一种亚麻纤维精细化自动化生产系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及亚麻纤维加工技术领域，具体的说是一种亚麻纤维精细化自动化生产系统，将原料用干法进行处理，通过除杂机进行除杂，除杂过的原料进行浸润，浸润过的原料进行脱干，脱干处理过的原料进行六辊开松，本发明生产工艺可以提高纤维品质，自动化连续生产，节省人力，省电高效，产量500kg/h，新工艺在加工过程中对原麻进行干法处理，排除杂质，废料杂质统一排放，环保无污染，将原料处理到适当长度利用特制药水进行浸润工序，处理后进行脱水处理，将脱水工工序后的物料纤维使用六辊开松机进行开松处理，随后进入打包工序，为后续纺纱车间提供原料。
【专利说明】
一种亚麻纤维精细化自动化生产系统【
技术领域
】
[0001]本发明涉及亚麻纤维加工技术领域，具体的说是一种亚麻纤维精细化自动化生产系统。【【背景技术】】
[0002]亚麻纤维是世界上最古老的纺织纤维，亚麻纤维制成的织物的用途很广泛，可以用作服装面料、装饰织物、桌布、床上用品和汽车用品等产业用品。随着新品种、新技术、新纺纱方法、新织造方法及新的整理工艺的出现，亚麻制品产业的发展势头越来越好，具有调温、抗过敏、防静电、抗菌的功能，由于亚麻的吸湿性好，能吸收相当于自身重量20倍的水分，所以亚麻织物手感干爽，它吸湿散热，保健抑菌，防污抗静电，防紫外线，并且阻燃效果极佳，传统的亚麻纤维加工各工艺之间的上料出料全部人工操作，非机械化连续生产，产品生产周期长品质不高，加工过程中劳动力密集，产生的纤维品质低，产量200kg/h，原料通过人工打散后统一进行逐层码垛喷洒药剂，受天气影响养生的周期在5-10天不等，影响加工进度，待到养生工序完结后对堆垛进行人工移料后进行拉松处理，处理后的纤维物料通过人工给料的方式进入十辊开松机进行开松处理，生产出来的纤维随后进入打包工序，为后续纺纱车间提供原料，经过原有工艺生产的纤维加工出来的纱线支数品质低。
[0003]因此，为克服上述技术的不足而设计出可以提高纤维品质，自动化连续生产，节省人力，省电高效，提高产量的一种亚麻纤维精细化自动化生产系统，正是发明人所要解决的问题。【
【发明内容】
】
[0004]针对现有技术的不足，本发明的目的是提供可以提高纤维品质，自动化连续生产， 节省人力，省电高效，提高产量的一种亚麻纤维精细化自动化生产系统。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种亚麻纤维精细化自动化生产系统，整个过程全部依靠PLC进行自动检测控制，包含以下操作步骤:
[0006]1)将原料用干法进行处理；
[0007]采用牵拉机对亚麻原料进行干式牵拉，使纤维长度保持在10到15公分之间，便于后续工艺进行。
[0008]2)将步骤1)中的原料通过除杂机进行除杂；
[0009]除杂器由可调节方向的进料斗、高性能转动轴、模块化防护挡板、高效的排杂机构及辅助设备组成，进料斗保证进料完整、不散落，转动轴由高性能钢材焊接而成，扭矩大，不易磨损，分离原料与杂质的同时不会损失纤维，挡板与机体采用螺栓连接，除尘机构通过风机产生的负压去除设备运行过程中产生的杂质及灰尘。
[0010]3)将步骤2)除杂过的原料进行浸润；[0011 ]浸润池结合生物酶制剂能够实现十分钟内快速浸润脱胶；
[0012]浸润池包括机架、浸润池、排杂装置、提杂装置、操作平台、物料传输装置、拨料装置、液压举升装置，通过物料传输装置的传送带进料，原料经浸润池内油剂的浸润能够实现快速脱胶，通过控制油剂温度及比例就能摆脱环境因素的影响，而且不受人工因素的影响， 中间产生的杂质由除尘机构及提杂装置自动排放到指定位置，杂质从除杂口处被排出；
[0013]其中油剂参数为:乳化油1 ? 5g/L，工业皂用量1 ? 5g/L，80°C，2h，浴比1:10;
[0014]生物酶选用由果胶酶和半纤维素酶组成的复合酶。果胶酶和半纤维素酶的比例为 1:1，用量2%，两种酶混合处理时，？11 = 8?8.5，温度为60°(:，浴比为1:15。使用离心式循环栗，保证处理液可循环流动，实现高速度搅拌。
[0015]4)将步骤3)浸润过的原料进行脱干；
[0016]通过脱水、挤压工序降低纤维的含水量的同时加装相对应的管道，引流到相关的过滤沉淀设备中，通过去除制剂中的杂质，让这部分挤出来的油剂再利用，提升资源的利用率。
[0017]5)将步骤4)脱干处理过的原料进行六辊开松；[〇〇18]六辊开松机为二辊开松机和三组四辊开松机；中间产生的杂质灰尘通过连接的除尘机构排出；
[0019]6)将步骤5)开松后的原料进行打包。
[0020]本发明的有益效果是:
[0021]1、本发明生产工艺可以提高纤维品质，自动化连续生产，节省人力，省电高效，产量500kg/h，新工艺在加工过程中对原麻进行干法处理，排除杂质，废料杂质统一排放，环保无污染，将原料处理到适当长度利用特制药水进行浸润工序，处理后进行脱水处理，将脱水工工序后的物料纤维使用六辊开松机进行开松处理，随后进入打包工序，为后续纺纱车间提供原料。[〇〇22]【说明书附图】[〇〇23]图1为亚麻纤维生产原有工艺方框图。[〇〇24]图2为本发明工艺方框图。【【具体实施方式】】
[0025]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。[〇〇26] 参见图1为亚麻纤维生产原有工艺方框图，图2为本发明工艺方框图，一种亚麻纤维精细化自动化生产系统，其加工项目生产线主要由牵拉机、除杂机、浸润池、脱水机、六辊开松机多种机械设备组成，六辊开松机为二辊开松机和三组四辊开松机，整个过程全部依靠高性能PLC进行自动检测控制。
[0027]本发明的生产系统包含以下操作步骤:[〇〇28]1)将原料用干法进行处理;麻纺纤维精细化自动化加工项目生产线主要由牵拉机对亚麻原料进行干式牵拉，使纤维长度适当便于后续工艺进行。
[0029]原来纤维长短不一，为保证精细化加工及纺纱的效果，需要对纤维的长度进行牵拉，通过多年的实验数据及纺织经验，测得纤维的长度保持在10到15公分之间能够实现良好的加工效果。为了使纤维的长度保持在这个范围内，并解决原有牵拉机无法满足长度稳定性的要求，需要一台高性能的纤维牵拉机对纤维的长度进行牵拉，通过高性能的牵拉机实现对纤维的长度牵拉，保障纤维长度的同时尽量不破坏纤维，以保障后续加工工艺要求。
[0030]2)将步骤1)中的原料通过除杂机进行除杂；详见专利除杂机-负压运行，利用打击、播散等动作高效、灵活、防止飞尘污染的用负压去除麻纺原料中的杂质，且能降低能耗、 减小油剂用量、降低生产成本的一种亚麻除杂器。杂质去除率达到80 %。[〇〇31]除杂器由可调节方向的进料斗、高性能转动轴、模块化防护挡板、高效的排杂机构及其他辅助设备组成，进料斗保证进料完整、不散落，转动轴由高性能钢材焊接而成，扭矩大，不易磨损，分离原料与杂质的同时不会损失纤维，挡板与机体采用螺栓连接，装卸方便， 保障人身安全的同时又能方便检修设备，排杂机构通过风机产生的负压能够有效去除设备运行过程中产生的杂质及灰尘，提高产品质量，降低环境污染。设备配有观察窗，能够实时了解到除杂的效果及产量，当杂质过多时，可取下观察窗上的有机玻璃进行手工清理，灵活多用。通过排杂口与辅助除尘设备通过管道相连接，能够有效去除生产过程中产生的粉尘与固体颗粒，并且对废渣的二次处理，此处可以链接生物质颗粒挤压设备将其中的可燃物质制作成固体燃料，能够有效提高原料的产品利用率，增加产品附加值，整个生产过程中不会产生有害物质。
[0032]3)将步骤2)除杂过的原料进行浸润;浸润池不受环境人工因素的影响、提高生产效率、保障产品质量、自动化程度高、维护简便、低功耗的一种新型麻纺浸润池。温和、高效、 无污染的生产方法。浸润池结合本项目研发的高效生物酶制剂能够实现十分钟内快速浸润脱胶，分离纤维不伤纤维，并对纤维有一定的保护作用。处理过的纤维达到适纺条件。
[0033]浸润池由多个组成部分通过模块化设计组装而成，包括机架、浸润池、排杂装置、 提杂装置、操作平台、物料传输装置、拨料装置、液压举升装置，通过物料传输装置的传送带进料，原料经浸润池内油剂的浸润能够实现快速脱胶，通过控制油剂温度及比例就能摆脱环境因素的影响，而且不受人工因素的影响，中间产生的杂质由除尘机构及提杂装置自动排放到指定位置，杂质从除杂口处被排出，其中油剂参数为:乳化油1.5g/L，工业皂用量 1.5g/L，80°C，2h，浴比1:10。浸润池安装方便，操作平台供操作人员操作使用、清理、维修等，通过安装液压举升装置的方式改变物料传输装置与机架间的配合间隙，可通过调节液压举升装置的高度给检修人员提供便捷的维修空间，无需拆卸其他部件就能对损坏部件的维护，在生产过程中只有物料传输装置及拨料装置是连续运行的，排杂装置与提杂装置则由PLC控制在特定的时间段启动，液压举升装置由低压液压站提供动力为检修人员提供方便，整台设备用电量小，降低辅助电力设施的成本，运行全程由PLC自动控制，无需人工操作，可远程编程控制，可根据生产要求进行遥控操作，油剂含量及混合比例由辅助计量装置精确控制，准确性高，安全性高，处理能力提升数倍，保证了产品质量，减少了产品的生产周期，降低了用工成本，能够满足客户需求，提升企业经济效益。
[0034]亚麻纤维原料中含有大量的杂质，严重影响纤维加工的效率及品质，固体颗粒会加速设备的损耗、飞灰会对环境进行污染、秸杆会大量吸收生物酶制剂造成极大的浪费，尤其是进口原料为了方便运输将原料打包，一定程度上增加了原料去除杂质的难度。为了提升纤维的加工能力，需要对原料中的杂质成分及其含量进行鉴定，并通过有效的装置对其进行分离、分类处理，降低生物酶制剂的浪费、延长生产设备的使用寿命及维护成本，减少环境污染，降低工人的劳动强度。
[0035]亚麻纤维的精细化改性是适当地去除束纤维中果胶和木质素，使纤维长度满足棉纺设备的要求下，使得工艺纤维的细度提高，以达到提高亚麻纤维的性能，以满足纺纱和最终产品的需要。这种处理方法的短绒率和长度标准差指标也是最好的。不仅能够比较充分的去除胶纸，而且整个反应过程进行的比较均匀。强伸性能好，一方面表示亚麻工艺纤维比较细，另一方面纤维本身由于反应不均匀而产生的弱节小。
[0036]生物酶选用由果胶酶和半纤维素酶组成的复合酶。果胶酶和半纤维素酶的比例为 1:1，用量2%，两种酶混合处理时，pH = 8?8.5,温度为60°C，浴比为1:15。酶处理采用的加工方式和设备的不同，处理液流动速度或搅拌方式及速度不同，酶处理的反应速度和效果也将不同，而且这些影响因素是相互关联的。一般来说，搅拌速度越快，处理时间越短，效果也越好，所以在实际生产过程中，工程要选用合适的改性设备和流速，如使用离心式循环栗，保证处理液可循环流动，来改善亚麻改性后效果，缩短处理时间或降低酶浓度。经生物酶改性得到的改性纤维可纺性指标为:失重率13.04%，细度1348Nm，断裂强度3.3cN/dtex， 断裂伸长率3.1 %，平均长度42.48mm，长度标准差19.95 %，短绒率19.31 %，超长纤维率 9.8%，可绕度为 1.925捻/dtex>i<m。。
[0037]生物酶能够实现纤维在十分钟内快速脱胶，脱胶效果明显，不影响纤维长度及韧性，配合高效的自动化生产设备，能够实现高效自动化作业，满足国内外纺织行业对亚麻纤维的需求。对纤维脱胶过程温和反应，生物酶制剂作为生物高活性材料，只针对纤维的胶质层反应，不会损伤植物纤维，并对纤维起到一定的保护作用，极大地降低了产品的短纤维率，提高了产品的纺织利用率，增加企业效益。原本低端的材料经过设备处理后能够纺织出中尚端的广品，以实现粗粮细作，提尚附加值。
[0038]4)将步骤3)浸润过的原料进行脱干;利用挤压脱水:需要一种操作简单、快速、高效的脱水装置，能够满足脱水、产量、连续作业的要求。另外，脱水的制剂残液需要满足回收再利用的要求，减少资源浪费，循环利用。
[0039]本发明的制剂可重复再利用，通过脱水、挤压等工序降低纤维的含水量的同时加装相对应的管道，引流到相关的过滤沉淀设备中，通过去除制剂中的杂质，让其与该项目的自动制剂供给系统中新配合的制剂进行混合，让这部分挤出来的油剂再利用，提升资源的利用率。
[0040]在生产过程中会将纤维去除的杂质进行分离后进行回收再利用，将其中的秸杆、 短纤维、杂草等生物质材料，可燃烧的材料进行挤压让其成为可燃的生物质颗粒综合利用。 生物质材料也可作为肥料、沼气、营养土等高效的原材料使用，避免对环境的污染。
[0041]5)将步骤4)脱干处理过的原料进行六辊开松;为了使纤维能够方便纺织加工就需要对纤维进行开松及梳理操作。亚麻纤维再开松过程中去除残留杂质将纤维拉到适纺长度，从而提高可纺性和最终使用性能以满足生产需要，中间产生的杂质灰尘通过连接的除尘机构排出。[0042 ]6)将步骤5)开松后的原料进行打包。[〇〇43]经过本发明的实验后，麻纤维资源利用率为47%，降低水耗62%，降低生产成本 20%，减轻污染物处理负荷95%左右，减少废气、废渣排放量70%，与传统“怄麻”脱胶方法比较，该技术韧皮纤维精洗率提高20 %以上，进入工业废水的污染物减少90 %以上，其经济、社会、生态效益显著，对于我国以草本纤维为原料的纺织、造纸、生物质材料具有广泛的应用前景。
[0044]本发明生产工艺可以提高纤维品质，自动化连续生产，节省人力，省电高效，产量 500kg/h，新工艺在加工过程中对原麻进行干法处理，排除杂质，废料杂质统一排放，环保无污染，将原料处理到适当长度利用特制药水进行浸润工序，处理后进行脱水处理，将脱水工工序后的物料纤维使用6辊开松机进行开松处理，随后进入打包工序，为后续纺纱车间提供原料。
【主权项】
1.一种亚麻纤维精细化自动化生产系统，其特征在于:整个过程全部依靠PLC进行自动 检测控制，包含以下操作步骤:1)将原料用干法进行处理；采用牵拉机对亚麻原料进行干式牵拉，使纤维长度保持在10到15公分之间，便于后续 工艺进行；2)将步骤1)中的原料通过除杂机进行除杂；除杂器由可调节方向的进料斗、高性能转动轴、模块化防护挡板、高效的排杂机构及辅 助设备组成，进料斗保证进料完整、不散落，转动轴由高性能钢材焊接而成，扭矩大，不易磨 损，分离原料与杂质的同时不会损失纤维，挡板与机体采用螺栓连接，除尘机构通过风机产 生的负压去除设备运行过程中产生的杂质及灰尘；3)将步骤2)除杂过的原料进行浸润；浸润池结合生物酶制剂能够实现十分钟内快速浸润脱胶；浸润池包括机架、浸润池、排杂装置、提杂装置、操作平台、物料传输装置、拨料装置、液 压举升装置，通过物料传输装置的传送带进料，原料经浸润池内油剂的浸润能够实现快速 脱胶，通过控制油剂温度及比例就能摆脱环境因素的影响，而且不受人工因素的影响，中间 产生的杂质由除尘机构及提杂装置自动排放到指定位置，杂质从除杂口处被排出；其中油剂参数为:乳化油1.5g/L，工业皂用量1.58/1，80°(:，211，浴比1:10;生物酶选用由果胶酶和半纤维素酶组成的复合酶，果胶酶和半纤维素酶的比例为1:1， 用量2%，两种酶混合处理时，PH=8?8.5，温度为60°C，浴比为1:15，使用离心式循环栗，保 证处理液可循环流动，实现高速度搅拌；4)将步骤3)浸润过的原料进行脱干；通过脱水、挤压工序降低纤维的含水量的同时加装相对应的管道，引流到相关的过滤 沉淀设备中，通过去除制剂中的杂质，让这部分挤出来的油剂再利用，提升资源的利用率。5)将步骤4)脱干处理过的原料进行六辊开松；六辊开松机为二辊开松机和三组四辊开松机；中间产生的杂质灰尘通过连接的除尘机 构排出；6)将步骤5)开松后的原料进行打包。
【文档编号】D06M101/06GK106012035SQ201610323497
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月10日
【发明人】林本清, 胡利兵, 孙立志, 孙文星, 岳跃振
【申请人】孙立志