籽棉异性纤维清理设备和工艺的制作方法

文档序号:36423782发布日期:2023-12-20 16:15阅读:131来源:国知局
技术简介:
本发明针对籽棉中混入的异性纤维(如地膜)影响棉花品质的问题,提出一种机械风力分离方案。通过腔室结构设计、格条栅与阀板配合,利用风力使异性纤维飘起被尘笼捕获,沉降籽棉从出棉口导出,避免机械损伤。相比传统方法,该设备通过间歇式清理和流体力学差异实现高效分离,清理效率显著提升。
关键词:籽棉异性纤维清理,机械分离技术

本发明涉及一种籽棉异性纤维清理设备,本发明还涉及一种籽棉异性纤维清理工艺。


背景技术:

1、异性纤维俗称“三丝”,是指混入棉花中的非棉纤维和非本色棉纤维,如化学纤维、毛发、丝、麻、塑料膜、塑料绳、染色线(绳、布块)等。籽棉在采摘、贮存、运输、交易过程中容易混入各种异性纤维,世界棉花贸易组织把异性纤维称为纤维性外来杂质(fibrousextraneous contamination)。异性纤维的存在会严重影响棉花等级和皮棉的品质,因此,在轧花前往往需要将籽棉中混入的异性纤维清除。

2、籽棉中混入异性纤维的主要源于机械采摘棉花的固有缺陷,但随着人工成本的提高,以及农田作业越来越难以吸引年轻人的现状,机械化采摘棉花是不得不走的路线,也因此当前已经得到广泛应用。在我国,棉花种植过程中普遍采用地膜覆盖技术,在进行机械化采摘棉花时,不可避免地将地膜混入棉花当中,因此地膜成为机采棉中最主要的异性纤维来源。这给棉花加工企业特别是棉纺织企业带来极大危害。无论在棉花加工还是在棉纺织加工中都需要对棉花中的异性纤维进行清除,以减轻对成品例如衣服质量的影响。

3、关于在棉花加工生产线中异性纤维的清除方式,目前大都采用的是机械和气流的方式在连续的进花过程中进行清除,这种方式能够有效清除籽棉中的部分异性纤维,也能够满足了少量需求,但因实际清除效率较低,最高只有50%~60%,籽棉中仍存留大量的异性纤维。

4、而在另一些实现中,则采用了一种非常复杂的清除方式,主要是通过图像识别异性纤维,然后针对其中的异性纤维通过高速气流清除,不仅投入成本高,而且识别和清除的精确度本身也很难保证,同时也会吹出大量的棉花,为后续的清理工作带来困难。

5、由于如地膜等化学纤维是异性纤维的最主要构成,化学纤维的特点是容易产生静电,因此,在被提出的一些解决方案中以静电分离的方式祛除化学纤维。典型地,如中国专利文献cn101570905a,其提出了一种专用的籽棉异性纤维分离机,其包括一个分离室,分离室内布设电极板,并且电极板间装有搅拌装置,在搅拌过程中使异性纤维产生静电,并且异性纤维的流化特性和静电特性与籽棉相差比较大,借以实现电极板对异性纤维的吸附。理论上,静电分离能够区分出异性纤维与籽棉,但搅拌本身容易使异性纤维与籽棉间产生缠绕,同时,由于籽棉清理通常拨打比较剧烈,籽棉流速也比较快,电极板能否很快的将异性纤维吸附有值得推敲之处,同时电极板随着吸附量的增加,如果不及时清理,吸附效果会逐渐下降。

6、不同于静电吸附对籽棉流流速等要求较高的影响,机械分离会具有更高的效率,发明人认为机械分离应是异性纤维从籽棉中分离出来的更适当方式。当前在该领域提出的解决方案也以机械分离方式为主流,如较早出现的中国专利文献cn103111419a,其提出了一种专用的采棉机配套残膜分离装置,其将分离装置配置在采棉机侧,也配置有分离室,在分离室内设有大网状滚筒、小网状滚筒和闭风器,其利用籽棉与残膜由棉流入口进入分离室后的空隙率、比表面积、密度等物理特性的差异,借助于大网状滚筒和小网状滚筒的配合将残膜分离出来。其分离方式与滚筒的转速直接相关,并需要与适当的风力相配合,因此对滚筒转速和风力大小,以及相互间的配合要求比较高。


技术实现思路

1、作为一种机械清理方式,本发明的目的在于提供一种清理效率相对较高的籽棉异性纤维清理设备,本发明还提供了一种籽棉异性纤维清理方法。

2、在本发明的实施例中的第一方面,提供了一种籽棉异性纤维清理设备,其基本结构包括:

3、腔室,中部或上部一侧具有进料口,下部一侧具有出棉口,下部与出棉口相对的一侧设有进风口,进风口处覆盖有格条栅,出棉口处则设有阀板,以间歇地打开出棉口;

4、尘笼,位于主腔室上部;

5、排杂装置,位于尘笼一侧,该侧为与所述进料口背离的一侧;主腔室在该侧设有出杂口;

6、给料机构,位于所述进料口处,以间歇地送入给定量的籽棉。

7、可选地,腔室的下部具有分离腔,该分离腔的通流截面向上逐渐的扩大;

8、所述进风口和所述出棉口均位于分离腔底部。

9、可选地,所述进风口水平接入或者斜向上接入腔室;

10、斜向上接入腔室时,所述格条栅和所述阀板斜置,格条栅确定出的平面与阀板间的夹角为30~90度。

11、可选地,所述格条栅确定出的平面与水平面的夹角为45~55度。

12、可选地,进风口斜向上接入腔室时,所配进风管道包括水平管道;

13、相适应地,通过在水平管道末端设置弯管或斜管以适配出格条栅的斜置状态。

14、可选地,水平管道下侧设有清理门。

15、可选地,所述进风口的气源为:

16、第一类气源,为变频风机提供的气源;

17、第二类气源,为换向阀控制的压缩气源,该压缩气源用于连接多个籽棉异性纤维清理设备,该多个籽棉异性纤维清理设备在各自预设的时间段通入压缩气体;或

18、第三类气源,为适配有具有开度控制进风阀门的气源。

19、可选地,所述进料口位于腔室中部时,于腔室的进料口所在侧设有储棉箱,以缓冲棉流。

20、可选地,所述进面口外侧为开松腔;

21、开松腔内设有籽棉开松装置;

22、开松腔位于储棉箱下方。

23、可选地,储棉箱的出口处设有喂花辊,以向位于喂花辊下方的开松装置输送籽棉。

24、可选地,储棉箱的外侧设有侧门。

25、在本发明的实施例中的第二方面,还提供了一种使用本发明实施例第一方面所述的籽棉异性纤维清理设备的籽棉异性纤维清理工艺,所述清理工艺包括以下步骤:

26、1)出棉口关闭,向腔室内喂入一份籽棉;

27、2)籽棉在进风口所进风的作用下被抛动预定时间,飘飞的异性纤维为所述尘笼所捕获,并通过排杂装置剥落后出杂;

28、3)进风口停止进风或降低进风速率,出棉口打开,沉降的籽棉自出棉口导出;

29、4)转步骤1),进行下一份籽棉的清理。

30、在本发明的实施例中,所提供籽棉异性纤维清理设备,采用间歇式的清理,具体是先关闭腔室下部一侧的出棉口,然后向腔室内喂入一份籽棉,籽棉在重力下下落,而位于腔室下部另一侧的进风口所吹入工作风吹动籽棉,因籽棉与所混入的异性纤维的比重以及比表面积不同,而产生分离作用,飘飞的异性纤维为尘笼所捕获,尘笼所捕获的异性纤维可以通过排杂装置剥落而从出杂口排除。籽棉在腔室内被清理预定时间后,出棉口打开,腔室内风压降低或者进风口完全停止进风,籽棉失去风压顶托,而从出棉口导出。由于采用风力致使异性纤维分离出来,不会产生机械拨打,不会导致异性纤维的破碎和深层次的与棉纤维的纠缠,而容易获得更佳的清理效果,且风力分离,不会导致棉纤维的断裂,从而不会导致因机械清理产生的棉纤维损伤。



技术特征:

1.一种籽棉异性纤维清理设备,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的籽棉异性纤维清理设备,其特征在于,腔室的下部具有分离腔,该分离腔的通流截面向上逐渐的扩大;

3.根据权利要求2所述的籽棉异性纤维清理设备,其特征在于,所述进风口水平接入或者斜向上接入腔室;

4.根据权利要求3所述的籽棉异性纤维清理设备,其特征在于,所述格条栅确定出的平面与水平面的夹角为45~55度。

5.根据权利要求3所述的籽棉异性纤维清理设备,其特征在于,进风口斜向上接入腔室时,所配进风管道包括水平管道;

6.根据权利要求5所述的籽棉异性纤维清理设备,其特征在于,水平管道下侧设有清理门。

7.根据权利要求1~6任一所述的籽棉异性纤维清理设备,其特征在于,所述进风口的气源为:

8.根据权利要求1所述的籽棉异性纤维清理设备,其特征在于,所述进料口位于腔室中部时,于腔室的进料口所在侧设有储棉箱,以缓冲棉流。

9.根据权利要求8所述的籽棉异性纤维清理设备,其特征在于,所述进面口外侧为开松腔;

10.根据权利要求9所述的籽棉异性纤维清理设备,其特征在于,储棉箱的出口处设有喂花辊,以向位于喂花辊下方的开松装置输送籽棉。

11.根据权利要求8所述的籽棉异性纤维清理设备,其特征在于,储棉箱的外侧设有侧门。

12.一种使用权利要求1~11任一所述的籽棉异性纤维清理设备的籽棉异性纤维清理工艺,其特征在于,所述清理工艺包括以下步骤:


技术总结
本发明公开了一种籽棉异性纤维清理设备和工艺,其中籽棉异性纤维清理设备包括:腔室,中部或上部一侧具有进料口,下部一侧具有出棉口,下部与出棉口相对的一侧设有进风口,进风口处覆盖有格条栅,出棉口处则设有阀板,以间歇地打开出棉口;尘笼,位于主腔室上部;排杂装置,位于尘笼一侧,该侧为与所述进料口背离的一侧;主腔室在该侧设有出杂口;给料机构,位于所述进料口处,以间歇地送入给定量的籽棉。依据本发明可以大幅提高异性纤维的清理效率。

技术研发人员:方合义,刘文普,刘娟,任广森,李家尊
受保护的技术使用者:山东天鹅棉业机械股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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