专利名称：可连续化生产提取椰衣纤维的方法及其设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种提取椰衣纤维的方法及其设备，特别是涉及一种连续化提取椰衣纤维的方法和设备。
目前，椰衣纤维的提取基本上是作坊式的手工半机械化湿式生产，其工艺有两种(一)是把椰衣锤打压裂后进行水泡，水泡12个小时后，由人工手持椰衣压向带钉齿的旋转滚筒进行梳打，用钉齿梳打出椰衣纤维和椰泥(即椰衣丝间的填充物)，然后人工筛分、晒干、出厂。这种工艺每人每天仅能生产椰衣纤维15～30公斤，生产率极低，劳动条件恶劣，强度大，极易出工伤事故。
(二)是把椰衣原料经锤打压裂后，水泡12个小时，再由人工喂入两个400mm长的梳打滚筒，梳打出条状椰衣，如此重复4～5次以上喂入梳打滚筒，然后人工筛分出椰衣纤维和椰泥，晒干出厂。这种工艺打出来的椰衣纤维基本为短纤维，丝与泥分离不彻底，含丝、泥未分离的条块多，丝质品位差，且出丝率低(＜28%)，工人的劳动条件恶劣。
上述的工艺中都有一个共同的特点，就是对椰衣原料的预处理中除水泡外就只是简单地通过锤打将椰衣压裂，使它的内部中丝与丝、丝与泥之间原有的紧密结合变得较为松弛，但实质上这种松弛是不够充分的，锤打虽然能破坏椰衣原料内部原有的横向结合力，但是还不不足以使椰衣内部的丝与丝之间、丝与泥之间产生滑移和相互拉伸错位，达到充分的疏松，这无疑将直接影响后续加工工序的质量与效率。而在提取椰衣纤维的工序中，第一种工艺只是经过人工夹持梳打椰衣，工人的工作强度和危险性都很大，且生产效率极低，而椰衣中的丝、泥分离仍不够充分;第二种工艺则只用钉齿滚筒梳打椰衣，虽然生产率和安全性较第一种工艺有所改善，但出丝率及丝质品位都较第一种工艺的更低。
中国专利局公开了一种《椰衣纤维梳打装置》的实用新型申请文件，申请号为90201432，3，对提取椰衣纤维的工序作了很大的改进，提出了一种主要由夹持轧辊、梳打机构和集泥斗构成的椰衣纤维梳打装置，经过压裂后的椰衣先经夹持轧辊进入梳打机构中的梳打滚筒作夹持梳打，然后椰衣在滚筒上罩的螺旋导向板的作用下轴向运动，进入梳打滚筒中的梳擦段，高速转动的滚筒钉齿与底罩钉齿相互作用使椰衣中的纤维和椰泥分离，然后它们从梳打滚筒的另一端进入梳打机构中的梳擦筛分滚筒继续梳擦，椰泥通过底罩上的筛分孔落入集泥斗中，而干净的椰衣纤维则从滚筒的出口处抛出。经该装置加工的椰衣丝、泥分离彻底，纤维丝很少被打断，其质量较前述两种工艺大为提高了，且整个加工过程均为机械加工，无需人工直接操作，不但生产率高，而且使用安全可靠，工作环境好。但使用该种装置时，如果仍采用原始工艺锤打压裂的椰衣原料，由于其疏松不够充分，会造成其加工出来的椰衣纤维质量和效率降低，影响该种装置功效正常发挥。另外，由于该装置的高效率带来需对排出的大量椰泥进行处理的新问题，如不能及时处理排出的椰泥，将造成滚筒的堵塞和大量的灰尘污染环境。因此，该装置无论是就其本身的正常工作，还是就从椰衣原料到提取出纤维丝的连续化生产来说都是不完善的。
本发明的第一个目的是提供一种对椰衣原料进行充分预处理使现有的椰衣纤维梳打装置正常发挥功效的提取椰衣纤维的方法及其设备。本发明的第二个目的是提供一种完善现有技术的具有椰泥处理装置的设备。本发明的第三个目的是提供一种从椰衣原料到提取出椰衣纤维整个过程可连续化生产的方法及其设备。
本发明所采用的连续化提取椰衣纤维的方法是在提取椰衣纤维的工序-包括夹持梳打和动、定钉梳擦之前，对椰衣原料除先水泡数小时(此为非必要步骤，经水泡预处理的为湿式生产，没经水泡预处理的称干式生产)外，要将椰衣原料分别进行纵向和横向轧辊压裂疏松处理一次或一次以上，即必须将椰衣原料进行两次或两次以上的轧辊压裂处理。经轧辊压裂后的椰衣在轧辊的输送下直接送入夹持轧辊中，再经夹持轧辊进入提取椰衣纤维的工序，进行夹持梳打和动、定钉梳擦，而由于椰衣纤维的长度小于300毫米，所以滚筒的周长必须大于300毫米以避免椰衣纤维缠绕在滚筒上。在梳打装置中的集泥斗处装设除尘风送装置送走椰泥。
本发明的目的还可以通过以下措施来达到采用连续化提取椰衣纤维的方法，梳打滚筒和梳擦筛分滚筒的转速最好在650～900转/分之间，因为转速太大，对滚筒加工的平衡要求较高，增加加工费用，工作时噪音过高;当转速太低时，不利于动力的发挥。而为保证椰衣在梳擦过程中的顺畅性和两滚筒的一致性，同时提高两滚筒之间的过丝速度，不致引起滚筒的阻塞，梳擦筛分滚筒的转速应高于梳打滚筒的转速。
本发明的方法所用的设备包括由机架、传动机构、夹持轧辊、梳打机构和集泥斗组成的椰衣纤维梳打装置，其特征在于在夹持轧辊前端装有一个压裂装置，在集泥斗处联接有一个除尘风送装置。其中压裂装置由喂料轴和三个或三个以上构成两个或两个以上轧辊副的带齿轧辊组成，轧辊的齿形包括两种一种是沿轧辊圆周均布的平行于轧辊轴线的纵向齿，另一种是沿轧辊轴线均布的圆周齿，在每相邻的两对轧辊副中应有一对轧辊分别由不同齿形即纵向齿和圆周齿的轧辊构成，为使椰衣原料在压裂装置中不发生堵塞，轧辊的线速度均应高于喂料轴的线速度15～20%。而除尘风送装置则由螺旋推进器、输送管道、风机、旋风分离器和卸料斗组成，螺旋推进器安装于集泥斗下部，输送管道一端联接集泥斗的出口，另一端联接旋风分离器，风机位于旋风分离器的上方，卸料斗则位于旋风分离器的下方。
本发明的目的还可以通过以下措施来达到采用连续化提取椰衣纤维的设备，夹持轧辊采用浮动式结构为好，即应有一个夹持轧辊是弹性安装于壳体上，可以适量地上下浮动，以适应不同厚度的椰衣顺畅通过夹持轧辊，保持夹持轧辊的连续性。
本发明的目的还可以通过以下措施来达到采用连续化提取椰衣纤维的设备，除尘风送装置采用二级旋风分离结构，风机装在第二级旋风分离器上方，可大大改善一级旋风分离结构中由于椰泥灰尘大量进入风机而使风机使用寿命缩短的状况。
下面结合附图对本发明的工艺过程及其设备作进一步的详细描述
图1是本发明的一种可连续化生产的提取椰衣纤维的设备;
图2是图1所示的设备的工艺流程图;
图3是图1所示的设备中压裂装置的结构简图;
图4是图1所示的设备中集泥斗与除尘风装置联接的结构简图。
图1、图2、图3和图4所示的连续化提取椰衣纤维的设备和工艺流程是本发明的实施例之一。它由压裂装置(2)、梳打装置(3)、除尘风送装置(6)和电控柜(1)组成。工艺流程如图2所示先将水泡过的或未经水泡过的椰衣原料由压裂装置(2)的喂料口喂入，喂料轴(15)将其送入纵横压裂轧辊(16)中进行压裂预处理，然后进入夹持轧辊(17)中，由夹持轧辊(17)将充分压裂的椰衣逐步送入梳打装置(3)中进行夹持梳打和动、定钉梳擦提取出椰衣纤维，而分离出的椰泥落入集泥斗(6)中由除尘风送装置(7)送走。
如图3所示的压裂装置(2)由一个喂料轴(15)、五个轧辊(16)Ⅰ～Ⅴ和夹持轧辊(17)组成，由于椰衣原料一般是由一个椰子壳一分为二～四块，因此椰衣原料的大小差异较大，且未经锤打的椰衣原料带有一定的曲率，因此采用直轴上均布三片拨料叶片的喂料轴(15)在喂入的过程中能对椰衣曲率有所改变，有利于下一工序-压裂轧辊(16)的喂入，五个轧辊中由三个直径均为φ200mm，两个直径分别为φ125mm和φ130mm带纵向齿的轧辊构成四对轧辊副即Ⅰ-Ⅱ、Ⅰ-Ⅲ、Ⅲ-Ⅳ、Ⅲ-Ⅴ，经喂料轴(15)喂入的椰衣原料最先送入第一对由带圆周齿的Ⅰ轴和带纵向齿的Ⅱ轴组成的轧辊副中，通过这对直径不同、齿形不同的轧辊改变物料表面原有的曲率，改善椰衣在压裂装置(2)内部运动传递的性能，并使椰衣内部的丝与丝、丝与泥之间产生滑移，改变原来椰衣内部的物理结构;椰衣原料进入第二对由相同直径和齿形的Ⅰ轴、Ⅲ轴组成轧辊副，第二对轧辊副主要是把经第一对轧辊副滚压过的椰衣进行纵向梳松分离，使椰衣内部的丝与丝、丝与泥之间相互拉伸错位;第三对轧辊副由不同直径和齿形的Ⅲ轴与Ⅳ轴组成，由于椰衣在位于椰子端头部分基本为椰泥成分，硬度较大，因此这对轧辊除具有第一对轧辊的作用外，这着重于疏松椰衣端部的椰泥块，采用Ⅳ轧辊的线速度高于Ⅲ轴的线速度10%，在椰衣滚轧的过程中能充分地疏松椰衣端部，使其处的椰泥硬块松弛;第四对轧辊由直径相同、齿形相同的Ⅲ轴和Ⅴ轴组成，其作用与第二对轧辊相同，椰衣经第四对轧辊副压裂后结束预处理工序，经充分预处理后的椰衣随之进入夹持轧辊(17)中。夹持轧辊(17)位于压裂装置(2)的出口处，并正对着梳打装置(3)的入口，是将压裂装置(2)和梳打装置(3)相联通的中间环节，夹持轧辊(17)采用浮动式结构，下轧辊(19)为固定安装，上轧辊(18)带纵向齿，并为弹性安装，其轴承处装有调节弹簧(20)，使夹持轧辊(17)可根据椰衣的厚薄情况自行调节夹持力和夹持轧辊(17)间的间隙。椰衣经夹持轧辊(17)逐步送入滚筒直径均为350mm的梳打装置(3)中进行夹持梳打和动、定钉梳擦，其中梳打滚筒(4)的转速选为700转/分，梳擦筛分滚筒(5)的转速选为800转/分，高于梳打滚筒(4)的转速，以利于两滚筒之间的过丝速度，使椰衣丝在梳擦的过程中保持顺畅。首先在梳打装置(3)中的梳打滚筒(4)入口处由较为密集的滚筒钉齿(21)对由夹持轧辊(17)夹持着的椰衣进行大力梳打，使椰衣疏松为小条状，梳打段的滚筒钉齿(21)以顺滚筒旋转方向倾斜49°±1°，这样能使由夹持轧辊(17)送入的椰衣处于最佳的梳打位置进行夹持梳打。椰衣脱离夹持轧辊(17)后在滚筒上罩的螺旋导向板的作用下轴向运动进入梳打滚筒中的梳擦段，高速转动的滚筒钉齿与滚筒底罩钉齿相互作用使椰衣中的纤维进一步与椰泥分离，然后它们从梳打滚筒(4)的另一端进入梳擦筛分滚筒(5)继续梳擦，其滚筒钉齿的齿座(22)间的空间封闭;滚筒底罩开有长为40mm，宽10mm的长度方向沿滚筒轴线方向排列的筛分孔，一般椰衣纤维的长度大于40mm，因此只有椰泥自动落入集泥斗(6)中，干净的椰衣纤维则从梳擦筛分滚筒(5)的出口处抛出。与集泥斗(6)相联通的除尘风送装置(7)采用双级旋风分离结构，它包括位于集泥斗(6)下方的螺旋推进器(8)、与集泥斗(6)联通的除尘输送管道(9)、两个旋风分离器(10)、(13)、风机(11)、两个卸料斗(12)、(14)。落入集泥斗(6)中的椰泥由螺旋推进器(8)送至集泥斗(6)与除尘输送管道(9)相联处的吸风口，由风机(11)通过除尘输送管道(9)吸入离梳打装置(4)4～5米远处的第一级旋风分离器中，在第一级旋风分离器(10)的作用下，椰泥落入卸料斗(12)中，卸料斗(12)为自卸式结构，当斗中的椰泥达到一定量时会自动卸料。在本设备正常工作时，该斗约5分钟卸料一次。而在卸料的瞬间，由于第一级旋风分离器(10)因与外界空气相通，其内气压增大，来自除尘输送管道的椰泥不再落入其中，而进入第二级旋风分离器(13)，落入第二级的卸料斗(14)中，当卸料斗(12)卸料到一定量后，卸料斗(12)自行关闭，椰泥又进入第一级的旋风分离器，因此落入第二级卸料斗(14)中的椰泥是很少量的，一般是4～5小时才卸料一次。采用双级旋风分离式结构，风机(11)装在第二级旋风分离器(13)上方，有利于风机(11)的长期使用，因为采用一级旋风分离式结构，椰泥进入旋风分离器时会有大量的尘埃进入风机内，使风机磨损加剧，噪声增大，大大降低风机的使用寿命。而采用二级旋风分离式结构，可避免大量尘埃进入风机内，从而大大提高了风机的使用寿命，减少噪声。
本发明的连续化提取椰衣纤维的方法和设备与现有技术相比具有如下优点采用带齿轧辊对椰衣原料进行纵横压裂，充分的预处理既有利于后续加工的充分梳打梳擦，提高提取椰衣纤维的质量、效率和椰衣的出丝率，使椰衣的出丝率达40%以上，又能使提取椰衣纤维的生产从椰衣原料开始到出丝实现连续化机械生产;经过压裂轧辊预处理过的椰衣再进行夹持梳打和动、定钉梳擦，使椰衣中的丝泥分离彻底，纤维丝很少被打断，增加了处理椰泥的除尘风送装置，完善了现有技术，既避免由于椰泥的堆积造成滚筒堵塞，而且具有除尘的作用，改善工作环境，同时收集椰泥，椰泥疏松透气，适宜做花基泥之用，可谓废物利用。本发明的设备机械化程度高，使用安全可靠，工作环境较好，整套设备只需3～5人操作，生产率可达80～100公斤/小时。
本发明既可用于湿式生产，也可用于干式生产，还可用于其他纤维丝的提取，如棉杆皮等。
权利要求
1.一种可连续化提取椰衣纤维的方法，采用夹持梳打和动、定钉梳擦的提取椰衣纤维的工艺，其特征是在提取椰衣纤维的工序之前，对经过水泡或末经过水泡过的椰衣原料分别进行纵向和横向轧辊压裂疏松处理一项或一次以上，经轧辊压裂后的椰衣原料在轧辊的输送下直接送入夹持轧辊(17)中进入提取椰衣纤维的工序，进行夹持梳打和动、定钉梳擦，在梳打装置(3)中的集泥斗处装有除尘风送装置送走椰泥。
2.根据权利要求1中的方法，其特征是梳打滚筒(4)和梳擦筛分滚筒(5)的转速最好在650～900转/分之间，并且后者的转速应高于前者的转速。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征是梳打滚筒(4)和梳擦筛分滚筒(5)的周长要大于300mm。
4.执行权利要求1～3中至少一项之方法的设备，包括由机架、传动机构，夹持轧辊(17)、梳打机构和集泥斗(6)组成的椰衣纤维打装置(3)，其特征在于在夹持轧辊(17)前端装有一个压裂装置(2)，在集泥斗(6)处联接有一个除尘风送装置(7)，其中压裂装置(2)由喂料轴(15)和三个或三个以上构成两个或两个以上轧辊副的带齿轧辊(16)组成，在每相邻的两对轧辊副中应有一对轧辊分别由不同齿形的轧辊构成;而除尘风送装置(7)则由螺旋推进器(8)、输送管道(9)、风机(11)、旋风分离器(10)和卸料斗(12)组成，螺旋推进器(8)安装在集泥斗(6)的下部，输送管道(9)一端联接集泥斗(6)的出口，另一端联接旋风分离器(10)，风机(11)位于旋风分离器的上方，卸料斗(12)则位于旋风分离器的下方。
5.根据权利要求4中之设备，其特征在于夹持轧辊(17)采用浮动式结构。
6.根据权利要求4或5中一项之设备，其特征在于除尘风送装置(7)采用二级旋风分离式结构，风机(11)装在第二组旋风分离器(13)的上方。
全文摘要
本发明涉及一种可连续化提取椰衣纤维的方法及其设备，采用带齿轧辊先将椰衣原料分别进行纵向和横向压裂疏松处理一次或一次以上，在轧辊的输送下连续进入下道提取纤维丝的工序一夹持梳打和动、定钉梳擦，在梳打装置中的集泥斗处装设主要包括螺旋推进器、旋风分离器、风机和卸料斗的除尘风送装置送走分离出来的椰泥。其优点是对椰衣原料进行充分的压裂疏松，可提高后续的夹持梳打和梳擦工序提取椰衣纤维的质量与效率，实现从椰衣原料开始到提取出椰衣纤维连续化高质量高效生产。
文档编号D01B1/50GK1053096SQ9010963
公开日1991年7月17日 申请日期1990年11月29日 优先权日1990年11月29日
发明者肖良荣, 张汉月, 马志光, 严伟明, 潘思岳 申请人:广东省农业机械研究所