CN208472367U - 一种冷堆装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种冷堆装置，属于散纤维染色技术领域。包括转轴和驱动机构，待处理散纤维缠绕在转轴上，或纤维卷套装于转轴上，驱动机构驱动转轴转动，实现转轴以及其上散纤维或纤维卷以一点为中心进行摆动、以转轴中心线为轴进行圆周运动或上述两种方式的结合。将本申请应用于散纤维、纤维网或类似物的冷堆固色，具有染色均匀、可连续化加工等优点。

Description

一种冷堆装置

技术领域

本申请涉及一种冷堆装置，属于散纤维染色技术领域。

背景技术

传统的散纤维染色工艺，是将待染的散纤维放入纤维笼中，然后置于圆筒形染缸，加入水、染化料、助剂等，进行前处理、上染、后处理等工序。这种工艺的缺点主要是：1、每道工序都需要用大量的水和电，生产成本高，且每缸染完的染液必须废弃掉，污水处理难度高、排放量大，环保性较差；2、只能一笼一笼的染色，无法实现连续化工业生产，生产效率较低。

随着工艺的发展，目前，散纤维的连续式染色工艺已得到广泛研究，如散纤维冷轧堆染色技术，将原有应用于布料染色的冷轧堆工艺，应用于散纤维染色，获得了较好的效果，如实现了连续化生产，提高了生产效率，节约了染液和水，降低了成本等。但在实际应用中，亦出现了一些问题，如：冷轧堆染色技术应用于布料染色，由于布料本身具有连续性，而应用于散纤维染色时，由于散纤维本身不具备连续性，即使通过成网机将散纤维铺成纤维网状，在进行浸液、轧水、堆置的过程中，也容易出现纤维网断裂、散纤维脱落等现象，另外一方面，采用浸轧式染色，与染缸染色相比，其染色效果相对较差，容易出现染色不均匀的现象，在进行堆置工序中，我们还发现，其存在部分染色不匀，尤其是两端经常出现变色的现象。

基于此，做出本申请。

实用新型内容

针对现有染色过程中所存在的上述缺陷，本申请提供一种冷堆装置，将该工艺应用于散纤维染色中，可以有效的防止散纤维脱落，并有效提高散纤维染色的均匀性和一致性。

为实现上述目的，本申请采取的技术方案如下：

一种冷堆装置，包括转轴和驱动机构，待处理散纤维缠绕在转轴上，或纤维卷套装于转轴上，驱动机构驱动转轴转动，实现转轴以及其上散纤维或纤维卷以一点为中心进行摆动、以转轴中心线为轴进行圆周运动或上述两种方式的结合。

进一步的，作为优选：

所述转轴采用摆动方式转动，摆动速度为15-30r/min。更优选的，所述摆动是在水平与竖直两个角度间进行。摆动主要是实现同一水平上染液的均一化。

所述转轴采用圆周方式转动，转速为5-15r/min。圆周运动方式主要是实现由内向外方向上染液的均一化。

所述转轴采用摆动与圆周两种方式结合进行转动，其中摆动速度为15-30r/min，圆周运动的速度为5-15 r/min，且圆周方式所用时长在堆置时间中的占比不低于50%。更优选的，所述的摆动是在水平与竖直两个角度间进行，摆动主要是实现同一水平上染液的均一化。

所述转轴摆动中心为转轴的侧边或转轴底部。

在转动堆置过程中，可以选择多种方式，如：以点为中心的摆动方式，以某一直线为轴的圆周运动或类圆周运动，或者两种方式的结合，染液在密闭的散纤维卷内始终处于动态，从而避免了单一方向上染液的过剩或欠缺。在上述两种方式中，基于堆置时间的不同，可选择摆动、圆周运动或者两种方式的结合。

所述转轴配合设置有封包机构，该封包机构包括给膜辊以及可往复运动的给膜箱，给膜辊位于给膜箱内，其上套装有密封膜，给膜箱往复运动与转轴配合，实现给膜辊上密封膜转移并包覆在纤维周侧，完成转轴上纤维的封包。更优选的，所述的给膜箱内设置若干个存膜辊，密封膜位于存膜辊上，其自由端或这开放端经给膜辊引出。所述的给膜辊位于转轴侧边，给膜辊沿竖直方向做往复运动，以实现密封包的封包。所述的给膜辊相对卷绕轴往复次数为1-3。

与常规冷堆染色方式相比，本申请的工作原理和有益效果分析如下：

（1）上染更加均匀，不存在上染不匀的现象。在传统的冷堆固色过程中，散纤维多是堆积在纱筒中，这种方式的优点在于固色环境相对密封，外界干扰较少，对于深色染而言问题并不显著，然而对于中色、浅色上染，由于染液在自身重力下顺势下流，就会导致在堆置过程中上层的染液较少而下层的染液较多，这样一来，上层纤维与染液的有效接触时间偏短，下层纤维与染液的有效接触时间过长，同一批次之间也会存在色差，居下的纤维颜色较深，居上的纤维颜色较浅。而本申请以转动堆置方式进行固色，使染液在固色过程中始终处于动态，各处的纤维与染液的接触基本处于均衡持平状态，避免了染液的上述分布不匀现象。

（2）避免了散纤维的脱落，提高冷堆效率。在堆置过程中，由于散纤维为非连续的结构，既便是将其加工为纤维网，仍然会因为长期堆置导致部分散纤维的脱落，这些脱落的散纤维不仅无法满足正常堆置固色，还会因纤维卷结构的改变而导致内层纤维的变色环境改变。本申请堆置配合封包机构，将散纤维卷在转动前就封包在密闭环境中，并进行转动堆置，不仅杜绝了散纤维与外界空气的结合，还保证了纤维卷结构相对稳定的情况下完成了动态堆置固色，冷堆效率更加显著。

（3）杜绝了上染环境对上染效果的影响。在本申请中，封包的密闭环境与转动堆置使浸足染液的纤维卷处于相对封闭的环境中，不仅可以实现隔空气，防止水蒸气进入纤维卷所导致的两端纤维变色，而这种封闭环境还实现了隔热和保温的效果，可实现上染的稳定持续进行。

（4）实现连续化生产。在本申请中，待处理物可采用散纤维、散纤维网或者类似状态的纤维或织物，在前道工序中，散纤维、散纤维网或类似物以平铺（如以传送带的方式将散纤维、散纤维网或类似物平铺其上，再在传送带的带动下进入浸液工序、轧液工序以及下一道工序，完成相应操作）方式置完成浸液、轧液工序，然后直接在轧液工序后设置成卷机构，将平铺状态的散纤维、散纤维网或类似物成卷，而后在成卷完毕的散纤维卷外表封包密封膜等类似物，使散纤维卷处于密闭环境中，将封包完毕的散纤维卷转移入转动堆置中，即可进行封包情况下的转动堆置处理，而后再将堆置完毕的纤维卷进行退卷、水洗等工序，无需增加更多辅助设施，即完成从原始散纤维、散纤维网或类似物的无色，到上染、固色、水洗的连续化加工。

本申请上述冷堆装置，其处理对象可选择散纤维、散纤维网以及连续或不连续结构所代表的类似物等柔软可以实现处理液吸入的物品，该工艺既可以用作冷堆固色，也可以与前道浸液、轧液以及后道退卷、水洗等工序搭配形成连续生产线，操作便捷，使用更加方便，可满足多种处理对象以及多种规格产品的加工。

附图说明

图1为本申请应用在连续化加工中时的流程示意图；

图2为本申请实施例中所用冷堆堆置的第一种结构示意图；

图3为本申请实施例中所用冷堆堆置的第二种结构示意图；

图4为本申请实施例中所用冷堆堆置的第三种结构示意图；

图5为本申请实施例中所用冷堆堆置的第四种结构示意图；

图6为本申请实施例中应用在连续化加工中时与之配合的成卷部分立体示意图；

图7为本申请实施例中应用在连续化加工中时成卷部分另一视角的立体示意图；

图8为本申请实施例中应用在连续化加工中时所用成卷部分的正面示意图；

图9为图8中M-M方向剖面图。

图中标号：A. 纤维卷；B. 导带；1. 卷绕轴；1a. 转轴一；1b. 转轴二；1c. 转轴三；1d. 转轴四；11. 啮合端；12. 固定端；13. 轴承；14. 卡槽；15. 支架；16. 移动轮；2a.从动齿一；2b. 从动齿二；2c. 从动齿三；3a. 主动齿一；3b. 主动齿二；3c主动齿三；4. 电机；5. 底盘；6. 摆臂；7. 封包机构；71. 给膜箱；711. 驱动块；72. 给膜辊；73. 滑轨；74.存膜辊；7a. 密封膜；8. 锁紧机构；81. 气缸；82. 输出杆；83. 卡座；831. 卡轨；84. 上卡块；85. 侧卡块；9. 机架；91. 机架头；92. 传输辊。

具体实施方式

以下实施例中以预先成卷的散纤维卷作为处理对象，当处理对象为散纤维时，可直接将散纤维先卷绕在转轴上，或者卷绕轴1上，并将卷绕轴1从成卷处吊装或转移到该冷堆装置的转轴处，即可按照散纤维卷的方式进行转动堆置。以下展开对方案进行具体说明。

本实施例一种冷堆装置，包括转轴和驱动机构，待处理散纤维缠绕在转轴上，或纤维卷套装于转轴上，驱动机构驱动转轴转动，实现转轴以及其上散纤维或纤维卷以一点为中心进行摆动、以转轴中心线为轴进行圆周运动或上述两种方式的结合。

作为一种具体案例，结合图2，封包后的纤维卷A（图中显示仅为少量的薄层纤维层，但该方案并不限于薄层；封包结构未标注）安置在转轴一1a上，转轴一1a水平安装，以该转轴一1a作为旋转轴，电机4等类似驱动机构带动主动齿一3a转动，主动齿一3a与从动齿一2a啮合，即带动从动齿一2a随之转动，从动齿一2a固定套装在转轴一1a上，即可带动转轴一1a转动，纤维卷A则随着转轴一1a的转动而转动，并在封闭的环境下转动堆置。其中，纤维卷A采用该方式做圆周转动时，转速为5-15r/min，冷堆处理时间为10-20小时。圆周运动方式主要是实现由内向外方向上染液的均一化。

作为上述方案的优选方式，从动齿一2a与转轴一1a之间以轴承13连接，该轴承13安装在支架15顶端的卡槽14内，卡槽设置为与轴承13配合的半圆或弧形结构，方便转轴一1a的转动顺畅。优选在支架15的一侧底部或者多个底部设置移动轮16，方便纤维卷A直接吊入。

作为第二种替换的具体实施方案，结合图3，封包后的纤维卷A安置在转轴二1b上，转轴二1b竖直安装，以该转轴二1b作为旋转轴，电机等类似驱动机构带动主动齿二3b转动，主动齿二3b与从动齿二2b啮合，即带动从动齿二2b随之转动，从动齿二2b固定套装在转轴二1b下端，即可带动转轴二1b转动，纤维卷A则随着转轴二1b的转动而转动，并在封闭的环境下转动堆置。纤维卷A采用该方式做圆周转动时，转速为5-15r/min，冷堆处理时间为10-20小时。圆周运动方式主要是实现由内向外方向上染液的均一化。

上述两种方案中的旋转堆置中，纤维卷A分别以转轴一1a、转轴二1b做圆周或类圆周（即不排除椭圆形的圆周运动）运动。

作为第三种替换的具体实施方案，结合图4，纤维卷A安置在转轴三1c上，纤维卷A随转轴三1c转动来实现摆动。其中，转轴三1c固定在底盘5上，与底盘5配套设置有摆臂6，摆臂6可如4所示设置在底盘5的下方，并可伸展或推出以带动底盘5沿其侧边或某个点为中心进行摆动。以图4为例，待固色纤维卷A通过转轴三1c固定在底盘5上，摆臂6在驱动机构（图中未显示）的驱动下，其一端固定，另一端伸展开，并将底盘5的一侧底部逐渐顶高，即带动底盘5以及底盘5上的纤维卷A发生摆动。在该方案中，纤维卷A采用摆动方式转动时，摆动速度为15-30r/min，冷堆处理时间为5-12小时。

作为上述第三种方案的一种便捷实施方式，摆动可在水平与竖直两个角度间进行，其转动速度为5-15r/min，堆置温度为室温（20-25℃），堆置时间为10-12h。摆动主要是实现同一水平上染液的均一化。

作为第四种替换的具体实施方案，结合图5，纤维卷A安置在转轴四1d上，转轴四1d安装在底盘5上，纤维卷A随转轴四1d转动而自转，并随底盘5的摆动而摆动。其中，结合图5，转轴四1d底部设置有两部分，一部分是与从动齿三3d的啮合端11，从动齿三3d与主动齿三2d啮合，主动齿三2d的转动，带动从动齿三3d转动，进而通过啮合端11带动转轴四1d以及转轴四1d上的纤维卷以转轴四1d为轴线自转，转轴四1d还有一部分则是与底盘5固定的固定端12，与底盘5配套设置有摆臂6，摆臂6可如5所示设置在底盘5的下方，并可伸展或推出以带动底盘5沿其侧边或某个点为中心进行摆动，进而带动固定在其上的纤维卷A随之摆动。以图5为例，待固色纤维卷A通过转轴四1d的啮合端11与从动齿三3d、主动齿三2d啮合连接，以实现自转，并通过转轴四1d的固定端12固定在底盘5上，摆臂6在驱动机构（图中未显示）的驱动下，其一端固定，另一端伸展开，并将底盘5的一侧底部逐渐顶高，即带动底盘5以及底盘5上的纤维卷A发生摆动。在该方案中，纤维卷采用摆动与圆周两种方式结合进行转动时，冷堆处理时间为10-15小时，其中摆动速度为15-30r/min，圆周运动的速度为5-15 r/min，且圆周方式所用时长在堆置时间中的占比不低于50%。

在上述实施方式中，封装可采用密封膜进行封装，将散纤维卷封包在密闭环境中，并进行转动堆置，起到隔热、隔空气以及保温的作用，不仅杜绝了散纤维与外界空气的结合，还保证了纤维卷结构相对稳定的情况下完成了动态堆置固色，冷堆效率更加显著；而封包的密闭环境与转动堆置使浸足染液的纤维卷处于相对封闭的环境中，不仅可实现隔空气，防止水蒸气进入纤维卷导致的两端纤维变色，而这种封闭环境还实现了隔热和保温的效果，可实现上染的稳定持续进行。

浸液、轧液、成卷、封包、转动堆置和退卷形成连续式加工过程：结合图1，待处理散纤维、纤维网或类似物以平铺或者类似方式送入浸液工序完成处理液的浸入，再以相同或相似方式（如图6、图7中的导带B，导带B在各安装在机架9上的传输辊92带动下带动待处理物料移动）进入轧液工序完成处理液的挤出后，引入成卷工序中的卷绕轴1，并在卷绕轴1的转动过程中形成纤维卷，待纤维卷厚度达标后，气缸81通过输出杆82带动卡座83上的上卡块84与侧卡块85上升并脱离纤维卷，纤维卷脱离上卡块84与侧卡块85的限制。

对纤维卷周侧以自动或人工方式完成封包，当采用人工手动封包，即在纤维卷周侧包覆密封膜等进行手动封包，当采用自动封包时，结合图6、图7，在轧液后的机架9的机架头91上设置滑轨73，给膜箱71通过其后方设置的驱动块711滑动安装在滑轨73上，给膜箱71中的存膜辊74上预先装好包覆用的密封膜，并将密封膜的开启端引导到给膜辊72上。当纤维卷脱离上卡块84与侧卡块85限制时，卷绕轴1继续转动，密封膜经给膜辊72引导到纤维卷一端，启动驱动块711，驱动块711带动给膜箱71沿着滑轨73做往复运动，在给膜箱71往复运动与卷绕轴1的转动配合下，完成卷绕轴1上纤维卷的封包。

封包结束后，以吊钩等类似物吊起卷绕轴1的两端，将封包后的纤维卷A移入转动堆置工序中进行堆置，在转动过程中完成转动堆置后退卷，退卷工序中，纤维卷以网带牵引带动自动退卷。退卷采用网带牵引（如双网带夹持牵引等，或者，采用与成卷相反的过程进行）带动退卷，既可实现纤维卷的连续式不间断展开，当将其与后续的喷淋等方式水洗，还可实现其与后道工序的无缝隙结合。

本申请上述冷堆装置，其处理对象可选择散纤维、散纤维网以及连续或不连续结构所代表的类似物等柔软可以实现处理液吸入的物品，该装置既可以单独用作冷堆固色，也可以与前道浸液、轧液以及后道退卷、水洗等工序搭配形成连续生产线，在前道工序中，散纤维、散纤维网或类似物以平铺（如以传送带的方式将散纤维、散纤维网或类似物平铺其上，再在传送带的带动下进入浸液工序、轧液工序以及下一道工序，完成相应操作）方式置完成浸液、轧液工序，然后直接在轧液工序后设置成卷机构，将平铺状态的散纤维、散纤维网或类似物成卷，而后在成卷完毕的散纤维卷外表封包密封膜等类似物，使散纤维卷处于密闭环境中，将封包完毕的散纤维卷转移入转动堆置中，即可进行封包情况下的转动堆置处理，而后再将堆置完毕的纤维卷进行退卷、水洗等工序，无需增加更多辅助设施，即完成从原始散纤维、散纤维网或类似物的无色，到上染、固色、水洗的连续化加工，操作便捷，使用方便，可满足多种处理对象以及多种规格产品的加工。

Claims (10)

1.一种冷堆装置，其特征在于：包括转轴和驱动机构，待处理散纤维缠绕在转轴上，或纤维卷套装于转轴上，驱动机构驱动转轴转动，实现转轴以及其上散纤维或纤维卷以一点为中心进行摆动、以转轴中心线为轴进行圆周运动或上述两种方式的结合。

2.如权利要求1所述的一种冷堆装置，其特征在于：所述转轴采用摆动方式转动，摆动速度为15-30r/min。

3.如权利要求1所述的一种冷堆装置，其特征在于：所述转轴采用圆周方式转动，转速为5-15r/min。

4.如权利要求1所述的一种冷堆装置，其特征在于：所述转轴采用摆动与圆周两种方式结合进行转动，其中摆动速度为15-30r/min，圆周运动的速度为5-15 r/min，且圆周方式在堆置周期中的占比不低于50%。

5.如权利要求1、2或4任一项所述的一种冷堆装置，其特征在于：所述摆动是在水平与竖直两个角度间进行。

6.如权利要求1所述的一种冷堆装置，其特征在于：所述转轴摆动中心为转轴的侧边或转轴底部。

7.如权利要求1所述的一种冷堆装置，其特征在于：所述转轴配合设置有封包机构，该封包机构包括给膜辊以及可往复运动的给膜箱，给膜辊位于给膜箱内，其上套装有密封膜，给膜箱往复运动与转轴配合，实现给膜辊上密封膜转移并包覆在纤维周侧，完成转轴上纤维的封包。

8.如权利要求7所述的一种冷堆装置，其特征在于：所述的给膜箱内设置若干个存膜辊，密封膜位于存膜辊上，其自由端或这开放端经给膜辊引出。

9.如权利要求7所述的一种冷堆装置，其特征在于：所述的给膜辊位于转轴侧边，给膜辊沿竖直方向做往复运动，以实现密封包的封包。

10.如权利要求7所述的一种冷堆装置，其特征在于：所述的给膜辊相对卷绕轴往复次数为1-3。