CN102454074A - 一种纤维自动加湿预处理装置及其处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纤维自动加湿预处理装置及其处理方法，该纤维自动加湿预处理装置，由喂棉机(1)、和毛机(2)、风机(3)、输棉通道(4)、自动加湿装置(5)、毛仓(6)组成，所述喂棉机(1)、和毛机(2)、风机(3)、输棉通道(4)及毛仓(6)通过管道依次连接，所述自动加湿装置(5)与输棉通道(4)连接，还包括一回流风机(8)，所述回流风机(8)通过管道连接所述毛仓(6)与所述和毛机(2)。本发明改变了纤维预处理的加湿长期依靠人工加湿的方法，减轻了劳动作业强度，克服了因人工加湿造成的加湿不能连续生产的缺陷，增加了回流步骤即二次加湿工艺步骤，使纤维预处理更加能满足纺纱要求，提高了纤维的可纺性。

Description

一种纤维自动加湿预处理装置及其处理方法

技术领域

本发明涉及一种纤维自动加湿预处理装置及其处理方法。

背景技术

随着纺织科学技术的发展，可纺织加工纱线的天然纤维领域进一步拓宽，新型人造纤维层出不穷。纱线已经从原料的单一纤维纯纺或两种纤维混纺发展到三种纤维以上的多种纤维混纺纱，应用的纤维从棉、羊毛、涤纶等普通纤维到牛奶纤维，调温纤维，芳砜纶等新生代纤维。这些纤维的特性不同，可纺性能也不同，纤维在纺纱加工中表现出来的特征也不相同，有些纤维可纺性好，可以按常规的纺纱方法进行加工即可，有些纤维特别是羊毛、牛奶纤维、芳砜纶纤维等可纺性比较差，使得纺纱过程难以顺利进行。

为了改善这些纤维的可纺性能，无论是单个纤维纯纺，还是多种纤维混纺，在进行纺纱加工前，会采用纺织助剂或水等溶液对纤维进行预处理，简称加湿处理。其目的在于，加湿处理后的纤维在开松、梳理、并条、纺纱过程中不易产生静电，起毛，保持成条、粗纺、细纺中条干均匀，平滑。进一步的，以其制成的布面平整，细腻，纹理整齐清晰。

(一)现有技术中，毛纺、棉纺等加湿预处理多为人工间歇式进行。

1、棉纺人工预处理方式。在棉纺加工过程中，对于可纺性比较差的纤维，在喂入开清棉机组之前，纤维首先经过开包，然后采用人工撕碎、铺层、喷湿、闷放等步骤对纤维进行加湿预处理。撕碎是指将纤维包中紧压的纤维撕开拉松。铺层是指将撕开、拉松后的纤维纤维层层叠放在一起。喷湿是指将撕开拉松后的纤维表面一层一层地喷淋上水或水与助剂混合物。闷放是指将喷洒过油剂后的铺层的纤维用塑料薄膜覆盖起来，闷放一定时间，通过闷放使每层水或水和助剂的混合物均匀地渗透、吸附在纤维的表面。

2、毛纺人工预处理方式。在毛纺加工过程中，对于羊毛等可纺性比较差的纤维，在纤维采用和毛机和毛之前，一般也是将纤维开包，然后采用人工撕碎、喷湿、铺层、闷放等步骤对纤维进行加湿预处理。其工艺过程和效果与棉纺预处理工艺、作用相同。

无论是毛纺预处理工艺和棉纺预处理工艺，这种人工预处理的方式都存在很大的缺陷：劳动强度大，费工费时，效率低，质量容易收到人为因素影响产生波动，处理是人工间歇式的。

(二)现有技术中，机械式加湿预处理效果不理想。

1、棉纺加工过程中，因为以前主要以加工棉花、涤纶这类可纺性好的纤维，很少有纤维需要进行预加湿处理。近年来，在棉纺中加工的包括羊毛在内的多种纤维混纺纱、新型纤维纱线层出不穷，这些纤维大多需要进行加湿处理，而在棉纺加工技术中还没有现成、或成熟的机械式加湿预处理技术。

2、毛纺加工过程中，为了增加羊毛等纤维的可纺性，一般采用纤维加湿或纤维须条加湿，其中纤维加湿是在和毛工序中进行加湿，纤维须条加湿是在并条工序中进行。在现有纤维加湿技术中，在和毛工序对纤维进行加湿处理时，即是在进入毛仓的输棉管道的内侧或毛仓上方的输棉管道上中加装一至二个喷水孔，在毛、腈纶等纤维通过管道时喷淋上水或水与助剂的混合物。采用管道的内侧加装喷水孔加湿预处理方法，虽然解决了人工处理劳动强度及人为因素的影响，但由于管道的内侧加装一至二个喷水孔，溶液只是喷洒在管道圆周壁周围的纤维，不容易喷洒到输棉管道中间的纤维，仍不能彻底解决纤维均匀加湿的缺陷。而在并条工序中，喷水头安装在前罗拉出条处的须条上方，水或药剂喷洒在须条表面，也难以将纤维均匀加湿。

无论是在毛纺、棉纺加工中，如可纺性比较差，需采用助剂处理的纤维未均匀地加湿，进入后道加工时，未加湿到的纤维容易产生静电，影响成网成条，或极易黏附于皮辊等设备表面，影响设备运转和产品质量。而过湿的纤维在后道加工时容易缠绕梳理元件，或牵伸不开形成“硬头”，也同样影响生产正常运行及成纱质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是提供一种纤维自动加湿预处理装置。

本发明所要解决的技术问题之二是提供一种纤维自动加湿预处理方法。

本发明的技术问题是通过如下技术方案实现的：

一种纤维自动加湿预处理装置，由喂棉机、和毛机、风机、输棉通道、自动加湿装置、毛仓组成，所述喂棉机、和毛机、风机、输棉通道及毛仓通过管道依次连接，所述自动加湿装置与输棉通道连接，

还包括一回流风机，所述回流风机通过管道连接所述毛仓与所述和毛机。

进一步的，

所述毛仓的底部设置有活动门，在毛仓顶部设置有所述输棉通道。

所述自动加湿装置，由溶液混合箱、液泵、控制阀组和喷嘴组组成，所述溶液混合箱、液泵和控制阀组通过管道连接，所述控制阀组分别与所述溶液混合箱和喷嘴组管道连接，所述喷嘴组设置在所述输棉通道中。

所述自动加湿装置还设有过滤器，所述过滤器与所述溶液混合箱连接。

所述液泵连接有变频控制器，所述液泵通过所述变频控制器控制液体流量。

所述控制阀组，包括六路支管，其中第一支管与所述溶液混合箱连接，第二支管、第三支管、第四支管、第五支管和第六支管分别分成4路细支管，所述各细支管端部均连接有喷嘴组中的一喷嘴，所述六路支管上均设有控制阀，

所述喷嘴组中的喷嘴为上下两层环形结构分布。

本发明还提供了一种纤维自动加湿预处理方法，依次由喂棉、和毛、风送和加湿步骤组成，还包括将部分加湿后的纤维风送回和毛机的回流步骤，本方法采用上述的纤维自动加湿预处理装置完成。

本发明针对纺织毛纺、棉纺或混纺纤维加湿预处理工艺现有技术中存在：(1)人工加湿劳动强度高，不能连续进行；(2)虽然采用机械加湿预处理，但加湿不均匀，产生不均匀后也无法回复继续加湿，因而引起后道纺纱线条的条干不均匀，既而织造时出现布面疵点的缺陷。

本发明借助毛纺和毛技术的和毛设备及工艺流程，在其基础上，进行技术革新，提出了一种可以针对毛纺、棉纺或混纺纤维连续进行的纤维预处理方法及其装置，通过对喷淋上水或水和助剂混合物的加湿装置喷嘴组的改进和添加回流步骤，使经过加湿预处理的纤维回潮不匀率达到了4～7％，消除了纤维加湿不均匀造成未湿或过湿带来的影响。用水或纺织助剂来对各种可纺性比较差的纤维进行预处理，以提高纤维的可纺性，降低成纱毛羽，改善成纱条干。

本发明可以处理的纤维，包括羊毛、狐狸绒、貂绒、驼绒等天然动物毛纤维，腈纶、抗起毛起球腈纶、牛奶蛋白纤维等常规腈纶及改性腈纶纤维，天丝、MODAL、粘胶、脱脂棉等纤维素纤维，阳离子涤纶等改性涤纶纤维，阻燃腈纶、芳纶、芳砜纶等阻燃纤维或特种纤维，及其它一些可纺性比较差的纤维。

本发明所涉及的纺织助剂包括抗静电剂、粘附剂、顺滑剂、和毛油等可以改善纤维可纺性能的化学物质。

相对于现有技术，本发明的特点如下：

1、改变了纤维预处理的加湿长期依靠人工加湿的方法，大大减轻了作业工人的劳动强度，同时减少了因人工加湿闷放所需的场地。

2、克服了因人工加湿造成的加湿不能连续生产的缺陷，提高了生产效率。

3、针对现有技术只能一次加湿工艺步骤，针对不同纤维材质，增加了回流步骤即二次加湿工艺步骤，使纤维预处理更加能满足纺纱要求，提高了纤维的可纺性，从而为后道纺纱创造了条件。

4、测试指标达到技术要求

将加湿处理后纤维按GB/T6503-2008《化学纤维回潮率试验方法》方法测试纤维的回潮不匀率，其CV值越高，加湿效果差；CV值越低，加湿效果越好。经本发明纤维预处理装置加湿处理后的纤维回潮不匀率控制在6％之内。

附图说明

图1为本发明纤维自动加湿预处理装置结构示意图；

图2为本发明纤维自动加湿预处理装置的自动加湿装置结构示意图；

图3为本发明实施例1纤维自动加湿预处理装置中自动加湿装置的控制阀组和喷嘴组结构示意图；

图4为本发明实施例1纤维自动加湿预处理装置中自动加湿装置的喷嘴组分布示意图；

图5为图4的A-A方向示意图；

图6为本发明纤维自动加湿预处理装置的毛仓结构示意图。

图中附图标记：

喂棉机1、和毛机2、风机3、输棉通道4、自动加湿装置5、毛仓6、回流风机8、过滤器51、溶液混合箱52、液泵53、变频控制器54、控制阀组55、喷嘴组56、活动门61、控制阀550、第一支管551、第二支管552、第三支管553、第四支管554、第五支管555、第六支管556、细支管561、喷嘴a1、a2、a3、a4、b1、b2、b3、b4、c1、c2、c3、c4、d1、d2、d3、d4、e1、e2、e3、e4。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

纤维自动加湿预处理装置：

如图1所示，一种纤维自动加湿预处理装置，由喂棉机1、和毛机2、风机3、梳棉通道4、自动加湿装置5和毛仓6组成。

喂棉机1与和毛机2连接，和毛机2再与风机3连接，风机3通过输棉管道4连接毛仓6顶部，自动加湿装置5与输棉管道4连接，进入毛仓6顶部。

如图2所示，自动加湿装置5由过滤器51、溶液混合箱52、液泵53、控制阀组55和喷嘴组56组成，过滤器51、溶液混合箱52、液泵53和控制阀组55通过管道连接，控制阀组55与喷嘴组56管道连接，控制阀组55通过另外一路管路与溶液混合箱52连接。液泵53通过变频控制器54控制液体流量的大小。

该自动加湿装置5中所涉及的部件功能，简单介绍如下：

过滤器51：将自来水中的杂质过滤掉，减少喷嘴堵塞。

溶液混合箱52：纤维加湿预处理需要的经过滤后的水与纺织助剂在此混合，留待加湿使用。

液泵53：抽出溶液混合箱52中的溶液，送入控制阀组55。

变频控制器54：采用电子变频技术控制液泵53速度，来调节单位时间内抽取溶液的数量。

控制阀组55：将液泵53抽出的溶液，设置一路支路可将溶液回流至溶液混合箱52，另外支路将溶液输送至喷嘴组56。每个支路上均设有控制阀，可以达到单独开启或关闭的目的。

喷嘴组56：控制阀组55出来的液流管道连接在喷嘴组56的各个喷嘴上，溶液在液泵的液压作用下，以一定的压力、形成雾化状从喷嘴喷向毛仓内，喷洒在从梳棉管道进入毛仓的松散纤维上。

如图3，所述控制阀组55，包括六路支管，其中第一支管551与溶液混合箱52连接，第二支管552、第三支管553、第四支管554、第五支管555和第六支管556分别分成4路细支管561，共计20个细支管561。各细支管561端部均设置有喷嘴，所述六路支管上均设有控制阀550，可以达到单独开启或关闭的目的。

所述喷嘴组56中的喷嘴为上下两层环形结构分布。

第二支管552分成四路细支管分别连接喷嘴e1、e2、e3和e4，第三支管553分成四路细支管分别连接喷嘴d1、d2、d3和d4，第四支管554分成四路细支管分别连接喷嘴c1、c2、c3和c4，第五支管555分成四路细支管分别连接喷嘴b1、b2、b3和b4，第六支管556分成四路细支管分别连接喷嘴a1、a2、a3和a4。

如图4、图5所示，喷嘴组56中的喷嘴为上下两层环形结构分布，所述上下两层环形的圆心在同一竖直线上，在上层均匀依次分布着喷嘴a2、d1、b1、e4、c4、a4、d3、b3、e2和c2，上层相邻喷嘴间的圆心角α为36°；在下层均匀依次分布着喷嘴e1、c1、a1、d4、b4、e3、c3、a3、d2和b2，下层相邻喷嘴间的圆心角β为36°；喷嘴a2与喷嘴e1的圆心角γ为18°。

如图6所示，所述毛仓6为封闭立方体，在毛仓6顶部设置有梳棉通道4，喷嘴组56设置在毛仓6顶部的梳棉通道4中。在毛仓6的底部设置有活动门61。

纤维预处理方法：

将羊毛30wt％，天丝40wt％和腈纶30wt％的混合纤维喂入喂棉机1中进行喂毛步骤，再经过管道输送至和毛机2进行和毛步骤，再由风机3将混合纤维通过梳棉通道4风送至毛仓6。

风机3控制参数：

风机功率：1～1.5KW

风机转速：1000～1500r/min

合毛机2控制参数：

锡林：200～250r/min

道夫：700～900r/min

自来水经过滤器51过滤后进入溶液混合箱52，和毛油及抗静电剂等助剂直接加入溶液混合箱52中。开启液泵53，通过变频控制器54调节控制液泵液体流量，从液泵53出来的液体进入控制阀组55，开启设置在支管552、553、554、555和556上的阀门550，液体经各支管从喷嘴a1、a2、a3、a4、b1、b2、b3、b4、c1、c2、c3、c4、d1、d2、d3、d4、e1、e2、e3、e4中均匀喷射至梳棉通道4中。喷射的液体与通过风送至梳棉通道4的混合纤维均匀接触，使得混合纤维能够在进入毛仓6时得到充分混合。

当喷嘴压力过大时，可以开启设置在支管551上的阀门550，这样从液泵出来的液体有一部分从支管551回流至溶液混合箱52，可以降低喷嘴的压力。

当喷嘴压力偏小时，可以关闭部分支管552、553、554、555和556上的阀门，使得工作的喷嘴数量减少，以提高正在工作的喷嘴压力。由于与支管552、553、554、555和556上细支管561相连接的喷嘴相间排列，因此关闭支管552、553、554、555和556中的一路或几路，其他的喷嘴在工作时依然能够呈均匀环状分布，使得待处理的纤维能始终加湿均匀。

为进一步提高加湿效果，打开活动门61，将经毛仓6混合后的混合纤维从毛仓6的底部通过管道由回流风机8风送回流至和毛机2。可形成二次加湿回路。

毛仓6控制参数：

体积：20～40m³

高度：不低于3.5M

喷嘴：

压力：300～800mpa

流量：500～2000ml/min

溶液混合箱52：

容积：0.5～0.8m³

过滤器51：

流量：500～2000ml/min

配液：和毛油2.5％，抗静电剂1％，水10％。上述助剂的配液配方为本行业通用的配方。

测试例1

纤维回潮率的测定

加湿处理后纤维回潮率的测定计算(按GB/T6503-2008《化学纤维回潮率试验方法》)，将加湿处理后的纤维取样称重，在处理好的纤维中随机抽取20团纤维，每团纤维在40～50克左右，将纤维放入烘箱中进行烘干，按纺织行业测试纤维回潮的方式，测算出每团纤维的回潮，得出20个回潮数据，求其回潮的变异系数CV％值，来表示纤维加湿的均匀性。其CV值越高，表示每团纤维的含有的水分越不均匀，加湿效果差；CV值越低，表示每团纤维中的含有的水分均匀，加湿效果好。具体数据见表1。

表1：纤维回潮率测定表

	CV值
		实施例1	≤6％
本行业通用方法	≥15％

毫无疑问，本发明，还可以具有多种变换及改型，并不限于上述实施方式的具体结构。总之，本发明的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型。

Claims (6)

1.一种纤维自动加湿预处理装置，由喂棉机(1)、和毛机(2)、风机(3)、输棉通道(4)、自动加湿装置(5)、毛仓(6)组成，所述喂棉机(1)、和毛机(2)、风机(3)、输棉通道(4)及毛仓(6)通过管道依次连接，所述自动加湿装置(5)与输棉通道(4)连接，其特征在于：还包括一回流风机(8)，所述回流风机(8)通过管道连接所述毛仓(6)与所述和毛机(2)。

2.如权利要求1所述的纤维自动加湿预处理装置，其特征在于：所述毛仓(6)的底部设置有活动门(61)，在毛仓(6)顶部设置有所述输棉通道(4)。

3.如权利要求1所述的纤维自动加湿预处理装置，其特征在于：所述自动加湿装置(5)，由溶液混合箱(52)、液泵(53)、控制阀组(55)和喷嘴组(56)组成，所述溶液混合箱(52)、液泵(53)和控制阀组(55)通过管道连接，所述控制阀组(55)分别与所述溶液混合箱(52)和喷嘴组(56)管道连接，所述喷嘴组(56)设置在所述输棉通道(4)中。

4.如权利要求3所述的纤维自动加湿预处理装置，其特征在于：

所述控制阀组(55)，包括六路支管，其中第一支管(551)与所述溶液混合箱(52)连接，第二支管(552)、第三支管(553)、第四支管(554)、第五支管(555)和第六支管(556)分别分成4路细支管(561)，所述各细支管(561)端部均连接有喷嘴组(56)中的一喷嘴，所述六路支管上均设有控制阀(550)，

所述喷嘴组(56)中的喷嘴上下两层环形结构分布。

5.如权利要求4所述的纤维自动加湿预处理装置，其特征在于：

所述第二支管(552)分成四路细支管(561)分别连接喷嘴(e1、e2、e3和e4)，所述第三支管(553)分成四路细支管(561)分别连接喷嘴(d1、d2、d3和d4)，所述第四支管(554)分成四路细支管(561)分别连接喷嘴(c1、c2、c3和c4)，上述第五支管(555)分成四路细支管(561)分别连接喷嘴(b1、b2、b3和b4)，所述第六支管(556)分成四路细支管(561)分别连接喷嘴(a1、a2、a3和a4)，

所述喷嘴组(56)中的喷嘴为上下两层环形结构分布，所述上下两层环形的圆心在同一竖直线上，在上层均匀依次分布着喷嘴(a2、d1、b1、e4、c4、a4、d3、b3、e2和c2)，上层相邻喷嘴间的圆心角α为36°；在下层均匀依次分布着喷嘴(e1、c1、a1、d4、b4、e3、c3、a3、d2和b2)，下层相邻喷嘴间的圆心角β为36°；喷嘴a2与喷嘴e1的圆心角γ为18°。

6.一种纤维自动加湿预处理方法，依次由喂棉、和毛、风送和加湿步骤组成，其特征在于：还包括将部分加湿后的纤维风送回和毛机的回流步骤，本方法采用权利要求1～6中任一项所述的纤维自动加湿预处理装置完成。

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