布浆成形器和布浆成形方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及纸张抄造技术，更具体，涉及一种布浆成形器和布浆成形方法。
【背景技术】
[0002]目前国内外制浆造纸实验室用的手抄纸样成形器均为单层静态成形器，国内造纸行业以现行标准QB/T 2981-2008《纸样成形器技术条件》(Technical specificat1n forpaper sample former)规定了实验室采用的纸样成形器的要求及试验方法，该标准适用于大部分浆种纸样制取的成形器，但不适用于某些较长纤维的浆，如未切短的棉浆、亚麻浆或类似原料纸样制取的成形器。
[0003]随着纤维制造技术、造纸技术的巨大发展以及各种化学助剂的出现，除了某些较长的植物纤维，很多合成纤维、无机纤维等非植物纤维在功能性、结构性的特种纸张中得以应用。这些非植物纤维中，有些纤维超长，其长宽(径)比远远大于常用造纸纤维，在纸页形成过程中非常容易产生纤维絮聚，造成纸页匀度差、两面差大、强度差以及出现透明点等纸病问题，这类超长纤维必须采用超低浓成形;有些纤维超细，如微细纤维、纳米纤维等，这类超细纤维具有特殊的功能，对纸张结构及功能有很大的影响，可赋予纸张特殊性能。诸如这类非植物纤维，在现有的实验室纸样成形器中是很难抄造的。
[0004]目前，实验室的纸板复合抄造方法基本上是根据ISO5269-1-2005标准《纸浆.物理试验用实验室纸张的制备.第I部分:常规纸张成形法》进行单张手抄片抄好，然后将单独抄造的各单层湿纸页进行叠合、压榨、干燥。这种复合抄造方法会产生三个基本问题，一是各单层湿纸页定量不能太低，否则揭纸困难;二是各层之间的界面纤维经过单层抄造过程的平整后(特别是网面)，其层层之间的粘结力将会大大降低;三是各层的吻合性问题，人工操作叠合会造成各层发生偏离不能够完全对齐重合，还会产生皱褶现象。特别是各单层的正面，微观上的凹凸不平性决定了人工操作不可能让各层吻合叠合。纸板的匀度、强度等性能波动大，导致纸板的性质存在很大的差异，实验数据重复性差。现阶段，国内外造纸行业实验室尚无专门用于纸页层合抄造的装置。
【发明内容】
[0005]为解决上述技术问题，本发明的一个方面公开了一种布浆成形器，包括:
[0006]支架；
[0007]上筒和设置在上筒的下侧的下筒，上筒和下筒设置在支架上，且上筒和下筒通过彼此连接的上法兰和下法兰彼此接合，下筒上设置有进水口和排水口 ；
[0008]成形网，成形网水平设置在上法兰和下法兰之间；和
[0009]布浆整流元件，布浆整流元件设置在上筒内且在上筒的轴向方向上具有多个通孔，布浆整流元件将上筒的内腔分隔为位于布浆整流元件的上方的承浆室和位于布浆整流元件的下方的成形室。
[0010]在本发明的一个实施例中，布浆整流元件为阶梯扩散器，多个通孔在阶梯扩散器的平行于上筒的轴向的一个截面中具有阶梯形形状。
[0011]在本发明的一个实施例中，阶梯形形状的上端的宽度小于下端的宽度。
[0012]在本发明的一个实施例中，多个通孔中的每一个在垂直于所述轴向方向的方向上的截面中具有圆孔。
[0013]在本发明的一个实施例中，多个圆孔在所述截面内的圆心中每相邻的三个圆心的连线为一个正三角形。
[0014]在本发明的一个实施例中，上筒与上法兰双面焊接，下筒与下法兰单面焊接;可选地，上筒由316不锈钢制成;可选地，壁厚在1.5-3_之间。
[0015]在本发明的一个实施例中，上筒、下筒和布浆整流元件的横截面形状与成形网的形状相同。
[0016]在本发明的一个实施例中，布浆成形器还包括:
[0017]排水控制机构，排水控制机构包括排水操作手柄和排水连杆，排水连杆与支架相连接，并且排水连杆的下端与用于控制排水口的排水阀相连接、上端与排水操作手柄相连接;和
[0018]给水控制机构，给水控制机构包括给水操作手柄和给水连杆，给水连杆与支架相连接，并且给水连杆的下端与用于控制进水口的进水阀相连接、上端与给水操作手柄相连接。
[0019]在本发明的一个实施例中，下筒的下部自上而下依次为圆锥形结构和圆柱形结构，圆柱形结构的底端为排水口，圆柱形结构的侧面设置有进水口。
[0020]在本发明的一个实施例中，布浆成形器还包括滤水抽吸装置，滤水抽吸装置通过设置在圆锥形结构侧面的凸出管与下筒相连接。
[0021]在本发明的一个实施例中，布浆成形器还包括:
[0022]接水盘，接水盘环绕下筒水平设置在支架上;可选地，接水盘由304不锈钢制作。
[0023]在本发明的一个实施例中，布浆成形器还包括:
[0024]超声波装置，超声波装置设置在上筒的外壁上，用于分散上筒内的浆料中的纤维；和
[0025]空气搅拌装置，空气搅拌装置设置在承浆室内，用于搅拌承浆室内的浆料。
[0026]本发明的另一个方面公开了一种布浆成形方法，该方法包括以下步骤:
[0027]A步骤:准备用于抄造的浆料，将上筒与下筒通过上法兰和下法兰密封扣紧，同时将成形网水平布置在上法兰和下法兰之间；
[0028]B步骤:打开进水口以向下筒和上筒内供水，水位到达布浆整流元件的上端面时关闭进水口；
[0029]C步骤:向承浆室加入浆料；
[0030]D步骤:打开排水口以执行脱水操作;和
[0031]E步骤:脱水完成后，关闭排水口。
[0032]在本发明的一个实施例中，布浆成形方法还包括以下步骤:
[0033]F步骤:打开上法兰和下法兰，将上筒从下筒上移开;和
[0034]G步骤:打开进水口并关闭排水口以向下筒内供水，水由下至上流过成形网以清洗成形网。
[0035]在本发明的一个实施例中，使用布浆成形器对多种浆料进行布浆成形时，C步骤包括以下步骤:
[0036]Cl步骤:向承浆室加入第一种浆料；
[0037]C2步骤:打开排水口以执行脱水操作，当第一种浆料下降到布浆整流元件的上端面时关闭排水口 ；
[0038]C3步骤:向承浆室加入第二种浆料;和
[0039]C4步骤:重复上述C2和C3步骤直到将最后一种浆料加入到承浆室。
[0040]在本发明的一个实施例中，当依次加入承浆室内的多种浆料中的任意一种的总量超过承浆室的体积时，加入该种浆料的过程中打开排水口以进行脱水。
[0041]在本发明的一个实施例中，向承浆室加入两种浆料之间，沿承浆室的内壁向承浆室内加入清水。
[0042]在本发明的一个实施例中，在C步骤中使用设置在上筒的外壁上的超声波装置和设置在承浆室内的空气搅拌装置分散上筒内的浆料中的纤维。
[0043]在本发明的一个实施例中，执行D步骤过程中打开与下筒相连接的滤水抽吸装置以加速脱水。
[0044]在本发明的一个实施例中，布浆成形方法还包括:
[0045]分别使用排水控制机构和给水控制机构控制排水口和进水口的打开和关闭。
[0046]本发明公开的布浆成形器和布浆成形方法可以解决超低浓成形、超细纤维留着、强絮聚团分散等问题，并可以实现拟动态纸张或纸板浆内层合成形。
【附图说明】
[0047]本发明的上述及其它方面和特征将从以下结合附图对实施例的说明清楚呈现，其中:
[0048]图1是根据本发明一个实施例的布浆成形器的示意图；
[0049]图2是根据本发明一个实施例的布浆成形器的上筒的内部示意图；
[0050]图3A是根据本发明一个实施例的布浆整流元件的一个截面图；
[0051]图3B是根据本发明一个实施例的布浆整流元件的垂直于图3A中的所述一个截面的另一个截面的示意图；和
[0052]图4是根据本发明一个实施例的布浆整流元件的在垂直于通孔长度方向上的一个截面图。
【具体实施方式】
[0053]下面参照附图详细描述本发明的说明性、非限制性实施例，对根据本发明的布浆成形器和布浆成形方法做进一步说明。