CN108691210A - 一种水性生态合成革干法生产装置 - Google Patents

Abstract

一种水性生态合成革干法生产装置，包括放卷装置、纠偏装置、储料装置、烫平装置、轧平装置、刮涂装置、第一自动上针装置、电加热烘箱、第一天然气烘箱、第一压辊装置、第一水冷却装置、印花装置、第二自动上针装置、第二天然气烘箱、切边装置、第二压辊装置、辐射电加热装置、压花装置、第二水冷却装置、收卷装置、控制柜。本发明在生产过程中采用以水基树脂和助剂替代传统的溶剂型树脂和助剂工艺路线，直接在基布上涂覆发泡层，无二次污染，再采用天然气烘干工艺，干燥速度快，生产效率高；控制器对产品生产过程中的工艺参数如温度、张力、车速等进行自动控制，提高了产品质量，实现了合成革行业的安全、节能、环保、高效率。

Description

一种水性生态合成革干法生产装置

技术领域

本发明涉及合成革生产设备技术领域，具体为一种水性生态合成革干法生产装置。

背景技术

目前，市场上传统制革生产线制作的合成革主要有①油性PU面层+PVC发泡层+油性PU胶+基布；②油性PU面层+油性PU中层+油性PU胶+基布；③油性PU面层+油性PU胶+油性“贝斯”等3大种类。油性PU树脂含有大量的二甲基甲酰胺等化学溶剂，PVC发泡层和油性“贝斯”原料本身和生产过程中都会产生污染，得到的革制品因含有游离态的异氰酸根对消费者会造成身体伤害。

目前，市场上出现了一种可制作水性生态合成革的水性聚氨酯树脂，水性聚氨酯树脂以水为分散介质，不含有毒、有害的化学溶剂，不会给周围环境和现场操作人员带来污染和伤害；另外，成品革中不含游离态的异氰酸根，对消费者也不会带来身体危害。因此，水性聚氨酯树脂是一种安全环保的合成革用树脂。

目前，市场上的水性合成革的湿法生产工艺主要是使用水性聚氨酯先在革基布上进行涂层，再在含有氯化钙的水中进行凝固固化，在经反复多次水洗、干燥制成半成品，再经后整理制成全水性合成革。此湿法工艺存在的不足之处是：

(1)产生大量含盐废水，直接造成环境污染，成本高；

(2)生产效率低，能耗高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种水性生态合成革干法生产装置，具有能耗低、效率高、环保性能好的特点。

本发明的技术方案是：一种水性生态合成革干法生产装置，包括放卷装置、纠偏装置、储料装置、烫平装置、轧平装置、刮涂装置、第一自动上针装置、电加热烘箱、第一天然气烘箱、第一压辊装置、第一水冷却装置、印花装置、第二自动上针装置、第二天然气烘箱、切边装置、第二压辊装置、辐射电加热装置、压花装置、第二水冷却装置、收卷装置、控制柜，其特征在于：所述放卷装置顺序连接纠偏装置、储料装置、烫平装置、轧平装置、刮涂装置、第一自动上针装置、电加热烘箱、第一天然气烘箱、第一压辊装置、第一水冷却装置、印花装置、第二自动上针装置、第二天然气烘箱、切边装置、第二压辊装置、辐射电加热装置、压花装置、第二水冷却装置、收卷装置，所述电加热烘箱内设置有电加热温度传感器、电加热管，电加热温度传感器用于检测电加热烘箱内气体的温度信息，第一天然气烘箱设置有第一温度传感器、第一燃烧器、第一风机，第一温度传感器用于检测第一天然气烘箱内气体的温度信息，第二天然气烘箱设置有第二温度传感器、第二燃烧器、第二风机，第二温度传感器用于检测第二天然气烘箱内气体的温度信息，放卷装置设置有放卷电机、放卷速度传感器，放卷速度传感器用于检测放卷的速度信息，收卷装置设置有收卷电机、收卷速度传感器，收卷速度传感器用于检测收卷的速度信息，轧平装置设置有轧平摆杆，轧平摆杆上设置有轧平张力传感器，轧平张力传感器用于检测轧平时的张力信息，压花装置设置有压花摆杆，压花摆杆上设置有压花张力传感器，压花张力传感器用于检测压花时的张力信息，所述控制柜内设置有控制器，控制器与电加热温度传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、轧平张力传感器、压花张力传感器、放卷速度传感器、收卷速度传感器、第一变频器、第二变频器、第三变频器、第四变频器、显示模块、报警模块电连接，电加热管接收控制器发出的温度控制信号，调节电加热管产生不同的气体温度，第一燃烧器接收控制器发出的温度控制信号，调节第一燃烧器产生不同的气体温度，第一变频器接收控制器发出的温度控制信号，调节第一风机的送风量，第二燃烧器接收控制器发出的温度控制信号，调节第二燃烧器产生不同的气体温度，第二变频器接收控制器发出的温度控制信号，调节第二风机的送风量，轧平气动比例控制阀接收控制器发出的张力控制信号，调节轧平摆杆的送布张力，压花气动比例控制阀接收控制器发出的张力控制信号，调节压花摆杆的送布张力，第三变频器接收控制器发出的速度控制信号，调节放卷装置的车速，第四变频器接收控制器发出的速度控制信号，调节收卷装置的车速，所述控制器接收电加热温度传感器、第一温度传感器、第二温度传感器输出的温度信息，判断温度信息是否在预设温度值内，若温度信息超过预设温度值，则发出报警控制信号，显示模块接收控制器发出的温度信息、张力信息、车速信息，并进行相关显示，控制器与触摸屏通信连接。

其进一步特征在于：所述电加热烘箱、第一天然气烘箱、第二天然气烘箱的顶部都设有废气及水蒸气净化装置，废气及水蒸气净化装置包括风机、塑烧板除尘器、排气管，废气及水蒸气净化装置用于将合成革烘干过程中产生的废气及水蒸气净化后排出。

本发明的有益效果是：本发明提供一种水性生态合成革干法生产装置，该装置在生产过程中采用以水基树脂和助剂替代传统的溶剂型树脂和助剂工艺路线，直接在基布上涂覆发泡层，无二次污染，再采用天然气烘干工艺，干燥速度快，生产效率高；控制器对产品生产过程中的工艺参数如温度、张力、车速等进行自动控制，提高了产品质量，生产速度提高至20～25m/min；产品通过SGS的环保检测，完全符合国际上大多数国家的环保要求；采用废气及水蒸气净化装置，给现场操作人员一个舒适的干燥环境，实现了合成革行业的安全、节能、环保、高效率。

附图说明

图1为本发明一个实施例中水性生态合成革干法生产装置第一段的示意图；

图2为本发明一个实施例中水性生态合成革干法生产装置第二段的示意图；

图3为本发明一个实施例中水性生态合成革干法生产装置第三段的示意图；

图4为本发明一个实施例中水性生态合成革干法生产装置第四段的示意图；

图5为本发明一个实施例中水性生态合成革干法生产装置第五段的示意图；

图6为本发明一个实施例中水性生态合成革干法生产装置第六段的示意图；

图7为图1中件4烫平装置的结构放大示意图；

图8为图1中件5轧平装置的结构放大示意图；

图9为图1中件6刮涂装置的结构放大示意图；

图10为图2中件7第一自动上针装置的结构放大示意图；

图11为图4中件10第一压辊装置的结构放大示意图；

图12为图4中件12印花装置的结构放大示意图。

图13为图6中件18压花装置的结构放大示意图。

图14是本发明控制系统的原理框图。

图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14中，1.放卷装置，2.纠偏装置，3.储料装置，4.烫平装置，5.轧平装置，6.刮涂装置，7.第一自动上针装置，8.电加热烘箱，9.第一天然气烘箱，10.第一压辊装置，11.第一水冷却装置，12.印花装置，13.第二自动上针装置，14.第二天然气烘箱，15.切边装置，16.第二压辊装置，17.辐射电加热装置，18.压花装置，19.第二水冷却装置，20.收卷装置，21.基布，22.合成革，23.废气及水蒸气净化装置，24.风机，25.塑烧板除尘器，26.排气管，27.控制柜，28.控制器，29.电加热温度传感器，30.第一温度传感器，31.第二温度传感器，32.轧平张力传感器，33.压花张力传感器，34.放卷速度传感器，35.收卷速度传感器，36.电加热管，37.第一变频器，38.第一风机，39.第一燃烧器，40.第二变频器，41.第二风机，42.第二燃烧器，43.轧平气动比例控制阀，44.压花气动比例控制阀，45.第三变频器，46.放卷电机，47.第四变频器，48.收卷电机，49.显示模块，50.报警模块，51.触摸屏，52.轧平摆杆，53.压花摆杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6分别示出了本实施例的水性生态合成革干法生产装置的第一段、第二段、第三段、第四段、第五段、第六段，这六段合起来共同构成本实施例的水性生态合成革干法生产装置，结合参考图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14所示，本发明中一种水性生态合成革干法生产装置，包括放卷装置1、纠偏装置2、储料装置3、烫平装置4、轧平装置5、刮涂装置6、第一自动上针装置7、电加热烘箱8、第一天然气烘箱9、第一压辊装置10、第一水冷却装置11、印花装置12、第二自动上针装置13、第二天然气烘箱14、切边装置15、第二压辊装置16、辐射电加热装置17、压花装置18、第二水冷却装置19、收卷装置20、控制柜27，其特征在于：所述放卷装置1顺序连接纠偏装置2、储料装置3、烫平装置4、轧平装置5、刮涂装置6、第一自动上针装置7、电加热烘箱8、第一天然气烘箱9、第一压辊装置10、第一水冷却装置11、印花装置12、第二自动上针装置13、第二天然气烘箱14、切边装置15、第二压辊装置16、辐射电加热装置17、压花装置18、第二水冷却装置19、收卷装置20，所述电加热烘箱8内设置有电加热温度传感器29、电加热管36，电加热温度传感器29用于检测电加热烘箱8内气体的温度信息，第一天然气烘箱9设置有第一温度传感器30、第一燃烧器39、第一风机38，第一温度传感器30用于检测第一天然气烘箱9内气体的温度信息，第二天然气烘箱14内设置有第二温度传感器31、第二燃烧器42、第二风机41，第二温度传感器31用于检测第二天然气烘箱14内气体的温度信息，放卷装置1设置有放卷电机46、放卷速度传感器34，放卷速度传感器34用于检测放卷的速度信息，收卷装置20设置有收卷电机48、收卷速度传感器35，收卷速度传感器35用于检测收卷的速度信息，轧平装置5设置有轧平摆杆52，轧平摆杆52上设置有轧平张力传感器32，轧平张力传感器32用于检测轧平的张力信息，压花装置18设置有压花摆杆53，压花摆杆53上设置有压花张力传感器33，压花张力传感器33用于检测压花的张力信息，所述控制柜27内设置有控制器28，控制器28与电加热温度传感器29、第一温度传感器30、第二温度传感器31、轧平张力传感器32、压花张力传感器33、放卷速度传感器34、收卷速度传感器35、第一变频器37、第二变频器40、第三变频器45、第四变频器47、显示模块49、报警模块50电连接；

电加热管36接收控制器28发出的温度控制信号，调节电加热管36产生不同的气体温度；

第一燃烧器39接收控制器28发出的温度控制信号，调节第一燃烧器39火头的大小从而产生不同的气体温度，第一变频器37接收控制器28发出的温度控制信号，调节第一风机38的转速从而改变第一风机38的送风量，使第一天然气烘箱9内的温度在预设定温度值内；

第二燃烧器42接收控制器28发出的温度控制信号，调节第二燃烧器42火头的大小从而产生不同的气体温度，第二变频器40接收控制器28发出的温度控制信号，调节第二风机41的转速从而改变第二风机41的送风量，使第二天然气烘箱14内的温度在预设定温度值内；

轧平气动比例控制阀43接收控制器28发出的张力控制信号，调节轧平摆杆52的送布张力，使送布张力在预设定张力值内；压花气动比例控制阀44接收控制器28发出的张力控制信号，调节压花摆杆53的送布张力，使送布张力在预设定张力值内；

第三变频器45接收控制器28发出的速度控制信号，调节放卷装置1的车速，使车速在20～25m/min内；第四变频器47接收控制器28发出的速度控制信号，调节收卷装置20的车速，使车速在20～25m/min内；

所述控制器28接收电加热温度传感器29输出的温度信息，判断温度信息是否在预设温度值内，若温度信息超过预设温度值(例如预设温度值为50℃、70℃、90℃等)，则发出报警控制信号；

所述控制器28接收第一温度传感器30输出的温度信息，判断温度信息是否在预设温度值内，若温度信息超过预设温度值(例如预设温度值为100℃、130℃、160℃等)，则发出报警控制信号；

所述控制器28接收第二温度传感器31输出的温度信息，判断温度信息是否在预设温度值内，若温度信息超过预设温度值(例如预设温度值为100℃、130℃、160℃等)，则发出报警控制信号；

报警模块50为声音报警模块50，显示模块49接收控制器28发出的温度信息、张力信息、车速信息，并进行相关显示；显示模块49为液晶显示屏，另外，可设定极限温度，第一风机38、第二风机41吹出风的温度超出极限温度时，报警模块50开始报警，安全可靠。控制器28与触摸屏51通信连接；

其进一步特征在于：所述电加热烘箱8、第一天然气烘箱9、第二天然气烘箱14的顶部都设有废气及水蒸气净化装置23，废气及水蒸气净化装置23包括风机24、塑烧板除尘器25、排气管26，废气及水蒸气净化装置23用于将合成革22烘干过程中产生的废气及水蒸气净化后排出。

下面结合本发明描述一种水性生态合成革干法生产过程：

(1)、放卷：在放卷装置1，将基布21打开、摊平；

(2)、纠偏：开卷后的基布21进入纠偏装置2纠偏，作用是防止基布21走偏；

(3)、储料：进入储料装置3储料，作用是为了保证在换卷时不停顿，确保生产设备的连续生产；

(4)、烫平：采用三辊电加热烫平基布21，控制基布21中的水份，达到预处理的作用；

(5)、轧平：采用轧平装置5轧平布，确保基布21布面平整，达到预处理的作用；

(6)、刮涂：将配制好的水性聚氨酯涂层液通过智能动态泡沫发生器制成15倍涂层泡沫体，再将涂层泡沫体涂敷到基布21上，涂敷方式为刀涂，涂敷量由计算机精确控制，涂敷厚度为300～450g/m²；

(7)、第一次自动上针：涂敷完成后将合成革22二边扎到烘箱针板上；

(8)、电加热烘干：通过电加热烘箱8烘干合成革22上水份，电加热烘箱8长15米，烘箱内设置50℃、70℃、90℃三个由低到高的温区，每个温区分别通过调节该温区内的电加热管的功率来保持该温区的设置温度(即50℃、70℃、90℃)，三个温区设置长度分别为3米、6米、6米，车速控制为20～25m/min，在存在温差梯度的环境中烘干合成革22，水份能够很缓和的通过涂层中毛细孔向外挥发，避免了水份在高温环境中极速蒸发冲破皮面，造成皮面凹凸不平，布满破裂的气孔，从而影响皮革的质量。安装于烘箱顶部的废气及水蒸气净化装置23用于将合成革22烘干过程中产生的废气及水蒸气净化后排出电加热烘箱外；

(9)、天然气烘干：通过第一天然气烘箱9烘干合成革22上水份，第一天然气烘箱9长30米，烘箱内设置100℃、130℃、160℃三个由低到高的温区，每个温区分别通过调节该温区内的天然气用量来保持该温区的设置温度(即100℃、130℃、160℃)，三个温区设置长度分别为9米、9米、12米，车速控制为20～25m/min，在存在温差梯度的环境中烘干合成革22，水份能够很缓和的通过涂层中毛细孔向外挥发，避免了水份在高温环境中极速蒸发冲破皮面，造成皮面凹凸不平，布满破裂的气孔，从而影响皮革的质量，安装于烘箱顶部的废气及水蒸气净化装置23用于将合成革22烘干过程中产生的废气及水蒸气净化后排出天然气烘箱外；

(10)、压辊：通过第一压辊装置10将烘干后的合成革22压实，使水性聚氨酯涂层牢固贴于合成革22的表面，提高涂层强度，保证涂层质量；

(11)、冷却：合成革22通过第一水冷却装置11冷却；

(12)、表面印花：将合成革22表面印花，得到各种不同风格的水性聚氨酯生态合成革22；

(13)、第二次自动上针：将表面印花完成后的水性聚氨酯生态合成革22二边扎到烘箱针板上；

(14)、天然气烘干：通过第二天然气烘箱14烘干表面印花后的水性聚氨酯生态合成革22上的水份，第二天然气烘箱14长24米，烘箱内设置100℃、130℃、160℃三个由低到高的温区，每个温区分别通过调节该温区内的天然气用量来保持该温区的设置温度(即100℃、130℃、160℃)，三个温区设置长度分别为6米、9米、9米，车速控制为15～20m/min，在存在温差梯度的环境中烘干合成革22，水份能够很缓和的通过涂层中毛细孔向外挥发，避免了水份在高温环境中极速蒸发冲破皮面，造成皮面凹凸不平，布满破裂的气孔，从而影响皮革的质量，安装于烘箱顶部的废气及水蒸气净化装置23用于将合成革22烘干过程中产生的废气及水蒸气净化后排出天然气烘箱外；

(15)、切边：切除水性聚氨酯生态合成革22的布边；

(16)、压辊：使水性聚氨酯生态合成革22布面平整，保证质量；

(17)、辐射电加热及压花：对水性聚氨酯生态合成革22表面进行辐射电加热，通过一对主动胶辊、被动胶辊对水性聚氨酯生态合成革22的花型进行后整理；车速控制为20～25m/min，压辊压力为400～500Kg/m²；

(18)、冷却：通过第二水冷却装置19冷却；

(19)、收卷：水性生态合成革22进入收卷装置20收卷为成品。

Claims (2)

1.一种水性生态合成革干法生产装置，包括放卷装置、纠偏装置、储料装置、烫平装置、轧平装置、刮涂装置、第一自动上针装置、电加热烘箱、第一天然气烘箱、第一压辊装置、第一水冷却装置、印花装置、第二自动上针装置、第二天然气烘箱、切边装置、第二压辊装置、辐射电加热装置、压花装置、第二水冷却装置、收卷装置、控制柜，其特征在于：所述放卷装置顺序连接纠偏装置、储料装置、烫平装置、轧平装置、刮涂装置、第一自动上针装置、电加热烘箱、第一天然气烘箱、第一压辊装置、第一水冷却装置、印花装置、第二自动上针装置、第二天然气烘箱、切边装置、第二压辊装置、辐射电加热装置、压花装置、第二水冷却装置、收卷装置，所述电加热烘箱内设置有电加热温度传感器、电加热管，电加热温度传感器用于检测电加热烘箱内气体的温度信息，第一天然气烘箱设置有第一温度传感器、第一燃烧器、第一风机，第一温度传感器用于检测第一天然气烘箱内气体的温度信息，第二天然气烘箱设置有第二温度传感器、第二燃烧器、第二风机，第二温度传感器用于检测第二天然气烘箱内气体的温度信息，放卷装置设置有放卷电机、放卷速度传感器，放卷速度传感器用于检测放卷的速度信息，收卷装置设置有收卷电机、收卷速度传感器，收卷速度传感器用于检测收卷的速度信息，轧平装置设置有轧平摆杆，轧平摆杆上设置有轧平张力传感器，轧平张力传感器用于检测轧平时的张力信息，压花装置设置有压花摆杆，压花摆杆上设置有压花张力传感器，压花张力传感器用于检测压花时的张力信息，所述控制柜内设置有控制器，控制器与电加热温度传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、轧平张力传感器、压花张力传感器、放卷速度传感器、收卷速度传感器、第一变频器、第二变频器、第三变频器、第四变频器、显示模块、报警模块电连接，电加热管接收控制器发出的温度控制信号，调节电加热管产生不同的气体温度，第一燃烧器接收控制器发出的温度控制信号，调节第一燃烧器产生不同的气体温度，第一变频器接收控制器发出的温度控制信号，调节第一风机的送风量，第二燃烧器接收控制器发出的温度控制信号，调节第二燃烧器产生不同的气体温度，第二变频器接收控制器发出的温度控制信号，调节第二风机的送风量，轧平气动比例控制阀接收控制器发出的张力控制信号，调节轧平摆杆的送布张力，压花气动比例控制阀接收控制器发出的张力控制信号，调节压花摆杆的送布张力，第三变频器接收控制器发出的速度控制信号，调节放卷装置的车速，第四变频器接收控制器发出的速度控制信号，调节收卷装置的车速，所述控制器接收电加热温度传感器、第一温度传感器、第二温度传感器输出的温度信息，判断温度信息是否在预设温度值内，若温度信息超过预设温度值，则发出报警控制信号，显示模块接收控制器发出的温度信息、张力信息、车速信息，并进行相关显示，控制器与触摸屏通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种水性生态合成革干法生产装置，其特征在于：所述电加热烘箱、第一天然气烘箱、第二天然气烘箱的顶部都设有废气及水蒸气净化装置，废气及水蒸气净化装置包括风机、塑烧板除尘器、排气管，废气及水蒸气净化装置用于将合成革烘干过程中产生的废气及水蒸气净化后排出。