CN1103609A - 可持续均匀供绒垂直植绒的皮革植绒机 - Google Patents

Abstract

本发明属于皮革静电加工机械技术领域，涉及一 台植绒机。该机有效的解决了下供绒时，不会飞绒毛 在储供绒盒表面沉积和静电场中绒毛自身重力、静电 引力、空气旋力的分离利用问题。实现了整电场面积 上持续均匀供给绒毛，和为单根绒毛提供调整轴向、 均匀分立，垂直飞升植绒的动力。植出了绒毛均匀密 度＞通常植绒密度的绒面。所以，它特别适合为伤 残次皮革植一层绒毛以掩饰皮革伤残缝补痕迹，制成 杂色绒面服装革、箱包革面料。

Description

可持续均匀供绒垂直植绒的皮革植绒机

本发明属于皮革静电加工机械技术领域。

本发明涉及一种可以持续均匀供给电场绒毛，绒毛垂直植入基料的静电植绒设备。由于该机能够持续均匀供给绒毛并使绒毛调整轴向、均匀分立、垂直植入基料，其植出的绒面绒毛均匀密度大于通常植绒绒面绒毛的均匀密度，因此，它特别适合于为缝补后的伤残次皮革或其拼缝材料植一层绒毛，以掩饰其伤残缝补痕迹，制成杂色绒面皮革面料。

在制革生产中，由于机械和化学作用，有50％以上的成品、半成品皮革，带有轻重程度不同的伤残缺损。牛马猪皮，利用现代剖薄设备，在剖取面革后，还可把纤维层剖制成二、三层带伤残缺陷的肉里次革。要把这种伤残次皮革加工成面革，可以运用现代技术和材料，在无缺损的次皮表面涂粘合剂后，再贴上一层人工合成材料的薄膜，制成贴膜革；也可以将伤、残皮的真皮层除掉，把纤维层粉碎成皮纤维粉末，再加入粘合剂，压碾成再生革；也可以把伤残缺损部位缝补完整，把小块拼缝成大块，然后再植上一层绒毛，制成杂色绒面革。对于伤残次革来说，既要保持其真皮的自然生物制品特性，又要掩饰其伤残拼缝痕迹，后一种方法是可取的。但是，在实施这一工艺时会遇到这样的问题，当使用通常的植绒设备和30-1.5D绒毛植绒时，绒面绒毛密度通常只有20根/mm²左右，皮面缝补的伤残痕迹，仍可透过绒毛间隙显现出来。但是，要提高绒面绒毛的均匀密度，这便涉及到通常的静电植绒机械设计技术领域里两个难度较大的问题：一是，植绒机在其电场整面积上持续均匀供给植绒电场绒毛的功能；二是，植绒机为单根绒毛提供使其调整轴向、均匀分立并垂直植入皮面的动力。因为，当设定绒面绒毛的均匀密度＞25根/mm²时，一根1mm长的绒毛倒下，便会占据5根绒毛的位置无法植入，若绒毛平均倾斜15度，便可使绒毛密度减少1/2。而绒毛在电场中运动的轴向和方向，在通常的植绒机内，是受自身重力、静电引力、空气涡流旋力三种力量综合影响的结果。由于这三种力作用于绒毛的方式、方向、位置、分量和时间均不一致，所以，要保证绒毛垂直植入植绒基料是困难的。也就是说，要提高绒毛植入皮面的垂直程度，就必须在植绒机设计时，赋予它一种功能，使它能够克服重力，降低或消除气流旋力对绒毛在植绒静电场中的运动轴向、运动方向、运动速度的影响，并能够单纯使用静电引力，给单根绒毛提供调整轴向、均匀分立、垂直极板飞升、垂直植入植绒基料的动力。

提高植绒绒面绒毛的均匀密度，是为有效掩饰伤残次皮的拼补缝合痕迹才涉及到的技术问题。根据93年9月国家专利信息库检索结果(见附件1)，已有的静电植绒机设计中，尚没有系统解决在整电场面积上持续均匀供给绒毛和克服自身重力，降低空气涡流旋力对绒毛运动轴向、方向、速度的影响，以提高植绒绒面绒毛均匀密度的技术方案。在已有工业生产用植绒机设计技术方案中，通常的做法，是把设计的着眼点放在，提高振动网筛和电动毛刷，向电场均匀供撒绒毛的功能方面。如第七届国际植绒学术讨论会上提出的《连续植绒时机械对绒毛均匀分布的影响》论文(见附件2)，提供了一个毛刷筛网撒绒，绒毛下落植绒的技术方案。现在进口和国产的工业生产用机，多是沿用这一技术方案的思路设计的。虽然这种机型，在向电场持续均匀供撒绒毛的功能方面有了显著的提高，但是由于绒毛是从在上极电浑线之上筛落下来的，绒毛在向从下极板上通过的植绒基料下落时，首先要以任意轴向沿重力线自由下落一段，然后通过上极的负极高压电浑线进入静电场，接受重力，静电引力和设备运转形成的空气涡流旋力的综合影响，继续向植绒基料运行。由于这三种力对绒毛作用的方向、方式、位置、分量和时间均不一致。所以，绒毛植入基料的垂直程度是不固定的。况且，在绒毛商品中，总会混有一些电着处理得不好的绒毛和一些电着处理剂失效的绒毛。这些绒毛被筛落下来后，既便通过电浑线进入静电场，也不能够被极化。静电引力对它的轴向，方向将不产生影响。在这种条件下，要让绒毛垂直植入基料是困难的。有倾斜绒毛植出的绒面，绒毛密度就稀而不匀。当然，如果不着眼于掩饰伤残皮的缝补痕迹，在这种条件下植出的绒面，其绒毛密度也是可以成为合格的绒面商品的。又如美国专利4,311,113号(见附件3)，虽然解决了持续均匀供绒问题，但并没有解决绒毛运动轴向和方向问题。再如我们曾提出的一个技术方案：“间歇式毛皮植绒静电装置”，专利号89203459。这一技术方案提供的下供绒，绒毛上飞植绒的装置比较好的解决了静电场内的重力、静电引力分离和消除空气旋力问题，给单根绒毛提供了调整毛轴向，使其垂直植入皮面的动力。但把该专利提供的装置应用于工业生产领域时，便出现了这样的问题：通常用于植绒的化纤绒毛是一种绝缘材料，需要使用电着剂处理，才具备在静电感应下极化被异极吸引，被同极排斥的能力。但是，在通常合格的绒毛商品中，也会混有一些电着处理不好的绒毛，植绒生产中，也常有一些绒毛因存管不当，使原有电着剂失效。这些质差绒毛，如果使用通常的上供绒，筛网撒落植绒的设备植绒时，便不会给生产操作和产品质量带来间题，但使用89203459专利提供的下供绒，绒毛上飞植绒的装置植绒时，便会造成严重技术障碍。因为这些绒毛，既便在3kv/cm高压静电场中，也不能受静电感应而极化。因此，它既不具备受异极吸引而飞升植绒的能力，也不具有受同极性相互排斥作用力而使绒毛分散，均匀分立和调整绒毛轴向使之平行于电通线，垂直于皮面植绒的功能。植绒时，储供绒盒绒毛层表面，在高压静电场力作用下，电着处理有效的绒毛，立即均均分立，垂直飞升植绒，而混杂其中的未经电着处理或电着剂失效的绒毛，便不能飞升，并被分离出来，沉积在储供绒盒绒毛层表面，而且随着植绒时间延长，这种不会飞的绒毛便越积越厚，进而把储供绒盒绒毛层表面覆盖起来。在它的覆盖阻隔下，电场内绒毛飞升的均匀密度也随之逐渐下降到植绒允可的限度以下。同时，89203459专利提供的间歇式毛皮植绒静电装置，它虽然有效的消除了影响绒毛垂直植入的空气涡流，控制了绒毛向外飞溢对生产环境造成的污染，但是，也正是这种密封式的间歇植绒装置，每进行一块植绒，工人就必须进行一次上极释放残余电荷，进行一次供绒盒的升降操作，影响了工业生产的连续作业，增加了工人带电操作的劳动。

本发明的目的，就是要在已有技术方案的基础上，提供一种改进的其植绒密度可以掩饰伤残次皮革缝补痕迹的静电植绒机。它仅在储供绒盒内增加一个可随机作往复滚动的刺磙，便有效的防止了不会飞的绒毛在储供绒盒内绒毛层表面形成沉积覆盖层，实现了向整电场面积上持续均匀供给绒毛，和绒毛调整轴向、均匀分立、垂直飞升、垂直植入的动作。它用一个整机罩壳，取代原有的升降开闭装置，不但免除了人工频繁的近高压电场升降开闭操作，还实现了植绒全过程的自动连续作业，防止了电离粉尘、带电绒毛飞溢对生产环境的污染和外界电场及干湿空气、灰尘杂质对植绒静电场的干扰。

本发明的目的是这样实现的：在有两块水平平行对应导体板构成的静电场的下极板四周，加上高度不小于5cm的绝缘栅板，制成储供绒毛盒，下极板接地线，上极板接通负极高压直流电源，组成植绒静电场。上下极板的工作长度，是根据机器运转速度和必须的有效植绒时间而择定的。植绒皮的运行速度应＜4cm/秒，当＞4cm/秒时，便会在静电场中形成影响绒毛运动轴向、方向的空气涡流。有效的植绒时间，一般应保持12-16秒，之间，植绒时间过长或过短均达不到予期的有效植绒密度。根据上述条件，极板长度可在50cm-70cm之间选择。极板的宽度，根据通常的皮革宽度一般应＞100cm。在电场之前，设置电机、主传动轮，传输带，组成整机的运转传输系统。在电场的储供绒毛盒内设置绒毛层的搅拌装置。该装置的搅拌器，可以是一个埋在绒毛层内的网状振荡栅，也可以是一个其长与极板宽相等的刺磙，该刺磙有一个吊架，吊架通过设在机侧的摆臂、连杆、偏轮与主动轮衔接，带动刺磙在储供绒毛盒绒毛层上作前后往复滚动，从而不断把储供绒毛盒绒毛层表面沉积的不会飞升的绒毛翻下去，把有飞升能力的绒毛翻上表层供给植绒。这样就有效防止了不会飞的绒毛在储供绒盒绒毛层表面沉积成膜，解除了对持续均匀供绒和绒毛调整轴向，均匀分立，垂直飞升动作的影响。根据平行导体板之间电通线间隔相等，平行垂直导体板，电场强度分布均匀的静电学原理，在给上极负极高压直流电源后，便可利用上述结构，自动实现整电场面积上的持续均匀供绒和单根绒毛沿电通线均匀分立，垂直上飞植绒。在植绒电场后，设有下极为金属网的静电吸尘装置，网下设有收集浮绒毛的斜板，斜板下设绒毛收集槽。共同构成浮绒毛的搜集系统。它可在植绒生产中随时把飞溢出植绒电场的绒毛和植绒不牢的浮绒毛吸收集存起来再用。在机罩壳出口内，设有接地触头，当植绒皮完成植绒移出静电场时，便可以把皮革和载板上的残余负电荷自动释放入地，使其恢复电平衡状态，免除了人工放电操作，保证了生产安全。在整机体外设有罩壳，罩壳两端设有植绒材料及载板的进、出口。外罩壳任何部位与上极板之间的距离，必须大于电场两极板外侧面之间的距离。这一设计使植绒全过程完全处于封闭装态，既避免了浮绒毛和带电微粒向机外操作空间飞溢，又避免了机外干湿空气和灰尘进入高压静电场，扰乱静电场正常生产条件，同时机罩壳与地面结合，也构成了对高压静电场的有效屏蔽。

本发明仅增加一个简单的搅拌装置和一个普通的机罩壳，便取代了原有庞杂的电动毛刷网筛供绒系统、89203459专利的降升、闭合、植绒、放电，降升、开启、间歇的结构和美国4,311,113专利手持高压电抡的带电操作，实现了持续均匀供绒和垂直植绒。因为，本发明设计的着眼点，并不在于不断清除沉积在绒毛层表面的难于分辩拣出的不会飞的绒毛，也不再于把电场中的重力、静电引力、空气涡流旋力合在一块为绒毛提供垂直植绒的动力，而是运用平行导体板电场分布均匀，电通线间隔相等平行垂直导体板平面的基本静电学原理，和重力线垂直地面的力学原理，用一个搅拌装置和机罩壳，把各部件单独的植绒、传输、防护功能综合协调起来，便形成了单部件功能不能实现的，在整电场面积上持续均匀供绒和单根绒毛调整轴向、垂直极板、均匀分立、垂直植绒的特定功能。而且既不需要用特殊的方法制造机器，也不需要工人用特殊的工艺操作。生产可以掩饰皮革伤残痕迹的绒面，只需要操作控制台，便可以有机器自动完成全部植绒作业。

本发明的结构、制造方法及其工作情况由以下实施例及其附图给出。

附图1为本机顶面腑视图。

附图2为本机沿A一A′线侧剖面透视图。

附图3为储供绒盒及搅拌装置断面图。

附图4为载料板俯视图。

下面结合附图详细说明本发明所提供的皮革植绒机详细结构原理制造方法及其工作情况。

该机包括一个机罩壳(1)，及进料口(23)，出料口(24)，罩壳(1)内有机体(2)，机体(2)有一个两块水平平行对应的极板组成的静电场(3)，其极板(4)、(6)的宽度为适应皮革及其它片状不规则材料(27)植绒的需要应＞100cm，其长度选定则是出于两种考虑：在植绒密度设定后，一方面载料板(26)的行进速度不能＞4cm/秒，＞4cm/秒时将会在电场(3)中形成影响绒毛飞升轴向和方向的空气涡流；另一面，在通常给与电场(3)kv/cm电压时，形成的电通密度比较适宜。电通密度过小，会造成植绒绒面绒毛密度不足；电通密度过大会使绒飞升密度过大，而形成垂直上升的绒毛风，在遇到植绒皮面阻挡后，便变成空气涡流，挟带大量绒毛向四周翻旋飞溢，破坏绒毛垂直飞升的已有技术条件。在植绒皮行进速度、电通密度择定之后，极板过长，会造成超时超量植绒，使有效植绒密度下降，极板过短，会使植绒密度不足。根据实验，极板(4)、(6)的长度最好为60±5cm，使植绒皮通过电场的有效植绒时间保持14±2秒。其上极板(4)与下极板(6)内侧面距离可以在12-20cm之间。这一选择受两个因素制约。其一是本机要求具有不＜3kv/cm的电场强度，以便为单根绒毛提供足够的调整轴向、垂直极板、均匀分立、垂直飞升的动力；其二是，根据本技术方案，植绒电场(3)两极板(4)(6)之间，将有载料板(26)和搅拌装置的刺磙(10)在运动，两极板(4)、(6)间距＜12cm时这些部件活动将受阻。所以两极板内侧面之间的距离最好是在14±1cm之间。其上极板(4)与机罩壳外的负极高压直流电源(5)接通，以便为植绒电场(3)提供电源。其下极板(6)与地线(7)接通。在下极板(6)四周设高度不＜5cm的绝缘栅板(最好是有机玻璃)制成的储供绒毛盒(8)，盒内可储存随时供给植绒用的绒毛层(9)，绒毛层上设有刺磙(10)，刺磙两端吊在摆臂(11)的卡口内，摆臂(11)通过连杆(12)偏轮(13)与主动轮(14)相连接。在开机植绒时，搅拌装置的刺磙(10)便随机在储供绒盒(8)内作往复运动，随时解除不会飞的绒毛在储供绒盒绒毛层表面沉积。这一结构，根据平行导体板组成的静电场，其电场强度均匀，电通线间隔相等，平行垂直导体板的静电学原理，在给与上极板(4)负极高压直流电源(5)后瞬间，便可以使储供绒盒表层绒毛，在异极引力作用下调整毛轴向，垂直极板，在同极排斥力作用下，按间隔相等的电通线，作直立均匀分布，并同时沿电通线平行垂直飞升植绒。搅拌装置的作用是通过刺磙(10)在绒毛层(9)表面不停的往复滚动，随时解除不会飞的绒毛在绒毛层(9)表面沉积成膜，阻碍绒毛均匀飞升。这样便在整电场(3)面积上实现了生产全过程的自动连续植绒和持续均匀供绒。同时，因载板(26)运行速度＜4cm/秒，在电场(3)中便不会引起空气涡流。由于静电引力和重力在同一条直线上，方向相反，便不会改变绒毛的轴向和运动方向。从而实现了绒毛均匀垂直植入植绒基料(27)。获得了其密度可以掩饰伤残皮革缝补痕迹的绒面。在电场(3)之前有电动机(15)、主动轮(14)、主动轴(16)、传输带(17)构成整机传输系统。在静电场(3)之后，设有吸收浮绒静电场(18)，其上极板(19)接负极高压直流电源(5)。其下极是金属网(20)接地线(7)，金属网(20)与下极板(6)之下有两块向中间倾斜的木板(21)，木板中间下边有浮绒收集槽(22)共同组成浮绒搜集系统。在机罩壳(1)出口(24)前设有两个接地线(7)的触头(25)，当从电场(3)(18)传送出的载料板(26)经过时，自动释放上面的残留静电荷，并与机罩壳(1)一起构成本机静电防护系统。在机外另制含树脂量较少的轻木质载板(26)，用于固定皮革或其它片状不规则植绒材料(27)。把负极高压直流电源(5)、电动机(15)接入控制台(图中未画出)

植绒时，打开电源(5)，为上极板(4)、(19)提供负极高压电荷，把固定于载料板(26)上要植绒的皮革(27)涂粘合剂后，送入进料口(23)，同时启动电动机(15)把皮革(27)送上传输带(17)进入静电场(3)植绒，经过吸尘电场(18)，吸除浮绒毛，再经过触头(25)释放残留静电荷，然后传送出出料口(24)。便运用设备功能，自动完成了植绒全部作业。

Claims (5)

1、可持续均匀供绒垂直植绒的皮革植绒机，该机有一个两块水平平行对应的极板(4)(6)构成的静电场(3)，其前有电机(15)、主动轮(14)、传输带(17)构成的运转传输系统；其下有上极板(19)、金属网(20)、电场(18)及斜板(21)、浮绒毛收集槽(22)构成的浮绒毛搜集系统；其出口(24)内有入地触头(25)；其机体(2)外，有机罩壳(1)，其特征在于上极板(4)(19)与负极高压直流电源(5)接通，其下极板(6)、金属网(20)、触头(25)与地线(7)接通，其下极板(4)四周加绝缘栅板构成储供绒盒(8)，盒中有刺磙(10)，与盒外的摆臂(11)、连杆(12)、主动轮(14)连接，在下极板(6)金属网(20)之下有斜板(21)，浮绒收集槽(22)，其出口(24)内有入地触头(25)机体之外有罩壳(1)、进口(23)出口(24)。

2、根据权力要求1所述的设备，其特征在于上极板(4)(19)与负极高压直流电源(5)接通，下极板(6)、金属网(20)、触头(25)与地线(7)接通，上极板(4)与下极板(6)适宜高度在12cm-20cm之间。

3、根据权利要求1、2所述的设备，其特征在于下极板(6)四周加高度＞5cm的绝缘栅板构成的储供绒毛盒(8)，盒内有刺磙(10)，其长度与下极板(6)的宽度相等，其两端通过摆臂(11)，连杆(12)与主动轮(14)相连。

4、根据权利要求1、2所述的装置，其特征在于下极板(6)、金属网(20)之下有两块向中间倾斜的木板(21)，倾斜板(21)之下有浮绒毛收集槽(22)。

5、根据权利要求1所述的设备，其特征在于该设备机体(2)之外有一个机罩壳(1)，机罩壳(1)的任何一点与上极板(4)、(19)之间的距离，应＞上极板(4)与下极板(6)两个外表面之间的距离。

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