专利名称:节能制浆机的制作方法
本节能制浆机，是一种纸浆制浆机。它是在盘磨机的基础上改进发展起来的，其功能和结构与一般盘磨机大不相同。
一般盘磨机在国内外造纸厂中广泛用于打浆和制浆，並不用来制造化学浆。本节能制浆机具有蒸煮和磨解二种作用，可直接用于制造化学木浆和化学草浆。传统的用盘磨的制浆方法，木片和草片需经蒸煮后才能进入盘磨机，並要经二、三次磨解，蒸煮黑水污染问题尚无法解决。本节能制浆机用来制化学浆，不需预先蒸煮，直接向机内加入木片和草片，通入碱液和蒸汽，蒸煮、磨解同时进行一次制成化学浆，解决了黑水污染问题，有利于碱液循环，因此也降低了碱耗。
一般盘磨用强制螺旋喂料。齿盘由破碎区、粗磨区和细磨区组成。有的排料还要用S管，生产过程复杂。木片或草片以料塞状进入齿盘，不定向，50%以上纤维破损。电能消耗大是这种盘磨机的缺点，以木片磨木浆为例，理论消电量144度/吨浆〔1〕，实际耗电量为1800～2300度/吨浆，90%以上电能产生摩擦热。这是由于盘磨结构的缺陷，盘磨给予料层的推动力仅30～50%〔2〕另外靠蒸汽压差推动。本节能制浆机在结构上进行了改进，达到了节能目的。
本节能制浆机克服了传统制浆工艺的上述缺点，具有一机多功能的优点。本机利用增大反应表面积可增加反应速度的原理，将木片或草片全部顺向送入机内，在化学药剂、高温、蒸汽和磨解几种作用同时进行的情况下层层成浆。在成浆的碱液中，纤维素和非纤维素保持了原形，纤维素完整，非纤维素粒度大，便于分离，因此能减轻碱液污染，有利于循环利用。
本机在结构上与一般盘磨机的不同点在于(1)在进料口装有表面反应器，其上设有碱液室和碱液喷出孔;(2)有理顺料向装置如与轴同速螺旋、旋翼、刀盘和白钢刀;(3)齿盘均为细齿，全部是细磨区;(4)刀盘、齿盘上均有汽室和汽孔。
节能制浆机示意图见附图3，木片或草片由进料螺旋送入本机后立即由与轴同速螺旋(1)理顺料向並压进表面反应器(2)内，料压1.5～3.0公斤/厘米2时，足以阻止齿盘内9公斤/厘米2汽压的反喷。克服了传统盘磨机蒸汽反喷现象。
一般草片细长，通过旋翼(3)后已全部定向排列。木片较小，但表面凹凸不平，只能垂直纤维方向拨动，因此在刀盘(4)上镶有白钢刀(5)与轴线成一定角度按装，用于拨动木片转向，该角度在30°～60°之间较好，但最好是40°。所有木片或草片都能够垂直于纤维方向成浆，保证了纤维的完整，且由于料层定向，电耗省36%〔3〕。
表面反应器(附图4)是一异形中空园环状结构，其中空部份为药液室，它与物料接触的面上钻有药液喷出孔，孔径以0.8～1.6毫米为好，但最好是1.2～1.5毫米。刀盘上有汽室，並钻有蒸汽喷出孔，该孔孔径以0.8～1.6毫米为好，但最好是1.2～1.5毫米。热碱液和蒸汽作用在木片或草片表面上立即成浆，成浆速度不足一秒钟，远大于理论上不损伤纤维的成浆速度1/100毫秒〔4〕，故纤维不受损伤。因此，木片或草片在表面反应器内成浆，进入齿盘的是纸浆，而不是大木片，故可以大幅度降低电耗。
浆料进入定齿盘(6)和转齿盘(7)之间，继续由特殊结构的转齿盘推动浆料。两个齿盘都是细齿，且间隙小，能最大限度地发挥齿盘的磨解作用，可一次成浆，革除了传统的蒸煮、两三次磨解、喷放制浆工艺。
本机在常压下工作，定齿盘和转齿盘上都钻有汽孔，可喷出5～9公斤/厘米2蒸汽汽孔的直径以0.8～1.6毫米为好，但该直径最好是1.2～1.5毫米。
浆料在高温下磨解，最高曾一次去掉草片中木质素含量的73.6%。由于化学反应时间很短，原料中纤维和非纤维物保持了他们的原形(图1为杨木浆原浆，图2为麦草浆原浆)，所以污染物可以分离出来，有利于碱液循环，解决了黑液污染问题。
对直径600毫米的节能制浆机进行了试验，磨浆浓度可由喷入碱液浓度调节，一般木浆为20.32～30.6%，草浆为8.2～10.76%，出浆温度为90～97℃，生产能力为每天5吨纸浆。表1列出了试验麦草浆和蒸球麦草浆的比较，在平均纤维长、纤维宽、硬度、叩解度及湿重等性能指标方面，两者均较接近。本机制麦草浆耗电量为121.4～287.3度/吨浆，仅为传统蔗渣浆(耗电1300度/吨浆)的四分之一至十分之一。
表1 试验麦草浆和蒸球麦草浆性能比较
参考文献(1)Tappi，1960年NO 11，P 939(2)“DEF-瑞典首创的一种新的木片磨木浆法”，造纸技术通讯，1978年第5期(3)“机械法制浆的能耗和温度的关系”，国外造纸，1982年第7期(4)“关于磨木浆生产过程的理论”，吉林纸讯，1979年第6期
权利要求
1.一种节能纸浆制浆机，其特征是，该机由表面反应器(2)，物料顺向装置与轴同速螺旋(1)、旋翼(3)，刀盘(4)和白钢刀(5)，及细齿定齿盘(6)和细齿转齿盘(7)所组成。
2.根据权利要1所述的表面反应器(2)，其特征是，它是一异形的中空的园环结构，该中空部份为药液室，在其与反应物料接触的面上钻有药液喷出孔，该孔直径以0.8～1.6毫米为好但该孔直径最好是1.2～1.5毫米。
3.由权利要求
1所述的节能制浆机，其特征是刀盘(4)上装有与轴线成30°～60°角度的白钢刀(5)，该角度最好是40°。
4.由权利要求
1所述的定齿盘(6)和转齿盘(7)，其特征是，它的齿宽为3～7毫米，最佳齿宽为5.18毫米，该转齿盘凸面高为1～4毫米，最佳齿高为2～3毫米。
5.如权利要求
1，2和4所述的刀盘(4)和齿盘(6，7)，其特征是，它们都有汽室，且在与物料接触的面上钻有喷汽孔。
专利摘要
本机是一种纸浆制浆机，是在盘磨基础上发展起来的。它和一般盘磨不同，在进料口装有表面反应器。木片或草片在表面反应器内与热碱液和蒸汽作用后成浆，进入齿盘的是纸浆，因此电耗仅为一般盘磨的9.34～22.1％，而且不要蒸煮过程，直接一次制成半化学浆或化学浆。浆料中保留了纤维和非纤维的原形和粒度，可分离出污染物，有利于制浆碱液的循环利用，解决了黑液污染问题。
文档编号D21C3/00GK85106049SQ85106049
公开日1986年4月10日 申请日期1985年8月13日
发明者安平 申请人:安平导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan