CN101824674A - 纤维混配设备及纤维混配方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种纤维混配设备，其包括：第一混配装置，布置在纤维混配设备的起始端，待混配的纤维被送入第一混配装置以进行初步混合，第一混配装置包括用于收集被送入的纤维的集棉仓和用于对所收集的纤维进行混合的混配部件，以通过平铺直起的方式混合送入的纤维；第二混配装置，布置在在第一混配装置的下游，以接收来自第一混配装置的纤维并对其进行开松和进一步混合，第二混配装置包括用于开松和混合纤维的开松部件，以通过撕拉和扯松的方式开松并混合纤维；混配仓，布置在第二混配装置的下游，被送入混配仓内的纤维在吹入混配仓内的压缩空气的作用下以自由翻滚的方式进行混合。

Description

纤维混配设备及纤维混配方法

技术领域

本发明涉及纺织领域，具体涉及对天然纤维或人造纤维和/或功能纤维进行机械混配处理的设备及方法。

背景技术

无染彩棉是近年来纺织领域新出现的一个概念。所谓无染彩棉指利用天然纤维(如棉、麻、丝、毛)和化学纤维(包括人造纤维和合成纤维，例如人造棉、人造丝、人造毛、虎木棉、富强棉、涤纶、锦纶、晴纶、维纶、丙纶、氯纶等)在不染色的前提下对纤维进行混合配色而获得的彩色的纤维。在后续的纺、织的工序中也不对纤维、纱线、纺织面料等进行染色。这样，由于节省了印染工序，一方面节约了水、电、汽，减少了设备投入和用工，缩短流程时间，使整个产业链的生产成本降低，另一方面，大大减少了印染过程中纺织废水的排放量，有利于环境保护。

现有技术中对纤维进行混合配色主要采用两种方式。一种是通过人工混合配色，这种方法效率低、均匀性差，不适合工业化生产。另一种方法是在纺纱的过程中，通过多次并条达到纤维充分混合的目的，这种方法相对人工混合配色效率更高，而且产品的均匀性更好一些，但是存在一个严重的问题。纤维经过多次并条后部分纤维会发生断裂或损伤，导致纤维条的强度降低，对最终织物的质量造成损害。此外，现有的机械化混合配色工艺难以实现比例悬殊的两种或若干种纤维的良好混配，当其中一种混配的纤维比例相对较少时，现有的混合工艺很难将比例少的纤维充分而均匀地混配在其他大比例纤维中。

发明内容

本发明的目的是提供一种纤维混配设备，其能够获得良好的纤维混配效果和效率，不会在混配中对纤维造成不必要的伤害。

针对上述目的，根据本发明的第一方面提供了一种纤维混配设备，其包括：第一混配装置，布置在纤维混配设备的起始端，第一混配装置包括用于收集被送入的纤维的集棉仓和用于对所收集的纤维进行混合的混配部件，以通过平铺直起的方式混合送入的纤维；第二混配装置，布置在在第一混配装置的下游，第二混配装置包括用于开松和混合纤维的开松部件，以通过撕拉和扯松的方式开松并混合纤维；混配仓，布置在第二混配装置的下游，被送入混配仓内的纤维在吹入混配仓内的压缩空气的作用下以自由翻滚的方式进行混合。

进一步地，根据本发明的纤维混配设备，其中，集棉仓为中空壳式结构，其顶部设置有用于输送纤维的输棉管道，通过输棉管道进入第一混配装置的纤维逐层铺放在集棉仓内。

进一步地，根据本发明的纤维混配设备，其中，第一混配装置还包括布置在集棉仓侧部并与其相通的输棉通道，输棉通道与集棉仓之间设置有可升降的隔板。

进一步地，根据本发明的纤维混配设备，其中，并排设置的集棉仓和输棉通道的下方设置有输棉导轨，输棉导轨将铺设在集棉仓上的层叠纤维送入输棉通道，进而输送至布置在输棉通道后部的混配部件。

进一步地，根据本发明的纤维混配设备，其中，混配部件包括紧邻输棉通道而倾斜布置的抓取带，纤维以平铺直起的方式进行混合，抓取带布置成与输棉通道形成100°～120°的夹角。

进一步地，根据本发明的纤维混配设备，其中，输棉导轨在纤维混配设备的控制装置的控制下进行周期性地输棉操作。

进一步地，根据本发明的纤维混配设备，其中，集棉仓的顶部设置有可升降的压棉格栅，以对铺设在集棉仓底部的纤维进行预压操作。

进一步地，根据本发明的纤维混配设备，其中，第二混配装置的开松部件包括外周面上设有角钉且彼此配合操作的多个回转件，其中包括：中间回转件，其抓取来自第一混配装置的纤维并携带纤维随其转动；第一周围回转件，以预定间隔设置在中间回转件的周围并具有与中间回转件相反的旋转方向，第一周围回转件抓取附着在中间回转件上的纤维并携带纤维随其转动；第二周围回转件，紧邻第一周围回转件而设置在中间回转件的周围，并与中间回转件具有预定间隔，第二周围回转件抓取附着在第一周围回转件上的纤维并将其送回至中间回转件。

进一步地，根据本发明的纤维混配设备，还包括连接于混棉仓的输出侧的打包装置。

根据本发明的第二方面提供了一种纤维混配方法，其包括如下步骤：

将纤维输入平铺直起式的第一混配装置以进行初步混合操作；

随后将来自第一混配装置的纤维送入布置在第一混配装置下游的第二混配装置，第二混配装置内的开松部件通过撕拉和扯松的方式对纤维进行开松和进一步的混合操作；

进而将来自第二混配装置的纤维送入布置在第二混配装置下游的混配仓，纤维在吹入混配仓内的压缩空气的作用下以自由翻滚的方式进行混合。

本发明具有以下技术效果：

根据本发明的纤维混配设备，采用一体式的机械自动化方式进行纤维混配操作，无需任何人工操作，显著提高了混棉效率；并且本纤维混配设备主要通过抓取操作并配合混配过程中纤维自身的翻滚动作来进行纤维混配，无需现有技术中常用的并条操作，从而能够减少混配过程中对纤维的破坏；再者，本纤维混配设备利用利用各个混配装置自身的混配特点，合理地布置混配顺序，使得最终混配完成的纤维均匀，对色性好，并且能够将比例悬殊的几种纤维均匀地混配在一起。

应该理解，以上的一般性描述和以下的详细描述都是列举和说明性质的，目的是为了对要求保护的本发明提供进一步的说明。

附图说明

附图构成本说明书的一部分，用于帮助进一步理解本发明。这些附图图解了本发明的一些实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。在附图中相同的部件用相同的标号表示。附图中：

图1示出了根据本发明的纤维混配设备的第一混配装置的结构示意图；

图2示出了根据本发明的纤维混配设备的第二混配装置的结构示意图；

图3示出了根据本发明的纤维混配设备的混配仓的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图并结合具体实例对本发明的纤维混配设备的实施方式进行说明。

根据本发明的纤维混配设备首先包括第一混配装置10(如图1所示)，其设置在纤维混配设备的起始端，待混配的纤维会被送入该第一混配装置10以便进行初步混合。具体地，如图1所示，本纤维混配装置的第一混配装置10包括用于收集纤维的集棉仓11和用于对所收集的纤维进行混合的混配部件12，通过输送通道被送入集棉仓11的纤维会随着同时输入的负压气流而逐层地铺设在集棉仓11内，集棉仓11的四壁由网眼孔板形成，从而使得混合在一起的纤维与气流分离，分离的气流通过网眼孔板流出集棉仓11。进而，被收集在集棉仓11内的层叠纤维将被输送至后方的第二混配装置20，以进行进一步的混配操作。

进一步，参照图2，本发明的纤维混配装置还包括布置在在第一混配装置10下游的第二混配装置20，经第一混配装置10混合的纤维被送入后面的第二混配装置20，以便进行开松和进一步混合，第二混配装置20包括用于开松和混合纤维的开松部件21(将在下文中详细描述)，纤维在开松部件21处以撕拉、扯松的方式进行开松和混合。

继续参照图3，本发明的纤维混配设备还包括混配仓30，其布置在第二混配装置20的下游，来自第二混配装置20的纤维被送入混配仓30内进行自由混配，纤维在吹入混配仓30内的压缩空气的作用下被吹起并翻滚，进而在翻滚飘落的过程中进行自由混合，进而可以将混配完成纤维输出至后续处理设备(例如下文所述的打包机)。

上述根据本发明的纤维混配设备采用一体式的机械自动化方式进行纤维混配操作，集开松、梳理、除杂及混合操作于一身，无需介入任何人工操作，由此显著提高了混棉效率。并且本纤维混配设备主要通过抓取、打散并配合混配过程中纤维自身的翻滚动作来进行纤维混配，无需现有技术中常用的并条操作，从而能够减少混配过程中对纤维的破坏。再者，本纤维混配设备利用各个混配装置自身的混配特点，合理地布置混配顺序，使得最终混配完成的纤维均匀，对色性好，并且能够将比例悬殊的几种纤维均匀地混配在一起。

特别地，如图1所示，第一混配装置10的集棉仓11为中空壳式结构，其顶部设置有用于输送纤维的输棉管道12，如上所述的，纤维通过输棉管道11从外部送入第一混配装置10，并随着同时输入的压缩气流下落，进而逐层铺放在集棉仓11内，由此形成了层叠的纤维堆。在此处，纤维在随气流下落进而堆叠的时候进已经自由地混合在一起，这种自由混合的方式是对纤维进行初步混合的有效手段，且由于无需人工操作，显著节省了人力成本。

进而，第一混配装置10还包括布置在集棉仓11侧部并与其相通的输棉通道14，但集棉仓11内的层叠纤维堆达到一定厚度后，则将纤维堆输送至输棉通道14中，以进行后续的操作。需要说明的是，输棉通道14与集棉仓11之间设置有可升降隔板15，该可升降隔板15可以保证从输棉管道14落下的纤维都被收集在集棉仓11内，而不会在被收集形成纤维叠层之前进入后面的输棉通道14。具体地，可升降隔板35有多种实现方式，例如，可以通过滑轮滑索、滑轨滑槽等方式实现隔板35的升降。在一个实施例中，可以在集棉仓31的顶部设置滑轮，在滑轮上套设滑索，将滑索一端连接至隔板35，由此实现隔板35的升降操作。在另一个实施例中，为了获得更好的导向性，进一步，可以在集棉仓31的侧壁上开设滑槽，在隔板35与该侧壁相对的侧面上设置滑轨，由此使隔板35的升降更加稳定。

为了将集棉仓11内的纤维堆送入输棉通道14中，并排设置的集棉仓11和输棉通道14的下方设置有输棉导轨16，该输棉导轨16将铺设在集棉仓11上的层叠纤维送入输棉通道14，进而输送至布置在输棉通道14后部的混配部件12以进行后续的混配操作。

进一步，如图1所示，上述第一混配装置10的混配部件12包括紧邻输棉通道14布置的抓取带17，以使纤维在抓取带17处以平铺直起的方式进行混合，该抓取带17布置成与输棉通道14形成100°～120°的夹角，这个范围内倾斜角使得抓取带17能够顺利地抓取适量的纤维，并将抓起的纤维向上提升，从而通过平铺直取的方式实现纤维的充分混合。抓取带17逐层(延竖向截面，即垂直于纤维铺设的方向)抓取纤维，将纤维堆中的纤维扯成束状并向上提升至设置在抓取带17顶部的第一剥料辊18处，该第一剥棉辊18的作用在于将抓取带17抓起的较厚的纤维剥落一部分，被剥落的纤维会落入混棉仓12a，进而下落到抓取带17上，并再次随着抓取带17的循环转动而重复混配。进而，抓取带17后侧还设置有第二剥料辊19，其距离抓取带17的距离比第一剥料辊18小，第二剥料辊19将纤维从抓取带17上剥下，进而送入后续混配装置中。

由于需要在集棉仓11内的纤维堆达到一定厚度后才将其输送至输棉通道14中，因此输棉导轨16需要采取间歇式(周期性地)的操作方式，这种操作通过第一混配装置10的控制装置(未示出)来实现。

进一步，由于自由堆叠的纤维较为蓬松，为了获得更佳的混配效果，在根据本发明的纤维混配设备中，集棉仓11的顶部设置有可升降的压棉格栅11a，以对铺设在集棉仓11底部的纤维进行预压操作，该压棉格栅上形成有多个供纤维通过的大开口。进行预压的纤维堆相对密实，则使得后续的抓取操作更易进行，且混合效果也更好。

进一步，为了进一步优化混配效果，本发明的纤维混配设备可以包括两个相邻设置的第二混配装置，以对纤维进行两次重复混配操作，以便达到充分混合的目的。

在第一混配装置10进行混合的纤维随后被送入第二混配装置20进行开松和进一步的混合，具体地，经第一混配装置10混合的纤维通过第一混配装置10的出料口输出，进而通过第二混配装置20的喂料部件25被输送至后面的开松部件21。

上述开松和进一步混合操作主要是通过第二混配装置20的开松部件21完成的。开松部件21包括外周面上设有角钉(未示出)且彼此配合操作的多个回转件，具体地，这些回转件首先包括中间回转件22，其抓取来自第一混配装置10的纤维并携带纤维随其转动，中间回转件22在从喂料部件25抓取纤维时，将会撕开并扯松纤维，在此处，为了防止撕扯力过大而对纤维造成伤害，中间回转件22需要选择合理的转速以及与喂料部件25的距离。

进一步地，开松部件21还包括第一周围回转件23，其以预定间隔(该预定间隔使得第一周围回转件23可以从中间回转件22上抓取适当量的纤维)设置在中间回转件22的周围并具有与中间回转件22相反的旋转方向，第一周围回转件23抓取附着在中间回转件22上的纤维并携带纤维随其转动。在此处，中间回转件22与第一周围回转件23之间发生的是扯松作用，第一周围回转件23外周上的角钉与中间回转件22上的角钉交互作用，从而对纤维进行撕扯和分配。

再次，开松部件21还包括第二周围回转件24，其紧邻第一周围回转件23而设置在中间回转件22的周围，并与中间回转件22具有预定间隔(该预定间隔使得第二回转件24可以将剥下的纤维送回至中间回转件22)，第二周围回转件24抓取附着在第一周围回转件23上的纤维并将其送回至中间回转件22。具体地，在第一周围回转件23每次抓取起纤维后，当其转过一定角度后，由于紧靠第二周围回转件24，因而第一周围回转件23上的纤维会被第二周围回转件24剥下，进而送回至中间回转件22，并与中间回转件22上的后续纤维混合，以行进至后续部件并进行处理。

经开松部件21处理后的纤维被松至第二混配装置20的输出部件26处，该输出部件26也为圆柱形回转件，其表面上设有均匀分布的安装条26，其中一部分剥棉条26a的顶部设置有交错排列的两排角钉，而另一部分剥棉条26b的顶部并排设置有一排角钉和一排柔性皮条。当开松部件21的中间回转件22上携带的纤维旋转至输出部件26处时，输出部件26上的剥棉条26a、26b就将中间回转件22上的纤维剥下，进而输送至后续处理装置(即，混配仓30)。

图3示出了根据本发明的纤维混配装置的混配仓30，如图中所示，上游的第二混配装置20通过输送通道31、输送管道32与混配仓30连接，其中，输送管道32中设置有鼓风机33，鼓风机33向混配仓30内吹送压缩空气，以便使纤维混合在压缩空气中被输送至混配仓30中，进而在混配仓30中进行翻滚混合。

经过上述处理后，使不同颜色的纤维均匀地混合在一起，得到无染彩棉。并且，由于多种纤维经过多次撕开、扯松以及自由翻滚混合的操作，从而能够实现将小比例的纤维均匀地混配在大比例的纤维内。由此混成的无染彩棉可以直接作为纺纱的原料，用于后于工序。为了方便下游厂家(纺织厂)的使用，可以将混配好的纤维进行分量包装，以直接提供给下游厂家，因此，本发明的维混配设备还可以包括连接于混配仓30的输出侧的打包装置。下游厂家利用混配的纤维就可以直接进行织布生产了，省去了额外的配色、混纺操作，从而能够简化生产设备，节约成本。

根据本发明的构思，还提供了一种纤维混配方法，其包括如下步骤：将纤维输入平铺直起式的第一混配装置10以进行初步开松和混合操作；随后将来自第一混配装置10的纤维送入布置在第一混配装置10下游的第二混配装置20，第二混配装置20内的开松部件21通过撕拉和扯松方式对纤维进行开松和进一步的混合操作；进而将来自第二混配装置20的纤维送入布置在第二混配装置20下游的混配仓30，纤维在吹入混配仓30内的压缩空气的作用下以自由翻滚的方式进行混合。

同样的，如上所述的，根据本发明的纤维混配方法还可以包括：将完成混配的纤维送入布置在混配仓下游的打包机，以将混配好的纤维定量分配并打包。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种纤维混配设备，其特征在于，包括：

第一混配装置(10)，布置在所述纤维混配设备的起始端，所述第一混配装置包括用于收集被送入的纤维的集棉仓(11)和用于对所收集的纤维进行混合的混配部件(12)，以通过平铺直起的方式混合送入的纤维；

第二混配装置(20)，布置在在所述第一混配装置(10)的下游，所述第二混配装置(20)包括用于开松和混合纤维的开松部件(21)，以通过撕拉和扯松的方式开松并混合纤维；

混配仓(30)，布置在所述第二混配装置(20)的下游，被送入所述混配仓(30)内的纤维在吹入所述混配仓(30)内的压缩空气的作用下以自由翻滚的方式进行混合。

2.根据权利要求1所述的纤维混配设备，其特征在于，所述集棉仓(11)为中空壳式结构，其顶部设置有用于输送纤维的输棉管道(13)，通过所述输棉管道(13)进入所述第一混配装置(10)的纤维逐层铺放在所述集棉仓(11)内。

3.根据权利要求2所述的纤维混配设备，其特征在于，所述第一混配装置(10)还包括布置在所述集棉仓(11)侧部并与其相通的输棉通道(14)，所述输棉通道(14)与所述集棉仓(11)之间设置有可升降的隔板(15)。

4.根据权利要求3所述的纤维混配设备，其特征在于，并排设置的所述集棉仓(11)和所述输棉通道(14)的下方设置有输棉导轨(16)，所述输棉导轨(16)将铺设在集棉仓上的层叠纤维送入所述输棉通道(14)，进而输送至布置在所述输棉通道(14)后部的混配部件(12)。

5.根据权利要求4所述的纤维混配设备，其特征在于，所述混配部件(12)包括紧邻所述输棉通道(14)而倾斜布置的抓取带(17)，纤维以平铺直起的方式进行混合，所述抓取带(17)布置成与所述输棉通道(14)形成100°～120°的夹角。

6.根据权利要求4所述的纤维混配设备，其特征在于，所述输棉导轨(16)在所述纤维混配设备的控制装置的控制下进行周期性地输棉操作。

7.根据权利要求3所述的纤维混配设备，其特征在于，所述集棉仓(11)的顶部设置有可升降的压棉格栅(11a)，以对铺设在所述集棉仓(11)底部的纤维进行预压操作。

8.根据权利要求1所述的纤维混配设备，其特征在于，所述第二混配装置(20)的开松部件(21)包括外周面上设有角钉且彼此配合操作的多个回转件，其中包括：

中间回转件(22)，其抓取来自所述第一混配装置的纤维并携带纤维随其转动；

第一周围回转件(23)，以预定间隔设置在所述中间回转件(22)的周围并具有与所述中间回转件(22)相反的旋转方向，所述第一周围回转件(23)抓取附着在所述中间回转件(22)上的纤维并携带纤维随其转动；

第二周围回转件(24)，紧邻所述第一周围回转件(23)而设置在所述中间回转件(22)的周围，并与所述中间回转件(22)具有预定间隔，所述第二周围回转件(24)抓取附着在所述第一周围回转件(23)上的纤维并将其送回至所述中间回转件(22)。

9.根据权利要求1所述的纤维混配设备，其特征在于，还包括连接于所述混棉仓(30)的输出侧的打包装置。

10.一种纤维混配方法，其特征在于，包括如下步骤：

将纤维输入平铺直起式的第一混配装置(10)以进行初步混合操作；

随后将来自所述第一混配装置(10)的纤维送入布置在所述第一混配装置(10)下游的第二混配装置(20)，所述第二混配装置(20)内的开松部件(21)通过撕拉和扯松的方式对纤维进行开松和进一步的混合操作；

进而将来自所述第二混配装置(20)的纤维送入布置在所述第二混配装置(20)下游的混配仓(30)，纤维在吹入所述混配仓(30)内的压缩空气的作用下以自由翻滚的方式进行混合。

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