用于破碎纤维素材料的方法及设备 本发明涉及用于破碎纤维素材料，尤其用于破碎纤维素浆粕的方法及设备。
数十年来人们一直在寻找能代替目前大规模使用的粘胶法来生产纤维素模制体的一些方法。尤其是作为减少环境而令人感兴趣的可供选择的方法，已经发现将纤维素溶于有机溶剂中而并无衍生作用，而且从这种溶液中挤压出例如纤维、薄膜这些模制体及其它模制体的纤维素形成了结晶。被如此挤压出的纤维从BISFA(国际人造纤维标准(化)局)获得种类名称为Lyocell。BISFA所指的有机溶剂是一种有机化学产品和水的混合物。
结果已表明：尤其叔胺氧化物和水的混合物非常适合用作生产纤维模制体的有机溶剂。作为胺氧化物，这里主要使用N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)。例如其它的胺氧化物已在EP-A-0553070中说明了生产可造型的纤维素溶液的方法可从例如EP-A-0356419中得知。使用叔胺氧化物来生产纤维素模制体通常称为氧化胺方法。
在EP-A-0356419中说明了生产可纺的纤维素溶液的一种氧化胺方法。这种方法使用纤维素在N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)的水溶液中的悬浮体作原料。
此方法包括：使这种悬浮体在一个薄膜处理器中一步连续转化成可透型的溶液。最后用一个模具，例如用一个喷丝头将这种可造型的溶液纺成长丝并将这些长丝引导通过一个凝固浴。
如上所述，把纤维素在叔胺氧化物的水溶液的中悬浮体用作生产可造型地纤维素溶液的原料。生产这种悬浮体的方法是：把纤维素破碎，然后加到在一个混合器中的氧化胺水溶液中。
从WO94/28217中已知生产以破碎了的纤维素浆粕为基础的预混合物的一种方法。用这种预混合物可制成可造型的纤维素溶液。用卷材型纤维素浆粕作原料。用一台切割设备破碎这种纤维素浆粕，然后用空气把破碎了的纤维素浆粕吹入一个纤维素浆粕分离器中。在这个分离器中把破碎了的纤维素浆粕分离成两部分，即：粒度最大为2.54mm的第一部分和粉末部分。粉末部分被输送用空气带走，然后才在一个过滤器中和输送用空气分离。紧接着把经过过滤的粉末部分和第一部分合并，用来生产纤维素悬浮体。
前面已知的这种方法具有缺点是：作为原料只使用卷材型纤维素浆粕，而不用片型纤维素浆粕。因为各包片型纤维素浆粕都用金属带条打包，这些金属带条造成纤维素浆粕片边缘变形，所以处理片型纤维素浆粕比较困难。另一方面，这些变形导致各纤维素浆粕片之间某种程度的机械粘结，因此使得它难于地达到把这些纤维素浆粕片均匀送入破碎设备中。不均匀送入意味着破碎设备传动装置的不均匀负荷。但另一方面，使用片型纤维素浆粕总是比较方便，因为不同于卷材型纤维浆粕，这种片型纤维素浆粕可更易获得，并且更容易运输。
由上述WO94/28217中知道的该方法的另一缺点在于：必须把已破碎的纤维浆粕分离成两部分，这当然就提高了设备的技术费用。
因此，本发明给自己提出的目的是：提出一种可供使用的方法和设备，用这种方法和设备可克服上述缺点。
用来破碎纤维素材料的本发明方法，其特征在于破碎至少分两步进行，即：(1)将纤维素材料进行预破碎，产生不同粒度级份的粒子；(2)不分离出任何粒度级份就把预破碎当中产生的这些粒子输送到另一个设备中，在这个设备中进一步破碎这些粒子。
事实已证明：至少分两步破碎才可达到较精细地破碎纤维素和达到使破碎设备负荷均匀。此外，它还可能处理片型纤维素浆粕。也可使用纤维素浆粕混合物。
最好使用纤维素浆粕作纤维素材料。
在本发明方法中最好用气体来输运预破碎时所产生的粒子。
本发明方法最好是连续进行。
此外，事实还证明：用本发明方法可有利地制成破碎了的纤维素材料。这种材料对氧化胺方法来说特别出色地适合于制备纤维素在叔胺氧化物水溶液中的悬浮体。
本发明也涉及用来实施本发明方法的设备。这种设备有以下特征：(1)有一用来预破碎纤维素材料的第一个装置；(2)至少还有一个用来对经过预破碎的纤维素材料进行进一步破碎的装置；(3)有一根适合于输送经过预破碎的纤维素材料的管道，此输送管道把第一个装置和至少一个的进一步破碎的装置彼此连接起来，其前提条件是，在输送管道中没有预破碎纤维素材料的任何支路。
本发明设备的优选结构形式在于：设计了一条与用于预破碎纤维材料的第一个装置连通的输料沉井，并设计了一些装置，用这些装置可将片型纤维素浆粕或卷材型纤维素浆粕引入这个输料沉井中。
有利的是，在本发明的设备中设计了用于破碎纤维素材料的两个装置。
已证明为了使经过预破碎的纤维素材料和一次空气分离，在输送管道上连接一个旋风分离器是适当的。
将用附图更详细说明本发明的优选结构形式。此示意图表明了一种分二阶段破碎纤维素浆粕的本发明设备的结构形式。
不仅使用片型纤维素浆粕而且也可使用卷材型纤维素浆粕来作原料。用标号1标示片型纤维素浆粕(800mm×600mm)。用传送带3按图中在片型纤维素浆粕1的上方箭头表示的方向输送上片型纤维素浆粕。传送带的驱动马达没有表示出来。借助于图中用标号4和5表示的止动装置和推料装置将纤维素浆粕片按需要量抽入输料沉井6中，并用破碎机9(condux Cs型，筛孔＞0.75mm)加以预破碎。按这种方式断断续续地输入纤维素浆粕。
此外还将卷材型纤维浆粕(800mm宽)送入输料沉井6中。图中表明：喂料装置10的滚子2a把纤维素浆粕拉下并带入输料沉井6中。按照这种方式可连续地输入纤维素浆粕。喂料装置10实际上由一个马达(未表示出来)驱动的两个输送辊组成。
为了防止可能在更换料卷(voll)时设备运转中断，可设计带动纤维素浆粕的第二个料卷2b，在更换料卷2a时，可从料卷2b拉取纤维素浆粕。
标号7和8标示金属探测器，用这些金属探测器可确定是否在纤维素浆粕中有金属物件，例如是否有通常用来将纤维素浆粕打包的金属带的残余。如果检测出金属物件，这些金属探测器就关闭破碎机9和传送带3或关闭喂料装置10，以防止损坏破碎机的刀片。
在破碎机9中经过预破碎的纤维素浆粕进入管道12(直径：150mm)，在那儿被空气流带走。该空气流是由鼓风机11产生的。通常，将鼓风机11的空气流调节到流速为20～25米/秒，在此情况下空气流支载预破碎了的纤维浆粕量可达0.25～2.5公斤/米3。具体值应按浆粕粒度而定。
空气流把预破碎了纤维浆粕吹入旋风分离器13中，在此旋风分离中预破碎了的纤维浆粕从输送用气体中沉降下来。通过管道14将此输送用气体引入输料沉井6中。
经过预破碎的纤维素浆粕从旋风分离器13进入第二个破碎器15(CS 500/1000型，筛孔＜20mm)，在这个破碎器中把经过预破碎的纤维素浆粕进一步破碎到所要求的粒度。经过破碎的这种纤维素浆粕最终进入输送管道16，在此输送管道中的纤维素浆粕被鼓风机17产生的空气流带走，然后可将其送入例如一个(未表示出的)贮料槽中。
用两步破碎纤维素浆粕的方式，不仅可使两个破碎机的破碎能力更好地互相配合，而且可防止损伤纤维素。另外还已证明：可能更易于对例如把纤维素浆粕按计量加到一个混合器中，在这个混合器中使破碎了的纤维素浆粕混入叔胺氧化物的水溶液中，制成纤维素悬浮体。