竹筒锥模开纤机的制作方法

本发明涉及一种竹筒开纤设备，特别指一种竹筒锥模开纤机。

背景技术：

随着竹纤维新兴产业的蓬勃发展，竹纤维产业已由纺织工业的简单利用向可持续的应用开发转型升级，竹纤维在汽车内饰上的运用又成功开拓了竹纤维产业的新市场，我国每年竹纤维的需求量也将不断增加。目前，工业上的竹纤维制取方式主要通过碾压处理使竹片产生龟裂，在竹片变薄后分离制得。现有的碾压碎裂法制纤，由于碾压的力不能很好契合不同规格的竹筒及竹片，而导致竹材各个部位受力不均匀，产生的裂纹分布不均匀，从而影响竹材粗纤的获取；还有用梳解法制取竹纤维的，梳解法通常采用机械梳解设备将经过软化的竹子梳解成粗竹纤维。不管是碾压法还是梳解法，由于受制于竹材竹径差异大，尖削度大等特点，其作用外力往往存在作用方式不合理，作用外载受力不匹配等原因，导致加工出的竹纤维长短不一，粗细不匀，并且对纤维强度有不同程度的损伤，从而导致了优质竹纤维原料的高成本，直接影响了后期的加工费用。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题，在于提供一种竹筒锥模开纤机。

本发明是这样实现的：一种竹筒锥模开纤机，包括一物料台、一大液缸、一油箱和一锥状模具，所述物料台上立设有一机架，所述机架呈h形；所述大液缸固定于机架的横边底端，所述油箱与大液缸连通；所述锥状模具包括从上至下设置的连接部和锥状部，所述连接部与大液缸的活塞杆固定连接；当处于工作状态时，一竹筒立设于物料台上，且所述锥状部的锥尖抵接于竹筒的顶端。

优选地，还包括一旋转加热机构和一控制器，所述旋转加热机构包括一旋转台、一底座和一加热台体；所述旋转台可转动地固定于底座上，一电机驱动连接旋转台；所述加热台体与旋转台连动设置；所述加热台体上设有复数个具有加热功能的加热口，当处于工作状态时，所述竹筒插入一所述加热口，该加热口的底部还插设有一小液压缸，所述小液压缸与油箱连通，该小液压缸的底端设有一液压缸传感器，所述液压缸传感器与控制器连接；

所述物料台上设有一进料口和一出料口，所述进料口、出料口分别与一所述加热口对应设置。

优选地，所述加热口的数量为12个，且所述12个加热口呈圆周排布于加热台体的外边沿。

优选地，还包括一启动传感器和一停止传感器，所述启动传感器设于进料口，所述停止传感器设于出料口，所述启动传感器和停止传感器分别与控制器连接；

所述加热台体上对应于加热口的顶端和底端处分别环设有一上凹槽和一下凹槽，所述上凹槽和下凹槽内分别环设有一上隔热层和一下隔热层；所述加热口内壁设有两组蒸气发生单元，每组蒸气发生单元均包括复数个高温蒸气发生器和一水管，所述复数个高温蒸气发生器均与水管连通，所述水管贴设于加热口的内壁，且所述控制器控制连接高温蒸气发生器。

优选地，每所述加热口的外围均绕设有一环槽，所述环槽位于上隔热层和下隔热层之间，所述环槽内设有导热油和电热片。

本发明的优点在于：可以实现竹筒均匀成纤，快速有效地制备优质定长的长竹纤维，大大节省了竹纤维的生产时间，提高了生产效率，并且制得的竹纤维竹青竹黄完美分离，对竹纤维的强度损伤程度低，粗细均匀，长度可控，能获得力学性能优异的麻状竹纤维。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1是本发明竹筒锥模开纤机的立体图。

图2是本发明竹筒锥模开纤机的正投影图。

图3是本发明中旋转加热机构的结构示意图。

图4是本发明中加热口的水平投影图。

图5是图4中沿a-a方向的剖视图。

图6是本发明中锥模开纤原理图。

具体实施方式

请参阅图1和图2所示，一种竹筒锥模开纤机100，包括一物料台1、一大液缸2、一油箱3、一锥状模具4、一旋转加热机构5和一控制器6，所述物料台1上立设有一机架7，所述机架7呈h形；所述大液缸2固定于机架7的横边底端，所述油箱3与大液缸2连通；所述锥状模具4包括从上至下设置的连接部41和锥状部42，所述连接部41与大液缸2的活塞杆固定连接；当处于工作状态时，一竹筒8立设于物料台1上，且所述锥状部42的锥尖抵接于竹筒8的顶端。

请再参阅图3、图4和图5，所述旋转加热机构5包括一旋转台51、一底座52和一加热台体53；所述旋转台51可转动地固定于底座52上，一电机(未图示)驱动连接旋转台51；所述加热台体53与旋转台51连动设置；所述加热台体53上设有复数个具有加热功能的加热口531，当处于工作状态时，所述竹筒8插入一所述加热口531，该加热口531的底部还插设有一小液压缸54，所述小液压缸54与油箱3连通，该小液压缸54的底端设有一液压缸传感器55，所述液压缸传感器55与控制器6连接；所述物料台1上设有一进料口11(见图1)和一出料口12(见图1)，所述进料口11(见图1)、出料口12(见图1)分别与一所述加热口531对应设置；所述加热口531的数量优选为12个，且所述12个加热口531呈圆周排布于加热台体53的外边沿。所述加热台体53上对应于加热口531的顶端和底端处分别环设有一上凹槽532和一下凹槽533，所述上凹槽532和下凹槽533内分别环设有一上隔热层56和一下隔热层57。

请再参阅图1、图4和图5，在一优选实施例中，竹筒锥模开纤机100(见图1)还包括一启动传感器(未图示)和一停止传感器(未图示)，所述启动传感器设于进料口11，所述停止传感器设于出料口12，所述启动传感器和停止传感器分别与控制器6连接；所述加热口531内壁设有两组蒸气发生单元58，每组蒸气发生单元58均包括复数个高温蒸气发生器581和一水管582，所述复数个高温蒸气发生器581均与水管582连通，所述水管582贴设于加热口531的内壁，且所述控制器6控制连接高温蒸气发生器581。高温蒸气发生器581由水管582提供水源，水管582从上隔热层56接入到加热口531内壁。

请再参阅图4和图5，在另一优选实施例中，每所述加热口531的外围均绕设有一环槽59，所述环槽59位于上隔热层56和下隔热层57之间，所述环槽59内设有导热油591和电热片592，导热油591凭借电热片592发热来传导热能，从而对加热口531内的竹筒8进行加热，电线从下隔热层57处接入与电热片592连接。

请再参阅图1、图2、图5和图6，物料台1将一批经过(碱液、火烤、蒸煮等)软化后的竹筒8送入物料台1上的进料口11，通过进料口11的竹筒8将在加热台体53的加热口531中进行加热，以实现进一步的软化，而加热台体53间歇式360度旋转。当竹筒8从进料口11进入加热口531后，启动传感器发送信号给控制器6，控制器6控制高温蒸气发生器581开始工作，产生高温水蒸气软化竹筒8(在另一实施例中，采用导热油591加热竹筒8)，随着旋转台51的转动，竹筒8在加热台体53内不断受热软化；当竹筒8转至出料口12时，停止传感器发送信号给控制器6，控制器6控制高温蒸气发生器581停止工作，且控制器6发送信号给该竹筒8所在加热口531的液压缸传感器55，小液压缸54工作，小液压缸54的推杆运动将竹筒8抬升至物料台1台面上，此时小液压缸54保压，小液压缸54推杆固定；小液压缸54保压完毕，物料台1机架7上的大液压缸接受信号，并使大液压缸工作，带动锥状模具4向下运动；随着锥状模具4的向下施加恒力，软化处理后的竹筒8受所述锥状部42挤压裂解开纤(所述锥状部42的锥尖顶角α根据竹材的软化程度可设定为120～170度)，实现竹纤维开裂、脱层分离，获得麻状竹纤维。

竹筒8锥模开纤即是破坏竹筒8的层合结构，将竹纤维分离出来，由于竹子中竹纤维束和基体的力学性质差异较大，且基体和竹纤维的界面粘结较弱，因此在竹筒8受到大变形时，微裂纹首先在基体中产生，当外载荷产生的应力超出基体所能承受的应力时，基体破坏。竹筒8锥模开纤时，在持续的外力作用下，竹筒8端部的裂纹迅速在损伤的基体中沿纤维方向扩展，引起竹筒8层内开裂，纤维分离；又由于各纤维层弯曲应力和应变不同，随着层间基体不断损伤，竹筒8中纤维层发生脱粘滑移，达到竹子层内和层间纤维分离的目的。

本发明可以实现竹筒均匀成纤，快速有效地制备优质定长的长竹纤维，大大节省了竹纤维的生产时间，提高了生产效率，并且制得的竹纤维竹青竹黄完美分离，对竹纤维的强度损伤程度低，粗细均匀，长度可控，能获得力学性能优异的麻状竹纤维。