CN114959955B - 一种用于分散超细纤维的精细开松装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于分散超细纤维的精细开松装置，包括壳体、负压开松组件、打手开松组件、传送组件，其中负压开松组件包括设于壳体上的投料口、设于壳体内部的开松辊、设于所述开松辊内部的负压单元、设于壳体上的出料口、设于出料口和开松辊之间的剥棉罗拉；打手开松组件包括设于开松辊下方的打手、设于打手和开松辊之间的漏板；传送组件包括输棉管道和设于所述输棉管道中的风机，所述输棉管道的一端与所述壳体连接，且连接位置与所述打手开松组件对应，所述输棉管道的另一端与所述投料口连接。与现有技术相比，本发明利用了负压装置和循环开松结构，针对超细纤维进行循环多次的精细开松，有利于增强开松效果，进而提升终端产品性能。
Description
技术领域
本发明涉及非织造技术领域，尤其是涉及一种用于分散超细纤维的精细开松装置。
背景技术
由于超细纤维直径远低于常规普通纤维，这一显著特点使其具有许多不同于普通纤维的性能，如手感更加柔软、保暖性能大幅提升、较高的吸水性等等，在保温隔热、国防军工、服用家居等领域具有广阔的应用前景。然而超细纤维细度极低、比表面积大、表面吸附力强，因此在利用传统开松装置对其进行开松后依然会出现抱结成团的现象，形成平行黏附的纤维束，难以形成均匀分散的单根纤维，进而影响后续加工过程及产品的结构与性能，阻碍了其进一步发展。
现有的纤维开松方法及装置，多数为单次开松，限制了开松效果的进一步提升，或无法满足超细纤维的开松要求；而循环开松方法又无法同时保证适用于线密度极低的超细纤维，进而影响终端产品的性能。
专利CN202011174678.3公开了一种纤维开松方法以及实现该开松方法的纤维开松系统，利用梳理钉及针齿对纤维进行初开松，再利用罗拉装置对纤维进行精开松，该发明尽管有助于纤维混合均匀，但是为单次开松，开松效果不佳。
专利ZL201520047348.6公开了一种纤维开松机及纤维开松机组，可以将纤维进行多次开松，在开松过程中排落的纤维可以自动收集再次利用，该发明虽然增加了开松次数，但是无法适用于直径较小的超细纤维。
专利CN201911350593.3公开了一种石墨烯多功能超细纤维多层次无纺布及其制备方法，利用了针布和风混对超细纤维进行开松，该发明虽然针对超细纤维进行了开松，但分散效果不理想，均匀性不好。
因此，亟需开发一种用于分散超细纤维的精细开松装置，有效地针对超细纤维进行循环多次精细开松，增强分散效果，从而提升其终端产品性能。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于分散超细纤维的精细开松装置，解决了现有技术中无法有效针对超细纤维进行多次精细开松的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
本发明的目的是保护一种用于分散超细纤维的精细开松装置，包括壳体、负压开松组件、打手开松组件、传送组件，其中具体地：
负压开松组件包括设于壳体上的投料口、设于壳体内部的开松辊、设于所述开松辊内部的负压单元、设于壳体上的出料口、设于出料口和开松辊之间的剥棉罗拉，所述开松辊表面设有角钉，所述角钉在所述开松辊表面呈螺旋线分布，所述开松辊表面设有多个负压孔；
打手开松组件设于所述壳体内部，包括设于开松辊下方的打手、设于打手和开松辊之间的漏板，所述打手为圆柱直辊，所述打手表面设有刀片；
传送组件包括输棉管道和设于所述输棉管道中的风机，所述输棉管道的一端与所述壳体连接，且连接位置与所述打手开松组件对应，所述输棉管道的另一端与所述投料口连接。
进一步地，开松过程中：
超细纤维原料经投料口进入壳体中，旋转状态的开松辊通过内部的负压单元在负压孔处产生抽吸力，以此筛选吸附较轻量的超细纤维，进行开松过程，开松好的纤维顺着角钉斜方向向前螺旋流动至剥棉罗拉；
无法吸附的大纤维团因自重掉落至打手开松组件上，经打手开松后经输棉管道重新进入投料口，如此往复进行预设次数的精细开松。
进一步地，所述开松辊、剥棉罗拉、漏板、打手表面均喷涂有抗静电剂；
所述抗静电剂为烷基季铵、烷基磺酸、磷酸、乙氧基月桂酰胺、甘油-硬脂酸酯、二硫代氨基甲酸的碱金属盐、乙氧基化脂肪族烷基胺中的一种或多种的组合。
进一步地，所述开松辊直径为10～30cm，长为50～200cm。
进一步地，所述角钉的形状包括向一侧倾斜的M形、三角形、针形中的一种或多种的组合。
进一步地，所述负压单元产生的压力为-5～-50kPa；
所述负压孔成排设于相邻角钉之间，每排负压孔的个数为30～150个，共设置8～36排，直径为3～10mm。
进一步地，所述剥棉罗拉的数量为1～4个，剥棉罗拉均设于开松辊一侧。
进一步地，所述风机的输送风速为5～20m/s。
进一步地，进行预设次数的精细开松后，得到的超细纤维直径小于10μm，长度为30～200mm。
进一步地，超细纤维为聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰胺、聚乙烯醇、聚醚砜、聚乳酸、聚氧化乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、聚苯并咪唑、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚己内酯、聚酰胺酸、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚对苯甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚砜、聚乙烯亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚芳砜、聚氨酯、聚羟基丁酸酯、聚酰亚胺、芳纶中的一种或多种的组合。
与现有技术相比，本发明具有以下技术优势：
本发明中用于分散超细纤维的精细开松装置，采用负压单元和循环开松结构，筛选吸附开松过程中轻量的超细纤维，往复多次进行精细开松，有利于充分分散超细纤维，提升开松效果。
附图说明
图1是本发明中开松装置的正面示意图；
图2是本发明中开松辊和剥棉罗拉一侧的局部示意图；
图3是本发明中开松装置的背面示意图。
其中：1-投料口，2-开松辊，3-负压单元，4-剥棉罗拉，5-负压孔，6-角钉，7-出料口，8-打手，9-漏板，10-输棉管道，11-风机
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本技术方案中如未明确说明的部件型号、材料名称、连接结构、控制方法、算法等特征，均视为现有技术中公开的常见技术特征。
现有装置都是使用传统开松机，利用梳棉开松结构、针布梳理、开松刺辊等装置对纤维进行开松分散，但是多为单次开松，开松效果不好，影响后续加工进程和产品性能；或者进行循环开松，但是无法适用于线密度极低的超细纤维。
本发明利用负压单元和循环开松结构，筛选吸附较轻量的超细纤维，开松好的纤维顺着角钉向前螺旋流动至剥棉罗拉，无法吸附的大纤维团因自重掉落至打手开松组件，经打手开松后经输棉管道重新进入投料口，如此往复进行多次精细开松，提升开松效果。
实施例1
如图1-3所示，本技术方案中用于分散超细纤维的精细开松装置，包括负压开松组件、打手开松组件和传送组件；
负压开松组件主要由投料口1、开松辊2、负压单元3、剥棉罗拉4和出料口7组成；所述投料口1设于开松辊2侧边上方；开松辊2的内腔设有负压单元3，开松辊2表面设置多排负压孔5和在开松辊2表面呈螺旋线分布的角钉6。剥棉罗拉4的数量为多个，剥棉罗拉4固定在出料口7和开松辊2之间；所述出料口7设于投料口1的对侧。
本技术方案中的负压单元3为市场上主流的真空抽吸设备，本技术方案中开松辊内腔是中空的，负压单元3设在内部，辊表面开有很多孔，参见图2，就是负压单元的抽吸口(负压孔)，当开启负压单元3后，负压就会顺着抽吸口，吸附外界纤维。
打手开松组件设于开松辊2正下方，打手8为一圆柱直辊，在辊表面径向、轴向均布有刀片，打手8与开松辊2之间隔有漏板9。
传送组件主要由输棉管道10和风机11组成，输棉管道10连通打手开松组件和投料口1，所述风机11设于输棉管道10中。
具体运行时，超细纤维原料经投料口1进入负压开松组件，高速旋转的开松辊2内部设有负压单元3，表面设有多个负压孔5，筛选吸附较轻量的超细纤维，开松好的纤维顺着角钉6向前螺旋流动至剥棉罗拉；无法吸附的大纤维团因自重掉落至打手开松组件，经打手8开松后经输棉管道10重新进入投料口1，如此往复进行多次精细开松。
开松辊2直径为10～30cm，长为50～200cm；角钉6倾斜形状包括但不限于M形、三角形、针形；负压单元3可以产生的压力为-5～-50kPa，负压孔5成排且平行设置于角钉6之间，每排负压孔5的个数为30～150个，共设置8～36排，直径为3～10mm；剥棉罗拉4的个数为1～4个，位于开松辊2一侧。
实施例2
聚酰胺纤维经投料口进入负压开松组件，落在高速旋转的开松辊上，同时开启负压单元，负压-5kPa，开松辊直径为10cm，长为50cm，聚酰胺纤维因负压而被吸附在开松辊上，负压孔直径为3mm，个数共240个，共8排，每排30个，并顺着角钉向前螺旋流动至剥棉罗拉处，剥棉罗拉的个数为1个；无法吸附的大纤维团掉落至打手开松组件，经打手开松后经输棉管道重新进入投料口，输棉管道中的风机风速为5m/s，如此往复进行精细开松。最后获得分散好的聚酰胺超细纤维长度为30mm，直径为2μm。
实施例3
聚苯乙烯纤维经投料口进入负压开松组件，落在高速旋转的开松辊上，同时开启负压单元，负压-35kPa，开松辊直径为20cm，长为140cm，聚苯乙烯纤维因负压而被吸附在开松辊上，负压孔直径为6mm，个数共1600个，共20排，每排80个，并顺着角钉向前螺旋流动至剥棉罗拉处，剥棉罗拉的个数为2个；无法吸附的大纤维团掉落至打手开松组件，经打手开松后经输棉管道重新进入投料口，输棉管道中的风机风速为10m/s，如此往复进行精细开松。最后获得分散好的聚苯乙烯超细纤维长度为90mm，直径为5μm。
实施例4
聚乙烯纤维经投料口进入负压开松组件，落在高速旋转的开松辊上，同时开启负压单元，负压-50kPa，开松辊直径为30cm，长为200cm，聚乙烯纤维因负压而被吸附在开松辊上，负压孔直径为10mm，个数共5400个，共36排，每排150个，并顺着角钉向前螺旋流动至剥棉罗拉处，剥棉罗拉的个数为4个；无法吸附的大纤维团掉落至打手开松组件，经打手开松后经输棉管道重新进入投料口，输棉管道中的风机风速为20m/s，如此往复进行精细开松。最后获得分散好的聚乙烯超细纤维长度为200mm，直径为10μm。
实施例5
聚丙烯纤维经投料口进入负压开松组件，落在高速旋转的开松辊上，同时开启负压单元，负压-10kPa，开松辊直径为13cm，长为58cm，聚丙烯纤维因负压而被吸附在开松辊上，负压孔直径为5mm，个数共400个，共10排，每排40个，并顺着角钉向前螺旋流动至剥棉罗拉处，剥棉罗拉的个数为4个；无法吸附的大纤维团掉落至打手开松组件，经打手开松后经输棉管道重新进入投料口，输棉管道中的风机风速为8m/s，如此往复进行精细开松。最后获得分散好的聚丙烯超细纤维长度为50mm，直径为4μm。
实施例6
聚氨酯纤维经投料口进入负压开松组件，落在高速旋转的开松辊上，同时开启负压单元，负压-25kPa，开松辊直径为25cm，长为100cm，聚氨酯纤维因负压而被吸附在开松辊上，负压孔直径为8mm，个数共600个，共15排，每排40个，并顺着角钉向前螺旋流动至剥棉罗拉处，剥棉罗拉的个数为4个；无法吸附的大纤维团掉落至打手开松组件，经打手开松后经输棉管道重新进入投料口，输棉管道中的风机风速为12m/s，如此往复进行精细开松。最后获得分散好的聚氨酯超细纤维长度为55mm，直径为3μm。
实施例7
聚芳砜纤维经投料口进入负压开松组件，落在高速旋转的开松辊上，同时开启负压单元，负压-35kPa，开松辊直径为25cm，长为120cm，聚芳砜纤维因负压而被吸附在开松辊上，负压孔直径为10mm，个数共1000个，共20排，每排50个，并顺着角钉向前螺旋流动至剥棉罗拉处，剥棉罗拉的个数为3个；无法吸附的大纤维团掉落至打手开松组件，经打手开松后经输棉管道重新进入投料口，输棉管道中的风机风速为15m/s，如此往复进行精细开松。最后获得分散好的聚芳砜超细纤维长度为60mm，直径为2μm。
实施例8
聚己内酯纤维经投料口进入负压开松组件，落在高速旋转的开松辊上，同时开启负压单元，负压-40kPa，开松辊直径为30cm，长为150cm，聚己内酯纤维因负压而被吸附在开松辊上，负压孔直径为10mm，个数共1200个，共20排，每排60个，并顺着角钉向前螺旋流动至剥棉罗拉处，剥棉罗拉的个数为3个；无法吸附的大纤维团掉落至打手开松组件，经打手开松后经输棉管道重新进入投料口，输棉管道中的风机风速为17m/s，如此往复进行精细开松。最后获得分散好的聚己内酯超细纤维长度为100mm，直径为900nm。
实施例9
聚乳酸纤维经投料口进入负压开松组件，落在高速旋转的开松辊上，同时开启负压单元，负压-40kPa，开松辊直径为30cm，长为150cm，聚乳酸纤维因负压而被吸附在开松辊上，负压孔直径为9mm，个数共2100个，共30排，每排70个，并顺着角钉向前螺旋流动至剥棉罗拉处，剥棉罗拉的个数为3个；无法吸附的大纤维团掉落至打手开松组件，经打手开松后经输棉管道重新进入投料口，输棉管道中的风机风速为17m/s，如此往复进行精细开松。最后获得分散好的聚乳酸超细纤维长度为120mm，直径为800nm。
实施例10
聚酰胺酸纤维经投料口进入负压开松组件，落在高速旋转的开松辊上，同时开启负压单元，负压-50kPa，开松辊直径为30cm，长为200cm，聚酰胺酸纤维因负压而被吸附在开松辊上，负压孔直径为9mm，个数共3600个，共36排，每排100个，并顺着角钉向前螺旋流动至剥棉罗拉处，剥棉罗拉的个数为4个；无法吸附的大纤维团掉落至打手开松组件，经打手开松后经输棉管道重新进入投料口，输棉管道中的风机风速为20m/s，如此往复进行精细开松。最后获得分散好的聚酰胺酸超细纤维长度为170mm，直径为800nm。
实施例11
聚氯乙烯纤维经投料口进入负压开松组件，落在高速旋转的开松辊上，同时开启负压单元，负压-45kPa，开松辊直径为30cm，长为200cm，聚氯乙烯纤维因负压而被吸附在开松辊上，负压孔直径为10mm，个数共5400个，共36排，每排150个，并顺着角钉向前螺旋流动至剥棉罗拉处，剥棉罗拉的个数为4个；无法吸附的大纤维团掉落至打手开松组件，经打手开松后经输棉管道重新进入投料口，输棉管道中的风机风速为20m/s，如此往复进行精细开松。最后获得分散好的聚氯乙烯超细纤维长度为190mm，直径为900nm。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于分散超细纤维的精细开松装置，其特征在于，包括：
壳体；
负压开松组件，包括设于壳体上的投料口（1）、设于壳体内部的开松辊（2）、设于所述开松辊（2）内部的负压单元（3）、设于壳体上的出料口（7）、设于出料口（7）和开松辊（2）之间的剥棉罗拉（4），所述开松辊（2）表面设有角钉（6），所述角钉（6）在所述开松辊（2）表面呈螺旋线分布，所述开松辊（2）表面设有多个负压孔（5）；
打手开松组件，设于所述壳体内部，包括设于开松辊（2）下方的打手（8）、设于打手（8）和开松辊（2）之间的漏板（9），所述打手（8）为圆柱直辊，所述打手（8）表面设有刀片；
传送组件，包括输棉管道（10）和设于所述输棉管道（10）中的风机（11），所述输棉管道（10）的一端与所述壳体连接，且连接位置与所述打手开松组件对应，所述输棉管道（10）的另一端与所述投料口（1）连接；
具体开松过程中：
超细纤维原料经投料口（1）进入壳体中，旋转状态的开松辊（2）通过内部的负压单元（3）在负压孔（5）处产生抽吸力，以此筛选吸附较轻量的超细纤维，进行开松过程，开松好的纤维顺着角钉（6）倾斜方向向前螺旋流动至剥棉罗拉（4）；
无法吸附的大纤维团因自重掉落至打手开松组件上，经打手（8）开松后经输棉管道（10）重新进入投料口（1），如此往复进行预设次数的精细开松。
2.根据权利要求1所述的一种用于分散超细纤维的精细开松装置，其特征在于，所述开松辊（2）、剥棉罗拉（4）、漏板（9）、打手（8）表面均喷涂有抗静电剂；
所述抗静电剂为烷基季铵、烷基磺酸、磷酸、乙氧基月桂酰胺、甘油-硬脂酸酯、二硫代氨基甲酸的碱金属盐、乙氧基化脂肪族烷基胺中的一种或多种的组合。
3.根据权利要求1所述的一种用于分散超细纤维的精细开松装置，其特征在于，所述开松辊（2）直径为10~30cm，长为50~200cm。
4.根据权利要求1所述的一种用于分散超细纤维的精细开松装置，其特征在于，所述角钉（6）的形状包括向一侧倾斜的M形、三角形、针形中的一种或多种的组合。
5.根据权利要求1所述的一种用于分散超细纤维的精细开松装置，其特征在于，所述负压单元（3）产生的压力为-5~-50kPa；
所述负压孔（5）成排设于相邻角钉（6）之间，每排负压孔（5）的个数为30~150个，共设置8~36排，直径为3~10mm。
6.根据权利要求1所述的一种用于分散超细纤维的精细开松装置，其特征在于，所述剥棉罗拉（4）的数量为1~4个，剥棉罗拉（4）均设于开松辊（2）一侧。
7.根据权利要求1所述的一种用于分散超细纤维的精细开松装置，其特征在于，所述风机（11）的输送风速为5~20m/s。
8.根据权利要求1所述的一种用于分散超细纤维的精细开松装置，其特征在于，进行预设次数的精细开松后，得到的超细纤维直径小于10μm，长度为30~200mm。
9.根据权利要求1所述的一种用于分散超细纤维的精细开松装置，其特征在于，超细纤维为聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰胺、聚乙烯醇、聚醚砜、聚乳酸、聚氧化乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、聚苯并咪唑、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚己内酯、聚酰胺酸、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚对苯甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚砜、聚乙烯亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚芳砜、聚氨酯、聚羟基丁酸酯、聚酰亚胺、芳纶中的一种或多种的组合。
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