CN1693489B - 用于制革工业的宽压区压榨机 - Google Patents

Abstract

一种宽压区压榨机，其与用于造纸工业中的压榨机类似，此宽压区压榨机用于制革工业中，以在鞣制处理后从原料皮中除去水。皮革压榨机包括靴形物，其表面与相对的压榨辊的半径基本符合。越过靴形物移动的环状带，由薄油膜提供润滑。在带和相应的压榨辊之间穿过两条环状毡带，该环状毡带为传送皮革原料皮的装置。由靴形压榨机形成的压区显著长于传统的压榨压区，因此提高了皮革压榨机的脱水效率。

Description

用于制革工业的宽压区压榨机

技术领域

本发明涉及皮革鞣制技术。更具体地说，本发明涉及一种用于干燥鞣过的皮革原料皮的长压区压榨机。

背景技术

皮革鞣制是使生皮(raw hides or skins)转变为皮革的处理过程。原料皮和裸皮具有吸收防腐鞣酸及其他化学药品的能力。图1为皮革鞣制和整饰处理过程的一般流程图。对生皮进行防腐处理，即一旦从动物体剥离原料皮，则对其进行包括盐腌和/或干燥的处理过程。

第一步骤，一般称为“水场(beamhouse)”操作10，为鞣制操作20准备原料皮。将防腐皮修边和浸水，以除去盐及其他固体，以及恢复在防腐处理期间损失的水。然后，原料皮经去肉处理，以除去多余的组织并形成均匀的厚度。从原料皮上除去毛发，通过把原料皮浸入石灰/水的混合物中，松散毛发，再以机械方法除去经松散的毛发。

这些经过处理的原料皮此刻为鞣制操作20准备好。鞣制可以使用三价铬盐或用从特殊的树皮中提取的植物鞣质来进行。铬鞣革比植物鞣革更柔软并更具有柔韧性，以及生产速度更快。铬鞣是使用以原料皮和铬盐之间反应为基础的一浴法进行的。

在铬鞣之后，将鞣过的皮革经过挤水(或预干)，以干燥原料皮。这种从原料皮除去多余水的处理过程称为脱水。在鞣制处理过程中，原料皮上使用的鞣液以及水浴使原料皮浸透了水分。挤水处理过程将含水率降低至约55％，并且可通过多种机器实现。通常，挤水机器由两个大辊构成，辊从原料皮挤出多余的水分。其他常用机器使用由毛毯覆盖辊的大型轧干机来压榨原料皮。

挤水之后，可以重复进行鞣制处理过程，和/或进行染色。然后，皮革涂油(即加脂)，以代替鞣制处理过程中损失的天然油。通过几种方法(风干、在绷板或贴板单元中干燥、真空干燥、或高频干燥)之一，再次干燥皮革至10％～20％的含水率，为整饰做好准备。

整饰操作30包括回潮、拉软、干磨(dry milling)、磨革、喷涂整饰及熨平。皮革可以通过多种方式进行整饰，这些方法包括：磨革，以制造绒面成品；上漆，以制造有光泽的漆革成品；以及上蜡，用虫胶清漆涂饰，或使用颜料、染料及树脂进行处理，以获得平滑的有色成品。

如上文所提及，在完成鞣制操作后，制革工业使用大型压榨机从原料皮挤出多余的水分。这些机器一般采用彼此紧邻并置的大型包胶压榨辊。两条毡带通过压榨辊之间，湿原料皮夹在两毡带之间。图2为常规皮革压榨机的侧面剖视图，皮革压榨机具有中心上部辊200，其与两个下部辊210在两个短的压力点240(或压区)相接触。上部辊子和下部辊子分别包含在旋转的毡带220和230内。通过毡带在辊子之间传送原料皮，并且在压区挤出多余的水。

在压榨机中辊子越多，形成的压榨压区就越多，在从原料皮除去水中，压榨机也越有效。例如，一个辊位于两个辊上，形成两个压榨压区(如图2所示)，而两个辊位于三个辊上，则形成四个压榨压区。原料皮脱水的另一方面在于压区的宽度。辊子的直径越大，压区就越宽。辊子覆盖层的硬度也在压区的宽度上起作用。覆盖层越软，压区就越宽。因此，机器的大小是由辊的数量、辊的大小、以及辊覆盖物的材料所决定的。然而，辊越多，一般也意味着机器的成本越高。

不考虑辊的数量，皮革压榨机必须精确地控制施加给原料皮的压力。由于水分只在一个方向脱离原料皮，该方向朝向去肉侧，浸湿的原料皮上过大的压力会撕开粒面(印花面)侧。

更进一步地说，脱水处理过程依赖于带所携载从原料皮排出水的效率。因此，在挤水处理期间，毡带必须能够处理从皮革原料皮压榨出的水量。

因此，在制革工业中需要有一种用于原料皮脱水的挤水/压榨装置，该装置紧凑、成本低，还具有较高的脱水效率。

发明内容

本发明是一种用于在制革工业中皮革(鞣过的原料皮)脱水的装置。该装置提供了一种解决方案，用来解决在挤水处理过程中从皮革原料皮有效排出水分的问题。

本发明的优选实施方式提供了一种用于制革工业的压榨装置，其具有用于除去原料皮水分的宽(长)压区。该装置包括具有光滑圆柱形表面的压榨辊和具有圆柱形凹入表面的压榨靴形物，压榨靴形物表面的曲率半径与压榨辊的基本上接近。压榨靴形物紧密邻靠压榨辊，由此在压榨辊和压榨靴形物之间形成宽压区。与压榨靴形物可操作地连接的液压装置，用以调整压榨辊和压榨靴形物之间的距离，从而控制在宽压区中的压力。压榨带在润滑油膜上环绕压榨靴形物并在其上滑动。压榨带是不透油的，并且在其外表面上具有沟槽或其他表面空隙。第一毡带环绕压榨辊并绕其旋转。第二毡带环绕靴形压榨带并绕压榨靴形物旋转。靴形压榨带避免第二毡带直接贴着压榨靴形物滑动。在第一和第二毡带之间放置湿原料皮，并传送其通过宽压区。宽压区将水从原料皮压榨穿过毡带；更具体地说是通过第二毡带，在该处通过不渗透性靴形压榨带中的沟槽导出水。

此实施方式的其他方面包括：沿机器方向，宽压区比形成在两个压榨辊之间的常规压榨压区至少长5倍。宽压区在保持需要的压力水平同时，起到增加原料皮在压榨压区中停留时间的作用。在这种方式下，相对于常规压榨压区，宽压区提高了原料皮的脱水效率。压榨带外表面上的沟槽优选沿机器方向延伸，但为了提供足够排水区域以导出从原料皮挤出的水，该沟槽也可以沿机器横向延伸。第一和第二毡带可以是环状的机织织物或缝合织物。

本发明的另一实施方式提供了一种在制革工业中用于宽压区压榨机以除去原料皮水的靴形压榨带。该靴形压榨带的特征在于：在压榨带的外表面上具有沿机器方向的沟槽，由此提供排水区域以导出从原料皮挤出的水分。也可以具有沿机器横向的沟槽。靴形压榨带是不透油的，在油润滑膜上环绕宽压区压榨机的压榨靴形物并围绕其滑动。靴形压榨带避免宽压区压榨机中环绕的毡带直接贴着压榨靴形物滑动。

这个实施方式的其他方面包括：靴形压榨带一般具有基底支撑结构，该基底支撑结构通常采取具有内表面、外表面、及一定厚度的无端环形式。基底支撑结构由多个涂敷有聚合树脂材料的元件形成。这种基底支撑结构可以为用合成聚合树脂浸渍的机织底布。基底支撑结构应该是稳定的，并能沿机器方向和沿机器横向抗拉伸。合成聚合树脂还应为弹性材料，具有足够硬度以保持沟槽完整性，以及具有足够柔韧性以抗开裂(撕裂)。

靴形压榨带一般具有9～20英尺的长度以及脱水压榨机本身所需宽度。靴形压榨带的内表面优选是光滑、不渗透的表面，以容易地在润滑过的压榨靴形物上滑动，以及避免任何润滑油渗透所述带并污染正在压榨的原料皮。

将参照以下附图对本发明进行更完整详细的说明。

附图说明

参照以下描述和附图，以更为完全地理解本发明，其中：

图1为皮革鞣制处理过程的流程图；

图2为具有两个短压力点常规皮革压榨机的侧面剖视图；

图3为具有宽压榨区域的绕上带的靴形压榨机的侧面剖视图；以及

图4为开槽的靴形压榨带的透视剖视近视图，用在图3所示绕上带的靴形压榨机中。

具体实施方式

本发明的优选实施例是在挤水/均湿操作期间能够有效地从皮革中除去水分的宽压区压榨机。在20世纪80年代早期，造纸工业中出现了宽压区压榨机、或靴形压榨机的概念。靴形压榨机取代了传统的相对双辊概念。取代其中一个辊，放置弯成弧形的钢制靴形物，以与相对辊的半径基本匹配。涂覆有弹性化合物的环状带跨在靴形物的表面。薄油膜润滑靴形物/带的界面。这种概念一般称为“液态轴承”。通过液压系统施加在钢制靴形物上的力，产生了钢制靴形物和辊之间的压力。相对的辊位于固定的位置。

在造纸工业中，通过含纤维的浆沉积在移动的成形织物上形成纸。由压榨织物支撑，纸穿过压榨压区，或通常情况下，纸被支撑在两条压榨织物之间。在压榨压区中，纸张经受从其中挤出水分、并使纤维彼此粘附的压缩力。水分由压榨织物或织物吸收，以及，理想情况不返回纸张。

近年来，造纸工业发现长压区(或宽压区)压榨机优于使用成对邻近的压榨辊形成压区。这是因为纸张可在压区中承受压力的时间越长，在该处除去的水分就越多，以及因此，其后留在片材中的、将在干燥部中通过蒸发除去的水分就越少。在辊子和钢制靴形物之间形成压区的宽度是标准辊压区长度的5～10倍。造纸工业发现，根据纸的等级，压榨机的这种宽压区类型比常规两辊压榨机脱水效率提高了20％～30％。

本发明把这种靴形压榨机的概念应用在皮革压榨中，以提高在鞣制后皮革原料皮的脱水效率。造纸过程与皮革压榨过程的差别在于压力分布状态以及要除去的水的量。对于皮革原料皮，要除去水分的量是从纸张中除去的50倍。

在鞣制之后，本装置在靴形压榨带上，从位于毡带之间的皮革原料皮中挤出水分。靴形压榨机具有钢制靴形物，其表面与相对压力辊的半径相符。由在钢制靴形物表面上的薄油膜润滑的环状带跨在靴形物上移动。该带的表面对油及水不渗透。在该带和相应的压榨辊之间穿过两条环状毡带，环状毡带为传送皮革原料皮的装置。在鞣制处理过程后，通过毡带传递辊对靴形物的压力，并提供从原料皮除去水的方式。

本皮革压榨机的靴形物设计成以受控方式向原料皮施加压力。由于水分只在一个方向脱离原料皮，施加给浸湿的原料皮过大的压力会撕开粒面(印花面)侧。钢制靴形物的外形轮廓设计成产生这种受控的压力斜面。

图3为依照本发明具有宽压榨区域的绕上带的靴形压榨机的侧面剖视图。宽压榨压区270由光滑的圆柱形压榨辊200及弓形的压榨靴形物260所限定。弓形压榨靴形物260具有圆柱形凹入表面，该表面具有与圆柱形压榨辊200接近的曲率半径。光滑圆柱形压榨辊200可为受控顶辊，与弓形压榨靴形物260匹配，以获得水平的机器横向压区剖面。圆柱形压榨辊200与弓形压榨靴形物260之间的距离可以由液压装置调整，该液压装置与弓形压榨靴形物可操作地连接，以控制压区的负荷。当使得辊子和靴形物彼此紧贴时，就形成了宽压区，在机器方向上该宽压区比由两个压榨辊形成的压区长5～10倍。这种压区在长度上达到20英寸(500mm)。这在保持压榨力在每平方英寸适当程度压力的同时，增加了原料皮在压区中的所谓停留时间。与常规压榨压区相比，应用这种宽压区技术效果是该宽压区中显著增加了原料皮脱水。

靴形压榨带250延伸为经过宽压区270的无端环，该宽压区隔开圆柱形压榨辊200与弓形压榨靴形物260。在上部毡带220与下部毡带230之间，湿的皮革穿过宽压区。靴形压榨带250也移动经过宽压区270，并避免下部毡带230直接靠着压榨靴形物260滑动，该靴形压榨带在油润滑膜上，于压榨靴形物上滑动。因此，靴形压榨带250必须是不透油的，从而不污染下部毡带230及原料皮。

此种靴型长压区压榨机需要特殊的带，例如，在共同转让给Dutt的美国专利No.5,238,537及6,174,825中，教导了一种应用于造纸工业中的带。这种带设计为保护用于支撑、运送纸张及脱去其中水的压榨织物，使其免受加速磨损，这种磨损可由压榨织物与静止的压榨靴形物直接或滑行接触造成。这种带必须具有光滑的、不渗透表面，该表面在油润滑膜上越过或滑过固定的压榨靴形物。带以与压榨织物大约相同的速度移动经过压区，从而对压榨织物向带表面施加摩擦量最小。

美国专利No.6,174,825所示的多种带由以合成聚合树脂浸渍的基底制成，该基底采取无端环的形式。优选至少在带的内表面上由树脂形成一定厚度的涂层，以保护织成底布的纱线不与构成长压区的弓形压榨靴形物直接接触。具体而言，这种涂层必须具有光滑、不渗透的表面，以容易在润滑过的靴形物上滑动，以及避免任何润滑油渗透带的结构并污染压榨织物或正在压榨的材料。在带的另一侧也必须有涂层，使得可形成允许脱水的空隙，例如沟槽。

对于封闭环压榨机类型(closed loop press types)，根据所安装的压榨机的大小要求，靴形压榨带具有约9～20英尺(大约3～6米)的长度，沿其封闭环形成在纵向测得，以及沿横向测得的、由原料皮脱水装置所要求的宽度。

如上，靴形压榨机在皮革鞣制处理过程中的应用将会显著提高挤水操作的脱水效率。这种宽压区皮革压榨机的一个重要方面在于带的改进，该带应能够完全从原料皮导出挤出的水。这是因为在压榨操作期间从皮革原料皮排出水的量大大地超过了在造纸工业中除去的量。通常，造纸工业的靴形压榨带具有盲孔或沿机器方向的沟槽或它们二者的结合，以将水导离纸。这种导出系统在宽压区皮革压榨机的压榨区域中很可能并不适合用于排出水。

因此，与造纸工业中的靴形压榨带不同，本皮革靴形压榨带必须具有大的空隙容积，以容许从原料皮压榨出更多的水分。空隙容积可通过使用大量沟槽、较宽沟槽、较深沟槽、更多盲孔、或沟槽和孔的结合来增大。然而，优选的实施例在沿机器方向(MD)上和沿机器横向(CD)上都具有沟槽，以为从原料皮除去的水提供足够的空隙容积。图4为用在图3所示绕上带的靴形压榨机中的开槽的皮革靴形压榨带的透视截面近视图。

本带包括基底支撑结构，该结构通常采取具有内表面、外表面、纵向以及横向的无端环的形式。基底支撑结构，例如，由涂覆有第一聚合树脂材料的聚合物纱线的机织织物形成，该聚合树脂材料可以是聚氨酯树脂材料。基底支撑结构也可以由针织品、编织品或类似物组合而成。

为了带走从原料皮挤出的水，皮革靴形压榨带的厚度很大程度依赖于在沟槽和或孔中所必需的空隙容积的量。带越厚，沟槽在沿MD及CD之一或两个方向上就越深，这样，为需排出的水提供的通道就越大。当然，带的开槽侧必须保持不渗透液体，以及在其整个使用期保持沟槽的完整性。

因此，带的内表面必须耐油、以及提供光滑的表面，以在进出靴形物压区时，允许低摩擦通过靴形物区域。靴形压榨带还必须是稳定的、并能够抗MD和CD拉伸。弹性材料的硬度应当在足够硬以保持沟槽完整性的范围内；以及还要足够软，以能够在靴形物的进入及离开边缘上弯曲而不开裂。

本宽压区压榨机的另一方面包括一种用于把靴形压榨带夹紧于或密封于靴形物辊组件上的装置，以使油进入而水离开，这种装置能够通过在造纸靴形压榨机技术中已知的方法实现，例如，诸如在美国专利No.Re.33,034中，其所披露的内容以引用的方式并入本文。

本靴形压榨带纱线本身可以是多种由本领域普通技术人员使用的用于生产造纸机织物或其他纺织品的纱线中的任何一种。单丝纱线是优选的，然而还可以使用捻合单丝、复丝、捻合复丝、针织的以及编织的纱线。纱线可以是任何一种的聚合树脂，用于造纸机织物或皮革鞣制的纱线一般由聚合树脂挤出或制造，如聚酰胺、聚酯、聚醚醚酮(PEEK)、芳香族聚酰胺(polyaramid)(例如，KEVLAR

及NOMEX

)以及聚烯烃树脂。

带的底布还可包括短纤维毛层，针刺入或以别的方式缠结入其机织结构。这种短纤维毛层可以由聚合树脂材料构成，例如聚酰胺、聚酯，或由任何一种通常被造纸机布料或皮革鞣制工业中的技术人员用作此用途的其他材料构成。

对于本领域技术人员来说，可以容易地对上述方案进行多种修改和改进，而不偏离本发明的目的、精神和范围。所有这些改动均在本发明权利要求范围内。

Claims (17)

1.一种用于制革工业的压榨装置，其具有用于除去原料皮水分的宽压区(270)，包括：

具有光滑圆柱形表面的压榨辊(200)；

具有圆柱形凹入表面的压榨靴形物(260)，所述表面的曲率半径与所述压榨辊(200)的基本相似；所述压榨靴形物(260)与所述压榨辊(200)紧密接近，由此在所述压榨辊(200)和所述压榨靴形物(260)之间形成所述宽压区(270)；

液压装置，与所述压榨靴形物(260)可操作地连接，以调整所述压榨辊(200)和所述压榨靴形物(260)之间的距离，从而控制所述宽压区(270)的压力；

靴形压榨带(250)，在润滑油膜上环绕并滑过所述压榨靴形物(260)；所述靴形压榨带(250)是不透油的，并且在其外表面上具有沟槽，由此提供了空隙和/或通道，以导出从所述原料皮压榨出的水分；

第一毡带(220)，环绕所述压榨辊(200)并围绕其旋转；以及

第二毡带(230)，环绕所述压榨带(250)并围绕所述压榨靴形物(260)旋转；其中所述靴形压榨带(250)避免所述第二毡带(230)直接靠着所述压榨靴形物(260)滑动；

其中在所述第一毡带(220)和第二毡带(230)之间放置湿原料皮，并传送其通过所述宽压区(270)；所述宽压区(270)将水分从所述原料皮压榨穿过所述第二毡带(230)，在该处通过所述靴形压榨带(250)中的沟槽导出所述水分。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，在机器方向上，所述宽压区比形成在两个压榨辊之间的常规压榨压区至少长5倍。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述宽压区在保持要求的压力水平的同时，增加了所述原料皮在压榨压区的停留时间。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述宽压区比常规压榨压区提高了所述原料皮的脱水效率。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述靴形压榨带中的沟槽在所述靴形压榨带的外表面上，在机器方向和机器横向上延伸，由此提供足够多的空隙和/或通道，以导出从所述原料皮压榨出的水分。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一和第二毡带为环状的机织织物或缝合织物。

7.一种在制革工业中用于宽压区压榨机以除去原料皮水分的靴形压榨带，其特征在于：在所述靴形压榨带的外表面上，具有机器方向沟槽和机器横向沟槽，由此提供了空隙和/或通道，以导出从所述原料皮压榨出的水分。

8.根据权利要求7所述的靴形压榨带，其中，所述靴形压榨带是不透油的，以及在润滑油膜上环绕并滑过所述宽压区压榨机中的压榨靴形物。

9.根据权利要求8所述的靴形压榨带，其中，所述靴形压榨带避免所述宽压区压榨机中的环绕毡带直接靠着所述压榨靴形物滑动。

10.根据权利要求8所述的靴形压榨带，其中，所述靴形压榨带具有基底支撑结构，该结构通常采取具有内表面、外表面、及具有一定厚度的无端环形式。

11.根据权利要求10所述的靴形压榨带，其中，所述基底支撑结构为机织、针织、或编织的底布，所述底布经合成聚合树脂浸渍。

12.根据权利要求11所述的靴形压榨带，其中，所述合成聚合树脂具有足够的硬度，以保持沟槽的完整性，并具有抗开裂的足够的柔韧性。

13.根据权利要求10所述的靴形压榨带，其中，所述基底支撑结构是稳定的，以及，在机器方向和机器横向都是抗拉伸的。

14.根据权利要求10所述的靴形压榨带，其中，所述靴形压榨带限定的厚度是基于所述机器方向沟槽和所述机器横向沟槽所要求的深度，以导出从原料皮压榨出的水分。

15.根据权利要求10所述的靴形压榨带，其中，所述靴形压榨带的内表面为光滑、不渗透性的表面，以容易在所述润滑过的压榨靴形物上滑动，以及避免任何润滑油渗透所述带并污染正在压榨的原料皮。

16.根据权利要求7所述的靴形压榨带，其中，所述靴形压榨带具有9～20英尺的长度，以及对于压榨装置的足够宽度。

17.根据权利要求10所述的靴形压榨带，其中，所述基底支撑结构包括针刺入其结构的聚合树脂材料短纤维毛层。

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