專利名稱：預(yù)混合物儲料斗的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來儲存糊狀的或稀漿狀的粘性混合物的預(yù)混合物儲料斗，該混合物含有分散在溶劑里的纖維素。特別是該粘性混合物在被抽吸到紡絲原液加工臺之前以可加工的狀態(tài)儲存在該儲料斗內(nèi)，在該儲料斗內(nèi)該混合物處于高溫和高壓之下，以便使纖維素溶解在溶劑里，從而能制造出適合于紡絲或壓擠紡絲的粘性纖維素紡絲原液。本發(fā)明還涉及混合物形成后輸送到紡絲原液加工區(qū)之前儲存處于可加工狀態(tài)的粘性混合物的方法。
背景技術(shù)：
在馬科斯勒等人的美國專利第4,211,574號，第4,142,913號和馬科斯勒的美國專利第4,144,080號內(nèi)，公布了幾種形成在氧化胺里的纖維素溶液的固體狀的母體的方法。在這些已知的方法里，纖維素在一較高溫度下懸浮在混合物里，該混合物在懸浮溫度下不會溶解纖維素，且該混合物含有叔胺氧化物(tertiary amine oxide)和水。該混合物可冷卻到室溫，再將由此形成的固體產(chǎn)物粉碎成碎屑?？蓪⑦@些固體碎屑儲存起來直到需要時，當(dāng)將它們置于升高的溫度和壓力之下時，該混合物轉(zhuǎn)變成粘性液體，其中，纖維素溶解在氧化胺溶液里，從而形成適于紡絲或類似加工方式的纖維素紡絲原液。
在馬科斯勒的美國專利第4,416,698里公布了一種形成纖維素紡絲原液的方法，它是在將形成的纖維素紡絲原液擠壓紡絲形成纖維素制品之前，將碾碎的纖維素和叔胺氮氧化物(tertiary amine N—oxide)在升高的溫度和壓力下在擠壓機(jī)的一螺桿套筒里進(jìn)行混合。該專利說明書也涉及到將纖維素和叔胺氮氧化物在升高的溫度和壓力下進(jìn)行預(yù)混和以形成纖維素紡絲原液，然后將該混合物輸送給擠壓機(jī)的可能性。
就我們知道的情況來說，還設(shè)有發(fā)現(xiàn)首先形成一種將纖維素溶解在溶劑里的粘性預(yù)混合物，然后在將該預(yù)混合物輸送給紡絲原液加工區(qū)前，將預(yù)混合物在粘性狀態(tài)下儲存起來。
本發(fā)明的簡介本發(fā)明的一個目的是提供一種儲存裝置，它可將纖維素分散在溶劑里形成的粘性預(yù)混合物在形成后和輸送給下一道加工工序(如紡絲原液加工工序)前儲存一段時間。
本發(fā)明的還有一個目的是在預(yù)混合器的出口和一泵的進(jìn)口之間提供一種儲存裝置，該預(yù)混合器用來形成一種預(yù)混合物，其中纖維素分散在一溶劑里；該泵用來向前輸送預(yù)混合物；預(yù)混合物在儲存裝置里被加熱和攪拌。直至需要時用泵將其輸送至下一個加工工序。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種按照附后的權(quán)利要求1所述的預(yù)混合物儲料斗。
一般說來，攪拌件徑向安裝在臂(較佳的是徑向臂)的外端，所述臂固定在軸上。較佳的是，各臂在軸向間隔一定距離，而各攪拌件安裝在一對軸向靠近的臂上。較佳的是，在軸轉(zhuǎn)動時，各攪拌件刮出一條靠近所述側(cè)壁的環(huán)形路線。
較佳的是，所述側(cè)壁限定一圓柱形的上部容器部分和一截頭圓錐形的下部容器部分。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種儲存在可使用狀態(tài)下的、預(yù)先混合的、熱的、粘性糊狀混合物的方法，該混合物含有分散在一種溶劑里的纖維素，該溶劑是供纖維素用的，例如叔胺氧化物和水；該方法包括在一垂直的容器里不斷地攪拌混合物，并使混合物保持在較高的溫度里，一般至少是150°F。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，一種將分散在(供纖維素用的)溶劑里的纖維素的、熱的、粘性糊狀混合物抽吸給下一道加工工序的方法包括將混合物導(dǎo)入一儲料斗，并將其在料斗內(nèi)儲存一段時間，直到需要時將混合物抽吸到下一道加工工序，當(dāng)混合物在所述儲料斗內(nèi)時，對其進(jìn)行攪拌，并讓其處于一升高的溫度下。
根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，提供一種利用泵將熱的粘性混合物輸送給下一道加工工序的系統(tǒng)，該混合物是在一預(yù)混合器里形成的，含有分散在(供纖維素用的)溶劑里的纖維素；該系統(tǒng)包括一儲料斗，它具有與預(yù)混合器的出口連通的一進(jìn)口和與泵的進(jìn)口連通的一出口，該儲料斗還具有攪拌裝置，以攪拌從預(yù)混合器引入料斗的混合物，以及一加熱裝置，以使熱的混合物保持較高的溫度。
附圖的簡要說明現(xiàn)在通過舉例并參考附圖介紹本發(fā)明的一個實(shí)施例，在附圖中

圖1是形成至少包含纖維素和供該纖維素用的溶劑的混合物的裝置的示意圖；圖2a和2b分別是表示位于濾袋外側(cè)的顆粒材料的示意的側(cè)視圖和剖視圖；圖3a和3b是分別表示將位于濾袋外側(cè)的顆粒材料去除的示意的側(cè)視圖和剖視圖；圖4是圖1所示裝置中的預(yù)先混合器的放大的示意的剖視圖；圖5是圖1所示裝置中的儲料斗的放大的局部剖視圖；圖6和7分別是圖1所示裝置中的往復(fù)式雙活塞泵中的一部分的、放大的、示意的側(cè)面剖視圖和俯視圖；本發(fā)明的最佳實(shí)施方案圖1用示意圖形式表示用標(biāo)號1總括標(biāo)示的裝置，它用來形成一混合物，該混合物是通過將纖維素材料分散在供纖維素用的溶劑里形成的。該裝置1包括第一組制漿輥2，第二組制漿輥3，漿料粉碎裝置4和連帶的風(fēng)扇23，漿料分離裝置5a和5b，過濾裝置6，預(yù)混合器7a和7b，儲料斗84和85，以及往復(fù)式雙活塞泵88和89。
纖維素材料的多層的第一層纖維網(wǎng)9是利用一對下咬送輥8和一對上咬送輥10由從第一組制漿輥2中拉出的纖維網(wǎng)形成的。在咬送輥8和10之間的路線上，第一層纖維網(wǎng)9是在一對間隔一定距離的纖維網(wǎng)導(dǎo)向板11之間通過的。纖維素材料的多層的第二層纖維網(wǎng)12也是利用一對下咬送輥13和一對上咬送輥14通過從第二組制漿輥3中拉出的纖維網(wǎng)形成的。一對間隔一定距離的導(dǎo)向板15在咬送輥13和14之間引導(dǎo)著第二層纖維網(wǎng)。導(dǎo)向板11和15分別位于咬送輥8和10、以及咬送輥13和14之間，從而在咬送輥之間引導(dǎo)著多層纖維網(wǎng)9和12而不需要操作者進(jìn)行操作。最好導(dǎo)向板11和15是鉸接的，這樣萬一在使用時在導(dǎo)向板之間發(fā)生阻塞可便于進(jìn)入。
從圖1中可看到，第一組制漿輥2有八個制漿輥，而第二組制漿輥3有四個制漿輥。制漿輥是根據(jù)以預(yù)定方式由漿料形成的液體產(chǎn)品的粘度提供給使用者的。雖然每批的粘度規(guī)格是會變化的，但使用者可從預(yù)先選定的粘度范圍選擇有粘度規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)輥筒。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，質(zhì)量較好的纖維素預(yù)混合料是通過將具有高的和低的粘度規(guī)格的輥筒混合使用而獲得的，由此可生產(chǎn)出具有合乎需要的中間粘度規(guī)格的“混合”的漿料，在第一組制漿輥2里的輥筒具有在較低值范圍內(nèi)的粘度規(guī)格，而在第二組制漿輥3里輥筒具有在較高值范圍內(nèi)的粘度規(guī)格。向粉碎機(jī)4移動的纖維網(wǎng)9和12的速度是受到控制的，以便提供具有需要的粘度規(guī)格的漿料的混合物。
為了制造出穩(wěn)定的預(yù)混合料，精確地控制加入預(yù)混合器7a和7b以供混合的纖維素的數(shù)量是很重要的。由于制漿輥含有纖維素和水，因此必須確定制漿輥的含水量，從而得到存在的纖維素的絕干重量。最簡單的形式是，在預(yù)混合器7a或7b里加入所需重量的漿料之前，用一稱重裝置(未畫出)對來自粉碎裝置4的粉碎的漿料稱重。如果使用這種方法，制漿輥可以認(rèn)為由一組纖維素重量百分比和一組水的重量百分比組成，例如，纖維素的重量是94％，而水的重量是6％。然而，漿料絕干的重量最好是能計算出，如在漿料送入粉碎裝置時，分別利用一傳感裝置16和17來檢測纖維網(wǎng)9和12。
各傳感裝置16和17包括β射線掃描器，以檢測合成的層狀纖維網(wǎng)9或12每單位面積的重量，也可包括一水份檢測裝置，使用微波吸水技術(shù)檢測纖維網(wǎng)9或12的含水量。如果不做水份測定，各纖維網(wǎng)的含水量被認(rèn)為約是纖維網(wǎng)重量的6％，其余94％是纖維素的重量。根據(jù)各纖維網(wǎng)9和12每單位面積重量、各纖維網(wǎng)的寬度和各纖維網(wǎng)的含水量的信號，可計算出輸送給粉碎裝置4的纖維素的量，并利用這個數(shù)值來控制加入各預(yù)混合器的纖維素的量。
還可提供金屬探測器18和19，以探測在纖維網(wǎng)9和12內(nèi)是否有不希望出現(xiàn)的金屬。如果探測到有金屬，加工能自動停止。
將纖維素材料的多層的第一和第二層纖維網(wǎng)9和12輸入粉碎機(jī)4的進(jìn)口，在那里纖維網(wǎng)被切割或粉碎成不規(guī)則的片狀或顆粒狀的漿料。粉碎機(jī)里安裝著轉(zhuǎn)動的切斷刀20，它被用來切斷或撕開纖維網(wǎng)材料，并使纖維網(wǎng)材料的切斷邊緣有最小的壓縮。理想的是，然后切斷的纖維網(wǎng)材料能夠膨脹，并與氧化胺和水混合。具體的較佳的漿料粉碎機(jī)是用Ulster技術(shù)制造、由Birkett Cutmaster有限公司銷售的“AZ 45 Special”型號的切斷機(jī)。這種粉碎機(jī)設(shè)有刀狀的切斷刀(型號31mm×7鉤)。粉碎機(jī)4的轉(zhuǎn)動刀片20以大約140rpm的速度轉(zhuǎn)動，并將纖維素材料切斷成不規(guī)則的形狀或最大在1到20cm2范圍內(nèi)的、一般是約3到15cm2的片狀。然而，除了生產(chǎn)這些相對較大的片狀或顆粒狀的纖維素材料外，切斷刀還生產(chǎn)出大量非常小的纖維素顆粒或“漿粉”。一般說來，在纖維網(wǎng)粉碎過程中，高達(dá)99％的纖維網(wǎng)材料被切斷成這種較大片狀或顆粒狀的纖維素材料，而只有1％成為漿粉。
被切斷和粉碎的漿料，包括漿粉從粉碎裝置4的出口排出，并借助圓形截面的管道21輸送到分流閥22。漿料由在粉碎裝置4出口處的風(fēng)扇23產(chǎn)生的氣流進(jìn)行輸送，該風(fēng)扇通過濾網(wǎng)24在空氣入口A處吸入空氣。該風(fēng)扇具有安裝著切斷刀的葉片，它們有助于進(jìn)一步粉碎和撕碎由粉碎機(jī)4輸出的纖維素材料的顆粒。
上述加工起成批加工的作用，成批加工的東西在不斷的運(yùn)轉(zhuǎn)中，分流閥22將來自管道21的切斷漿料或借助管道25輸向漿料分離器5a、或借助管道26輸向漿料分離器5b。漿料分離器5a和5b各以相同的方式運(yùn)轉(zhuǎn)，因此后面只詳細(xì)介紹漿料分離器5a。
漿料分離器5a有一進(jìn)口27、一設(shè)置在與第一進(jìn)口27同一直線上的第一出口28、以及一偏離進(jìn)口27和第一出口28之間路線的第二出口29。網(wǎng)篩30成一角度地布置在進(jìn)口27和第一出口28之間的對直路線上。使用時，包括漿粉的切斷的漿料隨空氣流被輸送，并借助管道25通過進(jìn)口27而直接朝向第一進(jìn)口28。網(wǎng)篩30具有0.1英寸(2.54毫米)大小的網(wǎng)眼，它允許漿粉、最大為0.1英寸(2.54毫米)的顆粒、以及輸送氣流通過，然后通過第一出口28離開。較大的被切斷的纖維素材料的顆粒由于太大而不能通過網(wǎng)篩30的網(wǎng)眼，并被由成角度安裝的篩網(wǎng)30偏折向下通過第二出口29。從第一出口28出來的漿粉和輸送氣流通過管道31和32進(jìn)入過濾裝置6。
過濾裝置6用來從輸送氣流中分離出漿粉。一種特別適用的過濾裝置6包括由英國薩里郡沃金的NEU工程有限公司制造的JETLINE V過濾器。這處過濾裝置6有許多濾袋40(見圖2a，2b，3a和3b)，它們以垂直方式成排設(shè)置，例如，每排八個，共12排。各濾袋40差不多是1m2，總共96個濾袋則有總面積為100m2的矩形區(qū)域，各針剌氈濾袋由防腐蝕的鋼絲制的一堅牢的垂直架41支撐著。過濾裝置6在壓力下工作，載有漿粉的進(jìn)氣沿著圖2a中的箭頭所示的方向向上和徑向向內(nèi)地吹過管狀的濾袋40。漿粉的“結(jié)塊”42聚集在濾袋40的外側(cè)，而“清潔的”氣體向上通過縮喉管狀的出口管44出去。清潔的空氣在標(biāo)號45處(見圖1)沿著箭頭B的方向噴出。
利用定期向下通過整體縮喉管44的脈沖氣體將漿粉的結(jié)塊42從濾袋40上除下，并依次對各排濾袋進(jìn)行清潔。各清潔工序包括通過管道46從壓縮氣體管路47向下引入壓縮氣體，并通過縮喉管44進(jìn)入各濾袋40。由于使氣流一瞬間反向通過濾袋，并突然地將濾袋吹脹，從而將漿粉的結(jié)塊甩下(見圖3a和3b)。從濾袋40上掉下的漿粉落入在過濾裝置6底部的儲料斗50。儲料斗50有四個向內(nèi)傾斜的側(cè)面，并向下對著一旋轉(zhuǎn)閥51。儲料斗50四個側(cè)面的每一面上設(shè)有一對噴嘴52，它們定期工作以防止?jié){粉聚集在儲料斗50的傾斜的側(cè)壁上。
在旋轉(zhuǎn)閥51轉(zhuǎn)動和漿粉風(fēng)扇55工作時，漿粉通過管道56被輸向分流閥57。依靠分流閥使“配料”路線得以運(yùn)轉(zhuǎn)，分流閥57或借助管道58a將漿粉流分配給旋風(fēng)分離器59a，或借助管道58b將漿粉流分配給旋風(fēng)分離器59b。假定分流閥57將漿粉和輸送氣體分配給旋風(fēng)分離器59a，漿粉從后者排出，并借助通向T型接頭的管道60被輸向與粉碎機(jī)5a的第二出口29連通的管道62。一旋轉(zhuǎn)閥61安裝在管道60上，另一旋轉(zhuǎn)閥63安裝在管道62上，并靠近它的進(jìn)口端處，只要閥61和63旋轉(zhuǎn)，通過管道60輸送的漿粉與由漿料粉碎機(jī)5a粉碎的切斷的纖維素材料的較大的顆粒重新混合。從旋風(fēng)分離器59a出來的氣體借助管道70返回過濾裝置6，以便分離仍存在于從旋風(fēng)分離器59a排出的氣體內(nèi)的任何其它的漿粉。
分離器5b在分流閥22借助管道26分配切斷的漿料和輸送氣體時工作。漿粉從分離器5b的第一出口輸出，并借助管道72和32輸送給過濾裝置6。分流閥57通過管道58b將來自過濾裝置6的漿粉輸送給旋風(fēng)分離器59b，從分離器59b出來的漿粉通過出口74借助管道75與分離器5b分離出來的纖維素材料的粗顆粒重新混合。當(dāng)旋轉(zhuǎn)閥76和77運(yùn)轉(zhuǎn)而不是處于靜止?fàn)顟B(tài)時，漿粉的這種重新混合得以進(jìn)行。
每批大約加工1,000磅的木漿，而每小時加工四批。每小時加工4,000磅的木漿，大約1％(即40磅)的漿粉與切斷的漿料的較大顆粒重新混合。沒有過濾裝置6，這些數(shù)量的木漿粉將不會接受這個過程的加工。
來自管道62和75的、被粉碎的漿料和漿粉分別輸入預(yù)混合器7a和7b的進(jìn)口80和81，它們分別處理一批。利用熱水套82(見圖4)對進(jìn)口80和81加熱，例如用120°F(49℃)的熱水循環(huán)通過熱水套82。通過熱水供應(yīng)管82a提供熱水，通過熱水回收管82b回收熱水。
由于預(yù)混合器7a和7b基本上是相同的，因此將只詳細(xì)介紹預(yù)混合器7a。預(yù)混合器7a有四個另外的進(jìn)口83(只畫了一個)，以便引入叔胺氧化物的水溶液，該混合物由78％重量的氧化胺和22％重量的水組成。一種特別的叔胺氧化物是N-甲基-嗎啉-N-氧化物。氧化胺溶液的溫度在其進(jìn)入預(yù)混合器前要仔細(xì)地控制到大約180°F(82℃)、例如176°F(80℃)的所需溫度。進(jìn)入預(yù)混合器7a的氧化胺的量利用大容量流量表和在供應(yīng)管83d上的閥83c進(jìn)行嚴(yán)格控制，以便使制出的混合物包含約13％重量的纖維素材料和87％重量的氧化胺和水組成的漿料。一般加入預(yù)混合器的每一批料包括約8，000磅氧化胺溶液和約1200磅粉碎的漿料。
通常，在各預(yù)混和器還加入穩(wěn)定劑，如粉狀的棓酸丙酯以便與其它的材料混合。加入該穩(wěn)定劑是防止或減少氧化胺的分解和纖維素的分解。這種穩(wěn)定劑適合在粉碎的漿料進(jìn)入預(yù)混和器前加入到該漿料內(nèi)。其它的添加劑也可在這階段加入，這種添加劑的例子是鈍化劑，例如二氧化鈦，粘性調(diào)節(jié)劑和顏料。
預(yù)混合器7a包括一混合室，其中安裝著一根水平軸65，軸上有徑向延伸的葉片65a。葉片65a是形如犁刀的攪拌器，它們在不同的軸平面內(nèi)徑向延伸。水平軸65由安裝在外面的一個電動機(jī)驅(qū)動，并以約72rpm的速度相當(dāng)慢地轉(zhuǎn)動。四個互相間隔一定距離的勻料攪拌器67(圖4中只畫出了其中的一個)呈直線地安裝在預(yù)混合器7a的混合室壁上，它們各由一安裝在外面的電動機(jī)67a驅(qū)動，并以約3,000rpm的速度相當(dāng)快地轉(zhuǎn)動。各勻料攪拌器的轉(zhuǎn)動軸線68垂直于慢慢轉(zhuǎn)動的葉片65a的轉(zhuǎn)動軸線，葉片65a以4-6m/s、最好是5-5.5m/s范圍內(nèi)的葉梢速度轉(zhuǎn)動。快速轉(zhuǎn)動的勻料攪拌器67主要是用來切斷已在氧化胺溶液里膨脹的已粉碎的漿料的較大的顆粒。慢慢轉(zhuǎn)動的葉片用來混和進(jìn)入的成份，以有助于纖維素在氧化胺溶液里的分散。慢慢轉(zhuǎn)動的葉片65a和快速轉(zhuǎn)動的勻料攪拌器67的綜合作用可以制造出分散在氧化胺和水里的纖維素材料的均勻混合的混合物。圖4中的標(biāo)號65c、67b、83e表示一電子計算機(jī)控制系統(tǒng)的部件，它們自動控制全部過程，特別是分別地控制電動機(jī)65b、電動機(jī)67a和在閥83c上游的大容量流量表。
各預(yù)混合器的外殼(也作為混合室的壁)具有加熱套69，溫度約是180°F(82℃)、例如176°F(80℃)的熱水循環(huán)流動經(jīng)過加熱套69，以使各混合室內(nèi)部的平均溫度保持在約180°F(82℃)，例如176°F(80℃)。熱水是通過供應(yīng)管69a提供的，并通過返回管69b返回以便再加熱?；旌瞎ば蛞话氵M(jìn)行約21分鐘。首先將氧化胺溶液加入預(yù)混合器約5分鐘，接著在約10分鐘的時間里將漿料和附加的棓酸丙酯裝入。然后，在約180°F(82℃)、例如176°F(80℃)的高溫下進(jìn)行至少4分鐘、一般約6分鐘的混合，在該時間內(nèi)得到高質(zhì)量的混合物，其中，纖維素材料被粉碎成分離的單纖維，它們基本均勻地分散在叔胺氧化物內(nèi)。其產(chǎn)物是具有約13％的相當(dāng)高的纖維素含量的預(yù)混合料。接著，可將該預(yù)混合料在加熱和壓力作用下轉(zhuǎn)變成一粘性紡絲原液，其中，纖維素溶解在氧化胺溶液里，如此生產(chǎn)的紡絲原液適合于其后制成纖維素產(chǎn)品。一種特別合適的混合器已被發(fā)現(xiàn)，它是在聯(lián)合王國伯克郡，尼爾雷丁，斯沃洛費(fèi)迪的Winkworth機(jī)械制造有限公司制造的RT3000型混合器。
預(yù)混合器7a和7b具有裝有閥的底部出口82a和82b，它們分別與垂直的儲料斗84和85的進(jìn)口83a和83b連通。儲料斗84和85分別具有出口86和87，它們分別與往復(fù)式活塞泵88和89的進(jìn)口側(cè)連通。泵88和89分別具有出口管道90和91，它們分別與一紡絲原液加工臺(未畫出)連接。依靠它可成批加工，混合物或來自預(yù)混合器7a，通過儲料斗84到活塞泵88，再通過出口管道90輸送給紡絲原液加工臺，或來自預(yù)混合器7b，通過儲料斗85到活塞泵89，再通過出口管道91輸送給紡絲原液加工臺。
儲料斗84和85分別用來在適當(dāng)?shù)臐舛群驼扯鹊木鶆蚧旌系臈l件下存放在預(yù)混合器7a和7b里形成的混合物。由于儲料斗84和85是相同的，而往復(fù)式活塞泵88和89也是相同的，因此后面將只詳細(xì)地介紹儲料斗84和活塞泵88。
儲料斗84(在圖5中以簡圖表示)是垂直安裝的，它具有一圓柱形的上部84a和一截頭圓錐形的下部84b。加熱管84c安裝在上部84a和下部84b的外側(cè)，熱水通過加熱管從而環(huán)繞著料斗的壁，它使料斗的內(nèi)部保持約180°F(82℃)、例如176°F(80℃)的高溫。熱水通過進(jìn)口84h和84i提供，通過出口84j和84k返回。在儲料斗84的內(nèi)側(cè)，垂直地軸向設(shè)置的一軸84d上裝有軸向間隔一定距離的徑向臂84e，軸84d以2-10rpm、例如8rpm的相當(dāng)?shù)偷乃俣绒D(zhuǎn)動。軸84d由一上軸承(未畫出)、一下軸承84g和裝在徑向臂84p上的一中間軸承支承。軸向靠近的一對臂84e上裝有一共同的攪棒84f，圖4中畫出四根攪棒。這些攪棒84f位于臂84e的徑向最外端，用來清掃靠近料斗84壁的攪拌路線。工作時，攪棒84f用來攪拌在儲料斗84上部84a和下部84b里的預(yù)混合物。圖5只畫出了一半數(shù)量的臂84e和攪棒84f，與其對應(yīng)的臂和攪棒(未畫出)向料斗84的右側(cè)延伸，且在右側(cè)的各臂正好與對應(yīng)的臂84e在一直徑線上。在上部84a里裝有上攪棒84f的臂84e與在下部84b里裝有上攪棒84f的臂84e互相對齊(即在同一軸平面上)。在上部84a里裝有下攪棒84f的臂84e和在下部84b里裝有下攪棒84f的臂84e也在一共同平面內(nèi)對齊，該平面與包含其它徑向臂84e的軸向平面偏移(例如90度)。應(yīng)該理解，由于偏置的徑向臂已全部顯示出，所以圖5只是示意地表示。
進(jìn)入儲料斗84的預(yù)混合物可在可使用的粘度條件下和恰當(dāng)?shù)母邷叵卤３炙璧囊欢螘r間，例如，最高達(dá)幾個小時。相當(dāng)慢速轉(zhuǎn)動的攪棒84f使纖維素仍分散在氧化胺溶液里，從而使混合物保持均勻狀態(tài)。這樣，在預(yù)混合物被輸送到紡絲原液工作臺之前可在可使用狀態(tài)下保持一段時間，從而在生產(chǎn)過程中提供了一定程度的、有用的控制。這樣，儲料斗84在加工過程上提供了一個間歇，從而能夠緩沖例如因系統(tǒng)故障或類似情況而必須停止工作所引起的任何不連續(xù)的上道工序，并且不需要廢棄已混合的預(yù)混合物。
往復(fù)式活塞泵88是一種雙活塞、液壓驅(qū)動的、所謂的“混凝土泵”。一種特別合適的混凝土泵是由Schwing GmbH制造的Schwing型KSP 17 HD EL泵。已發(fā)現(xiàn)這種混凝土泵特別適合于用來將預(yù)混和物輸送給紡絲原液工作臺，且不會使預(yù)混和物失去它的均勻性。工作時，預(yù)混和物在閥95的開口處通過料斗84的出口進(jìn)入泵88的進(jìn)口96(見圖6和7)。在雙活塞泵一個活塞的吸入沖程中，預(yù)混合物通過料斗的出口被吸入泵88的兩個液壓缸97和98中的一個。在接著進(jìn)行的泵的向前的排出沖程中，先前吸入液壓缸的預(yù)混合物通過傳送管99向前推出，輸送通過出口通道90。傳送管99安裝在旋轉(zhuǎn)軸100上，在液壓油缸105的驅(qū)動下可在圖7實(shí)線所示的位置(其中，液壓缸98與管道90連通)和圖7虛線所示的位置(其中，液壓缸97與管道90連通)之間轉(zhuǎn)動。另方面，來自交替的液壓缸的流動也可通過一提升閥來控制。在圖7中，開口101(用點(diǎn)劃線表示)是出口管道90的進(jìn)口，而開口102和103分別在液壓缸97和98的端部。傳送管的操作以及泵88的其它部分在Schwing的美國專利第4,373,875里有詳細(xì)介紹，它的全部內(nèi)容這里被作為參考而引用。已發(fā)現(xiàn)往復(fù)式活塞泵88是耐用的，并提供可靠的抽吸作用以輸送纖維素預(yù)混合物。相當(dāng)慢地往復(fù)運(yùn)動的活塞不會從纖維素里“擠出”或分離氧化胺達(dá)到任何顯著的程度，也不會破壞纖維素。這主要是因?yàn)槔昧诉\(yùn)動活塞的大部分的動能來移動混合物。此外，該泵還可作為計量泵。由于每個液壓缸的容量是已知的，而每個液壓缸在一個吸入沖程里又充滿著預(yù)混合物，因此在每個排出沖程里輸出的預(yù)混合物的量也可精確地確定。這樣，通過控制往復(fù)運(yùn)動的活塞的速度可精確地控制在一段時間內(nèi)輸出的預(yù)混合物的量。這種泵使用時相當(dāng)可靠，不會使纖維素從氧化胺中分離出去，并能精確地計量預(yù)混合物。預(yù)混合物含有大約13％重量的纖維素，而往復(fù)式活塞泵能可靠地和有效地抽吸預(yù)混合物。
來自泵88和89的預(yù)混合物通過熱水加熱管90和91輸送給紡絲原液工作臺，這樣形成的紡絲原液被加工成型和再生成纖維素產(chǎn)品，如纖維，長絲，桿，管，板或簿片。管子90和91上分別安裝著閥92a和92b，而再循環(huán)管93a和93b連接在閥92a和92b的上游，以便使泵88和90的出口與儲料斗84和85的進(jìn)口連通。再循環(huán)管93a和93b上分別裝有閥94a和94b。通過關(guān)閉閥92a和92b并打開閥94a、94b和95，預(yù)混合物可在包括儲料斗84和85在內(nèi)的封閉的回路內(nèi)循環(huán)流動，而不會被抽吸到紡絲原液工作臺。這樣，如果在閥92a和92b的下游的管道90、91內(nèi)發(fā)生堵塞，可將這些閥關(guān)閉，而混合物可再循環(huán)回到儲料斗。
在所述的裝置里，許多管道是隔熱的。特殊是熱水供應(yīng)管道83d和69a，以及與料斗進(jìn)口84h和84i連通的供應(yīng)管(示畫出)是隔熱的，還有分別將預(yù)混合器出口82a和82b與儲料斗進(jìn)口83a和83b連通的管道是隔熱的。出口管道90和91也是隔熱的。
雖然這里沒有畫出和詳細(xì)介紹，但是控制來自制漿輥的纖維網(wǎng)輸送給粉碎裝置的步驟，提供粉碎的漿料給預(yù)混合器(包括從粉碎的漿料中過濾回收細(xì)小顆粒)的步驟，給預(yù)混合器加入所需數(shù)量的預(yù)混合的成分的步驟，在預(yù)混合器內(nèi)混和預(yù)混合物的步驟，在儲料斗里攪拌已形成的預(yù)混合物的步驟，以及將預(yù)混合物泵送到紡絲原液工作臺的步驟，都最好在計算機(jī)控制下自動控制。
在儲料斗內(nèi)攪拌和再循環(huán)兩個好處。當(dāng)系統(tǒng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時，再循環(huán)可使預(yù)混合物的分層現(xiàn)象減至最低程度，否則的話，當(dāng)氧化胺流到料斗的底部時，就會出現(xiàn)“較干”的材料在頂部，而“較濕”的材料在底部。再循環(huán)可使混合物保持均衡，并保持只有最低限度的分離。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果氧化胺的濃度超過82％的重量，分離的作用是不要緊的。
在料斗里攪拌的第二個好處是，允許纖維素進(jìn)一步膨脹，這將改進(jìn)由預(yù)混合物制成的紡絲原液的質(zhì)量。
工業(yè)適用范圍本發(fā)明可用于紡織工業(yè)，以制造纖維素制品。
權(quán)利要求
1.一種預(yù)混合物儲料斗(84)，在高溫下儲存一種粘性的、糊狀的混合物，該混合物含有分散在供纖維素用的溶劑里的纖維素，所述料斗包括限定一具有垂直軸線和圓形截面的容器的側(cè)壁，一引導(dǎo)所述糊狀混合物進(jìn)入該容器的頂部進(jìn)口(83a)，以及一供所述糊狀混合物輸送出所述容器的底部出口(86)，其特征在于，所述料斗還包括一垂直的、軸向安裝在所述容器內(nèi)的、可轉(zhuǎn)動的軸(84d)，諸固定在軸(84d)上攪拌件(84e，84f)，驅(qū)動該軸使攪拌件在容器內(nèi)沿環(huán)形路線攪拌的電動機(jī)，以及加熱所述容器壁的加熱裝置(84c)。
2.如權(quán)利要求1所述的儲料斗，其特征在于，攪拌件(84f)安裝在固定于軸(84d)上的徑向延伸臂(84e)的外端，并靠近容器的所述側(cè)壁的內(nèi)側(cè)。
3.如權(quán)利要求2所述的儲料斗，其特征在于，各徑向延伸臂(84e)沿軸的長度方向互相軸向分開。
4.如權(quán)利要求3所述的儲料斗，其特征在于，各攪拌件(84f)分別安裝在一對軸向鄰近的徑向延伸臂(84e)上。
5.如上述任何一項權(quán)利要求所述的儲料斗，其特征在于，所述側(cè)壁限定了一圓柱形的上部容器部分(84a)和一截頭圓錐形的下部容器部分(84b)。
6.如上述任何一項權(quán)利要求所述的儲料斗，其特征在于，所述加熱裝置包括在側(cè)壁上的、輸送加熱流體以加熱容器的管道裝置(84c)。
7.一種儲存在可使用狀態(tài)下的、預(yù)先混合的、熱的糊狀混合物的方法，該混合物含有分散在供纖維素用的溶劑里的纖維素，其特征在于，該方法包括在一垂直的容器里連續(xù)攪拌該混合物，并使該混合物保持在一高溫中。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，該混合物由繞著一共同垂直軸線轉(zhuǎn)動的攪拌件(84f)攪拌，且各攪拌件在容器不同的高度沿著不同的環(huán)形路線攪拌。
9.如權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，該混合物由安裝在一共同垂直軸(84d)上的、以不高于每分鐘10轉(zhuǎn)的速度轉(zhuǎn)動的攪拌件攪拌。
10.如上述任何一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，使該混合物保持至少150°F(65℃)，如176°F(80℃)的溫度。
11.一種將熱的、粘性的、糊狀混合物抽吸到下一道加工工序的方法，該混合物形成于一預(yù)混合器，并含有分散在供纖維素用的一溶劑里的纖維素，其特征在于，所述方法包括，將在預(yù)混合器里形成的熱的、粘性的、糊狀混合物輸入一儲料斗(84)，并在將該混合物泵送到下一道加工工序前讓其在儲料斗里儲存一段時間，當(dāng)混合物在所述儲料斗時，對其攪拌并讓其保持于一高溫之下。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，泵送是通過一往復(fù)式活塞泵進(jìn)行的，該活塞泵具有至少一個活塞，該活塞具有吸入沖程和輸出沖程，在各吸入沖程，將混合物從儲料斗的底部出口(86)吸入活塞的液壓缸(97，98)，而在隨后的輸出沖程中，將其輸出。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，該混合物從儲料斗(84)通過泵再循環(huán)回到儲料斗(84)。
14.一種利用泵(88)進(jìn)行輸送的系統(tǒng)，以便將形成于一預(yù)混合器(7a)的熱的粘性混合物輸送到下一道加工工序，該混合物含有分散在溶劑里的纖維素，其特征在于，該系統(tǒng)包括一儲料斗(84)，該儲料斗有一與預(yù)混合器(7a)的出口(82a)連通的進(jìn)口(83a)，以及一與泵(88)的進(jìn)口連通的出口(86)；該儲料斗(84)具有攪拌從預(yù)混合器(7a)進(jìn)入料斗(84)的混合物的攪拌裝置(84f)，以及使熱的混合物保持在一高溫的加熱裝置(84c)。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括與泵(88)的一出口連通的出口管道(90)和在所述出口管道(90)上的閥門裝置(92a，94a)，該閥門裝置設(shè)置成通過泵將混合物或泵送到下一道加工工序，或通過再循環(huán)管道(93a)返回到儲料斗(84)。
全文摘要
一種用來儲存熱的、粘性的、糊狀混合物的儲料斗，該混合物含有分散在叔胺氧化物和水組成的一溶液里的纖維素，該儲料斗包括一垂直的容器，該容器有可繞一垂直軸線轉(zhuǎn)動的中心軸，并裝有攪拌件，以及用來加熱容器側(cè)壁的加熱裝置。本發(fā)明還涉及到一種儲存含纖維素的混合物的方法和一種將混合物輸送到下一道加工工序的系統(tǒng)。
文檔編號D01D1/02GK1124508SQ94192190
公開日1996年6月12日 申請日期1994年5月20日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月24日
發(fā)明者邁克爾·科林·奎格利, 萊恩·理查德·杰克, 加里·愛德華·喬治·加里 申請人:考脫沃茲纖維(控股)有限公司