CN102465345A - 瓜藤类天然纤维分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种天然纤维的分离装置，具体的说是一种将收获后的新鲜瓜藤或含有韧皮纤维的类似物的表皮、导管等杂质去除，以获得优质天然纤维材料的分离装置。主要由动力机构，传动机构、喂入口、揉搓机构、调隙机构、分离机构和机架所组成。收获后的瓜藤或含有韧皮纤维的类似物被喂入该装置后，通过可调节间隙的揉搓机构对瓜藤或类似物进行挤压和揉搓，使杂质与纤维相互脱离，经过分离机构筛选后得到可作为优质工业原料的天然生物质纤维。

Description

瓜藤类天然纤维分离装置

技术领域

本发明涉及一种天然纤维的分离装置，具体的说是一种将收获后的新鲜瓜藤或含有韧皮纤维的类似物的表皮、导管等杂质去除，以获得优质天然纤维材料的分离装置。

背景技术

绿色产品和绿色制造技术是人类社会发展到一定阶段后的必然选择，是建设和谐社会实现经济可持续发展的保证。在品种繁多的材料领域，生物质材料具有诱人的发展前景。利用质优、价廉、环保及可持续获得的农业废弃物为原料，经过加工和复合，获得不同用途的高性能、多功能和高附加值的产品，是应对地球资源枯竭，建立节约型和环境友好型社会的具体体现。随着人们对保护自然资源重要性认识的不断提高，各类农业废弃物综合利用技术的研究也取得了可喜的进展。但是，由于农作物收获的季节性限制，原始材料的处理、收购、储存等环节存在着明显的技术脱节现象，在很大程度上制约着各类技术的全面推广和应用。作为经济类作物，西瓜、甜瓜、黄瓜，丝瓜和南瓜等在我国大部分地区均有较大的种植面积，瓜藤类生物质含有丰富的长纤维，其性能可与麻类纤维相媲美，是开发新型纺织品面料以及新型可降解复合材料制品潜在的优质原材料。由于开发利用技术的不足，收获后的瓜藤大部分被遗弃在田头地边，自然地风化、腐烂和降解，有些甚至被焚烧。不仅造成了极大的资源浪费，同时也造成了严重的环境污染，甚至还会对其它农作物造成火灾风险。为了从源头上解决瓜藤纤维综合利用中可能遇到的瓶颈问题，急需开发一种适合我国农村国情并使广大瓜农乐于接受的瓜藤类生物质纤维初始分离技术与设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种将收获后的新鲜瓜藤或含有韧皮纤维的类似物的表皮、导管等杂质去除，从而获得优质天然纤维原材料的设备。

本发明所述的瓜藤类天然纤维分离装置主要由动力机构、传动机构、喂入口、揉搓机构、调隙机构、分离机构和机架所组成。根据具体设计，所述的动力机构可以是电动机或柴油机；所述的传动机构可以是皮带轮传动、齿轮传动或减速箱。

为了使表皮、导管等杂质能够与纤维相互分离，收获后的新鲜瓜藤或类似物被喂入机器后，首先进入由揉搓辊和与之配合的揉搓筒所组成的揉搓机构进行挤压和揉搓。所述的揉搓辊和揉搓筒可以全部是圆锥形的，或者一个是圆锥形的，一个是圆柱形的。揉搓辊和揉搓筒装配后，二者的工作面间形成从上到下逐渐缩小的工作间隙。也就是说，当揉搓辊和揉搓筒均为圆锥形时，二者具有不同的锥度；当揉搓辊为圆柱形时，揉搓筒为上大下小的圆锥形；当揉搓筒为圆柱形时，揉搓辊为上小下大的圆锥形。

为了使新鲜瓜藤或类似物能够顺利有序地通过揉搓机构的工作间隙，防止工作面与被加工物之间的打滑现象，在揉搓筒和揉搓辊的工作表面可以有增加摩擦作用的肋条或凹槽。这些肋条或凹槽可以直接在铸造工艺中形成，也可以通过焊接或机械加工得到。

为了使新鲜瓜藤或类似物能够顺利喂入所述的揉搓机构，在靠近喂入口的一端，揉搓辊连接有球形的封闭壳顶。封闭壳顶的工作表面可以有起导流作用的肋条。

为了提高揉搓机构的工作效率，适应不同类型的瓜藤及类似物，所述揉搓机构的工作间隙，特别是当揉搓辊和揉搓筒均为圆锥形时的工作间隙可以根据受力情况通过调隙机构自动调整。所述的调隙机构由弹性元件(如蝶形弹簧或圆柱形弹簧)和导向机构所组成。当进料较多或瓜藤较粗时，揉搓辊和揉搓筒相互作用力增加，由于弹性元件具有可压缩性，因而揉搓筒可以上升一定的高度，相应地揉搓辊和揉搓筒间的工作间隙增大。反之，当进料较少或瓜藤较细时，揉搓辊和揉搓筒相互作用力减小，在弹性元件作用下，揉搓筒的位置下降，从而使揉搓辊和揉搓筒间的工作间隙减小。

当瓜藤或类似物经过揉搓机构的充分挤压和揉搓后，进入机器下部的筛网分离机构。由于瓜藤或类似物的表皮及导管等杂质部分的强度较弱，挤压后变为较小尺寸的碎屑，揉搓后与纤维相互脱离。在离心力的作用下，通过筛网孔眼分离出去。留在筛网上的长纤维，在重力作用下从所述的瓜藤类天然纤维分离装置底部的出料口排出。

附图说明

图1给出了本发明的一个具体实施例的结构示意图；

图2给出了不同形式的揉搓辊和揉搓筒所组成的揉搓机构示意图。

具体实施方法

下面结合图例说明本发明的详细实施办法：

如图1所示，动力机构(电机)4通过传动机构6带动与揉搓辊2相连的主轴10旋转，当收获后的新鲜瓜藤或其它含有韧皮纤维的类似物从喂入口1喂入后，在球形封闭顶壳11和揉搓辊2带动下，进入由揉搓辊2和揉搓筒3形成的揉搓机构的工作间隙中。由于该工作间隙由上到下逐渐缩小，瓜藤或类似物在带有肋条或沟槽的揉搓辊2和揉搓筒3的作用下得到充分的挤压和揉搓，使得瓜藤或类似物中强度较弱的表皮及导管等杂质部分变为尺寸较小的碎屑并与纤维相互脱离，同时均匀连续地通过该工作间隙。当瓜藤或类似物的直径较粗或进料较多时，揉搓筒3上所承担的挤压力将超过弹性元件9的弹性力，使弹性元件9受到压缩，从而使揉搓筒3沿着设在机架5上的导向面整体上升，使揉搓辊2和揉搓筒3间的工作间隙增加，以利于瓜藤或类似物的顺利通过。相反，当瓜藤或类似物的直径较细或进料较少时，揉搓筒3上所承担的挤压力减少，在弹性元件9的弹性力作用下，揉搓筒3沿着机架5上的导向面整体下降，使揉搓辊2和揉搓筒3间的工作间隙减小，保证瓜藤或类似物的得到充分挤压和揉搓。相互分离的纤维和杂质离开揉搓结构后，落在带有孔眼的筛网8上，由于纤维及杂质混合物在揉搓辊2的带动下具有一定的初速度，因此，在离心力的作用下，尺寸较小的杂质通过筛网孔眼分离出去。留在筛网8上的长纤维，在自身重力作用下，从出料口7排出。

如图2所示，本发明所述的揉搓机构可以由不同形式的揉搓辊和揉搓筒组成：(a)揉搓辊2和揉搓筒3均为上小下大的圆锥形，二者具有的不同锥度形成由上到下逐渐缩小的工作间隙；(b)揉搓辊2和揉搓筒3均为上大下小的圆锥形，二者具有的不同锥度形成由上到下逐渐缩小的工作间隙；(c)揉搓辊2为上小下大的圆锥形、揉搓筒3为圆柱形，二者形成由上到下逐渐缩小的工作间隙；(d)揉搓辊2为圆柱形、揉搓筒3为上大下小的圆锥形，二者形成由上到下逐渐缩小的工作间隙。

Claims (7)

1.所述分离装置的揉搓机构由揉搓辊和与之配合的揉搓筒所组成。

2.根据权利要求1所述的揉搓机构，其揉搓辊和揉搓筒分别是圆锥形的。

3.根据权利要求1所述的揉搓机构，其揉搓辊和揉搓筒分别是圆柱形的。

4.根据权利要求1所述的揉搓机构，其揉搓辊的外表面和揉搓筒的内表面分别有增加摩擦作用的肋条或凹槽。

5.根据权利要求1和权利要求2所述的揉搓机构，其圆锥形揉搓辊和揉搓筒的间隙可以根据受力情况通过调隙机构自动调整揉搓辊和揉搓筒的相对位置进行调节。

6.根据权利要求5所述的调隙机构由弹性元件和导向机构所组成。

7.根据权利要求1-5所述的揉搓辊，在靠近喂入口的一端连接有球形的封闭壳顶，以保证瓜藤的顺利喂入。

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