CN102926148B - 一种纤维辫液氨连续丝光机及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及纤维丝光加工领域，尤其是一种纤维编织成辫子后进行液氨丝光加工的丝光机。它依次由预烘干区、冷却区、浸氨反应区、脱氨区和液氨回收区组成，其中预烘干区和冷却区是将纤维辫上的含水量降至3%以下，脱氨区为密闭加压区，采用热空气加热纤维辫使液氨蒸发至气态。纤维辫进入浸氨反应区后浸轧液氨，然后进入脱氨区，经热空气加热蒸发液态的氨为气态的氨气，再经液氨回收区内的各分离器将氨气转化为液氨并储存起来循环使用。本发明实现了纤维辫的液氨连续丝光，为纤维丝光的工业化应用提供了设备基础，同时具有产量大、操作简单、节省水资源、减少污水排放和丝光质量高的特点。
Description
技术领域
本发明属于纺织机械加工领域，具体涉及一种纤维辫在液氨中进行连续丝光的加工装置。
背景技术
液氨丝光又叫液氨整理，液氨指液态的氨，又称为无水氨，它不是氨的水溶液，而是一种无色液体，是氨气在-33.5℃下形成的。液氨的粘度和表面张力很小，很容易渗入纤维内部，使纤维的结晶结构发生变化，产生一系列的性能改变，同时又不损伤纤维和容易从纤维中分离。液氨能够瞬间渗入纤维内部使纤维发生均匀的溶胀，反应过程柔和均匀，产生丝光效果，提高光泽，同时能够提高纤维的耐磨性能和上染百分率，织物的尺寸稳定性也得到很大的提升，耐洗性大幅度提升。现有设备中液氨整理多限于面料整理，配合超柔整理和免烫整理赋予面料持久不变形、手感柔软丰满的风格，对于纤维液氨整理的设备较少。
专利号为ZL200920109327.7的“一种液氨处理设备”中涉及对纤维进行丝光处理，但是纤维在处理时无法施加张力，处理能力和效果有限，属于间接式的加工装置，可连续性不强。本发明装置采用机械化制辫机的产物纤维辫为加工对象，纤维辫喂入后，经预烘干区、冷却区、浸氨反应区、脱氨区、液氨回收区制得干态的高品质丝光纤维辫，再采用机械化的退辫机将纤维辫退解成单一的纤维条，直接用于后道纺纱的应用。本发明装置具有连续化、机械化程度高、纤维丝光充分的特点，是一种新型的纤维液氨丝光设备。
发明内容
本发明主要提供一种连续式的纤维辫液氨丝光设备，该设备具备纤维浸氨反应、热处理脱氨、氨的回收等多种功能，实现纤维辫的有效丝光，解决市场上纤维无法进行有效丝光的难题，具有操作简单、产量大、功能强、可连续式生产的特点。
目前，液氨丝光机基本为面料丝光机，用来处理针织或梭织面料，主要由浸氨装置、汽蒸装置、水洗装置、液氨回收装置等组成。关于纤维的液氨丝光鲜有研究，但有实用新型专利显示，采用反应罐、液氨回收装置、空气鼓风装置能够进行纤维的液氨丝光，原理为：将纤维装入反应罐中通过空气加热，将纤维烘干，再将液氨注入反应罐中进行液氨处理，然后加热罐体将液氨挥发进入液氨回收装置中进行回收再利用。该专利能进行纤维的液氨丝光，但无法进行张力的施加，丝光后的光泽较差，而且反应后氨的残留量较大，效率较低。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
一种纤维辫液氨连续丝光机，依次设置有：预烘干区、冷却区、浸氨反应区、脱氨区、液氨回收区，其中，纤维辫首先进入预烘干区进行加热烘干，然后进入冷却区进行冷却，之后被送入浸氨反应区浸轧液氨，再进入脱氨区将纤维辫上的液氨蒸发至气态进行脱氨，脱氨区中气态的氨气进入液氨回收区，经处理后供浸氨区反复使用；在浸氨反应区浸轧液氨时对纤维辫施加张力进行丝光。
优选地，在预烘干区之前设置纤维辫喂入器，多根纤维辫通过喂入器可同时喂入丝光机中，纤维辫喂入器结构具体为两端带有孔洞的板状结构，其中一端开有单长孔，另一端开有多圆孔，两端孔通过中间通道贯通，纤维辫经多圆孔喂入汇合后成为单股纤维辫束；优选地，多圆孔圆心位于一条直线上，以使单股纤维辫束中的单根纤维辫相互平行；更优选地，纤维辫喂入器材质可为不锈钢。优选地，纤维辫的喂入沿着设备总体方向保持相互独立和相互平行，喂入纤维辫的数量根据导辊的长度和纤维辫的直径而定。
优选地，在脱氨区之后设置喇叭口分道器，喇叭口分道器结构具体为锥台形，其中小端开有大的单圆孔，大端开有多圆孔，小端与大端通过中间通道贯通连接，离开烘干区的单股纤维辫束通过喇叭口分道器分成独立的单根纤维辫；优选地，喇叭口分道器材质可为不锈钢。
优选地，为丝光并脱氨后的纤维辫设置打卷机，以打成独立的纤维辫卷。
优选地，可伸缩的活动罗拉即伸缩罗拉设置于浸氨反应区中，用于控制纤维辫在液氨中的拉伸张力，以便碱液能够快速渗入纤维内部，同时增加拉伸强力，提高纤维的光泽。
优选地，预烘干区和冷却区将纤维辫上的含水量降至3%以下。
优选地，液氨回收区的出口通过管道依次连接氨分离器、氨压缩机、油氨分离器、蒸发冷凝器、储氨罐将气态的氨气转化成液氨储存在储氨罐中。其中，油氨分离器为一种分离氨气和其它气体的装置。
优选地，脱氨区中采用联排的热交换管加热带氨的纤维辫，使液氨挥发成气态的氨气。
优选地，所述的联排的热交换管的加热媒介可以为油加热、蒸汽加热、电加热或它们之间的联合使用。优选地，所述的浸氨反应区、脱氨区和液氨回收区之间配有气动压力开关，以控制气态氨的流向，主要控制脱氨区内气态氨气的倒流，流入浸氨反应区内。
优选地，所述的浸氨反应区、脱氨区、液氨回收区设有氨气和压力的检测和监控设备，随时监控压力和氨含量。
优选地，所述的脱氨区配有温度调控系统控制加热的温度。
本发明具有以下优势：
1、本发明装置采用纤维辫进行液氨连续式丝光，提供了能够对纤维辫进行张力下有效丝光的一套装置。
2、本发明采用联排加热管将纤维辫加热挥发液氨，并采用压力气动开关分割各个功能单元和确保设备安全。
3、本发明采用纤维辫喂入器和喇叭口分道器将纤维辫有序地合并和分开，确保了全过程的连续。
附图说明
下面结合附图对本发明进行进一步说明。
图1是本发明优选实施例的纤维辫液氨连续丝光机的总体示意图。
图2是本发明中的纤维辫喂入器的示意图。
图3是本发明中的喇叭口分道器的示意图。
其中：1.纤维辫卷，2.纤维辫喂入器，3.烘筒烘干机，4.预烘干区，5.冷却区，6.气动压力开关，7.浸氨反应区，8.液氨回收区，9.脱氨区，10.联排加热管，11.喇叭口分道器，12.液氨分离器，13.氨压缩机，14.油氨分离器，15.蒸发冷凝器，16.储氨罐，17.降温鼓风机。
具体实施方式
如图2所示，纤维辫喂入器结构具体为两端带有孔洞的板状结构，其中一端开有单长孔，另一端开有多圆孔，两端孔通过中间通道贯通，纤维辫经多圆孔汇合后成为单股纤维辫束；如图3所示，喇叭口分道器结构具体为锥台形，其中一端开有单圆孔，另一端开有多圆孔，前端与后端通过中间通道贯通连接，离开烘干区的单股纤维辫束通过喇叭口分道器分成独立的纤维辫，方便后道的独立成卷。优选地，纤维辫喂入器和喇叭口分道器均可采用不锈钢。
附图2中，左端5个圆孔中分别接入5根纤维辫，通过中间通道后汇成单股纤维辨束，通过右端的单长孔进入预烘干区4。附图3中，脱氨后的单股纤维辫束通过喇叭口分道器11的左端大的单圆孔进入，经中间通道后分解成独立分开的单根纤维辨各自进入右端的5个圆孔中。优选地，右端的5个单圆孔分散开来，圆心不位于一条直线上，也可相应于左端的单圆孔呈辐射状分布，以利于后续分别连接一台打卷机打卷。
如图1、2、3所示，本发明液氨连续丝光机的结构为：依次设置有预烘干区4、冷却区5、浸氨反应区7、脱氨区9和液氨回收区8。其中，纤维辫首先进入预烘干区进行加热烘干，然后进入冷却区进行冷却，之后被送入浸氨反应区浸轧液氨，再进入脱氨区将纤维辫上的液氨蒸发至气态进行脱氨，脱氨区中气态的氨气进入液氨回收区，经处理后供浸氨区反复使用。为提高生产效率，可多根纤维辫同时进入预烘干区4，为保持纤维辫相互间不缠绕，优选地，可在纤维辫进入预烘干区4之前设置如图2所示的纤维辫喂入器1。
相应地，多根同时丝光的单股纤维辫束下机后可采用多种方式进行分离；为高效有序分离的实现，避免纤维辫彼此的缠结，优选地，可在脱氨区9之后设置喇叭口分道器11。
也就是说，纤维辫喂入器、喇叭口分道器和打卷机并不是本发明装置的必备设备，只是为提高工作效率、生产连续程度更高的一种优选设置方案。
由图中可知，5根纤维辫通过纤维辫喂入器同时喂入丝光机中，纤维辫的喂入沿着设备总体方向保持相互独立和相互平行，当然，喂入纤维辫的数量可根据导辊的长度和纤维辫的直径而定。
优选地，由3股纤维编成马尾辫，或由4股纤维编成辫状缆绳，该辫在纤维辫液氨连续丝光机上进行丝光的流程为：5根纤维辫卷1通过纤维辫喂入器2喂入预烘干区4中，烘筒烘干机3加热烘干纤维辫，将其含水量降为3%以下，之后纤维辫进入冷却区5，经降温鼓风机17降为室温，纤维辫被送入浸氨反应区7浸轧液氨，然后纤维辫被送入脱氨区9，通过联排加热管10将纤维辫上的液氨蒸发至气态，蒸发率为99.5%以上，最后纤维辫通过喇叭口分道器11分别打卷放置。其中，脱氨区9中气态的氨气进入液氨回收区8，经液氨分离器12、氨压缩机13、油氨分离器14和蒸发冷凝器15变为液氨，并储存在储氨罐16中供浸氨区反复使用。具体为：
1、将5根3股棉纤维辫子经纤维辫喂入器喂入预烘干区4中，经预烘干区4中的烘筒烘干机3将其含水量将为3%以下；之后进入冷却区5中，由降温鼓风机降为室温；
2、离开冷却区5的纤维辫进入浸氨反应区7浸轧液氨，浸氨反应区7中设有可拉伸的张力辊提供给纤维辫施加张力，增加丝光的效果和效率，从而使纤维发生溶胀和增加光泽，纤维的分子结构中无结晶区增加，结晶区减少；
3、离开浸氨反应区7的纤维辫进入脱氨区9，通过蒸汽联排加热管10将液氨蒸发至气态；
4、气态的氨气经液氨回收区8变为液氨供浸氨反应区7反复利用；
5、离开脱氨区9的纤维辫经喇叭口分道器11分道成5根3股或4股纤维辫。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (20)
1.一种纤维辫液氨连续丝光机，其特征在于：依次设置有预烘干区（4）、冷却区（5）、浸氨反应区（7）、脱氨区（9）和液氨回收区（8），其中，纤维辫首先进入预烘干区进行加热烘干，然后进入冷却区进行冷却，之后被送入浸氨反应区浸轧液氨，再进入脱氨区将纤维辫上的液氨蒸发至气态进行脱氨，脱氨区中气态的氨气进入液氨回收区，经处理后供浸氨区反复使用；在浸氨反应区浸轧液氨时对纤维辫施加张力进行丝光。
2.根据权利要求1所述的一种纤维辫液氨连续丝光机，其特征在于：可伸缩的活动罗拉即伸缩罗拉设置于浸氨反应区（7）中，用于控制纤维辫在液氨中的拉伸张力，以便碱液能够快速渗入纤维内部，同时增加拉伸强力，提高纤维的光泽。
3.根据权利要求1或2所述的一种纤维辫液氨连续丝光机，其特征在于：在预烘干区（4）之前设置纤维辫喂入器（2），多根纤维辫通过喂入器能够同时喂入丝光机中，纤维辫喂入器结构具体为两端带有孔洞的板状结构，其中一端开有单长孔，另一端开有多圆孔，两端孔通过中间通道贯通，纤维辫经多圆孔喂入汇合后成为单股纤维辫束。
4.根据权利要求3所述的一种纤维辫液氨连续丝光机，其特征在于：所述纤维辫喂入器的多圆孔圆心位于一条直线上，以使单股纤维辫束中的单根纤维辫相互平行。
5.根据权利要求3所述的一种纤维辫液氨连续丝光机，其特征在于：多根纤维辫通过喂入器能够同时喂入液氨丝光机中，纤维辫的喂入沿着设备总体方向保持相互独立和相互平行，喂入纤维辫的数量根据导辊的长度和纤维辫的直径而定。
6.根据权利要求3所述的一种纤维辫连续丝光机，其特征在于：纤维辫喂入器材质为不锈钢。
7.根据权利要求4所述的一种纤维辫连续丝光机，其特征在于：多根纤维辫通过喂入器能够同时喂入液氨丝光机中，纤维辫的喂入沿着设备总体方向保持相互独立和相互平行，喂入纤维辫的数量根据导辊的长度和纤维辫的直径而定。
8.根据权利要求4或5或7所述的一种纤维辫连续丝光机，其特征在于：纤维辫喂入器材质为不锈钢。
9.根据权利要求3所述的一种纤维辫连续丝光机，其特征在于：在脱氨区（9）之后设置喇叭口分道器（11），喇叭口分道器结构具体为锥台形，其中小端开有大的单圆孔，大端开有多圆孔，小端与大端通过中间通道贯通连接，离开烘干区的单股纤维辫束通过喇叭口分道器分成独立的单根纤维辫。
10.根据权利要求4或5或6或7所述的一种纤维辫连续丝光机，其特征在于：在脱氨区（9）之后设置喇叭口分道器（11），喇叭口分道器结构具体为锥台形，其中小端开有大的单圆孔，大端开有多圆孔，小端与大端通过中间通道贯通连接，离开烘干区的单股纤维辫束通过喇叭口分道器分成独立的单根纤维辫。
11.根据权利要9所述的一种纤维辫连续丝光机，其特征在于：喇叭口分道器材质为不锈钢。
12.根据权利要求1或2或4-7之一或11所述的一种纤维辫液氨连续丝光机，其特征在于：为丝光并脱氨后的纤维辫设置打卷机，以打成独立的纤维辫卷。
13.根据权利要求1或2或4-7之一或11所述的一种纤维辫液氨连续丝光机，其特征在于：预烘干区和冷却区将纤维辫上的含水量降至3%以下。
14.根据权利要求1或2或4-7之一或11所述的一种纤维辫液氨连续丝光机，其特征在于：液氨回收区的出口通过管道依次连接氨分离器、氨压缩机、油氨分离器、蒸发冷凝器、储氨罐，以将气态的氨气转化成液氨储存在储氨罐中。
15.根据权利要求1或2或4-7之一或11所述的一种纤维辫液氨连续丝光机，其特征在于：脱氨区中采用联排的热交换管加热带氨的纤维辫，使液氨挥发成气态的氨气。
16.根据权利要求15所述的一种纤维辫液氨连续丝光机，其特征在于：联排的热交换管的加热媒介为油加热、蒸汽加热、电加热或它们之间的联合使用。
17.根据权利要求1或2或4-7之一或11所述的一种纤维辫液氨连续丝光机，其特征在于：浸氨反应区、脱氨区和液氨回收区之间配有气动压力开关，以控制气态氨的流向。
18.根据权利要求1或2或4-7之一或11所述的一种纤维辫液氨连续丝光机，其特征在于：浸氨反应区、脱氨区、液氨回收区设有氨气和压力的检测和监控设备，随时监控压力和氨含量。
19.根据权利要求1或2或4-7之一或11所述的一种纤维辫液氨连续丝光机，其特征在于：脱氨区配有温度调控系统控制加热的温度。
20.根据权利要求10所述的一种纤维辫液氨连续丝光机，其特征在于：喇叭口分道器材质为不锈钢。
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