устройство для измельчения бумажной макулатуры с полимерным покрытием

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ БУМАЖНОЙ МАКУЛАТУРЫ С ПОЛИМЕРНЫМ ПОКРЫТИЕМ, содержащее ротор с лопастями, смонтированный в перфорированном корпусе, имеющем отверстия для отвода измельченной массы путем отсоса в ячейки для ее приема, размещенные над ними на внешней поверхности перфорированного корпуса, средства для подачи бумажной макулатуры и отвода полимерной пленки, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности устройства, ячейки для приема измельченной массы размещены с образованием замкнутого контура, выполненного из верхней и нижней частей, расположенных вертикально одна над другой и разделенных между собой заслонкой, при этом в нижней части размещен дополнительный ротор с лопастями, а верхняя и нижняя части имеют по одному патрубку для вывода измельченной массы, соединенному с ячейками для ее приема соответствующего замкнутого контура.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что нижняя часть замкнутого контура снабжена ножевыми рейками, смонтированными на поверхности перфорированного корпуса.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что ножевые рейки выполнены подпружиненными.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к промышленностям, изготавливающим ламинированные бумаги, а более конкретно к предприятиям целлюлозно-бумажной промышленности и заводам В/о "Союзмясомолтара", а также организациям вторсырья для подготовки макулатуры к утилизации.

Известно устройство для измельчения макулатуры с полимерным покрытием. Макулатура с покрытием полимерной пленкой вначале разрезается на куски, а затем обрабатывается в дисковом рафинере, который состоит из корпуса, внутри которого расположен неподвижный размалывающий диск, который закреплен на вращающемся роторе, жестко соединен с валом. На обратной стороне ротора установлены форсунки для разбавления водой измельченной макулатуры до концентрации 20-30% По всей окружности ротора имеются очищающие крылья для выталкивания волокнистой массы концентрации 20-30% в выпускной канал.

В этом устройстве полученная волокнистая масса имеет высокую скорость обезвоживания вследствие того, что не происходит проникновения воды во внутреннюю полость волокон. Однако в устройстве нет вывода макулатуры отдельно от пленки и бумага измельчается одновременно с пленкой. Последнее приводит к деструкции измельчаемых материалов.

Эти недостатки устранены в известном устройстве для переработки бумаг с полимерной пленкой, которое имеет струйные насосы, расположенные над всей боковой поверхностью корпуса, а корпус имеет отверстия для отвода волокна, каждое из которых соединено с соответствующим струйным насосом. Внутри корпуса помещен ротор. Однако в таком устройстве во время работы ротора происходит отвод волокон или их сгустков не пропорционально с количеством их образования вследствие того, что пухообразование приводит к резкому увеличению занимаемого им рабочего объема. В результате готовые волокна пребывают в массовоздушной смеси под воздействием трения излишнее время при высокой ее концентрации.

Целью изобретения является повышение степени интенсификации процесса разделения массовоздушной смеси высокой концентрации.

Это достигается тем, что в известном устройстве, содержащем струйные насосы, расположенные над боковой поверхностью корпуса, внутри которого помещен ротор, а корпус имеет отверстия для отвода волокна, каждое из которых соединено с соответствующим струйным насосом, стpуйные насосы выполнены расположенными восьмеркообразно. Струйные насосы имеют шарнирно соединенные с ними ножевые рейки. Ножевые рейки могут быть выполнены подпружиненными.

На фиг.1 схематически изображено предлагаемое устройство; на фиг.2 узел I на фиг.1; на фиг.3 вид по стрелке А на фиг.2.

Устройство состоит из набора ячеек 1, расположенных в виде восьмерки и являющихся одновременно его корпусом. Внутри корпуса расположены роторы 2 и 3. Каждый струйный насос имеет множество отверстий 4 для отвода бумажного волокна или полимерной пленки и может быть выполнен в зависимости от энергоносителя в виде инжектора, эжектора или диффузионного насоса. В последнем случае его диффузор снабжается устройством для предварительного создания разряжения (не показано). Каждый вал 5 роторов 2 и 3 имеют пустотелые лопасти 6, жестко соединенные с валами. Валы и лопасти имеют отверстия 7 и 8 для подвода газа или жидкости внутрь корпуса. Лопасти выполнены обрезиненными в одну или обе стороны вращения, а их торцы могут быть выполнены скошенными и иметь пластинчатые ножи 9 для взаимодействия со стационарными рейками 10, закрепленными шарнирно на струйных насосах с помощью шарниров 11. Рейки 10 могут иметь пазы 12 для прохода в них подвижных ножей 9 и могут быть выполнены подпружиненными с помощью пружины 13. Как и подвижные ножи, так и неподвижные, рейки могут иметь зубья или крючки для разрывания полимерной пленки. Для ввода в устройство макулатуры имеются люки 14 и 15, которые могут использоваться и для выгрузки отходов. Заслонка 16 служит для разделения корпуса по всей длине ротора.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно бумага с полимерным покрытием разрезается на куски в пределах 15-35 мм и загружается в устройство при открытом люке 14, заполняя 80-90% его рабочего объема и при закрытой заслонке 16 эти фракции интенсивно перемешиваются.

Во время перемешивания (см. стрелку Б) фракции подвергаются воздействию сил от лопастей ротора в их торцы и приводятся в гофрированное состояние. Как только каждая из фракций во время перемешивания освобождается от торцовых сил воздействия лопастей, они под воздействием собственных сил упругости выпрямляются. Процесс продолжается до усталостности на границе раздела пленка-бумага волокон бумаги и частота воздействия указанных сил разрушает силы сцепления бумаги с пленкой и пленка полностью отделяется на 2-3 мин обработки. Получается смесь пленка-бумага. Дальнейшее перемешивание полученной смеси за счет трения фракций между собой, о лопасти, о струйные насосы на 5-10 минуте превращает кусочки бумаги в пух или его сгустки и масса занимает 100% рабочего объема корпуса, при этом отделенная пленка остается неповрежденной, так как лопасти отжимают рейки внутрь струйных насосов. В это время открывают заслонку 16 и массовоздушная смесь заполняет вторую часть корпуса под действием вращения лопастей роторов 2 и 3, загружая большую часть корпуса, что приводит к резкому изменению концентрации массовоздушной смеси. В зависимости от весового соотношения бумаги к пленке выбирается геометрическое соотношение частей корпуса, что и от необходимости в непрерывности цикла. В первых двух случаях, когда бумаги меньше, чем пленки, массовоздушная смесь продолжает перемешиваться во второй части корпуса, а в первой части происходит повторение цикла, т.е. загрузка макулатуры, отделение пленки от бумаги и получение смеси бумага-пленка.

При весовом соотношении бумага-пленка в пользу бумаги перемешивание ватообразной массовоздушной смеси происходит при открытой заслонке 16. В это время через отверстия 7 и 8 по всей длине ротора поступает сжатый газ, например воздух или пар, или жидкость, например вода. Равномерно распределившись в роторе, воздух или при технологической необходимости вода затем поступает внутрь массовоздушной смеси через отверстия 8 и направляет волокна в сторону ячеек 1. Под воздействием вакуума, создаваемого струйными насосами волокна или их сгустки засасываются через отверстия 4 ячеек 1 и направляются через патрубок 17 в сборник волокон. Полимерная пленка остается внутри корпуса вследствие большого своего соотношения площади к площади отверстия в струйном насосе. Далее оставшаяся внутри корпуса пленка может быть выгружена через люк 14 (15) кратковременным вращением лопастей или после доизмельчения и фракционирования ее в данном устройстве до размеров, пригодных для переработки ее в грануляторах. Для этого ротор вращают по стрелке В. Лопасти 6 взаимодействуют ножами 9 с отжатыми под собственным весом или с помощью пружины 13 рейками 10, проходя в их пазах 12, разрывают зубьями кусочки пленки до размеров, меньших размеров всасывающих отверстий струйных насосов. Измельченные кусочки под действием вакуума отсасываются через отверстия 4 в сборник пленки, тогда как неизмельченные кусочки продолжают доизмельчаться до заданных размеров.