CN105734682B - 高频振动高温高压低浓度碱水脱胶分离设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高频振动高温压力低浓度碱水脱胶分离设备，包括输送单元，压辊挤胶单元，高频振动单元，脱胶水循环利用单元，高温高压低浓度碱水冲洗单元；输送单元上设置压辊挤胶单元、高频振动单元和高温高压低浓度碱水冲洗单元，脱胶水循环利用单元设置在输送单元下，脱胶水循环利用单元与高温高压低浓度碱水冲洗单元相连。本发明采用超声波振动器高频振动产生的超声波空化分散作用，同时在压辊挤胶与高温高压水冲洗共同作用下，更容易打断果胶与苎麻纤维的连接，使苎麻纤维的胶质从苎麻纤维中分离出来，脱离的效果更加良好；采用脱胶水循环利用单元，实现了水资源的循环利用。本发明使用效果好，达到了提高生产率、节水的目的。

Description

高频振动高温高压低浓度碱水脱胶分离设备

技术领域

本发明属于苎麻纤维脱胶分离领域的一种脱胶分离机械设备，特别是高频振动高温高压低浓度碱水脱胶分离设备，其适用于作纺织原料的麻类植物。

背景技术

众所周知，苎麻用作纺织原料由来已久，苎麻是一种天然生态植物，其资源丰富，易于获取。苎麻作为纺织原料，具有良好的特性：无污染、可再生、可降解，能够循环利用。苎麻纤维及其纺织品具有卫生、防霉抗菌、抗静电等多种优点。

据有关资料介绍，苎麻韧皮部外侧的纤维为包含有70％的纤维素和30％的非纤维素的胶质，这些胶质的成分主要为果胶和半纤维素的物质，它们充斥在纤维素分子之间，具有营养或粘结作用，部分或全部与纤维相连接，结合紧密。脱去这些纤维素中的成分，提取优质可纺纤维是苎麻纺织过程中的关键阶段。申请人认为，对于苎麻这种天然纤维的加工利用必须依赖于先进的设备和加工工艺的创新。

近年来，一些本领域的研究人员、技术人员提出一些有关苎麻脱胶的技术工艺以及设备，如中国专利文献CN2281356N公开的(申请号96224504.6)《苎麻脱胶煮练锅》，该设备将苎麻装于麻笼中，再把装好苎麻的麻笼置于盛有高温煮练液的压力锅内，在锅体的下部安装一往复转动装置，实现让往复转动装置牵动苎麻相对锅体运动。申请人在研究中发现，该设备在处理苎麻的过程中易出现麻束混乱而纠缠不清的情况，从而增加了梳理难度，为后续加工带来不便，工作时间长降低生产效率，不利于连续化生产，其采用的高温高压振动在生产过程存在安全隐患。

中国专利文献CN201165566Y公开的(申请号200820102920.3)《多频式超声波苎麻脱胶设备》，其采用浴槽，四个加热板固定在浴槽的四个侧边，四个换能器安装在浴槽的底面，换能器通过连接电缆与超声波发生器的输出端相连，温度传感器通过连接电缆与超声波发生器的温度测量端相连，加热板通过连接电缆与超声波发生器的加热端子相连。工作时，将苎麻放入浴槽内进行脱胶，该设备虽然能够实现全自动控制，但其结构复杂，制造成本较高，而且其在使用时技术人员不便于维护，同时脱去的苎麻胶质不能立即冲洗，造成易于附于苎麻纤维的表面的现象，导致脱胶效果不佳。

中国专利文献CN1422996A公开的(申请号02139906.9)《分段式苎麻脱胶生产方法》，其采用对原麻进行分段预处理，再进行预氯洗涤、煮练洗涤、漂白洗涤等脱胶处理，然后进行漂白洗涤、清水洗涤、脱水、烘干等后处理。申请人认真研究了该生产方法后发现，该生产方法存在问题是，加工成本高，工艺复杂，用水量大，工作环境恶劣，生产效率低，化学药品的反复使用不符合绿色环保理念。

发明内容

本发明的目的是，针对上述现有技术存在问题进行改进，提出并研究高频振动高温高压低浓度碱水脱胶分离设备。

本发明的技术解决方案是，包括输送单元，压辊挤胶单元，高频振动单元，脱胶水循环利用单元，高温高压低浓度碱水冲洗单元；输送单元上设置压辊挤胶单元、高频振动单元和高温高压低浓度碱水冲洗单元，脱胶水循环利用单元设置在输送单元下，脱胶水循环利用单元与高温高压低浓度碱水冲洗单元相连。

其特征在于，输送单元包括传动辊筒一、张紧装置、裙边输送带、动力装置、传动辊筒二、机架，其中：传动辊筒一、传动辊筒二分别装在机架两端，裙边输送带安装在传动辊筒一、传动辊筒二上；动力装置与传动辊筒二相连，动力装置把动力传送给传动辊筒二；张紧装置与传动辊筒一相连，用于调节裙边输送带的松紧；机架两侧对称，具有倾斜角度，倾斜角度为9°-11°。

其特征在于，动力装置包括电机和减速器。

其特征在于，压辊挤胶单元包括上压辊、压辊支架、下压辊，上压辊通过压辊支架固定于机架上，下压辊放置于裙边输送带下。

其特征在于，压辊挤胶单元采用了五个。

其特征在于，高频振动单元包括超声波振动器、支架，超声波振动器通过支架放置于机架上。

其特征在于，高频振动单元采用了四个。

其特征在于，脱胶水循环利用单元包括蓄水槽、水箱、过滤筛、水泵、过滤器，蓄水槽放置于机架下，由机架固定支承，蓄水槽的底部设有水孔，蓄水槽的下方设有过滤筛和水箱，过滤筛在水箱中的上部，水泵配接水管，水泵通过一水管与水箱相连；水泵通过另一水管与过滤器相连。

其特征在于，高温高压低浓度碱水冲洗单元包括加热箱、增压泵、喷管，增压泵通过输水管与加热箱相连；喷管固定在机架上方，喷管通过进水管与增压泵相连。

本发明的创造性在于：采用超声波振动器高频振动产生的超声波空化分散作用，同时在压辊挤胶与高温高压水冲洗共同作用下，更容易打断果胶与苎麻纤维的连接，使苎麻纤维的胶质从苎麻纤维中分离出来，脱离的效果更加良好；采用脱胶水循环***，实现了水资源的循环利用。本发明的生产工艺流程短，便于控制，为苎麻脱胶自动化生产线的构建奠定了坚实的基础。

本发明与现有技术相比，具有以下的主要的优点：

其一、通过超声波振动器和高温高压低浓度碱水共同作用进行脱胶处理，解决了传统脱胶工艺时间长，化学污染，对设备腐蚀大、易损伤纤维等问题；

其二、通过压辊挤胶单元、裙边输送带和高频振动单元以及高温高压水的有效配合，为超声波的空化现象制造条件，即实现了超声波分散作用，同时在高温高压水作用下更容易打断果胶与苎麻纤维的连接，也为实现脱胶工艺的自动化和连续化创造条件；

其三、采用脱胶水循环利用单元，实现了水资源的循环利用，既节约了生产用水，又降低了能耗。其使用效果好，达到了提高生产率、节水的目的。

其四：本发明的各组成部分的工作协调配合，结构简单，降低了劳动强度和用工量，易于技术人员维护，便于自动化生产，其使用效果好，实用性强，可广泛用于苎麻、黄麻、***等高杆植物的脱胶预处理。

附图说明

图1、本发明的基本结构示意图。

图2、本发明采用的输送单元的结构示意图。

图3、本发明采用的压辊挤胶单元的结构示意图。

图4、本发明采用的高频振动单元的结构示意图。

图5、本发明采用的脱胶水循环利用单元的结构示意图。

图6、本发明采用的高温高压低浓度碱水冲洗单元的结构示意图。

图中：1、输送单元；2、压辊挤胶单元；3、高频振动单元；4、脱胶水循环利用单元；5、高温高压低浓度碱水冲洗单元；6、传动辊筒一；7、张紧装置；8、裙边传送带；9、动力装置；10、传动辊筒二；11、机架；12、上压辊；13、压辊支架；14、下压辊；15、超声波振动器；16、支架；17、蓄水槽；18、水箱；19、过滤筛；20、水泵；21、过滤器；22、加热箱；23、增压泵；24、喷管。

具体实施方式

下面，根据附图，详细描述本发明的实施例。

如图1所示，本发明包括输送单元1、压辊挤胶单元2、高频振动单元3、脱胶水循环利用单元4、高温高压低浓度碱水冲洗单元5。其中，输送单元1上设置压辊挤胶单元2、高频振动单元3和高温高压低浓度碱水冲洗单元5，脱胶水循环利用单元4设置在输送单元1下，脱胶水循环利用单元4与高温高压低浓度碱水冲洗单元5相连。输送单元1完成对苎麻纤维的输入和输出；压辊挤胶单元2完成对苎麻纤维的挤压以及为超声波的空化现象制造条件；高频振动单元3完成对苎麻纤维的高频振动；脱胶水循环利用单元4完成对脱胶水的循环再利用；高温高压低浓度碱水冲洗单元5完成对苎麻纤维的高温高压水冲洗以及为超声波的空化现象制造条件。

如图2所示，输送单元1包括传动辊筒一6、张紧装置7、裙边输送带8、动力装置9、传动辊筒二10、机架11。其中，传动辊筒一6、传动辊筒二10分别装在机架11两端，裙边输送带8安装在传动辊筒一6、传动辊筒二10上。在外力的作用下,裙边输送带8与传动辊筒一6、传动辊筒二10动配合，且传动辊筒二10通过裙边输送带8带动传动辊筒一6转动，裙边输送带8由裙边和传送带组合而成，裙边的作用是防止水从传送带两侧流出，影响超声波振动的效果；机架1的一端高于机架1的另一端，机架11的两侧对称，这样就使得机架1的上面具有倾斜角度，具有的倾斜角度为9°-11°，以使裙边输送带8中的水能够顺着传送带往下流。动力装置9包括电机和减速器。

如图3所示，压辊挤胶单元2包括上压辊12、压辊支架13、下压辊14。其中，上压辊通过压辊支架13固定于机架11上，下压辊12放置于裙边输送带8下，下压辊14靠轴承座固定，用于支撑裙边输送带8的上表面，轴承座由机架11支承并固定；上压辊12安装时与下压辊14在同一个竖直的水平面内；上压辊12的辊体的左右两端均设置有直立的弹簧，弹簧上设置有调整螺栓，可以调整上压辊12、下压辊14的棍体压紧裙边输送带8的力度，在挤压胶质的同时与裙边输送带8的裙边形成水槽为超声波的空化现象制造条件；上压辊12、下压辊14的长度为裙边输送带8的两裙边的距离；压辊挤胶单元2按一定的间距排列在输送单元1上，压辊挤胶单元2共采用了五个。

如图4所示，高频振动单元3包括超声波振动器15、支架16。支架16上有调节旋钮可以调节超声波振动器15与裙边输送带8的上表面的距离；两个压辊挤胶单元2之间设有一个高频振动单元3，高频振动单元3共采用了四个。

如图5所示，脱胶水循环利用单元4包括蓄水槽17、水箱18、过滤筛19、水泵20、过滤器21。蓄水槽17放置于机架11下，在裙边输送带8下方，由机架11固定支承，裙边输送带8上面的脱胶水自上而下流入到蓄水槽17中，蓄水箱槽17下方设有过滤筛19和水箱18，过滤筛19在水箱18中的上部，蓄水槽17的底部设有水孔，从蓄水槽17的底部设有的水孔流出的脱胶水经过过滤筛19过滤后到水箱18内；水泵20配接水管，水泵20通过一水管与水箱18相连；水泵20通过另一水管与过滤器19相连。水泵20从水箱18中把过滤后的脱胶水输送到过滤器21中再次过滤；过滤筛19主要过滤脱胶水中的纤维、杂质等，此为一级过滤；过滤器21主要过滤脱胶水中的胶质等成分，此为二级过滤。

如图6所示，高温高压低浓度碱水冲洗单元5包括加热箱22、增压泵23、喷管24。增压泵23配有输水管，增压泵23通过输水管与加热箱22相连；喷管24固定在机架1上方，喷管24配有进水管，喷管24通过进水管与增压泵23相连。喷管24设置有喷孔，喷管24设置的喷孔有若干个。

过滤器21过滤后的脱胶水通过水管输送到加热箱22中，增压泵23把加热后的水通过与喷管24配接的进水管输送到喷管24中，供喷管24使用；喷管24上设置的喷孔对着裙边输送带8的上表面，保证高温高压水冲洗苎麻纤维表面；超声波振动器15的两侧都固定一个喷管24，与裙边输送带8的侧边和两个压辊挤胶单元2共同组成超声波作用区。

本发明的工作过程为:首先把苎麻纤维从机架11的高处平铺喂入，将苎麻平铺在裙边输送带8上，动力装置9把动力输送给传动辊筒二10，传动辊筒二10带动裙边输送带8运动，同时启动超声波振动器15，让高温高压低浓度碱水冲洗单元5中的设置有喷孔的喷管24供水，从机架11的高处平铺喂入的苎麻纤维依靠裙边输送带8的输送带进入超声波作用区，进行高温高压低浓度碱水冲洗、超声波振动，依次进入下一个超声波作用区。苎麻纤维经过高温高压低浓度碱水冲洗和超声波振动的作用后，苎麻纤维中含有的胶质被脱出，与进入裙边输送带8上的高温高压低浓度碱水形成脱胶水，随后，脱胶水从裙边输送带8上流入蓄水槽17中，在经过过滤筛19进行一级过滤进入到水箱18中，水泵20从水箱18中把经过过滤筛19过滤的脱胶水输送到过滤器21中进行二级过滤，去掉其中的胶质，经过二次过滤后的脱胶水符合再次使用的条件，再送到加热箱22中高温加热，再通过增压泵23对加热后的水进行增压，经过增压再输送到设置有喷孔的喷管24中再次利用。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及实现本发明的基本要点，其目的在于让理解本发明技术解决方案的本领域的技术人员能够了解本发明涵盖的技术内容，并据以实施，并不能以此来限制本发明提出的技术解决方案涵盖的保护范围。凡根据本发明提出的实质技术内容所做的等效变换方案，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.高频振动高温高压低浓度碱水脱胶分离设备，包括输送单元（1），压辊挤胶单元（2），高频振动单元（3），脱胶水循环利用单元（4），高温高压低浓度碱水冲洗单元（5）；输送单元（1）上设置压辊挤胶单元（2）、高频振动单元（3）和高温高压低浓度碱水冲洗单元（5），脱胶水循环利用单元（4）设置在输送单元（1）下，脱胶水循环利用单元（4）与高温高压低浓度碱水冲洗单元（5）相连，高频振动单元（3）包括超声波振动器。

2.根据权利要求1所述的高频振动高温高压低浓度碱水脱胶分离设备，其特征在于，输送单元（1）包括传动辊筒一（6）、张紧装置（7）、裙边输送带（8）、动力装置（9）、传动辊筒二（10）、机架（11），其中：传动辊筒一（6）、传动辊筒二（10）分别装在机架（11）两端，裙边输送带（8）安装在传动辊筒一（6）、传动辊筒二（10）上；动力装置（9）与传动辊筒二（10）相连，动力装置（9）把动力传送给传动辊筒二（10）；张紧装置（7）与传动辊筒一（6）相连，用于调节裙边输送带（8）的松紧；机架（11）两侧对称，具有倾斜角度，倾斜角度为9º-11°。

3.根据权利要求2所述的高频振动高温高压低浓度碱水脱胶分离设备，其特征在于，动力装置（9）包括电机和减速器。

4.根据权利要求2所述的高频振动高温高压低浓度碱水脱胶分离设备，其特征在于，压辊挤胶单元（2）包括上压辊（12）、压辊支架（13）、下压辊（14），上压辊（12）通过压辊支架（13）固定于机架（11）上，下压辊（14）放置于裙边输送带（8）下。

5.根据权利要求1所述的高频振动高温高压低浓度碱水脱胶分离设备，其特征在于，压辊挤胶单元（2）采用了五个。

6.根据权利要求2所述的高频振动高温高压低浓度碱水脱胶分离设备，其特征在于，高频振动单元（3）还包括支架，超声波振动器通过支架放置于机架（11）上。

7.根据权利要求2所述的高频振动高温高压低浓度碱水脱胶分离设备，其特征在于，高频振动单元（3）采用了四个。

8.根据权利要求1或2所述的高频振动高温高压低浓度碱水脱胶分离设备，其特征在于，脱胶水循环利用单元（4）包括蓄水槽（17）、水箱（18）、过滤筛（19）、水泵（20）、过滤器（21），蓄水槽（17）放置于机架（11）下，由机架（11）固定支承，蓄水槽（17）的底部设有水孔，蓄水槽（17）的下方设有过滤筛（19）和水箱（18），过滤筛（19）在水箱（18）中的上部，水泵（20）配接水管，水泵（20）通过一水管与水箱（18）相连；水泵（20）通过另一水管与过滤器（21）相连。

9.根据权利要求1或2所述的高频振动高温高压低浓度碱水脱胶分离设备，其特征在于，高温高压低浓度碱水冲洗单元（5）包括加热箱（22）、增压泵（23）、喷管（24），增压泵（23）通过输水管与加热箱（22）相连；喷管（24）固定在机架（11）上方，喷管（24）通过进水管与增压泵相连。