用于筛分机用纤维浆的方法，设备和筛网 本发明涉及一种用于筛分机械制造的纤维浆混合物的方法，该混合物包含不同长度的纤维，在该方法中，由机械地在有水的情况下分离木纤维而得到的纤维浆混合物，被筛分成至少包含主要是不同长度的纤维的两部分。
本发明还涉及一种筛分机械制造的纤维浆混合物的设备，该混合物包括不同长度的纤维，该设备包括筛分装置，用于筛分由机械地在有水的情况下分离木纤维而得到纤维浆混合物，该纤维浆混合物被筛分成至少包含主要是不同长度的纤维的两部分。
本发明还涉及一种将机械制造的包含不同长度的纤维的纤维浆混合物筛分成包含基本上不同长度的纤维的两部分的筛网，该筛网包括至少一个筛分表面，通过该筛分表面，水从纤维浆混合物中去除，并且一些较短的纤维与水一起被去除，并且剩余的纤维浆混合物由筛分表面的同一侧从筛去除，所述纤维浆混合物被输送至分筛表面。
机用纤维浆是在有水的情况下，通过将木料磨碎或者热机磨浆而制造成纤维，得到纤维浆混合物。具有不同打浆度值的纤维被典型地以现有技术的制造方法来制造。纤维的分离是基于一个分离纤维的过程，和所用的材料，并且具有不同打浆度值地纤维之间的比率不能在实际的纤维分离过程中进行较大的调整。因此，其结果是一种纤维浆混合物，其中具有不同打浆度值和操作特性的纤维部分在使用方面决不能最令人满意。此后，该纤维材料以现有技术的方法筛分，采用包括各种筛分表面的筛网，使得小于特定尺寸并且已经通过一个筛分表面的纤维被引导使用，从该过程中去除的粗纤维，通过筛渣磨浆再返回到该过程。但是，最终结果是一种纤维浆混合物，其中纤维的长度和因此其打浆度值变化很大，纤维浆混合物的结构及其特性与所需要的不符合。当制造一种特定的纸时，优选使用这样的机用纤维浆，其包含高质量的长纤维，和有结合能力的短纤维，但不是实质上中等尺寸的纤维。采用传统的机用纤维浆筛分方法不能得到这样的纤维浆。
本发明的目的是提供一种方法，一种设备和一种筛网，其能够实现包含主要是不同长度纤维的纤维部分，用于不同的目的的使用。
本发明的方法的特征在于，在至少一个筛分阶段中，采用一个间隙筛网(gap screen)纤维浆混合物或者其一部被分筛以从纤维浆混合物或者其一部分分离短纤维，该间隙筛网包括一个逐渐减小的间隙，和至少一个限定所述间隙的金属丝网(wire)，从而将被筛分的纤维浆混合物或者其一部分被供给到所述的逐渐减小的间隙，使得其以与金属丝网相同的方向向着所述间隙的逐渐减小的端部的输出端口流动，并且被供给到间隙中的短纤维和一些水通过金属丝网中的开口退出，而水和一些剩余的纤维浆混合物通过间隙的输出端口退出。
本发明的设备的特征在于，该设备包括一个分离短纤维的间隙筛网，包括一个逐渐减小的间隙，和至少一个限定所述逐渐减小间隙的金属丝网，从而将被筛分的纤维浆混合物或者其一部分被供给到所述的逐渐减小的间隙，使得其以与金属丝网相同的方向向着所述间隙的逐渐减小的端部流动通过间隙筛网，使得短纤维和一些水从金属丝网中的开口通过，并且剩余部分的纤维浆混合物通过间隙的逐渐减小的端部处的输出端口从间隙筛网排出。
本发明的筛网的特征在于，该筛网是一个间隙筛网，包括由一个金属丝网限定的逐渐减小的一个间隙，纤维浆混合物被供给到该间隙，以与金属丝网相同的方向移动，使得水和短纤维通过金属丝网的开口排出，并且剩余部分的纤维浆混合物从该间隙的逐渐减小的端部处的输出端口排出。
本发明的主要思想是采用间隙筛网，将非常细小的短纤维的纤维浆材料从纤维浆混合物中分离，优选采用两个金属丝网，从而得到具有高打浆度值的非常短的纤维材料，其采用其它筛分方法不能清楚地称之为特定浆。根据本发明的优选实施例，已经优选通过分离长纤维而被筛分的一部分包含中等长度和较短的纤维材料的纤维浆混合物，被采用双金属丝网形成的所述间隙筛网重新筛分。根据本发明的第二优选实施例，从间隙筛网分离的中等尺寸的包含一些细小纤维的纤维材料被进一步引导进行磨浆。结果是，得到包含中等尺寸和短纤维的具有所需的特性的一部分。
本发明提供这样一种优点，即一个纤维部分，比一特定长度的部分短，能够从包含不同长度的纤维浆混合物中精确地分离。本发明的一个优选实施例提供的一个优点是，长纤维的纤维材料被首先筛分，然后采用间隙筛网从包含中等尺寸和短纤维材料的剩余部分中分离具有高打浆度值的非常短的纤维材料，然后得到的最终结果是三个有不同特性的纤维浆部分，它们能够相互混合或者与其它纤维材料混合，以实现所需的纤维网的质量。因此，长纤维能够与非常短的纤维结合，以得到一种特定的纸的质量，当中等尺寸的纤维包含在纤维浆中时这是不可能的。
因此，不同特性和长度的纤维浆部分能够根据需要从机械制造的纤维浆中得到，并且因此所需的部分能够容易地与纤维网的制造结合，并且只能使用所需要纤维浆部分来生产特定种类的纤维网。因此，能够制造只包含长纤维和短纤维的纤维网，并且得到的中等尺寸的纤维能够用来生产另一种纤维网。
下面参照附图对本发明进行详细描述。
图1示意地表示本发明的方法和设备，
图2示意地表示本发明的方法中采用的间隙筛网，
图3示意地表示采用本发明的间隙筛网的筛分结果。
图1示意地表示本发明的方法和设备，其中颗粒纤维浆的打浆度值以示例的方式设置，在该值基础上分离为不同的纤维浆部分的区段(division)可以被执行。
图1示意地表示，将要被分离纤维的材料1如何被引导到一个纤维分离机2，该纤维分离机可以是一个自身公知的磨碎机或者一个磨浆机(refiner)，典型地是一个热机磨浆机。通过纤维分离得到的纤维浆混合物被引导到筛分装置，或者首先引导到一个第一筛网3，在该筛网上，混合物能够例如根据打浆度值“16”被分开，使得包含长纤维并且已经通过第一筛网3的该部分开始被进一步处理，并且包含长纤维和碎片而且未通过所述筛网的部分被引导到一个第一再循环磨浆机4进行磨浆，在该磨浆机中，该部分被返回到第一筛网3进行筛分。然后，比所需的长度更长的纤维被连续地循环，直到其通过第一筛网，然后在流程中继续向前。第一磨浆机可以是一个分离磨浆机，或者将要返回的部分还能够被返回到由虚线示出的一个实际的纤维分离机2。
包含长纤维并且已经通过第一筛网的纤维浆部分被向前引导到一个第二筛网5，在第二筛网5，在设定的纤维长度例如打浆度值“28”的基础上，根据纤维长度对该部分进行再筛分。已经通过第二筛网5的纤维浆部分被连续向前作进一步处理，并且不能通过所述筛网的较长的纤维浆部分被引导到第二磨浆机6，该磨浆机优选是一个就其本身而论公知的磨浆机。从第二磨浆机6中得到的纤维浆被引导到一个第三筛网7，从此比特殊的长度(particular length)短并且已经通过所述筛网的纤维，例如设置成打浆度值“40”的纤维被向前引导以备使用，并且因此不能通过筛网7的纤维重新返回到第二磨浆机6进行磨浆。因此，以通过第三筛网7并且然后等待使用的方式，长纤维作同样的循环，直到其变短成为所需的尺寸。已经通过第二筛网5的纤维浆部分根据本发明被引导到一个细筛网8，在该细筛上，采用一个分开的间隙筛细纤维浆部分从纤维浆中分离，例如设置纤维的打浆度值至少“200”，并且因此相应较长的纤维被引导到一个第三磨浆机9，其优选是一种本身公知的磨浆机。从第三磨浆机9输出得到的纤维浆部分包含高质量的细小的和中等尺寸的部分。
该间隙筛网是单金属丝网或者双金属丝网构成的筛网。这样的筛网能够有效地去除所需数量的特殊长度的或者比来自纤维浆混合物更短的纤维浆，因此强有力地分开各部分，并且提供所需的比率。其它筛网是公知的，各筛网代表一个分开的筛网或者两个或者多个筛网形成一个多级筛网。然后再使用一个间隙筛网以分离短纤维。
图2示意地示出了双金属丝网结构的间隙筛网10。该间隙筛网优选根据本发明允许将纤维浆筛分为的两个部分。该间隙筛网包括两个可移动的金属丝网11和12，形成相对的筛网表面，其移动通过间隙筛网，并且返回，成为关闭的环路，从而在间隙筛网内在其移动方向上形成一个会聚间隙13。支承结构14和15被放置在线11和12的背面，即在间隙13的相对侧。金属丝网11和12被支承靠在支承结构14和15上，其自然地包括开口，用于接受水和从金属丝网11和12的开口去除的细纤维材料，和从如箭头A示意地示出的间隙筛网上去除该细小的纤维材料。金属丝网11和12绕滚16和17循环，举例地示出，这是本领域公知的。金属丝网11和12边缘的间隙13的两侧被自然地关闭，使得纤维浆混合物能够在压力下适当地从供给通道18供给到间隙筛网，从而根据需要去除水和细小的纤维材料。图中还示意地示出了发动机19和20，发动机19和20分别使滚16和17之一转动，虽然在通常情况下发动机能够单独地使各滚转动，或者以本领域公知的方式使所需数量的滚转动。继而发动机19和20与一个包括在控制装置中的控制单元21相连，允许调整例如发动机的转速，从而使金属丝网11和12以所需的速度移动，该速度可以与通过筛网的纤维浆的流速有偏差并且最好是超过纤维浆混合物的流速。
在筛分期间，纤维浆混合物从供给通道18输送到间隙筛网，并且因此混合物通过筛网的间隙13，并且从间隙13的较窄的输出端口22流出，即输出端口横截面比供给开口小的出口，从筛网表面的相同侧或纤维浆混合物原始输送到的金属丝网相同侧流出。同时，由于金属丝网11和12的结构，水和短纤维从金属丝网的开口去除。依据将被去除的纤维材料的数量，金属丝网的移动速度能够相对于纤维浆混合物输送到筛网上的输送率而被调整，直到得到所需的筛分结果。同时，与保留在未通过金属丝网的，即通过间隙13的输出端口流出的纤维浆部分中的水量相比，更多的水能够从带有短纤维浆部分的纤维浆混合物中去除。因此，较长的纤维浆部分能够同时也被加厚，并且稠度可以上升到10％。在此申请和权利要求中，输出端口22是指筛网的部分，水和纤维不再通过一个或者多个金属丝网而被去除，并且剩余的纤维浆混合物从筛分阶段直接输送到随后可能的处理阶段，或者由各种传送装置和控制装置例如金属丝网或类似物控制而输送到随后可能的处理阶段。
能够必然也影响该部分质量的是适当地选择金属丝网11和12的尺寸和穿透度，从而采用具有不同穿透特性的金属丝网用于不同的目的。也能影响筛分的还有，将一个或者两个筛网设置成沿着突起的支承结构向着间隙移动，因此在筛网的输送端，水和细小的纤维从纤维浆部分中更有效地去除，并且相应地更慢地向着间隙筛网的输出端口移动。如果采用单个的金属丝网结构，则金属丝网11和12中的一个能够例如由一个固定的壁表面替换，并且一种结合可以优选地被采用，其中金属丝网11向着一个拱形支承结构14移动，并且特定的壁表面替换直接在间隙区域移动的金属丝网12。
事实上，筛分的调整主要依据一个事实，即间隙筛网调整流过所述间隙筛网的包括长纤维的纤维材料的纤维浆混合物的基本重量。通过调整供给到筛网的纤维浆混合物的稠度，或者金属丝网相对于纤维浆混合物的输送率的速度，而实现上述操作。当一个稀释的纤维浆混合物被供给到间隙筛网中时，与更稠的纤维浆混合物在同样的情况下被供给时相比，更多的短纤维能够从纤维浆混合物中去除。因此，如果金属丝网的速度相对于纤维浆混合物的输送率被增加，则更多的短纤维能够从纤维浆混合物中去除。因此，通过调整供给稠度和/或金属丝网的速度，短纤维的分离值能够被设定在一所需的水平，使得所得到的结果是显然不同的纤维浆部分，其中通过金属丝网的部分只包含非常短的纤维，以及相应地流过间隙筛网的间隙的部分包含较长的纤维但是有非常少的短纤维。金属丝网的速度能够以各种方式调整，使得它保持在纤维浆输送率以下，超过纤维浆输送率，或者等于纤维浆输送率。速度的选择是基于要被筛分的纤维浆混合物的特性和所需的筛分结果。
图3示意地表示根据本发明的方法由图1示出的间隙筛网得到的筛分结果。图3表示筛分结果，或者在被供给的纤维浆混合物中，和相应的在通过间隙的部分中和从间隙筛网的输出端口退出的部分中，具有不同打浆度值的纤维部分。图3表示具有不同打浆度值的纤维部分，其表示方法是，整个纤维浆混合物的被供给的纤维浆混合物中不同的纤维部分用黑柱表示，并且从输出端口排出的纤维浆部分中包含的具有相应打浆度值相应的纤维部分用白柱表示。图3表示纤维部分具有打浆度值30或者更大时接近30％，具有打浆度值范围从50到30的纤维部分是接近16％，具有打浆度值范围从100到50的纤维部分是约为13％，具有打浆度值范围从200到100的纤维部分是接近7％，并且具有打浆度值200的非常细小的纤维量是34％。在此情形下，被供给的纤维浆混合物的平均的打浆度值是100。
已经完成筛分的纤维浆表示粗纤维部分已经成比例地升高了接近50％，其次的纤维升高了近25％，而较短的纤维只稍微增加。通过金属丝网，极短的纤维和水一起已经被很大程度地除去，并且因此短纤维部分已经成比例地减少了60％。事实上，这意味着，只有极短的纤维材料被实质上在间隙筛网中从被供给的纤维浆混合物中除去，所述短纤维材料的打浆度值在此例中接近200或者更高。因此，极短的纤维能够从要被筛分的纤维浆混合物中有效地去除，并且因此通过将所需数量的纤维浆部分混合到例如长纤维中，得到能用于各种目的特定的纤维浆部分，以便制造特定形式的有特定特性的纤维网。因此提高了通过间隙筛网的纤维浆混合物的平均打浆度值。
图3表示通过金属丝网的所述部分中的长纤维量实质上是零，并且相应地通过间隙筛网的长纤维部分中的短纤维的量非常低。这表示间隙筛网的操作非常有效，并且将纤维浆混合物强有力地分成明显不同长度的两部分。在间隙筛网中金属丝网的结构根据应用的适当的选择，允许确定对于不同长度的纤维合适的筛分条件，并且通过控制纤维浆混合物的速度和/或稠度来调整筛分效率。
本发明以举例的方式在说明书和附图中进行了描述，但是并非只限定成那样。其本质是以以下的方式采用一个间隙筛网将机械制造的纤维浆筛分：短纤维部分从中分离，并且得到所需数量的预定的纤维长度的纤维浆部分，并且优选使得短纤维部分从这样的长纤维已经被从其中分离的纤维浆中分离，并且因此短纤维能够尽可能有效地从其余的纤维材料中分离出来。