CN104762669A - 一种桑皮工业脱胶装置及应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桑皮工业脱胶装置，还涉及一种桑皮工业脱胶装置的应用。该套桑皮脱胶装置由工业程序控制器控制：分两个部分组成，预处理和碱煮过程。预处理部分由酸调制槽、浸酸水洗槽（两个）及溢流槽组成；碱煮部分由碱配置槽、碱煮槽（两个）组成，整个系统还有溢流循环系统、排液系统、果胶回收槽（酸处理回收槽、碱处理回收槽）。

Description

一种桑皮工业脱胶装置及应用

技术领域

本发明涉及一种桑皮脱胶装置，特别涉及一种应用在工业生产上的由化学碱脱胶处理的桑皮工业化脱胶装置。

背景技术

随着人们生活水平的提高，天然纤维制品倍受青睐，桑皮纤维作为“绿色纺织品”和“生态纺织品”是天然植物纤维，它既具有化纤的强度，又具有棉、麻、丝纤维的许多优点。桑皮纤维因其性能类似于麻纤维且含有对人体有益的微量元素，不仅能满足人们对天然纤维用品的喜爱，又能提供一定的保健功能，因此其产业化前景和市场前景都非常广阔。然而对桑皮纤维的制备需经过对桑皮进行脱胶工艺处理，桑皮的脱胶方法主要有化学碱脱胶法、微生物脱胶法和生物酶脱胶法。化学碱脱胶法是当前常用的脱胶方法，但基于该脱胶方法现在还没有设计出符合现代化工业生产需要的脱胶装置，如现有技术一种桑皮脱胶装置，申请号为201120140349.7，该装置也是运用化学碱对桑皮进行脱胶工艺处理，但由于该装备缺少预处理部分，不能对桑皮上的青皮层进行去除，且进料部分设计需人工进行每层铺放，此操作过程不仅耗费时间长、生产效率低，而且更不利于产业化生产，以上诸多缺点使得该装备目前只是停留在理论设计上。所以设计出符合现代化工业生产需要的桑皮脱胶装置，已势在必行。

发明内容

本发明的目的在于使桑皮化学脱胶方法能够产业化和规模化，解决现有工业中未出现符合现代化生产的桑皮脱胶装置，本发明提供了一种适应化学法进行桑皮脱胶的工业型脱胶装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该桑皮脱胶装置由工业程序控制器控制：分两个部分组成，预处理部分和碱煮部分。预处理部分由酸调制槽、浸酸水洗槽（两个）及溢流槽组成；碱煮部分由碱配置槽、碱煮槽（两个）组成，整个系统还有溢流循环系统、排液系统、果胶回收槽（酸液、碱液回收槽）。

该桑皮脱胶装置预处理和碱煮过程主要是酸浸水洗、超声波碱煮水洗的过程，在水洗、酸洗过程中采用了溢流循环系统，提高洗净的效率和节约了资源，该装置还设有果胶回收槽回收处理液，然后对处理液进行果胶回收，达到物尽其用的目的。该桑皮脱胶装置的工业化应用，符合现代化纺织工业清洁化、低碳环保的生产理念，使得桑皮得以废物再利用，填补了桑皮化学法脱胶装置在工业生产应用中的空白。

作为一种优选方案，一种桑皮工业脱胶装置预处理部分的酸调制槽上部设有加料口，下端为锥形底，设有出液口，出液口处设有进液管道和排液管道；

作为一种优选方案，一种桑皮工业脱胶装置预处理部分进液管道上设有耐酸泵和阀门，排液管道上设有阀门；

作为一种优选方案，一种桑皮工业脱胶装置预处理部分的浸酸水洗槽有两个，根据生产需要一个用作水洗工序，则另一个用于酸洗工序，两个可相互交替使用；

作为一种优选方案，一种桑皮工业脱胶装置预处理部分的浸酸水洗槽内部设有蒸汽管道、清洗蓝，出水口处带有温度探针，控制蒸汽阀门，下部设有溢流循环进液管道、进液管道和排液管道；

作为一种优选方案，一种桑皮工业脱胶装置预处理部分的溢流槽内部配置过滤板，过滤板网目在40-80目之间，上部设有进水管道；

作为一种优选方案，一种桑皮工业脱胶装置预处理部分的浸酸水洗槽内部清洗蓝网目大小为边长20-30mm正方形网格，清洗蓝装料开口占表面积1/3至1/4之间；

作为一种优选方案，一种桑皮工业脱胶装置预处理部分排液管道上设有阀门；

作为一种优选方案，一种桑皮工业脱胶装置预处理部分的酸调制槽、浸酸水洗槽、溢流槽、清洗蓝、蒸汽管道、进液管道、排液管道、溢流循环进液管道材质均选用316L耐酸不锈钢，厚度为2mm，有加强筋固定；

作为一种优选方案，一种桑皮工业脱胶装置碱煮部分的碱配制槽上部设有加料口、内部设有搅拌器，下端为锥形底，设有碱进液管道；

作为一种优选方案，一种桑皮工业脱胶装置碱煮部分的碱煮槽上部设盖，内部设有蒸汽管道、碱煮框，底部设有碱进液管道、排液管道，外侧附带超声波；

作为一种优选方案，一种桑皮工业脱胶装置碱煮部分碱煮框网目大小为40目，超声波总功率大于7000W；

作为一种优选方案，一种桑皮工业脱胶装置碱煮部分碱进液管道上设有耐碱泵和阀门，排液管道上设有阀门；

作为一种优选方案，一种桑皮工业脱胶装置碱煮部分碱配制槽、碱煮槽、碱煮框、蒸汽管道、碱进液管道、排液管道材质均采用304耐碱不锈钢制作，板材厚度为2mm，有加强筋固定。

本发明实施的有益效果是：该桑皮脱胶装置由工业程序控制器控制，分别设有预处理部分、碱煮部分及果胶回收槽，解决了桑皮脱胶过程中，人工耗费时间长，生产效率低，及不利于产业化的诸多缺陷，本发明提供一种桑皮工业脱胶装置更符合现代化纺织工业清洁化、成本低、低碳环保的生产理念，本发明一种桑皮工业脱胶装置的产业化应用，填补了桑皮化学法脱胶装置在工业生产中的应用空白。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图

图中：加料口1，出液口2，进液管道3，酸调制槽4，阀门5，行车6，耐酸泵7，清洗蓝8，浸酸水洗槽9，蒸汽管道10，排液管道11，溢流槽12，过滤板13，进水管道14，果胶回收槽15，碱煮槽（附带超声波）16，碱煮框17，耐碱泵18，碱配制槽19，搅拌器20，碱进液管道21，上料平台22，温度探针23，溢流循环进液管道24。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步阐述：

参见附图1，本发明一种桑皮工业脱胶装置，由工业程序控制器控制：分两个部分组成，预处理和碱煮过程。预处理部分由酸调制槽4、两个浸酸水洗槽9及溢流槽12组成；酸调制槽4处于半密封状态，上部设有加料口1，下部设有出液口2，出液口2处设有进液管道3和排液管道，排液管道由阀门5控制，进液管道3上设有耐酸泵7和阀门5，并与两个浸酸水洗槽9相连；两个浸酸水洗槽9内部各设有蒸汽管道10和清洗蓝8（可取出），上端出水口处设有温度探针23，下端设有溢流循环进液管道24和排液管道11，溢流循环进液管道24与耐酸泵7、两个阀门5并与溢流槽12相连，从而将两个浸酸水洗槽9与溢流槽12形成溢流循环系统；溢流槽内部设有过滤板13，上端设有进水管道14。碱煮部分由碱配置槽19、两个碱煮槽（附带超声波）16组成，碱配置槽19内部设有搅拌器20，上部设有加料口1，下端设有碱进液管道21，碱进液管道21上设有耐碱泵18与两个阀门5，并与两个碱煮槽（附带超声波）16相连；两个碱煮槽（附带超声波）16上部均有盖，内部各设有蒸汽管道10和碱煮框17（可取出），下端各设有排液管道11，排液管道11上均设有阀门5；预处理部分和碱煮部分中间设有上料平台22，上料平台22上有换置的清洗蓝8与碱煮框17，上料平台22下端设有果胶回收槽15。

本装置的生产工艺流程是：本装置是由工业程序控制器控制的半自动化装置；首先由控制器控制行车6将浸酸水洗槽9内的清洗蓝8取出放于上料平台22上，由人工操作将一定质量的桑皮（经过浸泡和打纤处理后的桑皮）放置在清洗蓝8内，再通过控制器控制行车6将里面放置桑皮的清洗蓝8吊放置一个浸酸水洗槽9内，准备水洗工序，则另一个浸酸水洗槽9将进行浸酸工序；

首先进入水洗工序，打开进水管道14往溢流槽12内注入软水，打开溢流循环进液管道24上的耐酸泵7，同时打开水洗工序一侧的阀门5，软水在耐酸泵7的作用下注入到水洗工序的浸酸水洗槽9内，当软水达到浸酸水洗槽9出水口高度时，软水会通过出水口流入溢流槽12内，当溢流槽12内软水达到一定高度时，将进水管道14关闭，接着软水就可以通过溢流循环进液管道24在耐酸泵7的作用下在浸酸水洗槽9和溢流槽12循环流动；

然后通过工业程序控制器启动浸酸水洗槽9内电机，采用侧卧旋转模式使清洗蓝正反旋转，平均6-8转/min，其目的是清洗桑皮上面的泥土，碎屑，浸泡桑皮，使其涨破，经过清洗蓝8的正反旋转的动力使粘连在桑皮表面的青皮、碎屑、泥土等杂物掉下，并在水浮力的作用下浮在水面，在溢流循环系统的作用下，浮在表面的青皮、碎屑、泥土等杂物等通过浸酸水洗槽9出水口流入溢流槽12内的过滤板13上，水洗0.5h左右，关闭电机停止转动，并关闭溢流循环进液管道24上的耐酸泵7，将浸酸水洗槽9和溢流槽12内的废水通过排液管道11排至果胶回收槽15；

为节约时间，在进行水洗工序同时可进行酸液的配制，首先通过加料口1往酸调制槽4内注入一定质量的软水，然后按照浴比要求往加料口1内注入一定质量的酸（H2SO4），打开进液管道3上酸洗工序一侧的阀门5，将调制好的酸液在耐酸泵7的作用下通过进液管道3，打进另一个浸酸水洗槽9，当酸液注入到一定质量时，关闭耐酸泵7及阀门5；同时将水洗工序浸酸水洗槽9内的清洗蓝8利用控制器控制行车6将其吊出后放置酸洗工序的浸酸水洗槽9内，利用控制器打开酸洗工序浸酸水洗槽9内的蒸汽管道10，输入温度值为60摄氏度，在浸酸水洗槽9上端出口处设有温度探针23，用来观察酸液处于温度状态，当酸洗液的温度显示为60摄氏度时，打开溢流循环进液管道24上的耐酸泵7和酸洗工序一侧的阀门5，进行酸液的溢流循环系统，然后通过控制器打开酸洗工序浸酸水洗槽9内电机，通过动力将清洗蓝8反复正反旋转，平均6-8转/min，其目的是通过恒温酸洗、反复转动将桑皮表面的木质皮层碎屑、杂质去除，并去除部分果胶，木质皮层碎屑、杂质在水浮力的作用下通过浸酸水洗槽9出水口处流入溢流槽12内的过滤板13上，其酸液通过溢流循环进液管道24循环反复流入浸酸水洗槽9内，桑皮酸洗达到一定质量后，停止酸洗工序，将酸液通过排液管道11回收至果胶回收槽15内；

进入下一步碱煮工序，两个碱煮槽（附带超声波）16可交替进行，通过控制器控制行车6将酸洗工序浸酸水洗槽9内的清洗蓝8吊出放置上料平台22上，由人工将清洗蓝8内的桑皮转换至碱煮框17内，再由行车6将其碱煮框17吊至一侧碱煮槽（附带超声波）16内；

首先向碱配制槽19上端的加料口1内注入适量软水，然后通过控制器打开搅拌器20，再往加料口1内逐渐加入NaOH，在搅拌器20定时恒速转动下，NaOH充分溶解，直到碱溶液符合脱胶要求值；

打开碱配制槽19下端的碱进液管道21上的耐碱泵18及一侧阀门5，碱溶液在耐碱泵18的作用下被输送至一侧的碱煮槽（附带超声波）16内，达到工艺要求的浴比后（桑皮质量与碱溶液质量之比）停止输送，然后关闭阀门5，将碱煮槽（附带超声波）16上端盖子盖上，通过控制器打开蒸汽管道10及超声波，超声波7KW及时间3h，进行桑皮第一次碱煮，蒸汽能使桑皮产生热化和膨化等一系列物化过程，加快了碱溶液对桑皮的渗透，同时超声波的使用大大提高了脱胶效率和脱胶效果，保证了桑皮的纤维质量；碱煮后打开排液管道11上的阀门5，将废液通过排液管道11排至果胶回收槽。另一侧的碱煮槽（附带超声波）16进行二次碱煮，必要时还可依次进行三次、四次碱煮，步骤同一次碱煮；桑皮脱胶率达到一定值时停止碱煮工序的操作，将碱煮槽（附带超声波）16上端盖子打开，控制器控制行车6将碱煮框吊出，放置上料平台22，即整个桑皮脱胶工序完成，经脱胶处理的桑皮纤维后经水洗、给油、烘干、除杂处理后便可以进行纺纱利用。

Claims (13)

1.一种桑皮工业脱胶装置，其特征在于该桑皮脱胶装置由工业程序控制器控制：主要由两个部分组成，分别是预处理部分和碱煮部分，整个系统还有溢流循环系统、排液系统及果胶回收槽。

2.根据权利要求1所述，一种桑皮工业脱胶装置，其特征在于预处理部分由酸调制槽、浸酸水洗槽及溢流槽组成；碱煮部分由碱配置槽、碱煮槽组成。

3.根据权利要求2所述，一种桑皮工业脱胶装置，其特征在于预处理部分的酸调制槽上部设有加料口，下端为锥形底并设有出液口，出液口处设有进液管道和排液管道。

4.根据权利要求3所述，一种桑皮脱胶装置，其特征在于预处理部分进液管道上设有耐酸泵和阀门，排液管道上设有阀门。

5.根据权利要求2所述，一种桑皮工业脱胶装置，其特征在于预处理部分的浸酸水洗槽有两个，根据生产需要一个用作水洗工序，则另一个用于酸洗工序，两个可相互交替使用。

6.根据权利要求5所述，一种桑皮工业脱胶装置，其特征在于预处理部分的两个浸酸水洗槽内部均设有蒸汽管道、清洗蓝，上端出水口处带有温度探针，控制蒸汽阀门，下端设有溢流循环进液管道、进液管道、排液管道。

7.根据权利要求2所述，一种桑皮工业脱胶装置，其特征在于预处理部分的溢流槽内部配置过滤板，上部设有进水管道。

8.根据权利要求1所述，一种桑皮工业脱胶装置，其特征在于预处理部分排液系统上设有阀门，溢流循环系统上设有耐酸泵跟阀门。

9.根据权利要求2，6所述，一种桑皮工业脱胶装置，其特征在于预处理部分的酸调制槽、浸酸水洗槽、溢流槽、清洗蓝、蒸汽管道、排液管道、溢流循环进液管道材质均选用316L耐酸不锈钢，厚度为2mm。

10.根据权利要求2所述，一种桑皮工业脱胶装置，其特征在于碱煮部分的碱配制槽上部设有加料口、内部设有搅拌器，下端为锥形底并设有碱进液管道。

11.根据权利要求2所述，一种桑皮工业脱胶装置，其特征在于碱煮部分的碱煮槽上部设盖，内部设有蒸汽管道、碱煮框，底部设有碱进液管道、排液管道，外侧附带超声波。

12.根据权利要求11所述，一种桑皮工业脱胶装置，其特征在于碱煮框网目大小为40目，超声波总功率大于7000W，碱进液管道上设有耐碱泵和阀门，排液管道上设有阀门。

13.根据权利要求2，11所述，一种桑皮工业脱胶装置，其特征在于碱煮部分碱配制槽、碱煮槽、碱煮框、蒸汽管道、碱进液管道、排液管道材质均采用304耐碱不锈钢制作，板材厚度为2mm。