[发明专利]高频疏解机盘和与其相关的方法

说明书

本申请要求2009年4月23日递交的美国申请No.61/172,092的优先权权益，其内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明总体涉及用于减少纤维材料中絮片的系统和方法。例如，本发明可具有在硫酸盐或机械纸浆中分解纤维束和用于回收的纤维以及在损纸处理系统中减少絮片的特定适用性。

背景技术

将纤维材料(例如木质纤维素材料)或纸(例如损纸)转变为单独化的纤维通常涉及在悬浮液环境中剪切力的作用下将纤维毡分解为纤维。这可在例如机械磨浆机中的两个磨盘之间实现。在存在水的情况下，剪切力的重复施加使纤维毡将纤维化合物溶解为越来越小的片，直到其分解为单独的纤维水平。此时，悬浮液可称为完全“纤维化”。

但是，纸浆搅拌机实现完全纤维化状态所需的时间和能量通常抑制这样的重要造纸设备所需的产量。实际上，通常允许该制浆机进行到完全纤维化之前的某个时刻。在该时刻，保留在悬浮液中的非纤维化部分，其称为“絮片”，通常通过后序的专业化方法去除。该专业化方法可能比制浆更快并且更有效，直到完全纤维化。

该专业化方法由于涉及高频疏解机，因而被称为高频疏解。参见例如授予Rosenfeld的美国专利No.3,327,952。高频疏解描述了一种方法，其中与一个或几个静止元件相对旋转的高频疏解机的旋转元件产生液压剪切力场。该液压剪切力可在制浆之后降低悬浮液的絮片浓度。类似于制浆作用，可能存在对絮片上重复冲击的需要，以使絮片可完全溶解为独个纤维。

这些冲击通常由高频疏解机中转子和定子盘上所谓的齿传送，其通常(a)类似于磨盘(例如可以是圆盘或圆锥形状)沿机器的母线彼此经过或扫过，或(b)以更复杂的模式在由机器的母线形成的平面外部相互啮合。

形式(a)相对简单，并且可通过蜘蛛网状设计的磨盘或甚至包括孔的磨盘进行。例如，除了转子和定子之间的大体平行的接触平面之外，无需特殊要求。传统上，方式(b)的复杂几何形状需要高频疏解机盘的磨损部分精确加工。迄今为止，该精确加工充分解决了对这些盘的可靠性和可用性的需要。但是加工该盘涉及更高的制造成本，并且限制齿的相对表面的特殊设计的能力。

即，精确加工本质上限制高频疏解机盘的设计。例如，加工的高频疏解机盘可能仅具有环形圆环形状的齿，因为车床可能仅在盘中切割出同心圆。当切割出圆时，齿的内和外部分形成共用相同圆心的弧度。

因此，本领域中可能存在对高频疏解机盘的更有效结构的需要。本领域中还可能存在对不是机加工的高频疏解机盘的需要。

在一方面，本发明可能克服高频疏解机盘技术的这些尚存的不足。例如，本发明的一些方面可能涉及以铸造工艺制备高频疏解机盘和/或改进相互面对的盘表面的设计，以利于改进(例如更有效地)高频疏解。

发明内容

在一方面，本发明总体涉及用于高频疏解机中来减少纤维浆料中的纤维絮片的高频疏解机盘。所述高频疏解机盘可包括至少一个环形圆环，所述环形圆环包括多个齿，其中，至少一个齿具有前表面、后表面和冲击产生侧面。所述冲击产生侧面可适于在操作过程中产生冲击力，以使所述力对应于将浆料沿径向朝向所述高频疏解机中心推动的第一矢量和将浆料沿切向朝向所述前表面推动的第二矢量。

附图说明

图1是根据本发明一方面的高频疏解机盘的示意图。

图2是根据本发明一方面的高频疏解机盘的示意图。

图3是根据本发明一方面的转子盘和定子盘的示意图。

图4是根据本发明一方面的高频疏解机盘齿的示意图。

图5是根据本发明一方面的高频疏解机盘齿的示意图。

图6是根据本发明一方面的高频疏解机盘齿的示意图。

图7是根据本发明一方面的高频疏解机盘齿的示意图。

图8是根据本发明一方面的高频疏解机盘齿的示意图。

图9是根据本发明一方面的高频疏解机盘齿的示意图。

图10是根据本发明一方面的高频疏解机盘齿的示意图。

图11是根据本发明一方面的转子盘和定子盘的示意性剖视图。

图12是根据本发明一方面的转子盘和定子盘的示意性立体视图。

具体实施方式

在一方面，本发明涉及齿的表面不平行(和垂直)于盘旋转轴的高频疏解机盘。例如，高频疏解机盘可具有基本上不是立方形的齿，而是基本上锥形或基本上三角形的齿。即，齿可具有前和后表面，其每一个基本上为三角形或梯形形状。这些在本发明某方面范围内的形状可影响转子和定子齿扫略过程中液压冲击力的大小和方向。