CN1163636A - 生皮处理 - Google Patents

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Abstract

这是关于处理兽皮或生皮(10)的方法和设备，其中包括将生皮拉紧，使之扩大，张开其结构，并用系绳(12)将生皮固结到固定架(15)上，系绳一头连接生皮边缘夹具(11)，另一头连接固定架。装在固定架上的生皮通过顺序使用多种加压处理液的多道工序作业。在生皮两面间保持的压力差使处理液能穿过生皮的肌肉面(10a)而从粗糙面(10b)涌出。在处理时，生皮(10)可支承在多孔底板薄膜(45)上。处理液被收集起来并进行处理，以便循环使用、回收副产品以及作废液处置。

Description

生皮处理
本发明涉及兽皮和生皮的处理，包括生鲜的和脱水的兽皮和生皮，为方便起见，本说明书将统称为“生皮”。
现用的生兽皮制革处理方法是分批间歇作业的，将生兽皮顺次地浸入不同的液体中，每次都用很长的时间。这是一种费时的方法，并产生出大量的有待处理的污染废液，这些都是很大的问题。
现用的生皮制革方法，从去毛到鞣制和染色，包括如图1右侧所列的一大套作业。主要任务之一是要除去不需要的物质如可溶性蛋白质，这些物质过一段时间就会降解而降低皮革的质量和价值。以前曾认为，为了帮助把这些用化学药品使之变了性的蛋白质从生皮结构中弄走，在有特种液体参与的情况下，外加机械动作是必要的。为了加上机械动作，考虑必须把材料在惯常状态下用旋转园筒或搅棒加以浸湿和搅拌。
本发明的目的是要提供一种处理生皮的方法和设备，它能使生皮暴露在处理液前，使处理作业变得作用显著而高效。
优选的目的是要提供一种能使顺次的处理作业以连续方式进行的方法和设备。
更优选的目的是要提供一种方法和设备，它能取消至少几个批次的生皮浸湿和搅拌的加工阶段，并取消附加产生的需要随后处理和处置的大量废液。
按照本发明的第一方面，提供一种处理生兽皮的方法，它包括下列连续步骤：
拉紧生皮，使其结构张开到足以加强处理液渗入生皮结构的程度；
将生皮在拉紧的状态下固结到固定架上，以使生皮保持在固定架上作进一步处理；
往固定架上的生皮上施加加压的第一处理液，用此液来处理生皮，第一处理液从以下几种处理液中选取：除毛剂液、灰浸液、脱灰液、软化液、酸浸液和鞣皮液；
在往生皮上加液处理的同时收集第一处理液，和处理第一处理液，以便重新使用或进行废液处置；
往固定架上的生皮上施加加压的不同的第二处理液，用此第二处理液来处理生皮，生皮在施加第一处理液后无须从固定架上取下，第二处理液从以下几种处理液中选取：灰浸液、脱灰液、软化液、酸浸液、鞣皮液和染色液；
在往生皮上加液处理的同时收集第二处理液，和处理第二处理液，以便重新使用或进行废液处置；以及
在第一和第二(以及依次任一)处理液处理完毕后，从固定架上取下生皮，以松开加在生皮上的拉力。
在本发明的这第一方面中，借助于将生皮拉紧到足以使生皮结构张开的程度，并保持在固定架上不动，就可顺次地施用几种不同的处理液，这就使每张生皮都能进行基本上连续的加工处理。
按照本发明的第二方面，这是要提供一种处理生兽皮的方法，它包括下列连续步骤：
给生皮加拉力以拉紧生皮；
固定生皮，使生皮在拉紧条件下固定在处理台上；以及
往处理台上的生皮的一面施加处理液，处理液是在生皮厚度两边具有压差的情况下施加的，以使处理液能够渗入生皮，并在压差的作用下穿越生皮而从它的另一面涌出。
本发明还提供一套设备，用以实施本发明第一和第二方面的处理生兽皮的方法，该设备包括：进行拉紧生皮步骤的拉紧装置；进行将生皮于拉紧状态固定步骤的固结装置；以及进行往生皮上施加加压的处理液步骤的处理装置；拉紧装置包括：
一个毂盘，它与拉紧的生皮不在一个平面上，它位于穿过生皮中心的垂直线上；
多根辐条，它们从毂盘辐射伸出，在生皮周边以外与生皮的平面相交，每根辐条的内端与毂盘作枢轴式连接，其外端则用相应的系绳与生皮的周边连结，系绳是在生皮的总平面上的。毂盘可有选择地向着生皮轴向移动，从而使辐条与生皮平面之间的夹角减小，使辐条外端与生皮边缘之间的系绳在生皮平面上向外将生皮拉紧。
下面将具体联系附图来描述本发明可能的和优选的特征。但必须明确的是，图中所说明的以及联系附图所描述的这些特征不能认为是对本发明范围的限制。附图有：
图1是具体体现本发明的生皮处理方法的工艺流程图；
图2简略示出生皮处理的方法和设备；
图3简略示出本发明适用的生皮拉紧设备；
图4是生皮拉紧设备的透视图；
图5是图4中器械的平面图；以及
图6和图7是本发明使用的设备的侧视剖面图。
本发明的方法是基于这样的发现，即当生皮被拉紧的过程中或处于被拉力拉紧的状态下时，若往生兽皮上施加处理液，则处理液就会渗入生皮，使不需要的物质如脂肪和可溶性蛋白质从生皮上脱除，而对生皮也无须机械搅拌即可。对生皮所加的拉力可以是足以使生皮结构张开的拉力，这样就能促进或提高化学处理液的渗透作用，就能例如加快除去可溶性蛋白质。
图1中右列的湿工序，即去毛、清洗、灰浸、脱灰、软化、清洗、酸浸、脱脂、鞣制、染色，以及最后干燥等，都是传统的制革工序。按照本发明的方法，这些工序，部分或全部都可以在首先拉紧生皮使生皮结构张开到足以加强处理液渗入结构的程度，并固结到固定架上后进行，这样，生皮可保持在拉紧状态接受后续的处理作业。如图1所示，在生皮被拉紧并固定到架子上以前可先把残余的肉除去。
象后文联系图3至图5所描述的那样，固结生皮10的步骤包括把边缘夹具11如拉钳、夹子等安装到生皮周边的各点上，并用系绳12把边缘夹具联结到架子15上。系绳12可包括弹性系绳，例如内装有拉力弹簧13的系绳，当把它弹性拉伸到超出它的松弛长度而连结到边缘夹具11上时，它就会通过边缘夹具11向生皮10施加拉力。
在把生皮固结到固定架15上去以后，就往架上的生皮上施加加压的第一处理液，用此液来处理生皮，第一处理液从以下几种处理液中选取：除毛剂液、灰浸液、脱灰液、软化液、酸浸液和鞣皮液。在往生皮上加液处理的同时，就收集并处理液以便重新使用、回收副产品或(在适当处理后)作废液处理。在图2中只示出了一个处理台的收集和再生，但对所有的处理液都能提供适用的收集和再生系统。此后的连续处理过程包括下一步往固定架上的生皮上施加加压的第二处理液，用此不同的第二处理液来处理生皮，生皮在施用第一处理液后无须从固定架上取下，第二处理液从以下几种处理液中选取：灰浸液、脱灰液、软化液、酸浸液、鞣皮液和染色液。与第一处理液一样，在往生皮上施加第二处理液的同时就收集第二处理液，将它进行处理重新使用或作废液处理。在经第一、第二和依次任一的处理液全部处理完毕并经最终干燥后，就把生皮从架子上取下，松开加在生皮上的拉力。
往固结在架子15上的拉紧的生皮10上施加处理液的方法可包括向生皮的一面或两面喷射加压的液体。生皮例如可通过连续布置的喷液站如喷液葙。固定架可以叠起来让接续的喷射作业之间有一段化学反应时间。是用高压喷嘴还是用高压或低压的喷头来往肌肉的一面还是往外表面或称为“粗糙面”喷液，可按具体作业取得最佳效果而定。在喷射作业时，生皮可以是竖着的，以便于液体流下回收利用。去毛或除羊毛时，处理液可能是除毛剂液，可把它加在生皮的外表面或粗糙面上，以便除去毛或羊毛。但是，在多数情况下，特别是在覆盖有羊毛的生羊皮的情况下，羊毛会阻碍处理液渗到生皮表面，这时除毛剂液可以加压从生皮的肌肉侧的一面加进去，以使处理液渗入并穿过生皮使羊毛疏松，俾能随后除去。
作为另一种对生皮的一面加压导入处理液的方法，施加处理液可包括这样的办法，即加在生皮一个面上的处理液是在压力差的作用下渗入并穿过生皮而在生皮的另一面涌出来。这一替代方法也可用于在处理台上被拉紧和固结在拉紧状态的生皮。拉紧生皮的步骤优选的是包括施加足够大的拉力，以使生皮结构张开到足够的程度，以便处理液能渗入并穿过生皮的整个厚度。
为使处理液能通过生皮，最好在生皮的一面和另一面之间而且基本上在整个被处理面积上造成液压差。要做到这一点，可在生皮的一面上施加正压的处理液，和/或在另一面施加负压。
在如图6所示的一个试验装置上，生皮10被拉紧在一个容器20上，该容器的底面21是开口的或多孔的，生皮在容器的开口或多孔底的周围形成密封圈。然后通过容器20边部或顶部的入口22送入处理液，处理液加有低压，例如20磅/英寸2或更低，可使液体渗入生皮10并强迫穿过生皮而从外表面10b涌出。强迫穿过拉紧的生皮的处理液被收集起来后，证明其中存在着要用该特种液体来除去的脂肪或蛋白质，这就说明了用本发明的方法来作业是可行的，这项作业迄今是靠把生皮分批浸在园筒中来进行的。后来进一步的试验证实在压差小于10磅/英寸2、小于5磅/英寸2如2至3磅/英寸2下液体仍能渗入和穿过生皮。甚至小于1磅/英寸2也能证明是有用的。压力高到50磅/英寸2或甚至70磅/英寸2(约合500千帕)，可能也是有用的。有效渗透所需的压力取决于具体的处理阶段、所用的化学药品种类、生皮的种类和状态，以及拉伸的程度。可用实验方法来确定有效的压力。
在图2中简述的作业顺序示出了在生皮一面施加加压的处理液的处理方法。生皮是在容器20内施加加压的处理液的，以使处理液在渗入并穿过生皮的厚度后能被收集进来，进行再生，特别是重新利用处理液、回收有价值的副产品，以及进行污水处理。有一种专用的执行这一处理工序的设备，将在下文联系图7加以介绍。
如前所述，边缘夹具11系安装在生皮10周边的许多点上，并用系绳把它们连结到固定架15上。固定架上有施加在生皮周边的拉力的锚定点。这样，生皮就保持在必要强度的恒定拉力之下，使其表面处于暴露状态，在鞣制过程中可便于在各处理台之间在拉伸状态下移动，如图2所示。由于拉伸和在各处理台加压施加或注入化学药品，使处理时间大大加速，就能实现自动或半自动的鞣制过程。
本发明提供一套实现该处理生皮方法的设备，此设备包括：用以拉紧生皮10的拉紧装置30；用以将生皮于拉紧状态固定的固结装置15；以及往生皮上施加加压的处理液的处理装置40。
一开始向生皮施加必需的拉力以拉紧它，可以例如采用一种控制压力的风动气缸系统(未画图)，通过拉钳夹具将辐射向外的拉力施加到生皮的周边。
图3至图5示出一种可能的拉紧装置30，它包括一个位于拉紧的生皮10平面之外的毂盘31，它位于穿过生皮10的中心的垂直线上。
还包括多根辐条33，它们从毂盘31辐射伸出，在生皮10的周边以外与生皮的平面相交。每根辐条的内端34与毂盘31作枢轴式连接，其外端35则用相应的系绳12与生皮10的周边连结，系绳是在生皮10的总平面上的。辐条33滑动地穿过围绕固定铁圈37安装的套环或套箍36，这样可使辐条保持必要的角距。毂盘31可有选择地向着生皮10轴向移动，如图3、图4中箭头A所示，移动时，如图4中的虚线所示，辐条33与生皮10的平面的夹角就减小，而外端35就向外移动，这样，系到生皮边缘上的系绳就在生皮10的平面上把生皮向外拉紧。如图3中的箭头C所示，这一动作是把生皮在其平面上向各个方向拉紧的。在图4中，为简明起见只画了两根辐条33，但如图3和图5所示，实际上辐条是沿着生皮的整个周边分布的。
生皮通常有一个纵向轴B，这相当于被剥皮动物的脊椎线。如图5所示，平面图上的辐条33围绕毂盘31分布的角度可以是不均等的，与纵向轴横交的相邻辐条之间的夹角可较大，例如30°，这样，沿着纵轴B或靠近纵轴B向生皮施加拉力的辐条33的数量就可多一些(例如，相邻辐条相距10°或20°)。由于生皮沿脊椎方向要厚一些，为了使沿纵轴B的区域能得到相同的拉伸，有必要让夹持点11相距更密些。在图5中共有16根辐条，当然，对不同的生皮，有可能使用更多或更少的辐条。
在图6中，生皮10在被拉紧在固定架15上的同时，还可被放到贴紧容器20的地方，容器20具有供液室25，供液室有一开口边21，生皮的10a面就覆盖在开口上，使得至少部分的生皮封闭这个开口21。加压的处理液被送入供液室25，使液体在开口21处流出供液室25，并在此遭遇生皮的10a面。处理液就穿过10a面而渗入生皮，通过生皮的厚度而从外表面10b涌出。
在图7中，固结生皮10的步骤包括把生皮放到多孔的底板45上，以便加压施加处理液时可支撑住生皮10，这样来使处理液渗入并穿过生皮，同时也穿过多孔底板45。
多孔底板45上也可包括一层多孔薄膜，例如多孔的聚丙烯薄膜。所用薄膜的材料必须是对所用的处理液为惰性的(不起反应的)。对不同的处理液可能需用不同的材料。
多孔底板45的渗透率最好大致等于或小于生皮10的渗透率，这样才能使处理液在压力下基本上都穿过生皮，而不是大部分都在生皮周围超出生皮周边之外穿过多孔底板而流走。对薄膜的功用来说，很重要的一点是，当生皮被拉紧并支撑在薄膜上时，它能在生皮厚度两边保持住压力差，此外，薄膜还对生皮材料起补足作用，使之可以不受尺寸、形状和损伤情况的影响，借以使处理液能均匀渗入并实行处理。
在图7中，容器20是一个带有多孔底板45的闭合容器，生皮10则置于容器内部，把容器分为对着多孔底板一边的上游室25和对着多孔底板另一边的下游室26。处理液通过入口22加压进入上流室25，在这里处理液穿过生皮10和薄膜45进入下游室26，从这里把处理液通过出口27抽出。生皮10的粗糙面通常是对着多孔底板45的。如图2中简明示出的那样，从下游室收集起来的处理液可进行再生处理，以便循环使用、回收有价值的副产品以及进行污水处置。
多孔底板上的薄膜45预期是需要维修保养的，但选择得好可使维修保养工作减到最小限度。例如，可能需要用加压的反向液流来冲洗薄膜，反向穿过薄膜的液流可把从生皮上除下来并停留在薄膜孔隙中的任何截获物清除掉。单一的薄膜可能用于每块生皮所需用的多种处理液。另一个办法或附加的办法是，薄膜需要加以更换，或以具有能适应一块生皮处理过程中所需的下一种处理液的理化性质不同的薄膜来取代。这样一来，就象图2所说明的那样，在处理过程中，内装生皮10的容器20可能在一个或几个阶段需要开启，以更换薄膜，如图中20a所示。同样，如果需要的话，拉着拉紧的生皮10的固定架15，也可能取下例如作短暂的储存，如果在下一处理阶段开始前某种特殊的处理液需要一定的反应时间的话。在此情况下，容器可能被打开，固定架可能被取走，而另一个已经停留了必要的反应时间的带有生皮的固定架，可能被装入同一处理台的开启容器内，这样就可使器械得到有效的利用。
下面将会看到，利用本发明的方法，就可以基本上连续的处理作业来取代目前的鞣皮分批工艺。本设计将促使整个各处理阶段中固定架的运动实现很大程度的自动化。
鞣皮过程的每个阶段都把生皮拉紧在同一个固定架上，用这样的办法，可使鞣制生产时间从传统方法所需的24至48小时缩减到本发明方法的1至2小时。过去在处理园筒内的个别作业需用几小时的，现在只要以分钟计了。由于生皮的表面完全暴露，去毛和除去不需要的可溶性蛋白质(酸浸)等作业也方便了。可以预期，本发明可使过去以天数计的处理时间缩减到以分钟计。
所需用水量也可以减到最少，因此与传统方法相伴而来的非常困难的环境保护问题将会减轻。原有的与鞣制相伴而来的污水处理问题要求处理大量的污水，在这里已经不需要了，因为本系统考虑了所需化学药品的回收和再利用。使用薄膜可对化学药品进行微孔过滤，由于这样能大大减少污染和减少每个处理阶段所需的用水量，因此在经济上也是很有效的。
本处理方法能大大改善企业的环境，并提高生产效率，使现有方法大大前进一步。这可反映在化学药品费用的缩减上。
进一步还可预期，由于有能力连续监视该项设备的作业，例如对化学药品进行采样和分析以提供最佳的工艺控制，因此会有利于产品质量。可监控和连续进行最佳化的指标包括：特定的化学品浓度和pH值、这类指标的更换频率、温度、压力、流量率和处理时间。此外，用了本发明的方法后，某些饲养羊皮上的“棱纹”可借助于在拉伸状态下整理“棱”、铬黄鞣制、随后进行干燥而把它除去，生产出光滑无棱纹的鞣制皮。
还有，生皮的拉伸程度在整个鞣制过程中可被固定下来，因此当被处理的生皮从固定架上取下时它的面积也会增大。举例说，如果通过处理后固定下来的各方向线性拉伸率为5％，则生皮的面积将增大10％。
必须明确的是，这里所描述的本发明可能和优选的实施方案的特性中，可以进行各种各样的变通、改进和/或增补，而不超出本发明由权利要求所定义的范围。

Claims (22)

1.一种处理生兽皮(10)的方法，它包括下列连续步骤：
拉紧生皮，使其结构张开到足以加强处理液渗入生皮结构的程度；
将生皮在拉紧的状态下固结到固定架(15)上，以使生皮保持在固定架上作进一步处理；
往固定架上的生皮上施加加压的第一处理液，用此液来处理生皮，第一处理液从以下几种处理液中选取：除毛剂液、灰浸液、脱灰液、软化液、酸浸液和鞣皮液；
在往生皮上加液处理的同时，收集第一处理液和处理第一处理液以便重新使用或进行废液处置；
往固定架上的生皮上施加加压的不同的第二处理液，用此第二处理液来处理生皮，生皮在使用第一处理液后无须从固定架上取下，第二处理液从以下几种处理液中选取：灰浸液、脱灰液、软化液、酸浸液、鞣皮液和染色液；
在往生皮上加液处理的同时，收集第二处理液和处理第二处理液以便重新使用或进行废液处理；以及
在第一和第二处理液处理完毕后，从固定架上取下生皮，以松开加在生皮上的拉力。
2.权利要求1的方法，其特征在于，固结生皮(10)的步骤中包括把边缘夹具(11)固结在生皮周边的许多点上，并用系绳(12)把边缘夹具连接到固定架(15)上。
3.权利要求2的方法，其特征在于，系绳(12)包括弹性系绳(13)，当把它连接到边缘夹具上时，由于弹性拉伸到超出它的松驰长度，它就会通过边缘夹具(11)对生皮(10)施加拉力。
4.前述权利要求之任一项的方法，其特征在于，加第一和第二处理液步骤中的每一步包括把相应处理液加在生皮(10)的一面(10a)上，以使相应的处理液在压力作用下渗入并强迫穿过生皮，从它的另一面(10b)涌出。
5.权利要求1至3之任一项的方法，其特征在于，加第一和第二处理液步骤中至少有一步包括把相应的处理液在压力下向生皮(10)的一面喷射。
6.一种处理生兽皮的方法，它包括下列连续步骤：
向生皮加拉力以拉紧生皮(10)；
将生皮在拉紧的状态下固结起来，以使生皮在处理台上保持在拉紧状态；以及
往处理台上的生皮的一面(10a)施加处理液，处理液是在横过生皮厚度具有压力差的情况下施加上去的，以使处理液能渗入生皮，并在压差的作用下穿过生皮，从生皮的另一面(10b)涌出。
7.权利要求6的方法，其特征在于加在一面(10a)上的处理液是在正压下加的，用以取得压力差。
8.权利要求6或7的方法，其特征在于，拉紧生皮(10)的步骤中包括施加足够大的拉力，以使生皮结构张开到足以加强处理液渗入并穿过生皮厚度的程度。
9.权利要求6、7或8的方法，其特征在于，固结生皮(10)的步骤中包括把边缘夹具(11)固结在生皮周边的许多点上，并用系绳(12)把边缘夹具连接到固定架(15)上。
10.权利要求9的方法，其特征在于，系绳(12)包括弹性系绳(13)，当把它连接到边缘夹具上时，由于弹性拉伸到超出它的松弛长度，它就会通过边缘夹具(11)对生皮(10)施加拉力。
11.权利要求4或权利要求6至10之任一项的方法，其特征在于，固结生皮(10)的步骤中包括把生皮放到紧贴供液室(25)的地方，供液室有一开口(21)，使生皮的一面(10a)就覆盖在开口上，和至少部分地密闭这个开口，施加处理液的步骤中包括在压力下把处理液送入供液室(25)，以使处理液在开口(21)处流出供液室，在此遭遇生皮的(10a)面，处理液就穿过(10a)面而渗入生皮(10)，通过生皮的厚度而从另一面(10b)涌出。
12.权利要求4、7或11的方法，其特征在于，往生皮(10)上施加处理液的步骤中包括施加处理液是在低压下进行的。
13.权利要求12的方法，其特征在于，往生皮上施加处理液所用的压力约等于或小于20磅/英寸2。
14.权利要求13的方法，其特征在于，往生皮上施加处理液所用的压力小于5磅/英寸2。
15.权利要求4或权利要求6至14之任一项的方法，其特征在于，固结生皮(10)的步骤中包括将生皮放在多孔底板(45)上，以便在压差下使用处理液时支撑住生皮，从而使处理液渗入并穿过生皮(10)，同时也穿过多孔底板(45)。
16.权利要求15的方法，其特征在于，多孔底板上还包括有多孔薄膜。
17.权利要求15或16的方法，其特征在于，多孔底板(45)的渗透率系等于或小于生皮(10)的渗透率，以使处理液在压差下基本上都穿过生皮，而不是大部分都在生皮周围超出生皮周边之外穿过多孔底板(45)流走。
18.权利要求15至17之任一项的方法，其特征在于，使用处理液是在带有多孔底板(45)的闭合容器(20)中进行的，生皮(10)被置于容器内部，把容器分为对着多孔底板(45)一边的上游室(25)和对着多孔底板(45)另一边的下游室(26)，处理液在正压下被送入上游室(25)，在此，处理液穿过生皮(10)和多孔底板(45)而进入下游室(26)，从这里被抽走。
19.权利要求15至18之任一项的方法，其特征在于，生皮(10)的粗糙面是对着多孔底板(45)的。
20.权利要求4或权利要求6至19之任一项的方法，其特征在于，处理液中包括除毛剂液，在使用除毛剂液的步骤中包括在压差下把该液体施加到生成(10)的肌肉一侧的面上，以使处理液渗入并穿过生皮而从外侧面涌出，以便随后从外侧粗糙面除去毛或羊毛。
21.实施前述权利要求之任一项的处理生兽皮(10)方法的设备，该设备包括：实施拉紧生皮步骤的拉紧装置(30)；实施将生皮于拉紧状态固定步骤的固结装置(15)；以及实施往生皮上施加加压的处理液步骤的处理装置(40)；拉紧装置(30)包括：
一个毂盘(31)，它与拉紧的生皮(10)不在一个平面上，它位于穿过生皮中心的垂直线上；
多根辐条(33)，它们从毂盘辐射伸出，在生皮周边以外与生皮的平面相交，每根辐条的内端(34)与毂盘(31)作枢轴式连接，其外端(35)则用相应的系绳(12)与生皮的周边连结，系绳是在生皮的总平面上的，毂盘(31)可有选择地向着生皮轴向移动，使辐条(33)与生皮(10)平面之间的夹角减小，使辐条外端(35)与生皮边缘之间的系绳(12)在生皮平面上向外将生皮拉紧。
22.权利要求21的设备，其特征在于，生皮(10)具有纵向轴(B)，这相当于被剥皮动物的脊椎线，辐条(33)在平面图上围绕毂盘(31)分布的角度是不等的，与纵向轴(B)横交的相邻辐条(33)之间的夹角较大，这样就可使向生皮纵向轴(B)方向施加拉力的辐条数量较多。
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