壁3_1，導(dǎo)向套筒3-2固定于回流過渡管4-3，成形網(wǎng)5-3在氣動氣缸16作用下可以靈活地上下移動，如果成形網(wǎng)5-3移動到最頂端時(shí)，成形網(wǎng)5-3與底板14-3處于同一個(gè)平面。
[0031]本發(fā)明的原理及工作過程為:為了在實(shí)驗(yàn)室條件下得到均勻的類似于工業(yè)化紙張性能的機(jī)制紙，實(shí)驗(yàn)室成形裝置不僅需要提供均勻的漿料，而且需要可調(diào)的紙張定量、恒定漿網(wǎng)速差和脫水速率，這才可以保證生產(chǎn)出的手抄紙與工業(yè)化紙張的性能具有很好的相關(guān)性。本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)室模擬長網(wǎng)紙機(jī)的成形裝置，在保證漿料均勻的前提下，通過采用靜止成形網(wǎng)與流動漿料之間的速度差模擬長網(wǎng)紙機(jī)的漿網(wǎng)速比對纖維的剪切作用力，通過合理的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了恒定的漿料速度；并通過真空度調(diào)節(jié)閥15對真空容器3的真空度進(jìn)行調(diào)節(jié)，更加接近于長網(wǎng)紙機(jī)的成形脫水過程。
[0032]在試驗(yàn)準(zhǔn)備階段，打開氣缸16，在導(dǎo)向裝置的作用下，托起真空容器3和成形網(wǎng)裝置5，使成形網(wǎng)5-3與底板14-3處于同水平面；關(guān)閉氣動閥17、真空度調(diào)節(jié)閥15、第一電磁閥8和回流調(diào)節(jié)閥2，首先從漿料或白水進(jìn)口管21注入一定量的白水；然后根據(jù)紙張定量、漿料濃度和漿網(wǎng)速差造成回流所需漿料計(jì)算出需要的總漿料量，這是由于對于恒定漿網(wǎng)速差而言，紙漿的回流量與紙漿的濃度有關(guān)，由紙漿濃度可以推出紙漿的回流總量，通過采用紙張定量所需紙漿加上回流量就是紙漿懸浮液的注入量，并從漿料或白水進(jìn)口管21注入到恒壓槽9中；關(guān)閉第二電磁閥12，打開第一電磁閥8 ;根據(jù)漿網(wǎng)速差所需的壓縮空氣壓力，通過壓縮空氣調(diào)節(jié)閥7調(diào)節(jié)壓力值并與恒壓槽9保持暢通。啟動勻漿輥11的調(diào)速電機(jī)和攪拌器18，攪拌器18和勻漿輥11以恒定的速度運(yùn)轉(zhuǎn)，起到勻漿的作用，使纖維產(chǎn)生微湍動，防止纖維絮聚。
[0033]在實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，打開回流調(diào)節(jié)閥2和氣動閥17，根據(jù)長網(wǎng)紙機(jī)不同階段的脫水速率，調(diào)節(jié)真空度調(diào)節(jié)閥15，對漿料進(jìn)行成形脫水；恒壓槽9和穩(wěn)壓槽10的漿料液面變化為:由于紙漿懸浮液25從矩形截面供漿管13排出使穩(wěn)壓槽10內(nèi)空間形成真空，在恒壓槽9的外界壓力作用下，恒壓槽9的液面開始下降，降至矩形截面管6時(shí)，壓縮空氣進(jìn)入穩(wěn)壓槽10內(nèi)補(bǔ)充，隨著穩(wěn)壓槽10的液面降低，壓縮空氣不斷進(jìn)入穩(wěn)壓槽10，直至穩(wěn)壓槽10的液體全部排出，根據(jù)流體靜力學(xué)方程可知，矩形截面供漿管13的壓力取決于壓縮空氣進(jìn)口管20提供的外界壓力和恒壓槽9的液位高度，與穩(wěn)壓槽10的液面高度無關(guān)。在這個(gè)成形過程，保證了矩形截面供漿管13處排出的漿料速度相同。通過調(diào)節(jié)壓縮空氣調(diào)節(jié)閥7，改變矩形截面供漿管13的漿料速度，滿足成形條件的不同漿網(wǎng)速差。同時(shí)，由于錐形成形器14底板14-3的成形網(wǎng)5-3脫水，造成紙漿纖維懸浮液減少，由流體連續(xù)方程原理，將通過傾斜頂板14-2對其進(jìn)行改變流道大小，從而保證漿料速度不發(fā)生改變。
[0034]在實(shí)驗(yàn)最后階段，關(guān)閉氣缸16，在導(dǎo)向裝置的作用下，真空容器3和成形網(wǎng)裝置5垂直下移，進(jìn)行后續(xù)揭紙、傳送、壓榨、烘干等工序。此時(shí)，該成形裝置由新鮮水進(jìn)口管24或漿料或白水進(jìn)口管21注入清水清洗設(shè)備，為下一次成形做好準(zhǔn)備。
[0035]本發(fā)明的有益效果是:
[0036](I)本發(fā)明提供了一種實(shí)驗(yàn)室模擬長網(wǎng)紙機(jī)的動態(tài)成形裝置，通過給恒壓槽9通入壓縮空氣提供恒定的外界壓力，在恒壓槽9和穩(wěn)壓槽10之間采用矩形截面管6相連，且矩形截面管內(nèi)底表面6-1與穩(wěn)壓槽底面10-1平齊，給與穩(wěn)壓槽底面10-1平齊的漿料出口處提供恒定的壓力，使?jié){料出口的漿流速度恒定，保證了在成形過程中漿速的恒定。此外，通過采用長方形錐形成形管14，傾斜頂板14-2防止了紙漿懸浮液因脫水造成漿流速度的變化，提供恒定的漿流速度，在成形網(wǎng)裝置5的成形網(wǎng)5-3與底板14-3保持同一平面。用靜態(tài)成形網(wǎng)與漿料流速之間的速度差很好地模擬了長網(wǎng)紙機(jī)漿網(wǎng)速比不同帶來的纖維剪切力，保證了手抄紙具有類似于工業(yè)化紙張的纖維取向性，模擬了紙張性能的縱橫向差異。通過改變通入恒壓槽壓縮空氣的壓力，將改變了錐形成形器的漿網(wǎng)速差，從而改變了流體對纖維剪切力的大小，模擬了不同漿網(wǎng)速比形成條件下的紙張性能。因此，該成形裝置可以用于模擬不同漿網(wǎng)速差對紙張性能的影響。
[0037](2)真空容器3通過真空度調(diào)節(jié)閥15對真空容器3中真空度進(jìn)行調(diào)控，可以根據(jù)長網(wǎng)紙機(jī)成形脫水過程的真空曲線進(jìn)行調(diào)控，真實(shí)地模擬長網(wǎng)紙機(jī)脫水過程，使紙漿中細(xì)小組分的留著率與長網(wǎng)紙機(jī)相同，保證手抄紙更加接近于真實(shí)地模擬工業(yè)化紙張。同時(shí)，通過白水循環(huán)泵，將成形過程中得到的白水，模擬長網(wǎng)紙機(jī)添加至漿料中，通過漿料混合后漿料供給成形裝置，該過程更加真實(shí)的模擬了長網(wǎng)紙機(jī)的白水循環(huán)系統(tǒng)，可以得到更加真實(shí)的化學(xué)藥品、漿料、填料等相關(guān)物質(zhì)的留著率和成形網(wǎng)性能的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，此外，通過采用可更換的成形網(wǎng)裝置5，不僅可以對不同成形網(wǎng)脫水性能的研宄，而且可以進(jìn)行不同成形網(wǎng)對紙張性能的影響研宄，擴(kuò)大了成形裝置的應(yīng)用范圍。
[0038](3)本發(fā)明根據(jù)長網(wǎng)紙機(jī)的紙漿流送與紙頁成形理論，在實(shí)驗(yàn)室條件下模擬了長網(wǎng)紙機(jī)的漿料均勻分散、脫水過程和纖維剪切力，達(dá)到了生產(chǎn)工業(yè)化紙張的條件，可以完成成形過程的中試試驗(yàn)。同時(shí)，也可以與全自動紙頁抄片器的配料、揭紙、傳送、壓榨和烘干裝置相結(jié)合，構(gòu)成完整的中試紙機(jī)，完成中試試驗(yàn)。
[0039](4)該成形裝置，不僅可以對漿料、化學(xué)品、填料、成形網(wǎng)等相關(guān)性能的研宄，而且可以對抄紙工藝過程進(jìn)行研宄探討。此外，該成形裝置可以作為中試紙機(jī)的成形裝置，降低中試試驗(yàn)的成本，縮短試驗(yàn)研宄的周期，并且結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，使用方便，具有很好的使用前景。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種實(shí)驗(yàn)室模擬長網(wǎng)紙機(jī)的動態(tài)成形裝置，其特征在于，包括恒壓槽(9)，所述恒壓槽(9)底面由兩塊傾斜底板(9-1)組成，所述兩塊傾斜底板(9-1)之間通過矩形截面管(6)與穩(wěn)壓槽(10)底部一端相連，矩形截面管內(nèi)底表面(6-1)與穩(wěn)壓槽底面(10-1)平齊，穩(wěn)壓槽(10)底部另一端通過矩形截面供漿管(13)與錐形成形器(14)相連，矩形截面供漿管內(nèi)底面(13-1)與穩(wěn)壓槽底面(10-1)平齊，所述錐形成形器(14)與回流聚集管⑷相連，所述錐形成形器(14)下方設(shè)置有真空容器(3)，所述真空容器(3)頂部安裝有成形網(wǎng)裝置(5);所述恒壓槽(9)、穩(wěn)壓槽(10)、矩形截面管￠)、矩形截面供漿管(13)、錐形成形器(14)的矩形截面的橫向長度均相等。
2.如權(quán)利要求1所述的一種實(shí)驗(yàn)室模擬長網(wǎng)紙機(jī)的動態(tài)成形裝置，其特征在于，所述恒壓槽(9)分別連接有漿料或白水進(jìn)口管(21)和壓縮空氣進(jìn)口管(20)，所述漿料或白水進(jìn)口管(21)上設(shè)置有第二電磁閥(12)，所述壓縮空氣進(jìn)口管(20)與恒壓槽(9)之間依次設(shè)置有壓縮空氣調(diào)節(jié)閥(7)和第一電磁閥(8)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種實(shí)驗(yàn)室模擬長網(wǎng)紙機(jī)的動態(tài)成形裝置，其特征在于，所述恒壓槽(9)內(nèi)設(shè)置有攪拌器(18)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種實(shí)驗(yàn)室模擬長網(wǎng)紙機(jī)的動態(tài)成形裝置，其特征在于，所述穩(wěn)壓槽(10)內(nèi)設(shè)置有一對勻漿輥(11)，所述勻漿輥(11)與電機(jī)相連。
5.如權(quán)利要求1所述的一種實(shí)驗(yàn)室模擬長網(wǎng)紙機(jī)的動態(tài)成形裝置，其特征在于，所述錐形成形器(14)包括與矩形截面供漿管(13)相連的整流管段(14-4)、所述整流管段(14-4)與錐形管段(14-1)相連，所述錐形管段(14-1)與回流聚集管(4)相連；所述錐形管段(14-1)由傾斜頂板(14-2)和底板(14-3)組成，所述底板(14_3)開設(shè)有方形開口(14-5)ο
6.如權(quán)利要求1所述的一種實(shí)驗(yàn)室模擬長網(wǎng)紙機(jī)的動態(tài)成形裝置，其特征在于，所述回流聚集管⑷與回流管路⑴連接，所述回流管路⑴與回流聚集管⑷之間設(shè)置有回流調(diào)節(jié)閥(2)。
7.如權(quán)利要求1或6所述的一種實(shí)驗(yàn)室模擬長網(wǎng)紙機(jī)的動態(tài)成形裝置，其特征在于，所述回流聚集管(4)包括與錐形管段(14-1)相連的回流過渡管(4-3)，所述回流過渡管(4-3)通過回流漸縮管(4-2)與方變圓轉(zhuǎn)化管(4-1)相連，所述方變圓轉(zhuǎn)化管(4-1)與回流管路(I)相連，回流調(diào)節(jié)閥(2)設(shè)置在方變圓轉(zhuǎn)化管(4-1)與回流管路(I)之間。
8.如權(quán)利要求1所述的一種實(shí)驗(yàn)室模擬長網(wǎng)紙機(jī)的動態(tài)成形裝置，其特征在于，所述真空容器(3)底部連接有白水出口管(23)，所述白水出口管(23)上設(shè)置有氣動閥(17)，所述真空容器(3)底部還對稱設(shè)置有兩個(gè)氣缸(16)，所述真空容器(3)上設(shè)置有抽真空口(22)，所述抽真空口(22)處設(shè)置有真空度調(diào)節(jié)閥(15)，所述真空容器(3)還連接有新鮮水進(jìn)口管(24)，所述新鮮水進(jìn)口管(24)上設(shè)置有新鮮水調(diào)節(jié)閥(19)。
9.如權(quán)利要求1或8所述的一種實(shí)驗(yàn)室模擬長網(wǎng)紙機(jī)的動態(tài)成形裝置，其特征在于，所述真空容器(3)頂面四個(gè)拐角分別設(shè)置有導(dǎo)向裝置，所述導(dǎo)向裝置由導(dǎo)向棒(3-3)和導(dǎo)向套筒(3-2)組成，所述導(dǎo)向棒(3-3)固定于真空容器(3)頂部的真空容器壁(3-1)，所述導(dǎo)向套筒(3-2)固定于回流過渡管(4-3)。
10.如權(quán)利要求1所述的一種實(shí)驗(yàn)室模擬長網(wǎng)紙機(jī)的動態(tài)成形裝置，其特征在于，所述成形網(wǎng)裝置(5)包括支撐架(5-5)，所述支撐架(5-5)固定于真空容器(3)頂部的真空容器壁(3-1)內(nèi)側(cè)，所述支撐架(5-5)上由下而上依次設(shè)置有支撐網(wǎng)(5-4)和成形網(wǎng)(5-3)，所述支撐網(wǎng)(5-4)和成形網(wǎng)(5-3)通過螺釘(5-2)與支撐架(5-5)固定，所述成形網(wǎng)(5_3)與螺釘(5-2)之間還設(shè)置有夾板(5-1)，夾板(5-1)的頂面與方形開口(14-5)大小相等，且使成形網(wǎng)(5-3)、夾板(5-1)的頂面和底板(14-3)保持同一個(gè)水平面。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種實(shí)驗(yàn)室模擬長網(wǎng)紙機(jī)的動態(tài)成形裝置，包括恒壓槽，恒壓槽底面由兩塊傾斜底板組成，兩塊傾斜底板之間通過矩形截面管與穩(wěn)壓槽底部一端相連，矩形截面管內(nèi)底表面與穩(wěn)壓槽底面平齊，穩(wěn)壓槽底部另一端通過矩形截面供漿管與錐形成形器相連，矩形截面供漿管內(nèi)底面與穩(wěn)壓槽底面平齊，錐形成形器與回流聚集管相連，錐形成形器下方設(shè)置有真空容器，真空容器頂部安裝有成形網(wǎng)裝置；恒壓槽、穩(wěn)壓槽、矩形截面管、矩形截面供漿管、錐形成形器的矩形截面的橫向長度均相等。本發(fā)明解決了實(shí)驗(yàn)室紙頁抄片器抄造的手抄紙樣不能真實(shí)反映機(jī)制紙的紙張質(zhì)量、性能相關(guān)性差的問題，提高了試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，使用方便。
【IPC分類】D21F13-00
【公開號】CN104562827
【申請?zhí)枴緾N201410763789
【發(fā)明人】張鋒, 高致富, 段素霞, 胡連華, 魏濤, 劉曉丹, 王三剛
【申請人】陜西科技大學(xué)
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月11日