本发明专利技术涉及一种用于对木材进行机械纤维分离的装置，其包括用来处理木
材原料并松散纤维的纤维分离表面，所述纤维分离表面包括固定在金属基面上
的研磨砂砾。砂砾(1)固定在金属基面(2)上，在基面上砂砾相互间定位在
预定距离内，使得它们形成规则的纤维分离表面。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种如所附权禾腰求1前序部分所述的用于对7^才进行机械纤 维分离的装置，包括处理木材原料并松散纤维的纤维分离表面，所述纤维分 离表面包括附加于金属基面上的研磨砂砾。本专利技术还涉及一种方法，用移动的 纤维分离表面来处理木材原料并松散纤维，纤维分离表面形成于金属基面上且 和木材接触。背景M7|^才的机械纤维分离是 ;研:磨或者精练来实现的。两种方法都是基于通过压力脉冲来揉搓木材原料和把纤维彼此机械地纤维分离。蕴含在所述工艺后面的思想在于制备木材原料使得随后纤维的彼此机械分离可以制造出适合造 纸的浆，而不仅是彼此分离的木材纤维。与本专利技术相关的研磨战呈中，战的 系列动作是通过以横向方向将木材原木压靠旋转圆柱形磨石，从而保持木材原 木纵向平行于磨石的轴线而进行的。研磨部段附于磨石的表面上，所述部段由 耐磨的研磨砂砾组成。所述部段的研磨颗粒典型的形成一个不规则的三维纤维 分离表面。在所述表面的圆周方向，由于研磨砂砾的随机位置弓跑的高度差异 在木材原料上产生压力脉冲。压力脉冲在木材原料上弓胞变形和发热，因此导 致木材原料变软。研磨砂砾和木材之间的摩擦将纤维与木材原料表面松散开。 此机械纤维分离方法最大的缺陷是由于大量的发热造成的高能耗。另一，点 是研磨表面的性能，例如研磨砂砾之间的距离在所述三维结构中不能精确地控 制。第三，在这种结构中，所有研磨砂烁具有相似特性，不能彼此独立地影响 由砂烁产生的压力脉冲以及对纤维的松散。用来纤维分离木材的磨石的示例公开在如美国专利US2769286中和芬兰专利FI68268中，芬兰专利FI68268和加 拿大专利CA1267293是同族专利。美国专利US3153511公开了一架置，其纤维分离表面具有预定尺寸的且处 于一定间隔的凸起。所述装置可以是-种旋转圆柱形部件，其中研磨表面由在旋转方向相继定位且借助于隔离物相互分开的扇面组成。该公开文件没有讨论 研磨表面的制造，且只涉及金属或耐磨塑料作为该工具的制造材料。该装置的实验结果发表在文章Atac、 D.和May， W.D., 1962, Mechanical pulping studies with a model steel wheel, Pulp and Paper Magazine of Canada Vol. 63:1， T10-T20. (D 阿泰克和W D 美，1962，基于-4R轮模型的机械制浆研究，加拿大 杂志《浆及纸》，巻63: 1， T10-T20)。根据这些结果，所述装置不起作用，因 为研磨表面是由完全光滑的金属凸起组成，其只能产生加热木材的效果。公开文献FI-98148,其和美闺专利US624169同族，公开了一种方法，该 方法比在工业中使用的传统方法更有效地利用能量，因为此方法在能量转变为 热量之前，利用尽可能多的能量来破裂木材原料结构。本方法在圆周方向上利 用波形形状的纤维分离表面和规则的纤维分离表面。适用于工业规模的这种纤 维分离表面的制造是一个挑战，例如由于精确加工或波形金属表面的形成。
技术实现思路
本专利技术的目的是公开一种装置，借助于该装置，肖,由原木制得适合造纸 的纤维浆，并通过精确控制的纤维分离过程而使用尽可能少的肖遣。本专利技术的 目标是纤维分离表面，借助于此，不仅能够控制由纤维分离过程产生的压力脉 冲的振幅和频率，而且能够控制压力脉冲在纤维的纵向上对纤维的影响。为达 到这个目的，根据本专利技术的装置的主要特征在于，附于金属基面的研磨砂砾以 预定的间隔定位在基面上，从而形成规则的纤维分离表面。本专利技术基于这样的理念，对木材原料的纤维分离ffi31使用规则的二维纤维 分离表面取代传统的随机三维表面进行。研磨砂砾在预定位置规则地定位在纤 维分离表面上，其中，纤维分离过程中形成的压力脉冲的振幅和频率可以得到 控制。此外，研磨砂砾在纤维方向的定位使得能够沿着纤维的纵向方向以期望 的方式引导压力脉冲，其中在纤维中产生受控的局部变形。在纤维分离表面上 的研磨砂砾的频率决定砂砾在木材原料中的穿透性，这样同样调节所产生的压 力脉冲的振幅。研磨砂砾之间的距离越长，砂砾侵入7M^就越大，由它们产生 的压力脉冲就越强。借助于砂砾之间的距离，可以调节在旋转方向上的压力脉 冲的频率。压力脉冲的频率同样也可以受磨石的圆周 影响。根据本专利技术，在纤维分离表面上的砂砑、按照如下设计准则以预定的图案定5位在基面上-砂砾中心彼此之间的距离平均是砂砾直径的1到5倍， -砂砾按行排列，i于一行中的砂砾的中心彼jifct间在纤维方向上的距离是砂烁直径的1到 5倍，，砾行的中心彼lfet间在纤维分离表面的移动方向上(圆周旋转的方向) 的距离是砂烁直径的1到5倍，-相邻砂砾行(在纤维分离表面的移动方向上.相继)定位成使得不同行之间 的砂砾中心在纤维方向上附扁移足砂跞直径的O.l到1.0倍。当砂砾尽可能相互远他定位时，纤维经历更大的变形并且施加在纤维上的 揉搓也更大，从能耗率角度来看这是有利的。此外，当引导到单个纤维上的压 力脉冲彼次相距甚远以致压力脉冲的影响趋于不相遇时，就会在纤维上产生尽 可能显著的变形。从纤维的揉搓和能耗率的角度来看这是有利的。通过砂砾在 纤维方向的布置，肖&够影响这些特性。根据本专利技术，附于纤维分离表面的研磨砂砾主要是圆形颗粒，且在纤维分 离表面上至少80%的砂砾的顶点基本上是相同的高度，由此形成了平坦的二维纤维分离表面，从而，基本上所有的研磨砂砾在纤维分离过程中都和^^才原料 相接触。因此，与相对于待纤维分离的木材研磨砂砾高度各有不同的三维方案 相比，研磨砂砾基本上施加相同的压力脉冲在木材上。因此，有可能利用根据 本专利技术的研磨表面，M增加施加在W才原料i:.的进给力来提高研磨砂砾产生的压力脉冲的平均水平，因为增加的力会平均分布在所有研磨砂砾上。由于机 械纤维分离的能耗率依赖于纤维分离压力脉冲的强度，如此大压力脉冲的方式 比小脉冲的方式更有利，当与使用随机定位不规贝u形状的砂砾的传统纤维分离 方法(所述砂砾形成三维结构，其中只有-邻分砂砾与木材原料相接触)相比 较，其能耗率显著的减少。在所述传统结构中，增加木材原料的研磨功率会导 致处于三维结构的最高点处的纤维断裂。同时，处于三维研磨材料的低处位置 的砂砾只能在木材原料上施加小的压力脉冲。上述压力脉冲只执行很少的对木 材纤维分离来说是必要的纤维揉搓或松散，并且由脉冲导致的纤维变形大多是 可逆的而且会导致额外的能耗率和发热。纤维分离表面有禾鹏由独立的相邻布置的部段(其分布有上述的研磨砂砾)6形成。纤维分离表面也可以例如直接在金属圆柱体表面上形成。根据本专利技术的第二实施例，兩巾不同糊犬的研磨砂砾位于纤维分离基面上， 要么在不同的部段中要么在不同的行中。至少一种所述的砂砾形状是多面体。 根据一个优选实施例， 一些砂砾是圆形珠型陶 粒，借助其可以产生用来软 化木材结构的压力；并且其它的砂铄基本上是传统的略圆形多面体，借助其可 以将纤维与木材表面松散开并将纤维相互松散开。在纤维分离表面的移动方向 上(圆周旋转方向)，所述由不同类型的砂砾组成的部段或研磨砂砾行以相继 的区域在基面上交替。借助于本专利技术可取得一^tt点。由于纤维分离表面的规则二维结构，根据 本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：O·图维南，
申请(专利权)人：美特索造纸公司，米吕科斯基公司，斯托拉恩索公司，M真实公司，UPM屈米尼股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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