专利名称：纤维混配设备及纤维混配方法
技术领域：
本发明涉及纺织领域，具体涉及对天然纤维或人造纤维和/或功能纤维进行机械 混配处理的设备及方法。
背景技术：
无染彩棉是近年来纺织领域新出现的一个概念。所谓无染彩棉指利用天然纤维 (如棉、麻、丝、毛)和化学纤维(包括人造纤维和合成纤维，例如人造棉、人造丝、人造毛、 虎木棉、富强棉、涤纶、锦纶、睛纶、维纶、丙纶、氯纶等)在不染色的前提下对纤维进行混合 配色而获得的彩色的纤维。在后续的纺、织的工序中也不对纤维、纱线、纺织面料等进行染 色。这样，由于节省了印染工序，一方面节约了水、电、汽，减少了设备投入和用工，缩短流 程时间，使整个产业链的生产成本降低，另一方面，大大减少了印染过程中纺织废水的排放 量，有利于环境保护。现有技术中对纤维进行混合配色主要采用两种方式。一种是通过人工混合配色， 这种方法效率低、均勻性差，不适合工业化生产。另一种方法是在纺纱的过程中，通过多次 并条达到纤维充分混合的目的，这种方法相对人工混合配色效率更高，而且产品的均勻性 更好一些，但是存在一个严重的问题。纤维经过多次并条后部分纤维会发生断裂或损伤，导 致纤维条的强度降低，对最终织物的质量造成损害。因此，为了提高彩棉的生产效率、提高产品的均勻性(不同批次之间和同一批次 的产品之间)、并且不对纤维造成不必要的损伤，需要一种新的设备和方法来生产无染彩 棉。
发明内容
本发明的目的是提供一种纤维混配设备，其能够获得良好的纤维混配效果和效 率，不会在混配中对纤维造成不必要的伤害。针对上述目的，根据本发明的第一方面提供了一种纤维混配设备，其包括第一混 配装置，设置在纤维混配设备的起始端，第一混配装置包括依次首尾相连的第一抓取带、第 二抓取带、第三抓取带，其中，第二抓取带和第三抓取带相对于第一抓取带依次以逐渐增大 的倾斜角度布置；开棉梳理装置，布置在第一混配装置的下游，开棉梳理装置包括用于打散 纤维的打散部件，通过打散部件的纤维通过设置在其上方的出料口而进入下游装置；第二 混配装置，布置在开棉梳理装置的下游，第二混配装置包括用于收集纤维的集棉仓和用于 对所收集的纤维进行混合的混配部件，以通过平铺直起的方式混合送入的纤维。进一步地，根据本发明的纤维混配设备，其中，第一混配装置的第一抓取带、第二 抓取带和第三抓取带上设置有多个钩针，第一抓取带水平布置。进一步地，根据本发明的纤维混配设备，其中，集棉仓为中空壳式结构，其设置在 第二混配装置的与开棉梳理装置的出料口相连的输棉管道的出口下方，通过输棉管道进入 第二混配装置的纤维逐层铺放在集棉仓内。
进一步地，根据本发明的纤维混配设备，其中，第二混配装置还包括布置在集棉仓 侧部并与其相通的输棉通道，输棉通道与集棉仓之间设置有可升降的隔板。进一步地，根据本发明的纤维混配设备，其中，并排设置的集棉仓和输棉通道的下 方设置有输棉导轨，输棉导轨将铺设在集棉仓上的层叠纤维送入输棉通道，进而输送至布 置在输棉通道后部的混配部件。进一步地，根据本发明的纤维混配设备，其中，混配部件包括紧邻输棉通道而倾斜 布置的抓取带，抓取带布置成与输棉通道形成100° 120°的夹角。进一步地，根据本发明的纤维混配设备，其中，输棉导轨在第二混配装置的控制装 置的控制下进行周期性地输棉操作。进一步地，根据本发明的纤维混配设备，其中，集棉仓的顶部设置有可升降的压棉 格栅，以对铺设在集棉仓底部的纤维进行预压操作。进一步地，根据本发明的纤维混配设备，还包括连接于第二混配装置的输出侧的 打包装置。根据本发明的第二方面提供了一种纤维混配方法，其包括如下步骤将纤维送入第一混配装置，利用第一混配装置中的多个相互衔接的抓取带，通过 平铺斜取的方式对纤维进行初步开松和混合操作；随后将来自第一混配装置的纤维送入布置在第一混配装置下游的开棉梳理装置， 通过开棉梳理装置中的打散部件对纤维进行开松、除杂和进一步的混合操作；进而将来自开棉梳理装置的纤维送入布置在开棉梳理装置下游的第二混配装，将 纤维收集在设置在第二混配装置下部的集棉仓中，进而通过倾斜设置在集棉仓旁侧的混配 部件对所收集的纤维进行混配操作。本发明具有以下技术效果根据本发明的纤维混配设备，采用一体式的机械自动化方式进行纤维混配操作， 无需任何人工操作，显著提高了混棉效率；并且本纤维混配设备主要通过抓取操作并配合 混配过程中纤维自身的翻滚动作来进行纤维混配，无需现有技术中常用的并条操作，从而 能够减少混配过程中对纤维的破坏；再者，本纤维混配设备首先通过第一混配装置的平铺 斜取方式初混纤维，进而利用开棉梳理装置进一步混配，再次利用第三混配装置的平铺直 取的方式混配纤维，利用各个混配装置自身的混配特点，合理地布置混配顺序，使得最终混 配完成的纤维均勻，对色性好，并且能够将比例悬殊的几种纤维均勻地混配在一起。应该理解，以上的一般性描述和以下的详细描述都是列举和说明性质的，目的是 为了对要求保护的本发明提供进一步的说明。
附图构成本说明书的一部分，用于帮助进一步理解本发明。这些附解了本发 明的一些实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。在附图中相同的部件用相同的 标号表示。附图中图1示出了根据本发明的纤维混配设备的第一混配装置的结构示意图；图2示出了根据本发明的纤维混配设备的开棉梳理装置的结构示意图；图3示出了根据本发明的纤维混配设备的第二混配装置的结构示意图。
具体实施例方式下面将参照附图并结合具体实例对本发明的纤维混配设备的实施方式进行说明。根据本发明的纤维混配设备首先包括第一混配装置10，其设置在纤维混配设备的 起始端，待混配的纤维会被送入该第一混配装置10以便进行初步混合。具体地，如图1所 示，第一混配装置10包括依次首尾相连的第一抓取带11、第二抓取带12和第三抓取带13， 其中，待混配的纤维依次经由第一抓取带11、第二抓取带12和第三抓取带13传送，并在传 送过程中进行混合。如图中所示，第二抓取带12和第三抓取带13相对于第一抓取带11依 次以逐渐增大的倾斜角度布置，这种布置方式是为了使纤维的传送和混合效果更佳。优选地，第一混配装置10的第一抓取带11、第二抓取带12和第三抓取带13上设 置有多个钩针(未示出)，这样在相邻的抓取带衔接的地方，抓取带上的钩针相互运动从而 撕拉纤维，由此实现对纤维的混合，同时由于下游的抓取带会通过撕拉过程将纤维从上游 的抓取带上剥离，并转移到自身上。进一步地，第一抓取带11水平布置，与以依次增大倾斜 角度布置的第二抓取带12和第三抓取带13相互配合，实现平铺直取的混棉操作。利用这 种布置方式，上述抓取带11、12、13在移动时，带上钩针带动纤维向前移动，上游的抓取带 (例如第一抓取带11)移动一段距离后，与下游倾斜布置的抓取带(例如第二抓取带12)衔 接，在两个抓取带的衔接处，下游抓取带上的钩针将上游抓取带上的纤维带走，在此过程中 即完成一次混合。进而，纤维在第二抓取带12与第三抓取带13的衔接处又进行一次类似 的混合操作。此外，在本发明的第一混配装置10中，第三抓取带13的上端两侧还设置有混配构 件14和剥离构件15，具体如图1所示。当纤维随第三抓取带13的运动被传送至其上端时， 附着在第三抓取带13上的纤维与侧部的混配构件14相互作用，例如，混配构件14可以是 角钉打手，角钉打手将对第三抓取带13上的纤维进行撕拉和打散，从而实现进一步的开松 和混合。进而，当第三抓取带13继续转动，使其上附着的纤维到达剥离构件15处时，剥离 构件15将会把第三抓取带13上附着的纤维剥离下来，剥离的纤维下落到箱体底部，进而被 底部的输送构件输送至下游的混配装置中。需要说明的是，混配构件14距离第三抓取带13 的距离大于剥离构件15距离第三抓取带13的距离，由此使得混配构件14能够对纤维进行 打散操作，同时又不会将纤维从第三抓取带13上剥离下来。本纤维混配装置还包括开棉梳理装置20，其布置在第一混配装置10的下游，以接 收来自第一混配装置10的纤维并对其进一步开松和除杂，开棉梳理装置同时对纤维也具 有一定的混合作用。如图3所示，开棉梳理装置20包括用于打散纤维的打散部件21，经过 打散部件21打散的纤维通过设置在其上方的出料口 22而进入下游装置(第二混配装置 30)。在图示的实施例中，来自第一混配装置10的纤维进入开棉梳理装置20的箱体部分24 中，箱体24中设置有调节板25，以调节输出纤维的厚度，同时还设置有光电管26，光电管26 用于根据箱体部分24内纤维的充满程度来控制供料情况。打散部件21为豪猪打手型的打 散部件。在此，为了避免在打散过程中对纤维造成伤害，在保证效率的前提下，可以适当地 控制打散部件21的旋转速度，适当延长打散操作的时间。在打散过程中，纤维中的杂质和 灰尘会由于打散部件21的打击、分割、撕扯作用下从纤维中分离出来，并落至开棉梳理装 置20的底部，进而被设置在开棉梳理装置20底部的吸落料装置23吸出。
此外，如图3所示，本纤维混配装置还包括第二混配装置30，其布置在开棉梳理装 置20的下游，以接受来自开棉梳理装置20的纤维并对其进行混合，进而将混配完成纤维输 出至后续处理设备(例如下文所述的打包机)。第二混配装置30包括用于收集纤维的集棉 仓31和用于对所收集的纤维进行混合的混配部件32，来自开棉梳理装置20的纤维会随着 负压气流而逐层地铺设在集棉仓31内，集棉仓31的四壁由网眼孔板形成，从而使得混合在 一起的纤维与气流分离，分离的气流通过网眼孔板流出集棉仓31。进而，被收集在集棉仓 31内的层叠纤维将被输送至后方的混配部件32，在此完成纤维的混配操作。上述根据本发明的纤维混配设备采用一体式的机械自动化方式进行纤维混配操 作，集开松、梳理、除杂及混合操作于一身，无需介入任何人工操作，由此显著提高了混棉效 率。并且本纤维混配设备主要通过抓取、打散并配合混配过程中纤维自身的翻滚动作来进 行纤维混配，无需现有技术中常用的并条操作，从而能够减少混配过程中对纤维的破坏。再 者，在本纤维混配设备的每一个构成装置中均对纤维进行混配操作，从而使得最终混配完 成的纤维均勻，对色性好。特别地，如图3所示，第二混配装置30的集棉仓31为中空壳式结构，其设置在第 二混棉装置30的输棉管道33 (与开棉梳理装置20的出料口 22相连)下方，如上所述的， 纤维通过输棉管道33进入第二混配装置30，并随着气流下落进而逐层铺放在集棉仓31内， 由此形成了层叠的纤维堆。进而，第二混配装置31还包括布置在集棉仓31侧部并与其相通的输棉通道34，但 集棉仓31内的层叠纤维堆达到一定厚度后，则将纤维堆输送至输棉通道34中，以进行后续 的操作。需要说明的是，输棉通道34与集棉仓31之间设置有可升降的隔板35，该隔板35 可以保证从输棉管道34落下的纤维都被收集在集棉仓31内，而不会在被收集形成纤维叠 层之前进入后面的输棉通道34。具体地，可升降隔板35有多种实现方式，例如，可以通过滑 轮滑索、滑轨滑槽等方式实现隔板35的升降。在一个实施例中，可以在集棉仓31的顶部设 置滑轮，在滑轮上套设滑索，将滑索一端连接至隔板35，由此实现隔板35的升降操作。在另 一个实施例中，为了获得更好的导向性，进一步，可以在集棉仓31的侧壁上开设滑槽，在隔 板35与该侧壁相对的侧面上设置滑轨，由此使隔板35的升降更加稳定。为了将集棉仓31内的纤维堆送入输棉通道34中，并排设置的集棉仓31和输棉通 道34的下方设置有输棉导轨36，该输棉导轨36将铺设在集棉仓31上的层叠纤维送入输棉 通道34，进而输送至布置在输棉通道34后部的混配部件32以进行后续的混配操作。如图3所示，上述第二混配装置30的混配部件32包括紧邻输棉通道34布置的倾 斜抓取带37，以使纤维以平直起的方式进行混合，该抓取带37布置成与输棉通道34形成 100° 120°的夹角，这个范围内倾斜角使得抓取带37能够顺利地抓取适量的纤维，并将 抓起的纤维向上提升，从而通过平铺直取的方式实现纤维的充分混合。抓取带37逐层(延 竖向截面，即垂直于纤维铺设的方向)抓取纤维，将纤维堆中的纤维扯成束状并向上提升 至设置在抓取带37顶部的第一剥料辊38处，该第一剥棉辊38的作用在于将抓取带37抓 起的较厚的纤维剥落一部分，被剥落的纤维会落入混棉箱32a，进而下落到抓取带37上，并 再次随着抓取带37的循环转动而重复混配。进而，抓取带37后侧还设置有第二剥料辊39， 其距离抓取带37的距离比第一剥料辊38小，第二剥料辊39将纤维从抓取带37上剥下，进 而送入后续混配装置中。
由于需要在集棉仓31内的纤维堆达到一定厚度后才将其输送至输棉通道34中， 因此输棉导轨36需要采取间歇式(周期性地)的操作方式，这种操作通过第二混配装置30 的控制装置(未示出)来实现。进一步，由于自由堆叠的纤维较为蓬松，为了获得更佳的混配效果，在根据本发明 的纤维混配设备中，集棉仓31的顶部设置有可升降的压棉格栅31a，以对铺设在集棉仓31 底部的纤维进行预压操作，该压棉格栅上形成有多个供纤维通过的大开口。进行预压的纤 维堆相对密实，则使得后续的抓取操作更易进行，且混合效果也更好。经过上述处理后，使不同颜色的纤维均勻地混合在一起，得到无染彩棉。该无染彩 棉可以直接作为纺纱的原料，用于后于工序。为了方便下游厂家(纺织厂)的使用，可以将 混配好的纤维进行分量包装，以直接提供给下游厂家，因此，本发明的维混配设备还可以包 括连接于第二混配装置30的输出侧的打包装置(未示出)。下游厂家利用混配的纤维就可 以直接进行织布生产了，省去了额外的配色、混纺操作，从而能够简化生产设备，节约成本。根据本发明的构思，还提供了一种相应的纤维混配方法，其包括如下步骤将纤维 送入第一混配装置10，利用第一混配装置10中的多个相互衔接的抓取带，通过平铺斜取的 方式对纤维进行初步开松和混合操作；随后将来自第一混配装置10的纤维送入布置在第 一混配装置10下游的开棉梳理装置20，通过开棉梳理装置20中的打散部件21对纤维进行 开松、除杂和进一步的混合操作；进而将来自开棉梳理装置20的纤维送入布置在其下游的 第二混配装置30，将纤维收集在设置在第二混配装置30下部的集棉仓31中，进而通过倾斜 设置在集棉仓31旁侧的混配部件32对所收集的纤维进行混配操作。同样的，如上所述的，根据本发明的纤维混配方法还可以包括将完成混配的纤维 送入布置在第二混配装置下游的打包机，以将混配好的纤维定量分配并打包。以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人 员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等 同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种纤维混配设备，其特征在于，包括第一混配装置(10)，设置在所述纤维混配设备的起始端，所述第一混配装置包括依次首尾相连的第一抓取带(11)、第二抓取带(12)、第三抓取带(13)，其中，所述第二抓取带和第三抓取带相对于第一抓取带依次以逐渐增大的倾斜角度布置；开棉梳理装置(20)，布置在所述第一混配装置(10)的下游，所述开棉梳理装置(20)包括用于打散纤维的打散部件(21)，通过所述打散部件的纤维通过设置在其上方的出料口(22)而进入下游装置；第二混配装置(30)，布置在所述开棉梳理装置(20)的下游，所述第二混配装置包括用于收集纤维的集棉仓(31)和用于对所收集的纤维进行混合的混配部件(32)，以通过平铺直起的方式混合送入的纤维。
2.根据权利要求1所述的纤维混配设备，其特征在于，所述第一混配装置的第一抓取带、第二抓取带和第三抓取带上设置有多个钩针，所述 第一抓取带水平布置。
3.根据权利要求1所述的纤维混配设备，其特征在于，所述集棉仓(31)为中空壳式结 构，其设置在所述第二混配装置(30)的与所述开棉梳理装置(20)的出料口(22)相连的输 棉管道(33)的出口下方，通过所述输棉管道(33)进入所述第二混配装置(30)的纤维逐层 铺放在所述集棉仓(31)内。
4.根据权利要求3所述的纤维混配设备，其特征在于，所述第二混配装置(30)还包括 布置在所述集棉仓(31)侧部并与其相通的输棉通道(34)，所述输棉通道(34)与所述集棉 仓(31)之间设置有可升降的隔板(35)。
5.根据权利要求4所述的纤维混配设备，其特征在于，并排设置的所述集棉仓(31)和 所述输棉通道(34)的下方设置有输棉导轨(36)，所述输棉导轨(36)将铺设在集棉仓(31) 上的层叠纤维送入所述输棉通道(34)，进而输送至布置在所述输棉通道(34)后部的混配 部件(32)。
6.根据权利要求5所述的纤维混配设备，其特征在于，所述混配部件(32)包括紧邻所 述输棉通道(34)而倾斜布置的抓取带(37)，所述抓取带(37)布置成与所述输棉通道(34) 形成100° 120°的夹角。
7.根据权利要求5所述的纤维混配设备，其特征在于，所述输棉导轨(36)在所述第二 混配装置(30)的控制装置的控制下进行周期性地输棉操作。
8.根据权利要求4所述的纤维混配设备，其特征在于，所述集棉仓(32)的顶部设置有 可升降的压棉格栅(31a)，以对铺设在所述集棉仓(31)底部的纤维进行预压操作。
9.根据权利要求1所述的纤维混配设备，其特征在于，还包括连接于所述第二混配装 置(30)的输出侧的打包装置。
10.一种纤维混配方法，其特征在于，包括如下步骤将纤维送入所述第一混配装置(10)，利用所述第一混配装置中的多个相互衔接的抓取 带，通过平铺斜取的方式对纤维进行初步开松和混合操作；随后将来自所述第一混配装置(10)的纤维送入布置在所述第一混配装置(10)下游的 开棉梳理装置(20)，通过所述开棉梳理装置(20)中的打散部件(21)对纤维进行开松、除杂 和进一步的混合操作；进而将来自所述开棉梳理装置(20)的纤维送入布置在所述开棉梳理装置(20)下游的 第二混配装置(30)，将纤维收集在设置在所述第二混配装置(30)下部的集棉仓(31)中，进 而通过倾斜设置在所述集棉仓(31)旁侧的混配部件(32)对所收集的纤维进行混配操作。
全文摘要
本发明提供了一种纤维混配设备和纤维混配方法，该纤维混配设备包括第一混配装置，设置在纤维混配设备的起始端，第一混配装置包括依次首尾相连的第一抓取带、第二抓取带、第三抓取带，其中，第二抓取带和第三抓取带相对于第一抓取带依次以逐渐增大的倾斜角度布置；开棉梳理装置，布置在第一混配装置的下游，开棉梳理装置包括用于打散纤维的打散部件，通过打散部件的纤维通过设置在其上方的出料口而进入下游装置；第二混配装置，布置在开棉梳理装置的下游，第二混配装置包括用于收集纤维的集棉仓和用于对所收集的纤维进行混合的混配部件，以通过平铺直起的方式混合送入的纤维。
文档编号D01G9/12GK101824672SQ20101017360
公开日2010年9月8日 申请日期2010年5月7日 优先权日2010年5月7日
发明者张其泽, 潘国辉, 王琪瑢, 陈建忠 申请人:滁州安兴环保彩纤有限公司;江苏霞客环保色纺股份有限公司