超声波废纸脱墨预处理装置

技术领域

本发明涉及废纸处理设备制造技术，尤其涉及一种超声波废纸脱墨预处理装置，属于废纸脱墨制造技术领域。

背景技术

油墨是通过印刷把油墨中的色料粒子黏附在纸张纤维上，而脱墨的原理则和印刷的原理恰恰相反，在于破坏这些粒子对纤维的粘附力。废纸脱墨过程是一个化学反应和物理反应相结合的过程，一般是通过脱墨化学品来破坏印刷油墨对纤维的粘附，在适当的温度和机械外力作用下，将油墨从纤维上分离下来，并从纸浆中分离出去的工艺过程。

传统脱墨的方法是化学法。化学法废纸脱墨方法中，通常会用到氢氧化钠、硅酸钠、螯合剂、过氧化氢、分散剂、捕集剂和附聚剂。为了使油墨颗粒充分脱离废纸纤维的表面，化学脱墨工艺通常需要在较高碱度的介质中进行。由于在化学脱墨工艺中高碱度介质的使用，造成纤维素纤维和木素纤维素变黄，为此为了得到高白度的再生纸纤维，在脱墨工艺中还需要使用氧化性漂白剂(例如过氧化氢)或还原性漂白剂(例如工业保险粉)。

由于脱墨过程中高碱度介质的存在，会造成纸浆纤维发生结构改变，使得制得的再生纸张强度等性能变差。现有技术中，为了减少化学品的用量，一般都采用稀释废纸溶液或者是增加废纸浸泡时间这两种方式，但这两种方式会造成用水量增加或者生产效率降低。

因此，现有技术中亟待一种可以大幅度减少化学试剂用量的废纸脱墨预处理设备。

发明内容

本发明提供一种新的超声波废纸脱墨预处理装置，通过将超声能量集中在两个金属硬质板之间，从而能够在高浓度的废纸溶液通过时进行破碎和脱墨，以解决现有技术中废纸脱墨用水量大或生产效率低的技术问题。

本发明实施例的超声波废纸脱墨预处理装置，包括：输送带和两个金属硬质板；

两个所述金属硬质板相互平行设置，两个所述金属硬质板分别具有相对应面和背面；每个所述背面上均设置有多个超声振板；

所述输送带包括：两个平行设置的滚筒和一个传送带；所述传送带为环形，两个所述滚筒通过该传送带相连；两个所述金属硬质板位于两个所述滚筒之间；所述传送带的两侧面上设置有多个均匀分布的橡胶刮板，所述传送带通过所述橡胶刮板分别与两个所述相对应面相接触。

如上所述的超声波废纸脱墨预处理装置，其中，两个所述金属硬质板之间的距离为35-65mm。

如上所述的超声波废纸脱墨预处理装置，其中，每个所述橡胶刮板的截面呈三角形；所述橡胶刮板具有底端和顶端，所述底端为较大一端；所述橡胶刮板通过所述底端固定在所述传送带上。

如上所述的超声波废纸脱墨预处理装置，其中，两个所述金属硬质板之间形成密闭的容腔，该容腔具有进口和出口；所述进口和所述出口分别朝向两个所述滚筒。

如上所述的超声波废纸脱墨预处理装置，其中，所述传送带与所述金属硬质板相平行，且所述传送带距离两个所述金属硬质板的距离相同。

如上所述的超声波废纸脱墨预处理装置，其中，每个所述金属硬质板上设置有多个所述超声振板，且每个所述金属硬质板上的相邻两个所述超声振板的频率不同。

如上所述的超声波废纸脱墨预处理装置，其中，两个所述金属硬质板上，竖直方向相对应的两个所述超声振板的频率不同。

如上所述的超声波废纸脱墨预处理装置，其中，所述橡胶刮板为条形结构，所述橡胶刮板的长度与所述金属硬质板的宽度相同。

如上所述的超声波废纸脱墨预处理装置，其中，两个所述金属硬质板具有相对应的输入端和输出端；所述输入端上设置有进料槽，所述输出端上设置有出料槽。

如上所述的超声波废纸脱墨预处理装置，其中，所述进料槽的水平高度高于所述出料槽的水平高度。

本发明实施例中，通过在两个平行金属硬质板中产生能量集中的超声波，并且利用超声振动压缩水流和超声空化作用对流经两个平行金属硬质板之间的废纸溶液进行破碎和脱墨，输送带持续不断的导入和导出废纸溶液，从而实现连续化生成；由于本发明局部超声能量能够集中释放，所以能够处理高浓度低含水量的废纸溶液，经该预处理之后的废纸液不仅颗粒度小，且具有优良的脱墨性能，大大减少了后续化学品使用量。

附图说明

图1为本发明实施例的超声波废纸脱墨预处理装置的侧面结构图；

图2为图1中A-A方向截面图。

具体实施方式

本发明所述的超声波废纸脱墨预处理装置可以采用以下材料和部件制成，且不限于如下材料和部件，例如：超声波换能器、输送带、橡胶板、滚筒、超声振板、硬质合金板等。

如图1所示为本发明实施例的超声波废纸脱墨预处理装置的侧面结构图；并参考图2。

本实施例的超声波废纸脱墨预处理装置，包括：输送带和两个金属硬质板1；金属硬质板1一般为高硬度的合金钢材质，用于安装超声振板或者超声波换能器，金属硬质板1的厚度一般为5-25mm，以保证超声振板的能量能够有效传递。

两个所述金属硬质板1相互平行设置，两个所述金属硬质板1分别具有相对应面和背面；每个所述背面上均设置有多个超声振板10；超声振板10一般为板状结构的超声波换能器。

所述输送带包括：两个平行设置的滚筒2和一个传送带3；所述传送带3为环形，两个所述滚筒2通过该传送带3相连；其中一个滚筒2内设置有驱动电机，用于使传送带3循环往复运转。

两个所述金属硬质板1位于两个所述滚筒2之间；所述传送带3的两侧面上设置有多个均匀分布的橡胶刮板30，所述传送带3通过所述橡胶刮板30分别与两个金属硬质板1的两个相对应面相接触。

一般情况下，所述超声波振板的功率为16-22瓦/每升废纸溶液，这样能够取得最好的废纸破碎效果。在这样的功率下，能够直接处理绝干废纸含量在22-37％的废纸溶液，大幅度降低了废纸破碎和浸润所需的耗水量。

一般情况下，两个所述金属硬质板1具有相对应的输入端和输出端；所述输入端上设置有进料槽4，所述输出端上设置有出料槽5。进料槽4的底部高度一般和下面的金属硬质板1的水平高度相同，从而能够减少传送带3的拖拽力，还能保证两个金属硬质板1之间的容腔内不会进入空气(进入空气后会严重影响超声处理效果)。

所述进料槽4的水平高度高于所述出料槽5的水平高度，输出端的出料槽5高度较低，能够引导预处理后的废纸溶液自然流出至下一设备。

本发明实施例中，首先配置高浓度的废纸溶液，然后初步搅拌和破碎后，经输送带导入两个金属硬质板中的空间；通过在两个平行金属硬质板中产生能量集中的超声波，并且利用超声振动压缩水流和超声空化作用对流经两个平行金属硬质板之间的废纸溶液进行破碎和脱墨，输送带持续不断的导入和导出废纸溶液，从而实现连续化生成；由于本发明局部超声能量能够集中释放，所以能够处理高浓度低含水量的废纸溶液，经该预处理之后的废纸液不仅颗粒度小，且具有优良的脱墨性能，大大减少了后续化学品使用量。

本发明不仅能够利用超声波的空化和渗透作用尽快的使油墨初步析出，同时提高了药剂深入废纸内部的速度，而且不设置任何机械搅拌设备就能快速的破碎和浸润废纸溶液内的大型碎片，因此本发明仅仅采用超声作用即可实现废纸溶液的破碎、浸润和初步的油墨析出。另外，超声波也具有一定的漂白和脱色的作用，也降低了后续处理流程中化学漂白剂的使用量。

一般情况下，为了保证两个金属硬质板1之间的所有区域都被超声作用覆盖，两个所述金属硬质板1之间的距离为35-65mm。

本实施例的超声波废纸脱墨预处理装置，每个所述橡胶刮板30的截面呈三角形；所述橡胶刮板30具有底端和顶端，所述底端为较大一端；所述橡胶刮板30通过所述底端固定在所述传送带3上。

橡胶刮板30在传送带3的拖动下，能够通过顶端刮除和带动高浓度的废纸溶液持续的经过两个金属硬质板1之间的空间，从而实现连续化生产；同时，本实施例中的橡胶刮板30具有一定的硬度，从而不易变形，以增强拖拽力的承载能力。

优选的，两个所述金属硬质板1之间形成密闭的容腔，该容腔具有进口和出口；所述进口和所述出口分别朝向两个所述滚筒2。传送带3的一部分平行段，能够反复的经过该容腔，从而实现废纸溶液的持续流入和流出。

本实施例的超声波废纸脱墨预处理装置，所述传送带3与所述金属硬质板1相平行，且所述传送带3距离两个所述金属硬质板1的距离相同。传送带3一般为金属传送带或者为聚四氟乙烯编织传送带，传送带3在距离两个金属硬质板1距离一致的情况下，能够有效的利用超声能量，从而使传送带3的表面不易发生废纸残料，提高循环运行的效率。

本实施例的超声波废纸脱墨预处理装置，每个所述金属硬质板1上设置有多个所述超声振板10，且每个所述金属硬质板1上的相邻两个所述超声振板10的频率不同，从而增强超声波的混频，从而使废纸溶液流经容腔时，能够在不同频率的超声波作用下发生反应，反复的被浸润和破碎，增强破碎和浸润的效果。

实际使用中，20KHZ的超声波浸润效果最佳，35KHZ的超声波破碎效果最好。

更进一步的，两个所述金属硬质板1上，竖直方向相对应的两个所述超声振板10的频率不同，从而保证传送带行进过程中，超声作用能够有效的进行破碎和浸润。

本实施例的超声波废纸脱墨预处理装置，如图2所示，所述橡胶刮板30为条形结构，所述橡胶刮板30的长度与所述金属硬质板1的宽度相同，从而能充分的将容腔内的废纸溶液充分导出，避免浪费能量和反复处理。

另外，本发明的超声波废纸脱墨预处理装置制作成本不高，结构设计紧凑，能耗低，破碎浸润效果好，维护方便，适用于各种改型废纸脱墨预处理设备。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助一些变形加必需的通用技术叠加的方式来实现；当然也可以通过简化上位一些重要技术特征来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分为：整体的结构和连接方式，并配合本发明各个实施例所述的结构。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。