CN108486792A - 纺织物光触媒自动喷涂线及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光触媒应用技术领域，尤其涉及一种纺织物光触媒自动喷涂线及其使用方法，其特征是，包括环形封闭轨道、喷涂室、烘干室和移动挂架，所述喷涂室和烘干室分别位于所述环形封闭轨道的下方或上方的一段区域内，所述移动挂架与所述环形封闭轨道滑动连接，所述移动挂架上设有单螺旋桨推进器，所述移动挂架沿所述环形封闭轨道连续运行，所述环形封闭轨道包括有最少一段充电段，当所述单螺旋桨推进器走行至充电段时，单螺旋桨推进器能实现移动中的无线充电。本发明的优点有：为纺织物光触媒喷涂提供了批量自动喷涂的创新设备，生产效率显著提高，便于大规模工业化应用，使光触媒纺织物广泛应用，也适用于金属多孔网以及各种金属板的喷涂作业。
Description
技术领域
本发明涉及光触媒应用技术领域，尤其涉及一种流水线作业的纺织物光触媒自动喷涂线及其使用方法。
背景技术
光催化技术是指利用不同光源照射某些触酶物质使之发生催化反应的技术，所以又称之为光触媒技术。能被光催化反应的物质叫光触媒或光催化剂，所谓光触媒指某种在特定波长光的作用下能发生新的化学反应和物质变化并形成新物质，同时产生对微生物和其他有机物破坏作用的化学物质，所以光触媒由触酶与光组成。光源主要是紫外光或含有紫外光的灯光、自然光和日光，目前应用的触媒主要是二氧化钛（Tio2），有可能作为触媒的还有氧化锌（Zn0）和二氧化硅（Si02）。
光触媒是一种在光的照射下，自身不起变化，却能促进化学反应的物质。光触媒在光的照射下，可激活材料表面吸附的氧和水分，产生具有氧化能力极强的自由氢氧基和活性氧，发生氧化反应，使空气中的VOC彻底分解为二氧化碳和水。
VOC是挥发性有机化合物（volatile organic compounds）的英文缩写。普通意义上的VOC就是指挥发性有机物，但是环保意义上的定义是指活泼的一类挥发性有机物，即会产生危害的那一类挥发性有机物。
光触媒是一种很重要的环保材料，光触媒剂粒度适中、比表面积大、光催化活性高，已在织物纤维、空气净化、污水处理等领域得到广泛的应用，近年来日本市场上已经出现了一种采用光触媒作为消臭剂的新型消臭织物，尤其是纳米级的光触媒剂，再加上合适的粘结剂，喷涂在纺织物上，如内衣，鞋、袜、口罩、床单、枕巾等纺织物上，可起到消臭和杀菌的作用，穿戴喷涂光触媒的纺织物，实践证明可起到止痒和消臭的作用。
目前光触媒与纤维相结合的技术尚有很多瓶颈，如光触媒纤维，因织物后续还要有很多加工工序，像漂洗、熨平等加工，会破坏光触媒效果。在纺织物上喷涂光触媒受到产业化的制约，不能大批量生产喷涂光触媒的纺织物，手工喷涂不均匀且成本高，目前急需研制纺织物光触媒自动喷涂生产线，要进一步研究对纺织品进行喷涂的方法，力求简化工艺过程，扩大应用领域。
发明内容
本发明提供一种纺织物光触媒自动喷涂线及其使用方法，克服现有技术的不足，应用全固态微电脑控制技术、环形封闭轨道与喷涂室、烘干室相结合组成自动喷涂线，待处理产品沿环形轨道循环运行，完成喷涂和烘干的过程，悬挂待处理产品的移动挂架在单螺旋桨推进器的动力推动下运行，能实现移动中充电，该喷涂线可适用于多种光触媒应用场合，有利于光触媒技术的推广和应用。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是这样的：
发明目的之一：纺织物光触媒自动喷涂线，包括环形封闭轨道、喷涂室、烘干室和移动挂架，所述喷涂室和烘干室分别位于所述环形封闭轨道的下方或上方的一段区域内，所述移动挂架与所述环形封闭轨道滑动连接，所述移动挂架上设有单螺旋桨推进器，所述移动挂架只在所述单螺旋桨推进器的动力推动下沿所述环形封闭轨道连续运行，无需其他机械传动机构，所述环形封闭轨道包括有最少一段充电段，当所述单螺旋桨推进器走行至充电段时，单螺旋桨推进器能实现移动中的无线充电。
所述充电段上设有间隔设置的至少两个能量发射线圈，所述能量发射线圈连接有供电电路，所述供电电路连接一个充电控制单元；至少两个能量发射线圈之间设置有一个单螺旋桨推进器检测装置，所述充电控制单元采样连接所述单螺旋桨推进器检测装置，用于监测单螺旋桨推进器是否进入或离开充电段。
所述单螺旋桨推进器上设置有与所述能量发射线圈相匹配的能量接收线圈。
所述单螺旋桨推进器的控制电路中，包括调速驱动单元、电池、电源控制单元、充电单元和无线控制接收单元，所述调速驱动单元连接螺旋桨电机，所述电池与所述调速驱动单元之间通过电源控制单元相连接，所述电池还连接充电单元，所述充电单元与所述能量接收线圈相连接；所述无线控制接收单元与所述调速驱动单元相连接，使所述调速驱动单元在远程无线控制指令下进行启动、停止或速度的调节。
所述环形封闭轨道的底部具有边缘平直的轨板，该轨道本体为热轧型钢、铝合金型材或由不锈钢钢材焊接而成。
所述喷涂室包括喷涂室罩和设置于喷涂室罩内的若干个喷头，所述喷涂室罩上设有纵向的开槽，开槽宽度大于待喷涂物厚度，所述开槽由密排的刷毛封闭，所述喷头的喷射方向垂直于垂挂的待喷涂物，所述喷涂室罩的底部设有收纳槽，所述收纳槽底部设有用于回收落下的光触媒涂料重新利用的回收泵。
所述烘干室包括烘干室罩和设置于烘干室罩内的若干个热风机，所述烘干室罩上设有纵向的开槽，开槽宽度大于待喷涂物厚度，所述开槽由密排的刷毛封闭。
所述移动挂架包括梁板和滚轮，所述梁板为多节段链形结构，相邻节段通过铰链相连接，所述梁板上成对设置有滚轮，所述滚轮与所述梁板通过销轴相连接，所述滚轮与销轴之间设有轴承，一对滚轮夹持所述轨板，使所述移动挂架与所述环形封闭轨道保持相对滑动。
所述滚轮为橡胶、金属、树脂或尼龙材料制成，其边缘设有内凹环带，所述内凹环带与所述轨板匹配。
发明目的之二：纺织物光触媒自动喷涂线的使用方法，待喷涂物在环形封闭轨道的上料位由人工固定到移动挂架上，在所述移动挂架的牵引下先进入所述喷涂室内喷涂光触媒涂料，控制光触媒涂料的喷出量与移动挂架的运行速度，使待喷涂物每平方厘米表面均匀附着光触媒涂料0.01~0.02克，然后离开喷涂室进入所述烘干室进行烘干，烘干室内温度45~55℃，喷涂物在烘干室内停留时间根据其自身体积和表面积确定，喷涂物离开烘干室之前，含水率应小于7%，整个过程是由程序自动控制或无线摇控实现的流水线式连续作业，喷涂光触媒后的产品经冷却、整理、包装后收储。
本发明的有益效果有:
1）本发明“纺织物光触媒自动喷涂线”流程设计紧凑合理，操作简单，智能和自动化程度高，单螺旋桨推动器在轨道上移动时，无需其他机械传动机构，使传动结构大为简化，还可实现自动充电，无需停机充电。
2）采用本发明自动喷涂线生产的光触媒纺织物，具有纳米光触媒喷涂均匀、光催化活性高且牢固的特点。
3）本发明的“纺织物光触媒自动喷涂线”和使用方法，为“纺织物光触媒喷涂提供了批量自动喷涂的创新设备，致使生产效率显著提高，便于大规模工业化应用，可使光触媒纺织物得以广泛应用。
4）本发明的光触媒喷涂关键流程均在封闭室内进行，回收泵对喷落的光触媒实现自动回收重新利用，生产过程即无污染，环保，而且节能。
5）本发明不仅适用于纺织物光触媒自动喷涂，增加合适吊具，也可用于布匹、金属多孔网的喷涂作业，也适用于各种软质金属板以及块状光伏板的喷涂作业，适用范围很广。
附图说明
图1是本发明纺织物光触媒自动喷涂线实施例结构俯视图；
图2是本发明纺织物光触媒自动喷涂线实施例局部结构平视图；
图3是本发明纺织物光触媒自动喷涂线充电原理示意图；
图4是本发明单螺旋桨推进器的控制电路结构示意框图；
图5是本发明喷涂室结构示意图；
图6是图5中沿A-A线的剖视图；
图7是本发明烘干室实施例结构示意图；
图8是本发明移动挂架与环形封闭轨道的连接关系示意图。
图9是本发明喷头空气管路配置示意图；
图10是本发明纺织物光触媒自动喷涂线的控制***原理图；
图11是本发明控制***中多路信号采集器结构原理图。
图中：1-充电段，2-上料位，3-单螺旋桨推进器，4-旋翼，5-卸料位，6-移动挂架，7-喷涂室，8-纺织物，9-烘干室罩，10-吊架，11-挂钩，12-铰链，13-梁板，14-滚轮，15-喷涂室罩，16-收纳槽，17-轨板，18-轴承，19-销轴，20-铝合金轨道，21-喷头，23-回收孔，24-回收泵，25—喷头固定杆，26-刷毛，27-紧固件，29-热风机，30-烘干室，31-吊装连接件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
见图1至图2，是本发明纺织物光触媒自动喷涂线实施例结构示意图，包括环形封闭形式的铝合金轨道20、喷涂室7、烘干室30和移动挂架6，喷涂室7和烘干室30分别位于铝合金轨道20的下方一段区域内，移动挂架6与铝合金轨道20滑动连接，移动挂架6上设有单螺旋桨推进器3，移动挂架6在单螺旋桨推进器3的动力驱动下，沿铝合金轨道20连续运行，环形封闭轨道包括有最少一段充电段1，当单螺旋桨推进器3走行至充电段1时，能实现移动中的无线充电。
本发明纺织物光触媒自动喷涂线的使用方法是，待喷涂光触媒的纺织物8在环形封闭轨道的上料位2由人工固定到移动挂架6的吊架10上，吊架10与移动挂架6之间是由挂钩11相连接的，移动挂架包括梁板13和滚轮14，梁板为多节段链形结构，相邻梁板由铰链12相连接，使移动挂架具有较大的柔性，可以实现与铝合金轨道20一致的环形轨迹。
纺织物8在移动挂架6的牵引下先进入喷涂室7内喷涂光触媒涂料，控制光触媒涂料的喷出量与移动挂架的运行速度，使待喷涂物每平方厘米表面均匀附着光触媒涂料0.015克，然后离开喷涂室进入烘干室进行烘干，烘干室内温度45℃，喷涂物在烘干室内停留时间根据其自身体积和表面积确定，喷涂物离开烘干室之前，含水率应小于7%，整个过程由程序自动控制或无线摇控实现，喷涂光触媒后的纺织物在卸料位5处与移动挂架分离，随后经冷却、整理、包装后收储。
见图3，充电段上设有间隔设置的至少两个能量发射线圈，能量发射线圈连接有供电电路，供电电路连接一个控制单元；至少两个能量发射线圈之间设置有单螺旋桨推进器检测装置，控制单元采样连接单螺旋桨推进器检测装置，用于监测单螺旋桨推进器是否进入或离开充电段。单螺旋桨推进器上设置有与能量发射线圈相匹配的能量接收线圈，给单螺旋桨推进器进行移动中的无线充电。
实施例中，当单螺旋桨推进器进入充电段时，单螺旋桨推进器检测装置接收到单螺旋桨推进器进入的信息，反馈给控制单元，控制单元启动电源模块，将AC220V转换成DC48V输出给供电电路，该供电电路是一种高频激励装置，可以20kHz频率将电能通过能量发射线圈发射出去，由设置在单螺旋桨推进器上的能量接收线圈接收，实现移动中的无线充电，原理与高速光伏公路的移动充电方法类似。当单螺旋桨推进器离开充电段时，电源模块停止工作，可以避免能量发射线圈空载造成损坏。
见图4，单螺旋桨推进器的控制电路中，包括调速驱动单元、电池、电源控制单元、充电单元和无线控制接收单元，调速驱动单元做为功率驱动连接螺旋桨电机，电池与调速驱动单元之间通过电源控制单元相连接，电源控制单元用于对电压和电流的转换，电池还连接充电单元，充电单元与能量接收线圈相连接，将高频交流电转换成直流电，给锂电池充电；无线控制接收单元与调速驱动单元相连接，使调速驱动单元在远程无线控制指令下进行启动、停止或者进行移动挂架速度的调节。
见图5至图6，喷涂室包括喷涂室罩15和设置于喷涂室罩内的若干个喷头21，喷头21位于喷头固定杆25的前端，喷涂室罩上设有纵向的开槽，开槽宽度大于待喷涂物厚度，方便待喷涂物的进出，开槽由密排的刷毛26封闭，喷头的喷射方向垂直于垂挂的待喷涂的纺织物8，喷涂室罩15的底部设有收纳槽16，喷涂室罩15和收纳槽16之间通过回收孔23连通，收纳槽16底部设有回收泵24，喷涂室罩15空间内，可保持较高的喷涂液雾浓度，有利于保证纺织物8表面喷涂的均匀性，剩余光触媒液体还可回收，减少材料损耗。
见图7，烘干室包括烘干室罩9和设置于烘干室罩内的若干个热风机29，烘干室罩上设有纵向的开槽，开槽宽度大于待喷涂物厚度，方便待喷涂物的进出，开槽由密排的刷毛26封闭，减少热量损失和异物进入。
见图8，铝合金轨道20的底部具有边缘平直的轨板17，顶部设有吊装连接件31，单螺旋桨推进器3通过紧固件27连接于移动挂架6的一节梁板13’上，单螺旋桨推进器3作为移动挂架沿环形封闭轨道20移动的牵引力源。梁板13’上成对设置有滚轮14，滚轮与梁板通过销轴19相连接，滚轮与销轴之间设有轴承18，一对滚轮14夹持轨板17，使移动挂架与环形封闭轨道保持相对滑动。滚轮14为橡胶、金属、树脂或尼龙材料制成，其边缘设有内凹环带，内凹环带与轨板17匹配。
见图9，是本发明喷头空气管路配置示意图，喷头选用台湾RA-200自动喷枪，雾化空气管路和动作控制空气管路中分别设有空气减压阀一和空气减压阀二，动作控制空气管路的近气动喷枪侧设有三通电磁阀，三通电磁阀上设有动作控制空气接口，用于实现对动作控制气路的开闭控制。涂料泵或隔膜涂料泵提供的涂料在气体的携带下由喷枪口均匀喷出。本实施例中，喷涂室内设有三个喷涂工位，每个工位前后各设置一个喷枪，因此共有6套喷头控制管路。
见图10，是本发明纺织物光触媒自动喷涂线的控制***原理图，控制***中，全固态微电脑经多路信号采集器（具有信号调理、隔离放大、变换的作用）与温度传感器、湿度传感器、压力传感器或流量传感器相连接，全固态微电脑经泵驱动电路连接涂料泵或隔膜涂料泵，全固态微电脑经变频驱动电路连接压缩机和回收泵，全固态微电脑通过阀驱动电路连接三通电磁阀、空气减压阀一和空气减压阀二，全固态微电脑还给充电控制单元发信号，控制单螺旋桨推进器在移动中的不接触充电，维持整个***的连接自动运行。
全固态微电脑连接LCD显示屏、无线键盘和无线鼠标，用于信息显示和程序、指令的输入和修改。全固态微电脑连接NB-LOT窄带物联网收发器，能作为物联网络的一个终端，实现全网设备信息的发送和接收。全固态微电脑连接WIFI接品、USB接口、RS-485接口中的一种或一种以上，有利于实现远程数据的通讯。
全固态微电脑采集喷涂***的温度、湿度、压力和流量信号，对压缩机的开启和流量输出、涂料泵的开启、气动喷枪的运动轨迹进行控制，实现光触媒液体在工件表面上的自动喷涂。
见图11，是本发明控制***中多路数据采集器结构原理图，该多路数据采集器是由 S R信号接入单元、BH 信号变换单元、FD 放大单元和嵌入式微电脑QW依次连接组成，8路信号分时送入 SR 信号输入单元后，依次经 BH 信号变换单元、FD放大单元后输出的模拟信号进入嵌入式微电脑，嵌入式微电脑设有现场总线接口与测控器通信；SR 信号接入单元通过锁存器一连接嵌入式微电脑的数据总线，BH 信号变换单元通过锁存器二连接嵌入式微电脑的数据总线，FD 放大单元通过锁存器三连接嵌入式微电脑的数据总线。
该多路数据采集器采用通过多路选择单元和信号调理单元相配合，每个通道可接入多种信号，可谓之万能输入，信号无需使用变送器，可直接接入传感器，极大的适应了现场采集的需要。该多路数据采集器可实现现场总线功能，体积小，可方便的组成网络结点式信号采集***。
该多路数据采集器的控制器具有将输入信号变换和组合的功能，如测量流量时，可以用一个通道测压力，另一个通道测压差，其他量通过设定给出，加上控制器有采用一线总线温度传感器测温度功能，通过运算可测流量。本实施例中，对于温度、湿度、压力、流量等多种数据可提高采集速度和运算速度，有利于实现实时控制的目的。
当然，上述说明并非是对本发明的实质范围的限值，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的人员在本发明的实质范围内所作出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.纺织物光触媒自动喷涂线，其特征在于，包括环形封闭轨道、喷涂室、烘干室和移动挂架，所述喷涂室和烘干室分别位于所述环形封闭轨道的下方或上方的一段区域内，所述移动挂架与所述环形封闭轨道滑动连接，所述移动挂架上设有单螺旋桨推进器，所述移动挂架只在所述单螺旋桨推进器的动力推动下沿所述环形封闭轨道连续运行，无需其他机械传动机构，所述环形封闭轨道包括有最少一段充电段，当所述单螺旋桨推进器走行至充电段时，单螺旋桨推进器能实现移动中的无线充电。
2.根据权利要求1所述的纺织物光触媒自动喷涂线，其特征在于，所述充电段上设有间隔设置的至少两个能量发射线圈，所述能量发射线圈连接有供电电路，所述供电电路连接一个充电控制单元；至少两个能量发射线圈之间设置有一个单螺旋桨推进器检测装置，所述充电控制单元采样连接所述单螺旋桨推进器检测装置，用于监测单螺旋桨推进器是否进入或离开充电段。
3.根据权利要求2所述的纺织物光触媒自动喷涂线，其特征在于，所述单螺旋桨推进器上设置有与所述能量发射线圈相匹配的能量接收线圈。
4.根据权利要求3所述的纺织物光触媒自动喷涂线，其特征在于，所述单螺旋桨推进器的控制电路中，包括调速驱动单元、电池、电源控制单元、充电单元和无线控制接收单元，所述调速驱动单元连接螺旋桨电机，所述电池与所述调速驱动单元之间通过电源控制单元相连接，所述电池还连接充电单元，所述充电单元与所述能量接收线圈相连接；所述无线控制接收单元与所述调速驱动单元相连接，使所述调速驱动单元在远程无线控制指令下进行启动、停止或速度的调节。
5.根据权利要求1所述的纺织物光触媒自动喷涂线，其特征在于，所述环形封闭轨道的底部具有边缘平直的轨板，该轨道本体为热轧型钢、铝合金型材或由不锈钢钢材焊接而成。
6.根据权利要求1所述的纺织物光触媒自动喷涂线，其特征在于，所述喷涂室包括喷涂室罩和设置于喷涂室罩内的若干个喷头，所述喷涂室罩上设有纵向的开槽，开槽宽度大于待喷涂物厚度，所述开槽由密排的刷毛封闭，所述喷头的喷射方向垂直于垂挂的待喷涂物，所述喷涂室罩的底部设有收纳槽，所述收纳槽底部设有用于回收落下的光触媒涂料重新利用的收纳泵。
7.根据权利要求1所述的纺织物光触媒自动喷涂线，其特征在于，所述烘干室包括烘干室罩和设置于烘干室罩内的若干个烘干风机，所述烘干室罩上设有纵向的开槽，开槽宽度大于待喷涂物厚度，所述开槽由密排的刷毛封闭。
8.根据权利要求1所述的纺织物光触媒自动喷涂线，其特征在于，所述移动挂架包括梁板和滚轮，所述梁板为多节段链形结构，相邻节段通过铰链相连接，所述梁板上成对设置有滚轮，所述滚轮与所述梁板通过销轴相连接，所述滚轮与销轴之间设有轴承，一对滚轮夹持所述轨板，使所述移动挂架与所述环形封闭轨道保持相对滑动。
9.根据权利要求8所述的纺织物光触媒自动喷涂线，其特征在于，所述滚轮为橡胶、金属、树脂或尼龙材料制成，其边缘设有内凹环带，所述内凹环带与所述轨板匹配。
10.纺织物光触媒自动喷涂线的使用方法，其特征在于，待喷涂物在环形封闭轨道的上料位由人工固定到移动挂架上，在所述移动挂架的牵引下先进入所述喷涂室内喷涂光触媒涂料，控制光触媒涂料的喷出量与移动挂架的运行速度，使待喷涂物每平方厘米表面均匀附着光触媒涂料0.01~0.02克，然后离开喷涂室进入所述烘干室进行烘干，烘干室内温度45~55℃，喷涂物在烘干室内停留时间根据其自身体积和表面积确定，喷涂物离开烘干室之前，含水率应小于7%，整个过程是由程序自动控制或无线摇控实现的流水线式连续作业，喷涂光触媒后的产品经冷却、整理、包装后收储。
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