CN102776742B - 散纤维烘干方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种散纤维烘干方法及其装置，属于散纤维烘干技术领域，其特征在于：包括驱动电机，鼓风机与驱动电机联动连接，热交换器与鼓风机相连，烘干机与热交换器相连，冷凝器与烘干机相连，鼓风机与冷凝器相连。本发明还改进了适用于上述烘干装置的专用纱筒，从而实现了散纤维的高温高压全密封式的烘干，可以有效的节省设备和人工，降低能耗和生产成本，同时了提高了产品质量。

Description

散纤维烘干方法及其装置

技术领域：

本发明涉及纺织染整领域，具体涉及的是一种色纺散纤维的烘干方法及其装置。

背景技术：

现有的散纤维染色烘干装置及流程如图1所示，包括染色机10、离心脱水机20、预开松机30、开并机40、湿开机50、开松机60、圆网烘燥机70、输送机80、凝棉器90、打包机100等。其工作过程如下：将散纤维经打饼机压紧成饼状，然后饼状散纤维先装入染色机内进行染色，染色完成后，将散纤维放入离心脱水机中进行离心脱水，脱水完成后，将饼状散纤维依次经过预开松机、开并机、湿开机、开松机进行开松处理，经多次开松后，饼状散纤维又变成松散的纤维，开松后的散纤维送入圆网烘燥机中进行烘干处理，在圆网烘燥机中，松散的散纤维均匀的满铺在匀速前进的圆网上，热风自上而下或自下而上吹过散纤维带走水分，达到干燥的效果。当烘干完成后通过输送机将散纤维运输到凝棉器进行凝棉，凝棉后再进入打包机，将松散的散纤维进行打包后再次成为紧密的饼状纤维包。

上述散纤维染色烘干装置具有流水化作业，烘干效果好，适合大规模生产的特点，但同时也存在一些问题：

1、能耗大，整个流程过长，使用的机器过多，由于纤维在染色-烘干过程中反复进行打包-开松-打包—开松，整个流程涉及十多台大型设备，这就造成整个流程时间长，成本高，能耗大，易于造成棉结；据统计，采用上述一套装置，以粘胶散纤维为例，将散纤维烘干至含水量5%以下的蒸汽消耗为4-5T/每吨纤维。

2、占地面积大，整套装置涉及的设备过多，大小十几台设备组成的流水线，安装和调试都较为不变，每条流水线需占地面积450M²，这给厂房的设置带来很大压力。

3、用工多，由于流程过长，且许多流程之间都需要人工进行操作，因此，用工要求高，直接导致生产成本提高。

4、较难清洁，由于采用先将散纤维开松，再对松散的散纤维进行烘干，在烘干机上易留下散纤维遗留，难易清理干净，当下一批其他颜色散纤维进行烘干时，混入其他颜色的遗留散纤维，造成异色纤维混合，难易清理，从而严重影响产品质量，造成客户投诉。

有基于此，申请人作出本发明。 

发明内容：

本发明的第一方面目的是提供一种结构简单、烘干效果好的散纤维烘干装置。

为实现上述目的采取的技术方案如下：一种散纤维烘干装置，其特征在于：包括驱动电机，鼓风机与驱动电机联动连接，热交换器与鼓风机相连，烘干机与热交换器相连，冷凝器与烘干机相连，鼓风机与冷凝器相连。

进一步的设置在于：

所述鼓风机、热交换器、烘干机、冷凝器之间通过管道依次连接组成一个闭合循环系统。

烘干机采用全封闭圆筒式烘干机，包括圆筒式机身，机身内部为圆筒式的空腔，在机身的顶部设置有机盖，机身的底部设有一个底座，底座处设置有进气口。

在烘干机的底部进气口处安装有一个换向阀，烘干机通过换向阀分别与热交换器和冷凝器相连。

所述冷凝器为蒸汽冷凝器。

还包括有纱筒，所述纱筒包括圆筒形筒体，筒体为上部开口的中空筒体，筒体的底部设有孔，在筒体的左右两端各设置有吊环，在筒体上沿圆周方向均匀开设有若干个通孔，圆柱体设置于筒体内，在圆柱体的外圆周面均匀开设有若干个通孔，通孔与筒体底部的孔相连通。

进一步的设置在于：

筒体底部的孔设置与圆柱体同一圆心，底部的孔沿圆柱体轴向延伸，并在圆柱体内形成空腔，该空腔与圆柱体外圆周面上的通孔相连通。

圆柱体的外径小于散纤维饼的孔径。

纱筒的圆柱体的直径d1在筒体内径D的2/5～1/2之间，即圆柱体直径d1=2/5～1/2筒体内径D。

本发明的第二方面目的是提供一种散纤维烘干方法，其特征在于，包括以下步骤：将散纤维置于纱筒中，然后依次经染色、脱水后，置于烘干装置中直接进行烘干。

将本发明的散纤维烘干方法，用于涤纶纤维的烘干，其特征在于，包括以下步骤：将涤纶散纤维饼吊入到纱筒中，然后放入染色机中进行染色，染色完成后，将纱筒吊出，涤纶散纤维饼随同纱筒一起送入脱水机中进行脱水，脱水完成后，将纱筒吊出，涤纶散纤维饼随同纱筒一起送入烘干机中，完成烘干，烘干完成后，将涤纶散纤维饼随同纱筒一起由烘干机中吊出。

将本发明的散纤维烘干方法，用于棉纤维的烘干，其特征在于，包括以下步骤：将棉纤维饼吊入到纱筒中，然后放入染色机中进行染色，染色完成后，将棉纤维饼由纱筒吊出，吊出的棉纤维饼送入脱水机中进行脱水，脱水完成后，再将棉纤维饼吊出，送入到本发明烘干机的纱筒内，完成烘干，烘干完成后，将棉纤维饼由烘干机中吊出。

将本发明的散纤维烘干方法，用于粘胶纤维的烘干，其特征在于，包括以下步骤：将粘胶纤维饼吊入到纱筒中，然后放入染色机中进行染色，染色完成后，将粘胶纤维饼吊出，然后用开松机开松，开松后的破碎散纤维送入脱水机脱水，脱水完成后，破碎散纤维用打饼机打成粘胶纤维饼，然后装入纱筒，在本发明烘干机内进行烘干，烘干完成后，将粘胶纤维饼由烘干机中吊出。

进一步地，烘干过程如下：将装有散纤维饼的纱筒吊入到烘干机内，纱筒底部的孔与烘干机底座处的进气口连通，开动驱动电机，鼓风机工作，鼓风机向热交换器中送入高压空气，高压空气经热交换器加热后，成为高温高压干燥空气，并通过管道送入到烘干机中，高温高压干燥空气在烘干机中，由内至外依次通过进气口、纱筒底部的孔、圆柱体通孔、筒体通孔组成的烘干通道后，对散纤维饼进行烘干，散纤维烘干完成后，高温高压干燥空气携带散纤维饼中的水分，经换向阀控制进入管道，并送入冷凝器进行冷凝，冷凝后的空气再经管道送入鼓风机后循环使用。

本发明的有益效果如下：

1、采用独特的烘干装置，以及专用纱筒，实现了染色——离心——烘干一体化流程；提高了生产效率；

2、减少开松打包环节，以及节约了打包机、开松机的反复使用，缩小设备占地面积，可以在单位面积内放置更多的烘干机，同时由于结构更为简单，使得清洁工件环节得以实施；

3、节约了人工，降低了能耗：减少了设备所需要配备的工作人员，同时由于采用圆筒式密封烘干机，减少热量损失，有利于节能，使生产成本得以降低；

4、提高了产品质量。由于散纤维无需反复开松、打包，减小了散纤维的损伤，同时由于烘干方式的改变，解决了现有烘干方法中异色纤维混入无法清理，从而提高了产品质量。

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明：

图1为现有散纤维染色烘干装置的结构示意图；

图2 为本发明实施例的散纤维烘干装置的结构示意图；

图3为本发明实施例用于装载散纤维饼的纱筒的结构示意图；

图4为本发明实施例用于装载散纤维饼的纱筒的另一状态图。

具体实施方式：

如图2所示，本发明的散纤维烘干装置，包括驱动电机9，鼓风机1与驱动电机9联动连接，热交换器2与鼓风机1相连，烘干机3与热交换器2相连，冷凝器5与烘干机3相连，鼓风机1与冷凝器5相连，本实施例中，鼓风机1、热交换器2、烘干机3、冷凝器5之间通过管道8连接组成一个闭合循环系统。

作为优选的实施例，本发明的烘干机3采用全封闭圆筒式烘干机，包括圆筒式机身31，机身31内部为圆筒式的空腔32，用于容纳饼状的散纤维（以下称散纤维饼），在机身31的顶部设置有机盖34，机盖34工作时密闭，在烘干开始前或者烘干完成后，机盖34打开，可以方便的将散纤维饼由顶部吊入到机身31内，机身31的底部设有一个底座35，底座35处设置有进气口33。

如图3、图4所示，本发明还提供一种用于方便取放散纤维饼的纱筒4，利用该纱筒4，作为散纤维饼盛放的载体，可方便的完成由染色机——离心机——烘干机的流程，而无需将散纤维饼反复地取出，并进行开松或压紧。

纱筒4具有以下特征：纱筒4包括圆筒形筒体41，筒体41为上部开口的中空筒体，筒体41的底部设有孔44，在筒体41的左右两端各设置有吊环47，在筒体41上沿圆周方向均匀开设有若干个通孔42，圆柱体43设置于筒体41内，散纤维饼可以方便的套装于圆柱体43上，较优的是，圆柱体43的外径略小于散纤维饼的孔径，以方便套装和进行烘干，在圆柱体43的外圆周面均匀开设有若干个通孔45，通孔45与筒体41底部的孔44相连通。较佳的是，筒体41底部的孔44设置与圆柱体43同一圆心，底部的孔44沿圆柱体43轴向延伸，以在圆柱体43内形成空腔，该空腔与圆柱体43外圆周面上的通孔45相连通。

基于上述纱筒4的设计，纱筒4底部的孔44——圆柱43的通孔45——纱筒4的中空筒体——筒体41上的通孔42就组成了通道。该通道在散纤维染色时，为染色液的进出通道，而在离心机内，则构成液体的排出通道，而在烘干时，则为高温干燥空气的进出通道。以下以该纱筒4安装于烘干机3中的实施例，来说明其工作过程。

首先，将纱筒4安装于烘干机3内，纱筒4底部的孔44套装于烘干机3的底座35上，从烘干机3底座35处的进气口33进入的高温干燥空气，通过纱筒4底部的孔44进入，并通过圆柱体43圆周面上的通孔45进入到纱筒4的中空筒体内，对纱筒4内湿的散纤维饼进行烘干，带走其中水分，携带有水分的空气然后由筒体41圆周面上的通孔42排出，从而完成烘干的过程。由于高温干燥空气是从纱筒4的底部进入，并由内至外进行烘干的，并通过密闭的烘干机保持一定的压力，因此，可以获得非常好的烘干效果。

优选地，纱筒4的外径略小于烘干机3的空腔32内径，从而在纱筒4与烘干机3的机身31之间形成一定间隙，形成空气流通的通道。

以上示出了纱筒4与烘干机3的配合方式和过程，当纱筒4安装于染色机与离心机内工作时，其方式和原理如上所述，亦可获得很好的效果，区别在于：当适用于不同型号的染色机、离心机、烘干机时，纱筒4的接口即孔44大小亦应作相应配置，或者在与不同尺寸的机器配合时，通过转接头等转接装置，以方便地实现纱筒与不同型号的染色机、离心机、烘干机的连接和装配。

采用本发明的纱筒4，在完成散纤维染色、脱水后，可直接将纱筒吊入到本发明的圆筒式烘干机内进行烘干，从而实现散纤维饼在染色——脱水——烘干一体化流程，省略了现有技术反复开松、压制等工序，且仅整个流程中仅需一个纱筒即可完成散纤维的装载。另一方面，由于省略了开松、压制等环节，因此可以有效缩短流程和节省人工等诸多优点。

为了进一步提高烘干效率，并降低烘干的能耗，通过实验研究，确定纱筒在以下设置下可以获得更加的烘干效果：纱筒的圆柱体43的直径d1设计在筒体41内径D的2/5～1/2之间，即圆柱体43直径（d1）=2/5～1/2筒体内径（D）时，该设置可有效增加通风量，提高高温干燥空气的利用效率，从而具有最好的烘干效果和较低的能耗。

为了控制烘干机的空气流动方向，在烘干机3的底部进气口33处安装有一个换向阀6，烘干机3通过换向阀6分别与热交换器2和冷凝器5相连。

本发明烘干装置的工作原理如下：

将需要烘干的散纤维饼依次一个个吊入到纱筒4内，散纤维饼装好后，将烘干机3的机盖34打开，将已装有散纤维饼的纱筒4吊入到烘干机3内，纱筒4安装好后，纱筒4底部的孔44与烘干机3底座35处的进气口33连通。此时，开动驱动电机9，鼓风机1工作，鼓风机1向热交换器2中送入高压空气，高压空气经热交换器2加热后，成为高温高压干燥空气，并通过管道8送入到烘干机3中，高温高压干燥空气在烘干机3中，由内至外通过由进气口33、孔44、圆柱体通孔45、筒体通孔42组成的烘干通道后，对散纤维饼进行烘干后，散纤维烘干完成后，高温高压干燥空气携带散纤维饼中的水分，经换向阀6控制进入管道8，并送入冷凝器5进行冷凝，冷凝后的空气再经管道8送入鼓风机1后循环使用，冷凝后的水由排水管7排出。

本发明烘干装置的特点：1、采用闭合循环系统，避免了敞开烘干的热量损失；2、采用高温高压烘干方式；3、采用散纤维饼烘干方式，无需对散纤维进行开松、打包。

采用本发明的烘干装置，分别涤纶纤维、棉纤维、粘胶纤维进行染色后的烘干，其工艺流程分别如下：

 1、涤纶纤维：将涤纶散纤维饼吊入到纱筒中，然后放入染色机中进行染色，染色完成后，将纱筒吊出，涤纶散纤维饼随同纱筒一起送入脱水机中进行脱水，脱水完成后，将纱筒吊出，涤纶散纤维饼随同纱筒一起送入本发明烘干机中，完成烘干，烘干完成后，将涤纶散纤维饼随同纱筒一起由烘干机中吊出。

工艺特点：散纤维饼无需从纱筒中取出，散纤维饼无需再开松、打包，整个染色-脱水-烘干流程中，涤纶散纤维饼一直随纱筒完成每步工序，只需要一个纱筒，且涤纶散纤维饼无需吊进、取出。

2、棉纤维：将棉纤维饼吊入到纱筒中，然后放入染色机中进行染色，染色完成后，将棉纤维饼由纱筒吊出，吊出的棉纤维饼送入脱水机中进行脱水，脱水完成后，再将棉纤维饼吊出，送入到本发明烘干机的纱筒内，完成烘干，烘干完成后，将棉纤维饼由烘干机中吊出。

工艺特点：由于棉纤维饼含水量高，棉纤维饼重量较大，因此，染色完成后，为了降低脱水机压力，同时节约能耗，纱筒不随棉纤维饼一起脱水，脱水后，棉纤维饼再吊入到烘干机内的纱筒中，完成烘干，本套工艺流程需要两个纱筒（染色机一个、烘干机一个）。

3、粘胶纤维：将粘胶纤维饼吊入到纱筒中，然后放入染色机中进行染色，染色完成后，将粘胶纤维饼吊出，然后用开松机开松，开松后的破碎散纤维送入脱水机脱水，脱水完成后，破碎散纤维用打饼机打成粘胶纤维饼，然后装入纱筒，在本发明烘干机内进行烘干，烘干完成后，将粘胶纤维饼由烘干机中吊出。

工艺特点：需要两个纱筒（染色机一个、烘干机一个），同时在粘胶纤维饼脱水前，需要进行开松，脱水后需要压制成饼以增加容量。

通过涤纶纤维、棉纤维、粘胶纤维等工艺流程对比可以看出：不同的散纤维，由于纤维本身特性不同，在经过染色后，由于散纤维的含水量不同、纤维成分不同，从而导致脱水、烘干难度不同，申请人根据对不同散纤维的含水量、纤维成分的分析，有针对性设计了上述烘干工艺。

效益分析：

将本发明与常规的散纤维染色烘干工艺和装置进行对比可以发现，本发明结构简单、工艺流程短、占地面积小、人工和能耗均大大降低，具体如表1、表2所示。

表1、能耗对比。

表2：人工及成本对比。

Claims (12)

1.一种散纤维烘干装置，包括驱动电机，鼓风机与驱动电机联动连接，热交换器与鼓风机相连，烘干机与热交换器相连，冷凝器与烘干机相连，鼓风机与冷凝器相连，其特征在于：所述散纤维烘干装置还包括有纱筒，所述纱筒包括圆筒形筒体，筒体为上部开口的中空筒体，筒体的底部设有孔，在筒体的左右两端各设置有吊环，在筒体上沿圆周方向均匀开设有若干个通孔，圆柱体设置于筒体内，在圆柱体的外圆周面均匀开设有若干个通孔，通孔与筒体底部的孔相连通。

2.根据权利要求1所述的一种散纤维烘干装置，其特征在于：鼓风机、热交换器、烘干机、冷凝器之间通过管道依次连接组成一个闭合循环系统。

3.根据权利要求1所述的一种散纤维烘干装置，其特征在于：烘干机采用全封闭圆筒式烘干机，包括圆筒式机身，机身内部为圆筒式的空腔，在机身的顶部设置有机盖，机身的底部设有一个底座，底座处设置有进气口。

4.根据权利要求1所述的一种散纤维烘干装置，其特征在于：在烘干机的底部进气口处安装有一个换向阀，烘干机通过换向阀分别与热交换器和冷凝器相连。

5.根据权利要求1所述的一种散纤维烘干装置，其特征在于：所述冷凝器为蒸汽冷凝器。

6.根据权利要求1所述的一种散纤维烘干装置，其特征在于：筒体底部的孔设置与圆柱体同一圆心，底部的孔沿圆柱体轴向延伸，并在圆柱体内形成空腔，该空腔与圆柱体外圆周面上的通孔相连通。

7.根据权利要求1所述的一种散纤维烘干装置，其特征在于：圆柱体的外径小于散纤维饼的孔径。

8.根据权利要求1所述的一种散纤维烘干装置，其特征在于：纱筒的圆柱体的直径d1在筒体内径D的2/5～1/2之间，即圆柱体直径d1=2/5～1/2筒体内径D。

9.一种散纤维烘干方法，包括以下步骤：将散纤维置于纱筒中，然后依次经染色、脱水后，置于权利要求1～8任一项所述烘干装置中直接进行烘干，其特征在于：将涤纶散纤维饼吊入到纱筒中，然后放入染色机中进行染色，染色完成后，将纱筒吊出，涤纶散纤维饼随同纱筒一起送入脱水机中进行脱水，脱水完成后，将纱筒吊出，涤纶散纤维饼随同纱筒一起送入烘干机中，完成烘干，烘干完成后，将涤纶散纤维饼随同纱筒一起由烘干机中吊出。

10.一种散纤维烘干方法，包括以下步骤：将散纤维置于纱筒中，然后依次经染色、脱水后，置于权利要求1～8任一项所述烘干装置中直接进行烘干，其特征在于：将棉纤维饼吊入到纱筒中，然后放入染色机中进行染色，染色完成后，将棉纤维饼由纱筒吊出，吊出的棉纤维饼送入脱水机中进行脱水，脱水完成后，再将棉纤维饼吊出，送入到烘干机的纱筒内，完成烘干，烘干完成后，将棉纤维饼由烘干机中吊出。

11.一种散纤维烘干方法，包括以下步骤：将散纤维置于纱筒中，然后依次经染色、脱水后，置于权利要求1～8任一项所述烘干装置中直接进行烘干，其特征在于：将粘胶纤维饼吊入到纱筒中，然后放入染色机中进行染色，染色完成后，将粘胶纤维饼吊出，然后用开松机开松，开松后的破碎散纤维送入脱水机脱水，脱水完成后，破碎散纤维用打饼机打成粘胶纤维饼，然后装入纱筒，在烘干机内进行烘干，烘干完成后，将粘胶纤维饼由烘干机中吊出。

12.根据权利要求9或10或11所述的一种散纤维烘干方法，其特征在于，所述烘干过程为：将装有散纤维饼的纱筒吊入到烘干机内，纱筒底部的孔与烘干机底座处的进气口连通，开动驱动电机，鼓风机工作，鼓风机向热交换器中送入高压空气，高压空气经热交换器加热后，成为高温高压干燥空气，并通过管道送入到烘干机中，高温高压干燥空气在烘干机中，由内至外依次通过进气口、纱筒底部的孔、圆柱体通孔、筒体通孔组成的烘干通道后，对散纤维饼进行烘干，散纤维烘干完成后，高温高压干燥空气携带散纤维饼中的水分，经换向阀控制进入管道，并送入冷凝器进行冷凝，冷凝后的空气再经管道送入鼓风机后循环使用。

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