅拌器84f，因为对应的臂和搅拌器(未予显示)延伸到漏斗84的右面，在右面的每一个臂与其相应的臂84e沿直径成一直线。在上面部分84a带有在上的搅拌器84f的臂84e与在下面部分84b带有在上的搅拌器84f的臂84e对齐(即在相同轴面上)。在上面部分84a带有在下的搅拌器84f的臂84e和在下面部分84b带有在下的搅拌器84f的臂84e也处于同一平面对齐，但偏离含有其它径向臂84e的轴平面(例如90°)。应理解图5仅是示意性的，因为偏移的径向臂均显示在图中。
进入储存漏斗84的预混物可保持在升高的温度下粘稠的可适用的状态，储存所需的一段时间，例如长达数小时。相对缓慢旋转的搅拌器84f使纤维素保持分散在氧化胺溶液中，这样混合物保持在均匀状态。该预混物在输送至粘稠物形成单元之前可如此保持在可适用的条件下一段时间，这就给生产过程提供了有用的控制程度。这样储存漏斗84提供了在生产过程中的间断，并能承受在它之前的任何间断(例如由于失误等必须停止系统的运行而导致的)不需要废弃已经混合的预混物。
往复式活塞泵88是一种双活塞的液压驱动的，称作“混凝土泵”。特别适用的混凝土泵为由Schwing GmbH生产的SchwingKSP 17 HD EL型泵。我们发现该混凝土泵88特别适用于将预混物输送至粘稠物形成单元而不使预混物失去其均匀性。在运行中，阀门95打开，预混物通过漏斗84的出口输送至泵88的入口96(参见图6和7)。在双活塞泵的活塞之一的吸入冲程中，预混物通过漏斗的出口被抽入泵88的两个泵筒97和98中的一个。在随后活塞的向前排料冲程中，先前抽入泵筒的预混物通过输送管99被推出，以便通过输出管道90运送。输送管99安装在转动轴100上，在液压油缸的驱动下，在图7中实线所示位置(这时泵筒98与管道90连接)与虚线所示位置(这时泵筒97与管道90连接)之间绕轴转动。通过提升阀可控制从两个泵筒交替地流动。在图6中，开口101(如点划线所示)是输出管道90的入口，而开口102和103分别位于泵筒97和98的底端。输送管道100和泵的其余部分的操作在Schwing美国专利No.4,373,876中有更详细的叙述，其全部内容在此引入作为参考。我们发现往复式活塞泵88耐用且具有正向压出作用用于输送纤维素预混物。相对缓慢的往复式活塞不会从纤维素中明显“压出”和分离氧化胺，并且不会粉碎纤维素。这主要是因为移动活塞的大部分动能用于移动预混物。而且该泵可用作计量泵。因为每个泵筒的体积是已知的，以及因为每个泵筒吸入冲程时充满预混物，所以在每个排出冲程所排出的预混物的量可以精确测定。这样在一段时间内输送的预混物的量，可以通过控制往复式活塞的速度而精确控制。该泵使用比较可靠，不会导致纤维素从氧化胺中分离出，并且可以精确计量预混物。该预混物约含有13％(重量)的纤维素，往复式活塞泵能可靠而有效地泵送预混物。
来自泵88、89的预混物通过有热水跟踪的管道90、91输送至粘稠物形成单元，如此形成的粘稠物随后成形并再生成纤维素产品，例如纤维、纤丝、棒材、管材、板材和薄膜。管道90和91分别带有阀门92a和92b，循环管道93a和93b连接在阀92a和92b的上游，以将泵88和89的出口连接到储存料斗7a和7b的入口。管道93a和93b分别装有阀门94a和94b。通过关闭阀门9 2a和92b以及打开阀门94a、94b和95，预混物可围绕包括储存漏斗7a和7b的封闭回路泵送而不泵至粘稠物形成部分。这样如果管道90、91在阀门92a、92b的下游发生阻塞，这两个阀门可以关闭，混合物可以循环回到储存漏斗。
在所述的装置中，许多管道是用隔热材料保护的。尤其是热水供应管道83d和96a，与漏斗入口84h和84i连接的供应管道(未予显示)；分别连接预混器82a和82b与储存漏斗入口83a和83b的管道同样是用隔热材料保护的。输出管道90和91也是用隔热材料保护的。
虽然在此没有显示和详述，控制来自纸卷的卷料输入至切碎装置的步骤，将切碎纸浆供入预混器的步骤(包括回收从切碎纸浆滤出的细颗粒的步骤)，将所需量的预混物组分加入至预混器的步骤，在预混器中混合预混物组分的步骤，在储存漏斗中搅拌所生成的预混物的步骤以及将预混物泵送至粘稠物形成单元的步骤较好的是在计算机控制下自动控制。
工业应用性本发明可应用于纺织工业以生产纤维素产品。
权利要求
1.一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。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于分离部件包括安装在分离装置5a和5b的入口27和第一出口28之间的网筛30。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于过滤装置6包括各具有管形过滤壁的多个过滤套40，用于吸入载有颗粒状纤维素材料并从分离装置5a和5b的第一出口28排出的空气使之径向向内通过所述过滤壁使颗粒状纤维素材料沉积在过滤壁外面的装置，送气装置(44，46，47)用于使过滤套40周期性地膨胀，使任何沉积的颗粒状材料落入收集装置50，以及输出装置用于连接复合装置。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于过滤套40是垂直地成排安装的。
5.如前面任何一项权利要求所述的装置，其特征在于复合装置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59a和59b。
6.如前面任何一项权利要求所述的装置，其特征在于复合装置包括用于输送从分离装置5a和5b的第二出口29排出的大颗粒第一管道装置62和75以及连接过滤装置6的出口的第二管道装置56、58a、58b、60和64，所述第一和第二管道装置相互连通。
7.用于生成含有分散在溶剂中的纤维素的混合物的装置，包括权利要求1至4中任何一项所述的装置，其特征在于混合物生成装置还包括带有混合腔的预混器7a和7b、用于将至少一种液体导入混合腔的第一输入装置83、用于将颗粒状纤维素材料导入混合腔的第二输入装置80和81、在混合腔内可转动以混合导入混合腔的纤维素材料和纤维素材料溶剂的混合装置65和65a、以及用于排出来自预混器7a和7b的含有纤维素的混合物的输出装置82a和82b，其中所述复合装置包括第一输送装置，该装置包括用于将从分离器5a和5b的第二出口29排出的颗粒状纤维素材料颗粒输送至第二输入装置80和81的第一管道62和75，以及第二输送装置，它包括用于将由过滤装置6提取的颗粒状纤维素材料颗粒输送至第二输入装置80和81的第二管道60和74。
8.用于切碎固体纤维素基材料的方法，包括将纤维素材料切碎成颗粒状材料并从输送气流中分离较大的切碎的纤维素材料颗粒，其特征在于该方法还包括从输送气流中过滤分离较大的切碎的纤维素材料颗粒之后残留的切碎的纤维素材料的较细颗粒，以及将滤出的切碎的纤维素材料的较细颗粒与分离的较大的切碎的纤维素材料颗粒合并。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于将过滤的纤维素材料的较细颗粒导入带有分离的较大的切碎的纤维素材料颗粒的管道。
10.用于生成含有分散在纤维素溶剂中的纤维素的混合物的方法，其特征在于该方法包括将纤维素材料切碎成颗粒状材料，从输送气流中分离较大的切碎的纤维素材料颗粒，以及将分离的较大颗粒输送至预混器，从输送气流中过滤分离较大的切碎的纤维素材料颗粒之后残留的切碎的纤维素材料的较细颗粒，将滤出的较细的切碎的纤维素材料颗粒输送至预混器，以及在预混器中将输送至预混器的切碎的纤维素材料颗粒至少与导入至预混器中的纤维素溶剂混合。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于纤维素溶剂包括水和/或另一种非纤维素溶剂。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于纤维素溶剂包括氧化叔胺。
13.用于过滤由切碎的固体纤维素基材料生成的颗粒状材料的方法，其特征在于该方法包括从输送气流中分离较大的切碎的纤维素材料颗粒，从输送气流中过滤分离较大的切碎的纤维素材料颗粒之后残留的切碎的纤维素材料的较细颗粒，以及将滤出的切碎的纤维素材料的较细颗粒与分离的较大的切碎的纤维素材料颗粒合并。
全文摘要
一种用于过滤切碎的纤维素基材料的方法，例如以利于形成一种含有分散在纤维素溶剂如氧化胺中的纤维素的混合物。该切碎操作产生细颗粒纤维素材料(“纸浆灰”)和大颗粒纤维素材料。切碎的纤维素材料通过分离器以从大颗粒纤维素材料中分离纸浆灰，随后该纸浆灰在过滤程序中被回收。
文档编号D01D1/02GK1124042SQ94192158
公开日1996年6月5日 申请日期1994年5月20日 优先权日1993年5月24日
发明者G·E·格雷, P·彭尼科特 申请人:考脱沃兹纤维(控股)有限公司