CN107938033B - 牛角瓜纤维的成条装置和成条方法 - Google Patents

牛角瓜纤维的成条装置和成条方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种牛角瓜纤维的成条装置和成条方法，成条装置包括成条筒、负压室和表面包覆金属针布的喂给刺辊和开松辊，以及与这些部件相连接的电机驱动装置和抽风风机，成条筒为旋转体且位于负压室内，其由一端开口的筒体和位于筒体外侧的筒轴组成，筒体由筒底、筒壁和连接二者的成条槽组成，筒轴与筒底的中心位置垂直连接；成条方法为纤维经过喂给刺辊和开松辊表面金属针布的梳理被分离成单纤维状态，在抽风风机产生的负压气流作用下，传输进入旋转的成条筒，并沿成条筒的筒壁内侧周向平行排列，在离心力的作用下，滑入成条槽内并叠合成环形的须条。该成条装置实现了纤维在较低损伤的情况下顺利成条，采用该装置的方法制得的牛角瓜纤维的品质高。

Description

牛角瓜纤维的成条装置和成条方法
技术领域
本发明属于纤维制备领域，具体涉及一种牛角瓜纤维的成条装置和成条方法。
背景技术
牛角瓜纤维是从牛角瓜的种子上生长出来的，主要由纤维素组成，属于天然植物纤维。牛角瓜纤维与木棉纤维类似，可替代木棉纤维用于纺织生产，织成的面料既有丝绸的滑爽质感，又有类似棉织物的透气性和舒适感，同时牛角瓜纤维的横截面的中空度较大，能够作为潜在的吸水吸油材料、保暖材料和浮力材料等，有着广阔的应用前景。
现有技术中的牛角瓜纤维的纺纱工艺中必须经过开清棉、梳棉、并条、制得粗纱和制得细纱等过程。如图1所示，传统的梳棉工艺中，纤维需要依次经过刺辊、分梳板、锡林、盖板和道夫的多次打击，尤其是纤维在锡林和盖板的工作区中会被锡林和盖板的针齿多次梳理打击，由于牛角瓜纤维的单纤维强度低，中空度为80～90％，胞壁细薄，具有刚性，因此，在此过程中，牛角瓜纤维多数会被针齿之间的梳理作用损伤而断裂或直接形成粉末，因此牛角瓜纤维通常不能使用传统的梳棉装置即盖板式梳理机进行梳理成条。此外，牛角瓜纤维一般较脆，其电子扫描纵向截面图和横向截面图如图2和3所示，从图中可以看出牛角瓜纤维纵向无转曲，表面过于光滑，因此牛角瓜纤维间扭转抱合作用小，在牵伸区不易受控制同时由于其抱合力较差，纤维流在道夫表面无法凝聚成一层纤维网，也就无法经喇叭口收拢成条，形成生条。
因此，研究一种能够在较低损伤的情况下实现牛角瓜纤维的顺利成条的成条装置和成条方法具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的是为了克服传统的梳棉装置和方法对牛角瓜纤维的损伤较大以及无法实现牛角瓜纤维的顺利成条的问题，提供了一种能够在较低损伤的情况下实现牛角瓜纤维的顺利成条的成条装置和成条方法。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
牛角瓜纤维的成条装置，包括喂给梳理部件、成条筒、电机驱动装置、负压室和抽风风机；
喂给梳理部件由喂给刺辊和开松辊组成，喂给刺辊和开松辊的表面包覆金属针布；
传统的梳棉机上纤维需要依次经过刺辊、分梳板、锡林、盖板和道夫的多次打击，尤其是纤维在锡林和盖板的工作区中被锡林和盖板的针齿多次梳理打击，在此过程中，牛角瓜纤维多数会被针齿之间的梳理作用损伤而断裂或直接形成粉末，因此牛角瓜纤维通常不能使用传统的梳棉装置即盖板式梳理机进行梳理成条；相比于传统的梳棉机，本发明的成条装置只有包覆有金属针布的喂给刺辊和开松辊对纤维进行了分梳打击，可对纤维流进行柔性梳理，减少纤维间的横向联系，提高纤维的取向度；
成条筒为旋转体，由筒体和筒轴组成；筒体一端开口，由筒底、筒壁和连接二者的成条槽组成，筒体的直径自筒口向成条槽逐渐增大；筒轴位于筒体的外侧，与筒底的中心位置垂直连接；
成条筒的筒轴通过皮带与电机驱动装置连接，由电机驱动装置通过皮带带动筒轴旋转；
成条筒位于负压室内，负压室与抽风风机连接，由抽风风机为其提供负压气流。
作为优选的技术方案：
如上所述的牛角瓜纤维的成条装置，所述喂给刺辊的直径为4～6cm，所述开松辊的直径为10～12cm。
如上所述的牛角瓜纤维的成条装置，所述喂给刺辊和开松辊的表面金属针布之间的最小距离为2～5mm。
如上所述的牛角瓜纤维的成条装置，所述筒体的截面形状由两侧边和连接两侧边的底边组成，侧边由顺序连接的段a、段b和圆弧组成，圆弧与底边连接，段a与底边延长线的夹角大于段b与底边延长线的夹角；
段a和段b为筒壁与截面的相交线，圆弧为成条槽与截面的相交线，底边为筒底与截面的相交线。
如上所述的牛角瓜纤维的成条装置，所述段a与底边延长线的夹角为45～60°，所述段b与底边延长线的夹角为20～40°。
如上所述的牛角瓜纤维的成条装置，所述截面为过筒体中心轴的截面，所述底边的长度为30～50cm，所述圆弧所在圆的直径为5～10mm，所述段a沿筒体中心轴方向的高度为6～8cm，所述段b沿筒体中心轴方向的高度为1～2cm。
如上所述的牛角瓜纤维的成条装置，所述成条装置还包括喂给帘、喂给刺辊室、开松辊室和喂给通道；
所述喂给帘的末端靠近喂给刺辊的喂入口，所述喂给刺辊位于喂给刺辊室内，所述开松辊位于开松辊室内，所述喂给通道分别与开松辊室和成条筒连通。
本发明还提供了一种采用如上所述的成条装置的成条方法，由于牛角瓜纤维取向度好，纤维表面光滑，无转曲，牛角瓜纤维之间横向联系较少，牛角瓜纤维经过喂给刺辊和开松辊表面金属针布的柔性梳理梳理后即被分离成单纤维状态，在抽风风机产生的负压气流作用下，传输进入旋转的成条筒，并沿成条筒的筒壁内侧周向平行排列，此时纤维间产生并合效应，同时在成条筒高速回转产生的离心力的作用下，纤维滑入成条槽内并叠合成环形的须条,有效解决了牛角瓜纤维抱合力差，无法顺利成条的问题。
作为优选的技术方案：
如上所述的成条方法，所述喂给刺辊的转速为5～50r/min，所述开松辊的转速为1000～3000r/min，所述负压气流的压力为-5000～-10000Pa，所述成条筒的转速为1000～3000r/min，所述成条的生条定量为10～25g/5m。传统梳棉方法的刺辊的转速很高，对纤维的打击作用属于握持打击，握持打击的特点是打击作用比较强，对纤维的损伤较为严重，纤维的损伤比较大，并且纤维在锡林和盖板之间会被锡林和盖板之间的针齿多次梳理，牛角瓜纤维多数会被针齿之间的梳理作用损伤而断裂或直接形成粉末，因此牛角瓜纤维通常不能使用传统的方法进行梳理成条。而本发明中喂给刺辊的转速较慢，对牛角瓜纤维产生的打击是自由打击，自由打击的特点是打击作用比较弱，对纤维的损伤比较小，因此，本发明解决了牛角瓜纤维在开松及梳理阶段就损伤较大的问题，使牛角瓜纤维在较低损伤的情况下顺利成条。
有益效果：
(1)本发明的一种牛角瓜纤维的成条装置，解决了牛角瓜纤维在开松及梳理阶段损伤较大的问题，使牛角瓜纤维在较低损伤的情况下顺利成条；
(2)本发明的一种牛角瓜纤维的成条方法，实现了牛角瓜纤维的顺利成条，且制得的牛角瓜纤维中的短纤维含量少，品质高。
附图说明
图1为现有技术的梳棉机结构示意图；
图2为牛角瓜纤维的纵向截面图；
图3为牛角瓜纤维的横向截面图；
图4为本发明的成条装置成条装置的结构示意图；
图5为本发明的喂给梳理部件的结构示意图；
图6为本发明成条筒的截面示意图；
其中，1-喂给帘，2-喂给刺辊，3-开松辊，4-喂给通道，5-成条筒，6-负压室，7-抽风风机，8-电机驱动装置，9-筒底，10-成条槽，11-筒轴，12-段a，13-段b。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的牛角瓜纤维的成条装置，如图4所示，包括喂给梳理部件、成条筒5、电机驱动装置8、负压室6和抽风风机7。
喂给梳理部件结构如图5所示，由喂给刺辊2和开松辊3组成，喂给刺辊2的直径为4～6cm，开松辊3的直径为10～12cm，喂给刺辊2和开松辊3的表面均包覆有金属针布，金属针布可以对纤维流进行柔性梳理，以减少纤维间的横向联系，提高纤维的取向度，金属针布之间的最小距离为2～5mm。
成条筒5为旋转体，成条筒的筒轴11通过皮带与电机驱动装置8连接，由电机驱动装置8通过皮带带动筒轴11旋转。
成条筒的截面示意图如图6所示，由筒体和筒轴11组成。筒体一端开口，由筒底9、筒壁和连接二者的成条槽10组成，筒体的直径自筒口向成条槽10逐渐增大，过筒体中心轴截取截面，由两侧边和连接两侧边的底边组成，侧边由顺序连接的段a 12、段b 13和圆弧组成，其中段a 12和段b 13为筒壁与截面的相交线，段a 12沿筒体中心轴方向的高度为6～8cm，段b 13沿筒体中心轴方向的高度为1～2cm，圆弧为成条槽10与截面的相交线，圆弧所在圆的直径为5～10mm，圆弧与底边连接，底边为筒底9与截面的相交线，其长度为30～50cm，段a 12与底边延长线的夹角为45～60°，段b 13与底边延长线的夹角为20～40°。筒轴11位于筒体的外侧，与筒底9中心位置垂直连接。
成条筒5位于负压室6内，负压室6与抽风风机7连接，由抽风风机7为其提供负压气流。
本发明的牛角瓜纤维的成条装置还包括喂给帘1、喂给刺辊室、开松辊室和喂给通道4。喂给刺辊2位于喂给刺辊室内，喂给帘1的末端靠近喂给刺辊2的喂入口，开松辊3位于开松辊室内，喂给通道4分别与开松辊室和成条筒5连通。
实施例1
采用上述牛角瓜纤维的成条装置进行成条的方法如下：首先将牛角瓜纤维经过喂给刺辊2和开松辊3表面金属针布的梳理被分离成单纤维状态，在抽风风机产生的负压气流作用下，传输进入旋转的成条筒，并沿成条筒的筒壁内侧周向平行排列，在离心力的作用下，滑入成条槽内并叠合成环形的须条，其中喂给刺辊2的转速为5r/min，开松辊3的转速为1000r/min，负压气流的压力为-8000Pa，成条筒的转速为3000r/min，成条的生条定量为20g/5m。
实施例2
采用上述牛角瓜纤维的成条装置进行成条的方法如下：首先将牛角瓜纤维经过喂给刺辊2和开松辊3表面金属针布的梳理被分离成单纤维状态，在抽风风机产生的负压气流作用下，传输进入旋转的成条筒，并沿成条筒的筒壁内侧周向平行排列，在离心力的作用下，滑入成条槽内并叠合成环形的须条，其中喂给刺辊2的转速为20r/min，开松辊3的转速为3000r/min，负压气流的压力为-5000Pa，成条筒的转速为3000r/min，成条的生条定量为25g/5m。
实施例3
采用上述牛角瓜纤维的成条装置进行成条的方法如下：首先将牛角瓜纤维经过喂给刺辊2和开松辊3表面金属针布的梳理被分离成单纤维状态，在抽风风机产生的负压气流作用下，传输进入旋转的成条筒，并沿成条筒的筒壁内侧周向平行排列，在离心力的作用下，滑入成条槽内并叠合成环形的须条，其中喂给刺辊2的转速为45r/min，开松辊3的转速为2000r/min，负压气流的压力为-10000Pa，成条筒的转速为1000r/min，成条的生条定量为10g/5m。
实施例4
采用上述牛角瓜纤维的成条装置进行成条的方法如下：首先将牛角瓜纤维经过喂给刺辊2和开松辊3表面金属针布的梳理被分离成单纤维状态，在抽风风机产生的负压气流作用下，传输进入旋转的成条筒，并沿成条筒的筒壁内侧周向平行排列，在离心力的作用下，滑入成条槽内并叠合成环形的须条，其中喂给刺辊2的转速为50r/min，开松辊3的转速为2000r/min，负压气流的压力为-9000Pa，成条筒的转速为1000r/min，成条的生条定量为15g/5m。
实施例5
采用上述牛角瓜纤维的成条装置进行成条的方法如下：首先将牛角瓜纤维经过喂给刺辊2和开松辊3表面金属针布的梳理被分离成单纤维状态，在抽风风机产生的负压气流作用下，传输进入旋转的成条筒，并沿成条筒的筒壁内侧周向平行排列，在离心力的作用下，滑入成条槽内并叠合成环形的须条，其中喂给刺辊2的转速为30r/min，开松辊3的转速为1000r/min，负压气流的压力为-5000Pa，成条筒的转速为2000r/min，成条的生条定量为24g/5m。
实施例6
采用上述牛角瓜纤维的成条装置进行成条的方法如下：首先将牛角瓜纤维经过喂给刺辊2和开松辊3表面金属针布的梳理被分离成单纤维状态，在抽风风机产生的负压气流作用下，传输进入旋转的成条筒，并沿成条筒的筒壁内侧周向平行排列，在离心力的作用下，滑入成条槽内并叠合成环形的须条，其中喂给刺辊2的转速为15r/min，开松辊3的转速为3000r/min，负压气流的压力为-10000Pa，成条筒的转速为1000r/min，成条的生条定量为12g/5m。
利用本发明的成条装置，牛角瓜纤维喂给刺辊速度较慢，对牛角瓜纤维产生的打击作用比较弱，对纤维的损伤比较小，且喂给刺辊的低转速对牛角瓜纤维的损伤作用也比较小，并充分利用牛角瓜纤维抱合力比较差、离散性较好等特点，牛角瓜纤维经过喂给刺辊喂入及初步开松后，经过表面包覆有金属针布的开松辊在较低的转速下即可开松成单纤维状态，实现了牛角瓜纤维的顺利成条，解决了牛角瓜纤维在开松及梳理阶段损伤较大的问题，使牛角瓜纤维在较低损伤的情况下顺利成条，因此本发明成条方法具有广泛的应用前景。

Claims (5)

1.牛角瓜纤维的成条方法，其特征是：采用牛角瓜纤维的成条装置，牛角瓜纤维的成条装置，包括喂给梳理部件、成条筒、电机驱动装置、负压室和抽风风机；喂给梳理部件由喂给刺辊和开松辊组成，喂给刺辊和开松辊的表面包覆金属针布；成条筒为旋转体，由筒体和筒轴组成；筒体一端开口，由筒底、筒壁和连接二者的成条槽组成，筒体的直径自筒口向成条槽逐渐增大；筒轴位于筒体的外侧，与筒底的中心位置垂直连接；成条筒的筒轴通过皮带与电机驱动装置连接；成条筒位于负压室内，负压室与抽风风机连接；
所述筒体的截面形状由两侧边和连接两侧边的底边组成，侧边由顺序连接的段a、段b和圆弧组成，圆弧与底边连接，段a与底边延长线的夹角大于段b与底边延长线的夹角；
段a和段b为筒壁与截面的相交线，圆弧为成条槽与截面的相交线，底边为筒底与截面的相交线；
所述段a与底边延长线的夹角为45～60°，所述段b与底边延长线的夹角为20～40°；
牛角瓜纤维的成条方法为：牛角瓜纤维经过喂给刺辊和开松辊表面金属针布的梳理被分离成单纤维状态，在抽风风机产生的负压气流作用下，传输进入旋转的成条筒，并沿成条筒的筒壁内侧周向平行排列，在离心力的作用下，滑入成条槽内并叠合成环形的须条；
所述喂给刺辊的转速为5～50r/min，所述开松辊的转速为1000～3000r/min，所述负压气流的压力为-5000～-10000Pa，所述成条筒的转速为1000～3000r/min，所述成条的生条定量为10～25g/5m。
2.根据权利要求1所述的牛角瓜纤维的成条方法，其特征在于，所述喂给刺辊的直径为4～6cm，所述开松辊的直径为10～12cm。
3.根据权利要求1或2所述的牛角瓜纤维的成条方法，其特征在于，所述喂给刺辊和开松辊的表面金属针布之间的最小距离为2～5mm。
4.根据权利要求1所述的牛角瓜纤维的成条方法，其特征在于，所述截面为过筒体中心轴的截面，所述底边的长度为30～50cm，所述圆弧所在圆的直径为5～10mm，所述段a沿筒体中心轴方向的高度为6～8cm，所述段b沿筒体中心轴方向的高度为1～2cm。
5.根据权利要求1所述的牛角瓜纤维的成条方法，其特征在于，所述成条装置还包括喂给帘、喂给刺辊室、开松辊室和喂给通道；
所述喂给帘的末端靠近喂给刺辊的喂入口，所述喂给刺辊位于喂给刺辊室内，所述开松辊位于开松辊室内，所述喂给通道分别与开松辊室和成条筒连通。
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