一种散纤维或散纤维饼连续式轧水烘干工艺

摘要

本发明涉及一种散纤维连续式轧水烘干工艺，属于散纤维染色技术领域。包括送料、轧水和烘干三步，将待处理散纤维或散纤维饼放置在送料带上，由送料带送至轧水工序中轧水装置处，控制挤压强度，将散纤维中的水分挤出，将轧水后的纤维送至烘干工序进行烘干。将本发明技术方案应用于染色散纤维或散纤维烘干流水线，具有效率高、安全可靠、可连续化进行等优点。

说明书

技术领域

本发明涉及一种散纤维或散纤维饼连续式轧水烘干工艺，属于散纤维染色技术领域。

背景技术

染色后的散纤维饼含有大量的水分，直接烘干会消耗大量的能源，现有的脱水工序一般是在离心脱水机上进行的，常规离心脱水机为筒状结构，脱水时，先将散纤维饼放入脱水机的筒中，然后关闭上盖，启动电机，在电机驱动下，进行散纤维饼的离心脱水，脱水完毕后，取出并开松后，送入烘干装置中进行烘干。但由于离心式脱水机结构上的局限性，散纤维脱水技术和工艺现状的限制，采用现有的离心脱水工艺无法进行大棉块的脱水，也就进一步影响到散纤维染缸容积的提升，脱水、烘干为间歇式工作，每个工作部件处都要配备有相应的人员，脱水过程中操作人员劳动强度大，电能耗高，生产效率很低。

发明内容

为了克服现有技术中散纤维离心脱水所存在的脱水效率低、制造成本高、能耗大、劳动强度高的缺陷，本发明提供一种脱水效率好、经济价值高、可连续化生产的散纤维连续式轧水烘干工艺。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

散纤维或散纤维饼连续式轧水烘干工艺，包括送料、轧水和烘干三步，

（1）送料：将待处理散纤维或散纤维饼放置在送料带上，由送料带送至轧水工序中轧水装置处；

（2）挤压轧水：散纤维送至在轧水装置中，控制挤压强度，将散纤维中的水分挤出；

（3）烘干：将轧水后的纤维送至烘干工序进行烘干。

为实现更好地使用效果，上述技术方案的进一步设置如下：

步骤（1）中，送料过程中进行至少两次的开松，将散纤维饼进行逐级开松，开松的处理方法为：先将散纤维饼预开松（也称为一次开松），将饼状散纤维开松为小饼；再经过精细开松，将小饼状态的散纤维开松整理为平整、均匀的散纤维毯。作为优选，所述的预开松是通过开饼打手实现的，开饼打手位于送料带上方，用于开饼；所述的精细开松是通过剥棉打手、有钉输送帘和开棉打手实现的，剥棉打手和开棉打手分别位于有钉输送帘前后，剥棉打手将多余的堆积散纤维剥离下来，以确保有钉输送帘上散纤维的均匀供给；有钉输送帘与开棉打手对散纤维进行精细开松。作为优选，精细开松由至少为两组，每组精细开松之间通过传送带过渡输送，散纤维饼经开饼打手开饼后，送至第一组精细开松处，经剥棉打手、有钉输送帘、开棉打手的第一次精细开松后，落在传送带上并送至第二组精细开松处，再次经过剥棉打手、有钉输送帘、开棉打手。

步骤（2）中，上压辊、下压辊赋予散纤维的挤压力为3-15kg/cm²，不损伤纤维的前提下，将散纤维中的水分挤出，轧水后散纤维中的含水量在50-80%之间。

所述的轧水装置包括上输送带、下输送带、上压辊、下压辊以及一对上驱动辊和一对下驱动辊，上输送带套装在上驱动辊之间，下输送带套装在下驱动辊之间，上压辊与下压辊分别对应安装在上输送带和下输送带回路中，下压辊与上压辊之间有供散纤维通过的空隙，上输送带和下输送带做同向同步运动，散纤维在上输送带与下输送带的夹持下向前行进，上压辊和下压辊做方向相反的转动，上输送带和下输送带均设置有若干个滤水孔。

其中，所述的滤水孔孔径为1-3mm，开孔率为50-70%（每cm²输送带上，滤水孔面积占50-70%）；一对下驱动辊之间设置有与上驱动辊对应的辅助驱动辊；所述的上压辊和/或下压辊为弹性辊，作为优选，所述的弹性辊为橡胶辊；上输送带和下输送带为高强度橡胶带或高强度纱线（超高分子量聚乙烯、芳纶、聚苯硫醚等）形成的带有网孔的编织带，其中网孔的作用与滤水孔相同，网格的外接圆称为孔径，故也可称为滤水孔；下压辊处，上输送带与下输送带之间的距离d₁为3-8mm；辅助驱动辊处下，上输送带与下输送带的距离d₂为30-80mm，以确保上输送带、下输送带稳定夹持散纤维向前行进，气缸或油缸通过改变上压辊与下压辊之间的距离，从而改变上压辊、下压辊赋予散纤维的挤压力大小。

步骤（3）中，烘干的工艺条件为：将轧去水份的染色纤维通过下输送带，直接送至8笼烘干机进行烘干或散纤维高频烘干机。

本发明上述技术方案的有益效果如下：

1. 挤压轧水前的送料过程中，先将纤维进行至少两次的开松，通过开饼打手将散纤维饼由大饼变为散纤维团，再送至有钉输送帘处，在有钉输送帘和开棉打手的共同作用下，进行开松程度更强烈的精细开松，散纤维团在有钉输送帘和开棉打手的共同作用下，小饼转为小块，逐渐将整个的散纤维饼分散，既有利于更快捷的将散纤维饼开松均匀，同时，剥棉打手的设置，确保了散纤维均匀、稳定的输送，避免散纤维堆积造成的开松不充分，经剥棉打手、有钉输送帘和开棉打手开松后，散纤维以均匀、平整、恒定的输送到后续工序中，为轧水效率的提高提供保障；

2. 散纤维的轧水采用挤压轧水方式进行，均匀、平整的散纤维块（也可称为散纤维毯）在经过轧水装置时，在上压辊和下压辊的挤压作用下，位于上输送带与下输送带之间的散纤维中的水分从散纤维中挤出，并经下输送带的滤水孔排出，在输送的同时达到轧水的目的，因而轧水速度更快、脱水均匀性好，以输送带的形式对散纤维进行轧水处理，后放入的纤维不会影响已放入的纤维的轧水，可实现连续化生产。

染色后的含水散纤维或散纤维饼，用电动葫芦调至送料装置的翻板上，通过翻板将散纤维饼翻到送料带上，并取走吊板，通过开饼打手，将输送带一上的散纤维饼打碎至直径为5-10cm的散纤维团，并落在输送带二上，通过送料带二，将散纤维团送至有钉输送帘下端，有钉输送帘将散纤维团向上送至剥棉打手处，通过剥棉打手，确保送入下个环节的散纤维数量、速度均匀一致，并把多余的散纤维团剥离并跌落回输送带二上，经剥棉打手控制的散纤维送至开棉打手，开棉打手预开松后的散纤维跌落传送带上，同样原理，进行精开松后的散纤维已为分散状态，自然跌落在下输送带上，呈棉毯状，经上输送带、下输送带的加持输送下，喂入上下压辊之间，挤去水分，夹持式输送目的是确保进出压辊的散纤维的连续性和均匀性，上输送带、下输送带同步运行，防止堆积，影响挤水效果，最后轧水后的散纤维均匀跌落在烘干机的送料带上，并有送料带送至烘干装置。

采用发明技术方案，以夹持的方式实现散纤维的输送，并通过上输送带与下输送带的配合，实现了散纤维或散纤维饼的连续化轧水，与原有的离心脱水方式方式相比，连续化生产的工作效率更高，可将前道的染色、轧水、烘干形成一条完整的可自动化进行的生产线，操作人员数量可以减少，而劳动强度和能耗也得到降低；同时，各批次之间的烘干不会相互影响，不同批次的湿态散纤维可同时进行，为染色的产能扩大提供了可能，对节能降耗和提高生产效率具有重大的意义。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；

图2为图1中上/下输送带的第一种结构示意图；

图3为图1中上/下输送带的第二种结构示意图；

图4为上输送带与下输送带之间的尺寸标注图。

图中标号：1. 送料带一；2.送料带二；3. 送料装置；31. 开饼打手；32.剥棉打手一；33.有钉输送帘一；34. 开棉打手一；35.剥棉打手二；36. 有钉输送帘二；37. 开棉打手二；38. 传送带；4a. 下驱动辊；4b. 辅助驱动辊；5.下输送带；51. 滤水孔；6. 上压辊；7. 下压辊；8. 上驱动辊；9. 集液槽；91. 布水管；92.排液口；10. 上输送带；11. 喷淋装置；12. 翻板。

具体实施方式

实施例1

本实施例散纤维或散纤维饼连续式轧水烘干工艺，结合图1，包括送料、轧水和烘干三步，

（1）送料：将待处理化学纤维涤纶的散纤维均匀放置在送料带（送料带一1）上，由送料带一1送至轧水工序中轧水装置处。

（2）挤压轧水：散纤维送至在轧水装置中，控制挤压强度和输送速度，将散纤维中的水分挤出。

其中，轧水装置包括包括上输送带10、下输送带5、上压辊6、下压辊7以及一对上驱动辊8和一对下驱动辊4a，上输送带10和下输送带5均为高强度橡胶带，结合图2，下输送带5上设置有滤水孔51，滤水孔51的直径为1mm，开孔率80%其中，上输送带10套装在上驱动辊8之间，下输送带5套装在下驱动辊4a之间，上压辊6与下压辊7分别对应安装在上输送带10和下输送带5的回路中，下压辊7与上压辊6之间有供散纤维通过的空隙，结合图4，该间隙的高度即上输送带与下输送带之间的距离d₁为3-8mm，使散纤维经过上压辊6与下轧辊7之间时，上输送带10、下输送带5赋予散纤维的挤压力为3-15kg/cm²，上输送带10和下输送带5做同向同步运动，以确保上输送带10、下输送带5夹持散纤维向前行进，上压辊6和下压辊7做方向相反的转动。

散纤维经送料带送至下输送带5处，并由下输送带5送至上压辊6与下压辊7之间，在上压辊6和下压辊7的挤压作用下，位于上输送带10与下输送带5之间的散纤维毯中的水分从散纤维中挤出，并经下输送带5的滤水孔51排出，轧水后的散纤维送至烘干装置处烘干；由于采用的是挤压方式进行，在输送的同时达到轧水的目的，因而轧水速度更快、脱水均匀性好，同时，后放入的纤维不会影响已放入的纤维的轧水，可实现连续化生产。

（3）烘干：将挤压轧水处理后的纤维送至烘干装置上进行烘干，将轧去水份的染色纤维通过输送带，直接送至圆筒烘干机进行烘干，具体烘干参数可参考常规圆筒烘干机。

染色后的散纤维由电动葫芦吊送在翻板12上，翻板12旋转，将散纤维叠放在送料带上，并经送料带送至下输送带5处，并由下输送带5送至上压辊6与下轧辊7之间，在上压辊6和下压辊7的挤压作用下，位于上输送带10与下输送带5之间的散纤维毯中的水分从散纤维中挤出，并经下输送带5的滤水孔51排出，轧水后的散纤维送至后续烘干装置处烘干；由于采用的是挤压方式进行，散纤维在上输送带10和下输送带5的夹持下均匀的输送到后道工序中，并在输送的同时达到轧水的目的，因而轧水速度更快、脱水均匀性好，同时，后放入的纤维不会影响已放入的纤维的轧水，可实现连续化生产。

将本实施例技术方案应用于散纤维轧水，与原有的离心脱水方式方式相比，连续化生产的工作效率更高，可将前道的染色、轧水、烘干形成一条完整的可自动化进行的生产线，操作人员数量可以减少，而劳动强度和能耗也得到降低；各批次之间的烘干不会相互影响，不同批次的湿态散纤维可同时进行，为染色的产能扩大提供了可能，对节能降耗和提高生产效率具有重大的意义。

实施例2

本实施例散纤维或散纤维饼连续式轧水烘干工艺，结合图1，包括送料、开松、轧水和烘干，

（1）送料：将待处理天然植物棉的散纤维饼放置在送料带一1上，并送至挤压轧水工序。

其中，送料过程中进行至少两次的开松，将散纤维饼进行逐级开松，开松的处理方法为：先将散纤维饼预开松（也称为一次开松），将饼状散纤维开松为小饼；再经过精细开松，将小饼状态的散纤维开松整理为平整、均匀的散纤维毯。

上述送料过程中，预开松是通过开饼打手31实现的，开饼打手31位于送料带上方，用于开饼；精细开松是通过剥棉打手、有钉输送帘和开棉打手实现的，剥棉打手和开棉打手分别位于有钉输送帘前后，剥棉打手将多余的堆积散纤维剥离下来，以确保有钉输送帘上散纤维的均匀供给；有钉输送帘与开棉打手对散纤维进行精细开松，散纤维送至送料带上后，依次经送料带一1→开饼打手31→送料带二2→剥棉打手（剥棉打手一32）、有钉输送帘（有钉输送帘一33）、开棉打手（开棉打手一34）→下输送带5，开饼打手31位于送料带一1的上方，将散纤维饼打碎成直径为5-10cm的散纤维团实现预开松；剥棉打手和开棉打手分别位于有钉输送帘前后，剥棉打手将多余的堆积散纤维剥离下来，重新返回送料带二2上，以确保有钉输送帘上散纤维的均匀供给；有钉输送帘与开棉打手对散纤维进行精细开松，将散纤维团开松为尺寸较小的、均匀的小块，经剥棉打手、有钉输送帘、开棉打手处理后的散纤维送入后续的挤压轧水工序中。

（2）挤压轧水：散纤维送至在轧水装置中，控制挤压强度和输送速度，将散纤维中的水分挤出。

其中，轧水装置包括上输送带10、下输送带5、上压辊6、下压辊7以及一对上驱动辊8和一对下驱动辊4a，结合图2，下输送带5上设置滤水孔51，滤水孔51的孔径为2mm，开孔率为70%，一对下驱动辊4a之间设置有与上驱动辊8对应的辅助驱动辊4b，当下输送带5上纤维量较多时，为避免下输送带5的下落，影响上输送带10与下输送带5对散纤维的夹持，在上驱动辊8下方对应的位置处设置辅助驱动辊4b，确保上输送带10与下输送带5之间的距离在特定的范围内，即：结合图4，下压辊7处，上输送带10与下输送带5之间的距离d₁为3-8mm；辅助驱动辊4b处，上输送带10与下输送带5之间的距离d₂为d₁的5-10倍，（本实施例中，d₂为30-80mm）。

精细开松后的散纤维跌落在下输送带5上，并在下输送带5上形成均匀的棉毯状，在上输送带10与下输送带5的夹持下，稳定向前输送，并在上压辊6、下压辊7的挤压下，散纤维中的水分挤出，经下输送带5上的滤水孔51流出，轧水后的散纤维送至烘干装置处烘干；由于采用的是挤压方式进行，在输送的同时达到轧水的目的，因而轧水速度更快、脱水均匀性好，同时，后放入的纤维不会影响已放入的纤维的轧水，可实现连续化生产。

（3）烘干：将挤压轧水处理后的纤维送至烘干装置上进行烘干，将轧去水份的染色纤维通过输送带，直接送至散纤维高频烘干机进行烘干。

其余设置与实施例1的相同，采用该实施例技术方案可对大块的以及整块的散纤维饼进行轧水烘干处理，输送方式与挤压方式轧水实现了散纤维的连续化轧水，与原有的离心脱水方式方式相比，连续化生产的工作效率更高，可将前道的染色、轧水、烘干形成一条完整的可自动化进行的生产线，操作人员数量可以减少，而劳动强度和能耗也得到降低；同时，各批次之间的烘干不会相互影响，不同批次的湿态散纤维可同时进行，为染色的产能扩大提供了可能，对节能降耗和提高生产效率具有重大的意义。

实施例3

本实施例与实施例2的设置和工作原理相同，区别在于：

步骤（1）中，送料过程包括一次预开松和两次精细开松，两次精细开松之间通过传送带38实现纤维的输送，散纤维依次经过送料带一1→开饼打手一31→送料带二2→剥棉打手一32、有钉输送帘一33、开棉打手一34→传送带38→剥棉打手二35、有钉输送帘二36、开棉打手二37。

步骤（2）中，挤压轧水所用的轧水装置包括上输送带10、下输送带5、上压辊6、下压辊7以及一对上驱动辊8和一对下驱动辊4a，一对下驱动辊4a之间设置有与上驱动辊8对应的辅助驱动辊4b，当下输送带5上纤维量较多时，为避免下输送带5的下落导致上输送带10与下输送带5之间的间距过大，影响上输送带10与下输送带5对散纤维的夹持，在上驱动辊8下方对应的位置处设置辅助驱动辊4b，确保上输送带10与下输送带5之间的距离在特定的范围内，即：结合图4，下压辊7处，上输送带10与下输送带5之间的距离d₁为4-8mm；辅助驱动辊4b处，上输送带10与下输送带5之间的距离d₂为d₁的5-10倍，（本实施例中，d₂为50-80mm），以确保散纤维在上输送带10与下输送带5之间稳定、均匀的夹持行进。

结合图3，上输送带10和下输送带5均为高强度超高分子量聚乙烯纱线编织形成的有网孔的编织带，网孔形成滤水孔51，网孔孔径为3mm，孔密度或开孔率为50%，其中，上输送带10上方设置有喷淋装置11，同一批散纤维轧水后，更换其他颜色散纤维轧水时，可先开启喷淋装置11，对上输送带10、下输送带5以及上压辊6和下压辊7进行清洗，避免前一批次的颜色带入后一批次的散纤维中，影响成品色泽；同时，在下输送带5下方设置集液槽9，集液槽9上部于侧壁上设置有环形布水管91，用于清洗集液槽9的槽壁，集液槽9底部设置排液口92，当集液槽9中的液体到达一定高度时，通过排液口92排出。

其余设置和工作原理与实施例1相同，散纤维经送料带1送至下输送带5处，并由下输送带5送至上压辊6与下压辊7之间，在上压辊6和下压辊7的挤压作用下，位于上输送带10与下输送带5之间的散纤维毯中的水分从散纤维中挤出，并经下输送带5的网孔中排出，轧水后的散纤维送至烘干装置处烘干；由于采用的是挤压方式进行，在输送的同时达到轧水的目的，因而轧水速度更快、脱水均匀性好，同时，后放入的纤维不会影响已放入的纤维的轧水，可实现连续化生产。

实施例4：对比实施例

采用离心脱水机进行涤纶、棉的散纤维饼分别进行脱水，将染色后的湿态散纤维饼放置在离心脱水机中，关闭上盖，启动电机，在电机驱动下，进行散纤维饼的离心脱水，脱水完毕后，取出并开松，送入烘干装置中进行烘干处理。

结果对比

以同一批次的散纤维或散纤维饼分别采用上述实施例1-4的工艺进行脱水烘干，在相同处理时间下，对实施例1-4的用工、用电、能耗以及成本进行统计并对比，汇总结果如表1所示。

表1 处理相同量的散纤维饼时不同实施条件下的效果对比

采用本实施例1-3的连续式轧水烘干工艺，散纤维含水量均匀，烘干效果良好，相同时间的处理量约为常规离心机方式脱水处理量的1.8-2倍，而成本仅为常规脱水处理总成本的1/2，用工量和能耗降低之原有的一半以下。

以上内容是结合本发明的优选实施方式对所提供技术方案所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于上述这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。