CN110552073B - 一种生丝脱胶过程中的干燥装置及干燥方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种生丝脱胶过程中的干燥装置及干燥方法，干燥装置包括干燥箱，干燥箱内设有丝束罩和送风单元，丝束罩用于穿过待干燥丝束，丝束罩的顶部和底部分别设有顶部开口和底部开口，丝束罩的部分侧壁上设有一凸起部，凸起部朝向丝束罩的外侧凸出，送风单元用于向丝束罩内吹入送风气流以干燥丝束，送风气流的落点位于丝束罩的凸起部内。利用该装置能够在生丝脱胶的干燥阶段赋予蚕丝特殊的弹性性能以及膨松性能。

Description

一种生丝脱胶过程中的干燥装置及干燥方法
技术领域
本发明涉及纺织科学与技术领域，尤其涉及一种生丝脱胶过程中的干燥装置及干燥方法。
背景技术
蚕丝是蚕体内的丝液经吐丝吐出后凝固而成的纤维，称为茧丝。生丝是桑蚕茧缫丝后所得的产品，俗称厂丝。其中蛋白质70-80％左右，丝胶20-30％左右。
生丝中，丝胶以鳞片状不规则地包覆在丝素表面，对丝素起保护作用。但过多的丝胶会影响蚕丝的光泽和手感等，还会影响天蚕丝制品的后续加工。因此，蚕丝上的丝胶必须去除。去除丝胶的过程称为脱胶。生丝去除部分胶质后，柔软具有光泽，称为“熟丝”。
生丝脱胶的工艺流程主要包括：预处理—初练—复练—水洗—干燥。目前，生丝脱胶的主要目的是按预先设计的脱胶率去除丝胶，同时，去除蚕丝中的油脂、蜡质等杂物，使蚕丝柔软、洁净。
目前，生丝脱胶技术中的改进一是集中于改进脱胶过程和脱胶工艺，从而改进产品质量；如CN107190333A及申请号201010192430.X的中国专利中公开的生丝脱胶方法。二是采用新的方法进行生丝脱胶；如申请号201610605911.6、201610199876.2的中国专利中公开的蚕丝股线筒纱高压精炼工艺和超生波脱胶方法。
生丝脱胶过程中，常规的干燥过程目的简单明确：将蚕丝脱胶过程中进入到蚕丝中的水份散失出去。目前的公开技术中，未出现生丝脱胶过程中，通过专有装置与方法，增加蚕丝弹性与膨松性的相关报道。
蚕丝产品虽因其优良的服用性能、特殊的外观效果受到消费者喜爱。但丝绸产品也因为难以突破历史传承，缺乏创新而缺乏活力。在生丝脱胶过程中的烘干阶段，如采取特殊的手段，赋予蚕丝新的性能特征，则能使蚕丝产品更具变化和多样性。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种生丝脱胶过程中的干燥装置及干燥方法，本发明的装置结构合理，利用该装置能够在生丝脱胶的干燥阶段赋予蚕丝特殊的弹性性能以及膨松性能。
本发明的第一个目的是提供一种生丝脱胶过程中的干燥装置，包括干燥箱，干燥箱内设有丝束罩和送风单元，丝束罩用于穿过待干燥丝束，丝束罩的顶部和底部分别设有顶部开口和底部开口，丝束罩的部分侧壁上设有一凸起部，凸起部朝向丝束罩的外侧凸出，送风单元用于向丝束罩内吹入送风气流以干燥丝束，送风气流的落点位于丝束罩的凸起部内。
进一步地，顶部开口小于底部开口的大小。
进一步地，送风单元位于底部开口的下方。优选地，送风单元位于底部开口的侧下方，送风单元产生的气流的方向与水平面的夹角小于丝束罩的侧壁与水平面的夹角。
进一步地，送风单元为吹风机。
进一步地，凸起部的其中一个端部位于侧壁的中上部上，另一个端部为侧壁的底边。优选地，凸起部的高度与丝束罩的高度比为1:1-4。
进一步地，凸起部的形状可根据需要选择，优选地，凸起部的表面呈弧形球面，这样，丝束罩的部分侧壁上具有弧形凸起，而另外一部分侧壁则沿直线延伸。
进一步地，顶部开口和底部开口的内径比为1:10-50。优选地，顶部开口和底部开口的内径比为1:10-1:20。
进一步地，丝束罩的侧壁与竖直方向的夹角为5-25°，优选为10°。
进一步地，干燥箱的出口端上设有卷取机构，卷取机构用于卷取干燥后的丝束形成卷装。
进一步地，卷取机构位于顶部开口的上方。
进一步地，顶部开口靠近干燥箱的出口端设置，底部开口靠近干燥箱的入口端设置。
进一步地，本发明中，丝束罩的形状可根据需要选择，优选地，丝束罩大致呈锥形；顶部开口和底部开口均呈圆形。
本发明中，“送风气流的落点”指的是送风气流与丝束罩的交点。
本发明的第二个目的是提供一种脱胶生丝的干燥方法，采用本发明的上述干燥装置进行，包括以下步骤：
将待干燥丝束自下而上依次穿过丝束罩的底部开口和顶部开口，同时采用送风单元向丝束罩内吹入送风气流以干燥丝束，送风气流的落点位于丝束罩的凸起部内的待干燥丝束上。
进一步地，待干燥丝束相对干燥箱的移动速度为0.1m/s-1m/s，具体速度取决于干燥箱内设定的温度以及丝束的粗细。
进一步地，送风气流的温度与干燥箱内的温度差为20℃以内，优选地，送风气流的温度为干燥箱的设定温度至其设定温度+20℃范围内。
进一步地，待干燥丝束为脱胶后水洗过的生丝丝束。丝束的线密度可以是20/22D、40/44D、60/66D等。
进一步地，干燥箱的出口端设有卷取机构，干燥后的丝束从出口端穿出，被卷取机构卷取形成卷装。
进一步地，干燥箱内的温度为70-130度，优选为100℃。
本发明的脱胶生丝的干燥方法采用特殊结构的干燥装置，由于干燥装置中凸起部的设置，送风单元产生的送风气流吹到待干燥丝束表面时，会使得待干燥丝束朝向凸起部的凸出方向弯曲，且该送风气流的落点位于丝束罩的凸起部内，这样可以使得：
①待干燥丝束在送风气流的作用下被吹到凸起部的范围内时，使得丝束的纤维间间隙扩大，纤维的曲折状态增强，从而增加蚕丝的弹性和膨松性；
②送风气流不会吹到干燥后的丝束，使得丝束后续的加工过程不受气流的影响。
桑蚕丝单丝线密度一般在2.5D-3.5D之间。生丝是在缫丝过程中由多根蚕丝单丝合并而成的多孔性纤维，纤维间存在间隙。生丝横截面呈三角形，且呈不规则的圆锥螺旋线排列，并伴有轻微的曲折状态。本发明就是利用生丝这一特点，在脱胶的最后一道工序—干燥工序中采用特殊的装置，通过气流的作用，使热空气吹入丝束，扩大和增加蚕丝间的间隙，并增加蚕丝的曲折状态，赋予蚕丝一定的弹性和膨松性。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
本发明提供了一种生丝脱胶过程中的干燥装置及基于上述干燥装置的干燥方法，通过该装置和方法，在对脱胶后的蚕丝进行干燥的同时，能够根据要求，既能使蚕丝中的水分散失，又对蚕丝进行增加弹性处理以及增加膨胀性处理。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明生丝脱胶过程中的干燥装置的剖面结构示意图；
附图标记说明：
1-干燥前的丝束；2-干燥后的丝束；3-干燥箱；4-送风单元；5-送风气流；6-丝束罩；60-凸起部；61-顶部开口；62-底部开口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
参见图1，本发明一较佳实施例的一种生丝脱胶过程中的干燥装置，包括干燥箱3，干燥箱3内为一热环境，其温度可根据需要设定，干燥箱3包括下部的入口端和顶部的出口端。干燥前的丝束1从入口端进入干燥箱3，在干燥箱3内完成干燥的同时，增加弹性和增加膨松性，干燥后的丝束2从出口端穿出。在干燥箱3的出口端设置卷取机构，干燥后的丝束2由卷取机构卷绕成所需要的卷装。
干燥箱3内设有丝束罩6和送风单元4，丝束罩6用于穿过待干燥丝束，丝束罩6大致呈锥形，其高度为30cm，锥形的侧壁与竖直方向的夹角α为10度。丝束罩6的顶部和底部分别设有顶部开口61和底部开口62，顶部开口61和底部开口62均呈圆形。顶部开口61靠近干燥箱3的出口端设置，底部开口62靠近干燥箱3的入口端设置。顶部开口61真径1cm，底部开口62直径16cm。丝束罩6的部分侧壁上设有一凸起部60，凸起部60朝向丝束罩6的外侧凸出。凸起部60的表面呈弧形球面，凸起部60的其中一个端部位于侧壁的中上部上，另一个端部为侧壁的底边。凸起部60的高度为20cm。由于凸起部60的设置，在某一角度的剖面图上，丝束罩6不再呈左右对称的结构，如图1所示，其具有左侧壁和右侧壁，其中左侧壁由左上壁(高10cm)和左下壁(高20cm)组成，左上壁与右侧壁对称，与竖直方向的夹角也为10度。左下壁呈弧形，即为凸起部60的截面。
送风单元4位于底部开口62的侧下方。送风单元4按照规定的方向和风速吹风，送风单元4产生的气流的方向与水平面的夹角小于丝束罩6的侧壁与水平面的夹角。送风单元4用于向丝束罩6内吹入送风气流5以干燥丝束，送风气流5的落点位于丝束罩6的凸起部60内。送风单元4优选为吹风机。
实施例2
本实施例提供了一种生丝脱胶过程中的干燥方法，其采用实施例1中的干燥装置进行，具体步骤如下：
1)水洗后的脱胶生丝束以一定的牵拉速度(速度0.2m/s)连续均匀地通过干燥箱3，丝束的线密度可以是20/22D、40/44D、60/66D等，干燥箱3内温度为100℃。水洗后的脱胶生丝束进入干燥箱3后，自丝束罩6的底部开口62进入，从顶部开口61穿出。在此过程中，送风单元4由底部开口62的斜下方送风，产生送风气流5，风向自下而上，且与水平面形成一定夹角，该夹角可选择30度。送风气流5在丝束罩6上的落点控制在凸起部60的范围内。送风气流5的温度为100℃。在送风气流5的作用下，水洗后的脱胶生丝束朝向凸起部60的凸出方向弯曲，使得丝束的纤维间间隙扩大，纤维的曲折状态增强，从而增加蚕丝的弹性和膨松性，同时，送风气流5不会吹到凸起部60外部的丝束，不会影响干燥后的丝束2的进一步加工。
2)干燥后的丝束2经顶部开口61穿出，被卷取机构卷取形成卷装。
采用以上方法干燥脱胶生丝束，既能使蚕丝中的水分散失，又增加蚕丝的弹性和膨松性。与普通方法干燥的脱胶生丝相比，本发明方法干燥后的蚕丝的卷曲收缩率、卷曲稳定度均高于普通方法干燥的脱胶生丝，本发明方法干燥后的蚕丝具有较高的弹性回复性与膨松性，手感较为柔软。
以上仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种生丝脱胶过程中的干燥装置，其特征在于：包括干燥箱，所述干燥箱内设有丝束罩和送风单元，所述丝束罩用于穿过待干燥丝束，所述丝束罩的顶部和底部分别设有顶部开口和底部开口，所述丝束罩的部分侧壁上设有一凸起部，所述凸起部朝向所述丝束罩的外侧凸出，所述送风单元用于向所述丝束罩内吹入送风气流以干燥丝束，所述送风气流的落点位于所述丝束罩的凸起部内；
所述顶部开口小于底部开口的大小；
所述送风单元位于所述底部开口的下方；
所述送风单元位于所述底部开口的侧下方，所述送风单元产生的气流的方向与水平面的夹角小于所述丝束罩的侧壁与水平面的夹角。
2.根据权利要求1所述的干燥装置，其特征在于：所述凸起部的其中一个端部位于侧壁的中上部上，另一个端部为所述侧壁的底边。
3.根据权利要求1所述的干燥装置，其特征在于：所述凸起部的表面呈弧形球面。
4.根据权利要求3所述的干燥装置，其特征在于：所述顶部开口和底部开口的内径比为1 : 10-50。
5.根据权利要求1所述的干燥装置，其特征在于：所述丝束罩的侧壁与竖直方向的夹角为5-25°。
6.一种脱胶生丝的干燥方法，其特征在于，采用权利要求1-5中任一项所述的干燥装置，包括以下步骤：
将待干燥丝束依次穿过所述丝束罩的底部开口和顶部开口，同时采用送风单元向所述丝束罩内吹入送风气流以干燥丝束，所述送风气流的落点位于所述丝束罩的凸起部内的待干燥丝束上。
7.根据权利要求6所述的干燥方法，其特征在于：所述待干燥丝束相对干燥箱的移动速度为0.1m/s-1m/s。
8.根据权利要求6所述的干燥方法，其特征在于：所述送风气流的温度与干燥箱内的温度差为20℃以内。
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