CN103898636A - 水晶棉纤杂分离专用装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种水晶棉纤杂分离专用装置，其特征在于，包括依次设置的喂入系统，拍打分离系统，分层除杂系统以及纤维收集系统；其中，所述的分层除杂系统包括渐缩管道，渐缩管道的大端口处设有拍打分离系统，渐缩管道的小端口与弯道连接，渐缩管道与弯道的连接处设有除杂口，所述的拍打分离系统包括板式打手。本发明对纤维的损伤小，除杂效率高。
Description
技术领域
本发明是一种纺纱用纤维的除杂装置，专用于近年来新兴的水晶棉纤维，属于纺织机械技术领域。
背景技术
水晶棉因组成成分与棉相似，但表面光泽明亮呈现出水晶般光泽，且手感较棉柔软而得名。水晶棉纤维取自牛角瓜果实，由种子的表皮细胞生长而成，纤维一端附着于种子上，另一端连着内囊，内囊是在牛角瓜生长过程中形成的纤维素类薄膜集聚而成的，纤维紧密地包覆在内囊外层，种子再包覆在纤维外层，形成紧密结构再被果实外皮包裹形成一个独立的牛角瓜果实。水晶棉单纤维长度为20～40.5mm，平均长度达34.18mm，单纤维细度为0.92～0.97dtex，强度为3.03～3.53cN／dtex，纵向形态呈圆柱形，表面光滑，没有像棉纤维一样的天然转曲，纤维顶端封闭，末端开口，中段较粗，头端较细，中空度达80％。
传统棉纤维的除杂过程有两部分组成。第一部分是原棉的初加工，通过轧棉去除部分棉籽；第二部分是在开清棉工序对纤维和棉籽的分离去除。开清棉工序主要包括抓棉机、开棉机、混棉机和梳棉机，每种机械都有不同形式的打手作用在纤维团上，在对纤维进行开松、混合和梳理，同时去掉纤维中存在的杂质。
水晶棉纤维因纤维本身的低强力和高中空度使得纤维脆性很大，无法承受传统开清棉过程中多道打手的打击，角钉打手、梳针打手以及综合打手的打击力度会对原纤维的强力造成50％以上的损失，严重影响后道纺纱工序的顺利进行，最终影响到成纱的强力。
目前水晶棉纤维的除杂还停留在人工操作阶段，一方面因牛角瓜果实特殊的包覆结构在采摘时就需要人工将果壳去除，另一方面在梳理前需要纯手工将一个个纤维束剥开取出内囊，同时挑出粘附在纤维上的籽，这两个步骤大大延长了水晶棉的初加工时间，平均处理5kg的水晶棉原棉需要两个人40小时的加工时间。这样的效率无法满足水晶棉纤维纺纱的需求，所以就需要开发一种专用于水晶棉纤杂分离，且对纤维损伤小的专用装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种针对水晶棉纤维的纤杂分离装置，是对原有棉纤维除杂装置的一种改造，克服了原有装置对纤维造成的高强力损失，同时确保了纤杂分离目的的达成。
为了达到上述目的，本发明提供了一种水晶棉纤杂分离专用装置，其特征在于，包括依次设置的喂入系统，拍打分离系统，分层除杂系统以及纤维收集系统；其中，所述的分层除杂系统包括渐缩管道，渐缩管道的大端口处设有拍打分离系统，渐缩管道的小端口与弯道连接，渐缩管道与弯道的连接处设有除杂口，所述的拍打分离系统包括板式打手。
优选地，所述的喂入系统包括第一储棉箱，第一储棉箱的进口连接进棉箱的出口，进棉箱内设有光电管，第一储棉箱的进口设有送棉罗拉，送棉罗拉的下方设有输棉帘，输棉帘的一端位于角钉帘下端的一侧，角钉帘的上端的两侧分别设有均棉罗拉和剥棉罗拉，剥棉罗拉下方设有振动板，振动板的下端设有输出罗拉，板式打手设于输出罗拉的下方。
更优选地，所述的输出罗拉为木质。
优选地，所述的纤维收集系统包括尘笼，尘笼的入口连接弯道，尘笼的出口连接第二储棉箱，尘笼内设有胶翼打手。
优选地，所述的板式打手包括打手轴，打手轴的外侧均匀分布有四块带锯齿的平板。
更优选地，所述的平板的厚度T1为0.5～15mm，锯齿的长度L3为0.5～2.5mm，打手轴的半径R1为2.5～25mm，平板的长度L2为100mm，宽度W1为25～40mm，相邻两锯齿的夹角α为25～60度。
优选地，所述的渐缩管道的长度L1为250-2500mm。
优选地，所述的渐缩管道的大端口直径R2为50～200mm，小端口直径R3为10～100mm，弯管的弯折角度β为30～80度，弯管的内侧壁和外侧壁的截面分别为半径R4为100～200mm和半径R5为200～300mm的弧形。
本发明的喂入系统与传统的振动棉箱原理相似；原棉从进棉箱口喂入，经振动后成为密度均匀的筵棉送到拍打分离系统，拍打分离系统的打手采用低损伤的板式打手将纤维、囊和籽进行初步分离；分层除杂系统由一个平行渐缩长管道和弯道以及交界处的除杂口组成，利用纤维、囊和籽在弯道处的速度差异将以囊为主的杂质去除，管道的长度是为了给纤维、囊和籽一个分层的时间，有利于交界处的分离；纤维收集系统借风机产生的气流将棉纤维凝聚在尘笼表面，并经尘笼排除部分尘杂短绒，最后由打手从尘笼表面将纤维剥落至下方的储棉箱。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的喂入系统以及收集系统中打手为一次作用，对纤维的损伤可以忽略，拍打分离系统中对纤维有循环作用的打手是新型的板式打手，柔性拍打作用将纤维强力损伤控制在20％，较传统打手有明显提升。
2、本发明与人工挑拣效率相比，机械化除杂设备一个工人8小时能处理纤维40Kg，效率提高了40倍之多。
3、本发明的除杂效果明显：处理后的纤维含杂率明显下降。
4、本发明的输出罗拉的材质根据水晶棉纤维的特征改成木质，减少金属罗拉间的挤压作用对中空纤维形态结构的损伤。
5、本发明的拍打分离系统主要的部件是一个板式打手，此打手的形式颠覆了传统角钉或梳针打手的形式，专为水晶棉为设计，在工作中对纤维进行柔性拍打，锯齿的存在是为了一定程度上减小纤维和囊的粘结，使得纤杂有初步的分离，同时对纤维的损伤降低到20％左右。
6、本发明的分层除杂系统由一个平行渐缩的长管道、变速弯道以及交界处的除杂口组成，长管道给予纤杂足够的分层时间，使得在交界处的纤杂状态是纤维在上、囊在中间、籽在下的形式，有利于囊和籽在变速时从除杂口喷出。
附图说明
图1是水晶棉纤杂分离专用装置结构示意图；
图2-1是板式打手主视图；
图2-2是板式打手俯视图；
图2-3是板式打手立体图；
图3是渐缩管道和弯管的放大图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并作详细说明如下。
实施例
一种水晶棉纤杂分离专用装置，由依次设置的喂入系统，拍打分离系统，分层除杂系统以及纤维收集系统组成；如图1所示，所述的喂入系统包括第一储棉箱5，第一储棉箱5的进口连接进棉箱3的出口，进棉箱3内设有光电管2，第一储棉箱5的进口设有送棉罗拉1，送棉罗拉1的下方设有输棉帘4，输棉帘4的一端位于角钉帘6下端的一侧，角钉帘6的上端的两侧分别设有均棉罗拉7和剥棉罗拉8，剥棉罗拉8下方设有振动板9，振动板9的下端设有输出罗拉10。所述的输出罗拉10为木质。所述的拍打分离系统包括板式打手11，板式打手11设于输出罗拉10的下方。所述的分层除杂系统包括渐缩管道31和风机，板式打手11位于渐缩管道31的大端口处，渐缩管道31的小端口与弯道32连接，渐缩管道31与弯道32的连接处设有除杂口12，所述的纤维收集系统包括尘笼13，尘笼13的入口连接弯道32，尘笼13的出口连接第二储棉箱15，尘笼13内设有胶翼打手14。
如图2-1所示，所述的板式打手11包括打手轴21，打手轴21的外侧均匀分布有四块带锯齿23的平板22。平板22的厚度T1为1mm，锯齿23的长度L3为2mm，打手轴21的半径R1为2.5mm。如图2-2所示，平板22的长度L2为100mm，宽度W1为34mm，相邻两锯齿23的α为30度。如图2-3所示，为板式打手立体图。
如图3所示，所述的渐缩管道31的长度L1为2000mm。渐缩管道31的大端口直径R2为200mm，小端口直径R3为100mm，弯管32的弯折角度β为60度，弯管32的内侧壁和外侧壁的截面分别为半径R4为200mm和半径R5为300mm的弧形。
使用时，风机产生从左向右流动的气流，气流的控制保证渐缩管道31中的风速在10～20m／s，风量在4000～8000m3／h。水晶棉纤维从进棉箱3手工喂入，光电管2时时控制棉箱的储棉量，防止后方堵塞，纤维经过送棉罗拉1落到梳棉帘4上，梳棉帘4将纤维运送至角钉帘6的下方，利用角钉抓取梳棉帘4上的纤维送至均棉罗拉7所在的高度后受到均棉罗拉7的作用，均棉罗拉7的作用是在剥棉罗拉8剥取前对原棉进行稍加整理，使原棉在落到振动板9上时较为规律整齐，配合振动板9的振动输出均匀的纤维网。
输出罗拉10将喂入系统和拍打分离系统连接起来，喂入拍打分离系统的纤维网经过板式打手11的拍打和板式打手11上锯齿的扯松，纤维、囊和籽之间的粘连程度大大减小，然后随着气流进入分层除杂系统，在弯道处突然变速，囊和籽通过除杂口12喷出，处在上层的纯净的纤维跟着气流被运送到尘笼13表面，而后经过胶翼打手14的剥取作用剥落到下方的储棉箱15中。
Claims (8)
1.一种水晶棉纤杂分离专用装置，其特征在于，包括依次设置的喂入系统，拍打分离系统，分层除杂系统以及纤维收集系统；其中，所述的分层除杂系统包括渐缩管道(31)，渐缩管道(31)的大端口处设有拍打分离系统，渐缩管道(31)的小端口与弯道(32)连接，渐缩管道(31)与弯道(32)的连接处设有除杂口(12)，所述的拍打分离系统包括板式打手(11)。
2.如权利要求1所述的水晶棉纤杂分离专用装置，其特征在于，所述的喂入系统包括第一储棉箱(5)，第一储棉箱(5)的进口连接进棉箱(3)的出口，进棉箱(3)内设有光电管(2)，第一储棉箱(5)的进口设有送棉罗拉(1)，送棉罗拉(1)的下方设有输棉帘(4)，输棉帘(4)的一端位于角钉帘(6)下端的一侧，角钉帘(6)的上端的两侧分别设有均棉罗拉(7)和剥棉罗拉(8)，剥棉罗拉(8)下方设有振动板(9)，振动板(9)的下端设有输出罗拉(10)，板式打手(11)设于输出罗拉(10)的下方。
3.如权利要求1所述的水晶棉纤杂分离专用装置，其特征在于，所述的输出罗拉(10)为木质。
4.如权利要求1所述的水晶棉纤杂分离专用装置，其特征在于，所述的纤维收集系统包括尘笼(13)，尘笼(13)的入口连接弯道(32)，尘笼(13)的出口连接第二储棉箱(15)，尘笼(13)内设有胶翼打手(14)。
5.如权利要求1所述的水晶棉纤杂分离专用装置，其特征在于，所述的板式打手(11)包括打手轴(21)，打手轴(21)的外侧均匀分布有四块带锯齿(23)的平板(22)。
6.如权利要求5所述的水晶棉纤杂分离专用装置，其特征在于，所述的平板(22)的厚度T1为0.5～15mm，锯齿(23)的长度L3为0.5～2.5mm，打手轴(21)的半径R1为2.5～25mm，平板(22)的长度L2为100mm，宽度(W1)为25～40mm，相邻两个锯齿(23)的夹角(α)为25～60度。
7.如权利要求1所述的水晶棉纤杂分离专用装置，其特征在于，所述的渐缩管道(31)的长度L1为250-2500mm。
8.如权利要求1所述的水晶棉纤杂分离专用装置，其特征在于，所述的渐缩管道(31)的大端口直径(R2)为50～200mm，小端口直径(R3)为10～100mm，弯管(32)的弯折角度(β)为30～80度，弯管(32)的内侧壁和外侧壁的截面分别为半径(R4)为100～200mm和半径(R5)为200～300mm的弧形。
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