开松设备的制作方法

1.本技术涉及医疗用品的加工技术领域，尤其涉及一种开松设备。


背景技术：

2.目前，一些医用耗材的生产需要对医用材料进行开松处理。传统的开松机在纺织领域中较为常见，用于对各种纺织原料(例如，布头边角料、地毯料、汽车内饰、无纺布、废棉纱线、粗纱头或者废旧衣服等)进行开松。开松主要是通过机械作用，对压紧的块状纤维原料进行撕扯、打击或撞击，以破坏纤维与纤维或纤维与杂质之间的联结力，从而使较大的纤维块松解，逐步分离成为较小的纤维块或纤维束，同时将纤维块中的杂质排出。
3.然而，对于含有易燃易爆物的一些医用高分子材料而言，使用纺织行业传统的开松机将导致极大的爆炸风险。另外，传统的开松机将产生大量的棉团，导致材料水分无法及时蒸发而形成大量棉结。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种开松设备，以减少开松过程中的爆炸风险。
5.本实用新型所提供的开松设备包括喂料装置以及位于所述喂料装置下游的开松装置，所述开松设备还具有防爆控制系统，所述防爆控制系统包括：
6.易燃易爆物探测器，所述易燃易爆物探测器用于检测由所述易燃易爆物挥发形成的气体的浓度值；
7.通风机构，所述通风机构包括通风管道以及风机，所述通风管道与所述风机两者气路连接；以及
8.防爆控制单元，所述防爆控制单元能够接收所述浓度值并根据所述浓度值的大小控制所述风机是否启动。
9.进一步的，所述防爆控制系统还包括进水管道、喷淋机构以及控制阀，所述控制阀位于所述喷淋机构与所述进水管道两者之间的液路上，所述控制阀用于根据所述防爆控制单元的控制信号控制所述喷淋机构与所述进水管道两者是否液路相通。
10.进一步的，所述防爆控制单元用于在所述浓度值的大小达到第一阈值的情况下，控制所述风机启动；所述防爆控制单元还能够在所述浓度值的大小达到第二阈值的情况下，控制所述控制阀连通所述喷淋机构与所述进水管道两者之间的液路，其中所述第二阈值大于所述第一阈值。
11.进一步的，所述通风管道位于所述开松设备内的一端设置有火星检测器，所述火星检测器与所述防爆控制单元电连接；当所述火星检测器检测到有火星时，所述防爆控制单元控制所述控制阀打开使所述喷淋机构与所述进水管道两者之间的液路连通，所述喷淋机构进行喷水。
12.进一步的，所述喂料装置包括第一输送带，所述开松装置的下游设置有收集装置，所述收集装置包括存储箱体以及位于所述存储箱体内的第二输送带，所述第一输送带的上
方以及所述第二输送带的上方均设置有所述防爆控制系统。
13.进一步的，所述风机为负压风机，所述通风管道为排风管道，所述负压风机位于所述排风管道内，所述通风机构用于将所述开松设备内的气体排出。
14.进一步的，所述开松装置的下部以及所述收集装置的下部两者中至少之一设置有开口。
15.进一步的，所述开松装置包括开松滚针，所述开松滚针具有多触角面。
16.更进一步的，所述开松装置包括开松辊以及分布于所述开松辊的滚筒表面的多个针布板，每一个所述针布板上布置有n排开松滚针而形成排数为n的针排，其中n为奇数且n不小于3，所述针排中至少有两个针排的末端与滚筒端面的距离不相等。
17.更进一步的，所述针排的排布长度由最中间一排向两侧逐渐减小，从而使所述针排两端的开松滚针的连线构成三角形。
18.本实用新型提供的开松设备至少具有如下有益效果：开松设备配备了易燃易爆物探测器、通风机构以及防爆控制单元，易燃易爆物探测器能够将由易燃易爆物挥发形成的气体的浓度值传送至防爆控制单元。当开松设备内的由易燃易爆物挥发形成的气体浓度值达到一定阈值时，防爆控制单元控制通风机构工作，将开松设备内的气体排出，从而降低易燃易爆物挥发形成的气体的浓度值，减少开松设备工作过程中的爆炸风险。
19.进一步地，本开松设备通过设置进水管道、喷淋机构以及控制阀，控制阀与防爆控制单元连接，当开松过程中由易燃易爆物挥发形成的气体的浓度过高或者出现火星时，可迅速启动喷淋结构进行喷水，更进一步降低了爆炸及火灾的风险。
20.更进一步地，本开松设备通过设置多触面开松滚针，以及对针布板的针排进行特殊的设计，不仅可以提高开松效率，而且具有很好的开松效果。
21.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出。由此，部分优点将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
22.图1为本实用新型中开松设备的防爆控制系统的一种结构示意图(主视图视角)；
23.图2为图1对应的俯视图；
24.图3为本实用新型中开松设备的防爆控制系统的另一种结构示意图(主视图视角)；
25.图4为图3对应的俯视图；
26.图5为图3及图4对应的立体示意图；
27.图6为本实用新型中开松设备的开松辊的结构示意图；
28.图7为本实用新型中针布板的结构示意图。
29.图中：
30.10-防爆控制系统；110-防爆控制单元，121-通风管道，122-风机，130-易燃易爆物探测器，140-进水管道，150-喷淋机构，160-控制阀；
31.210-开松辊，220-针布板，230-开松滚针。
具体实施方式
32.下面详细描述本技术的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。本技术各实施例之间的技术方案可以以本领域普通技术人员能够实现为基础而相互结合。
33.在本技术中涉及类似“第一”或“第二”等用语仅用于描述目的，不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
34.医用高分子材料是指用以制造人体内脏、体外器官、药物剂型及医疗器械的聚合物材料，其来源包括天然生物高分子材料及合成生物高分子材料。天然医用高分子材料来源于自然，包括纤维素、甲壳素、透明质酸、胶原蛋白、明胶及海藻酸钠等；而合成医用高分子材料是通过化学方法人工合成的医用高分子材料，目前常用的包括聚氨酯、硅橡胶、聚酯纤维、聚乙烯基吡咯烷酮、聚醚醚酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚乳酸以及聚乙烯等。
35.在采用医用高分子纤维材料生产医疗用品的过程中，需要对纤维材料进行开松处理。然而，现有开松机仅能够满足传统纺织行业的要求，例如市面上已有的pp棉开松机、布头开松机、涤纶短纤维开松机、绢纺开松机、气流开松机、三锯齿滚筒精干麻开松机、纺织废料开松机、吸尘开松机以及公仔棉开松机等。常用的打松机件(俗称打手)有角钉滚筒、梳针滚筒和锯齿滚筒等，还有豪猪打手(又称豪猪锡林，porcupine cylinder)、翼式打手、梳针打手和锯齿打手等。
36.由于医疗用品有着严格的卫生要求，所以在制备过程中常会用到高浓度的易燃易爆物。对于含有易燃易爆物的部分医用高分子材料而言，若使用上述传统的开松机，则在开松过程中有大量的易燃易爆物挥发，所形成的气体浓度过高将导致爆炸风险。为了减少传统的开松机所存在的爆炸风险，本技术实施例提供了一种开松设备。
37.以下文字结合附图介绍本技术实施例中的开松设备。
38.开松设备包括喂料装置以及开松装置。开松装置位于喂料装置的下游。
39.在一些实施例中，喂料装置具有第一箱体和喂料机构，喂料机构位于该第一箱体内部。第一箱体的顶部敞口或者设有开口，第一箱体远离开松装置的一端为入料端。
40.喂料机构包括入料槽以及第一输送带，第一输送带为入料输送带。第一输送带位于入料槽的下游。为了减少对开松原料可能造成的污染，第一输送带优选采用食品级材质制成。食品级材质是指在加工、生产、包装、存储及运输食品的过程中，能够用于与食品接触的材料。
41.第一箱体的入料端连接有入料槽，入料槽位于第一箱体的内部。为了提高喂料效率，入料槽可以设置为倾斜放置。由此，放置在入料槽上的原料能够借助于自身重力，尽快下滑至第一输送带的起始位置。
42.开松装置包括第二箱体、入料辊以及开松辊，入料辊以及开松辊均位于第二箱体的内部，并且开松辊位于入料辊的下游。
43.入料辊(即入料罗拉)用于承接来自第一输送带的原料，入料辊的数目可以为一对(即入料罗拉为双罗拉)，一对入料辊为上下布置。原料自第一输送带的起始位置被输送至第一输送带的末端位置，而后该原料进入一对入料辊之间。
44.不难理解，入料辊的数目可以为两对(即入料罗拉为四罗拉)，两对入料辊均为上
下布置，并且两对入料辊互为上下游位置关系。原料自第一输送带的起始位置被输送至第一输送带的末端位置，而后该原料依次进入两对入料辊。采用四罗拉结构，握持力强，从而能够提高开松效率。另外，采用四罗拉结构，原料不必切断即可直接喂入，省去了切断这道工序。
45.为了便于收集并处理已开松的材料，在一些实施例中，开松设备设置有收集装置，收集装置位于开松装置的下游，收集装置包括第二输送带。第二输送带为出料输送带。第二输送带的始端位于开松装置的下游且下方。已开松的材料掉落至第二输送带的始端并被转移至第二输送带的末端，便于操作者在第二输送带的末端收集并处理已开松的材料。同样地，为了减少对于已开松的材料可能造成的污染，第二输送带优选采用食品级材质制成。
46.为了减少开松过程中潜在的爆炸风险，本技术实施例中的开松设备配备了防爆控制系统10。如图1及图2所示，防爆控制系统10包括防爆控制单元110、通风机构以及易燃易爆物探测器130。易燃易爆物探测器130用于检测开松设备内的由易燃易爆物挥发形成的气体的浓度值；通风机构包括通风管道121以及风机122，通风管道121与风机122两者气路连接。防爆控制单元110能够接收浓度值并根据浓度值的大小控制风机是否启动。防爆控制单元110与通风机构、易燃易爆物探测器130电连接。
47.易燃易爆物探测器130能够将气体的浓度值传送至防爆控制单元110。当开松设备内的由易燃易爆物挥发形成的气体达到一定阈值时，防爆控制单元110由此控制通风机构工作，例如将一部分包含有易燃易爆物挥发形成的气体的空气抽走并向开松设备的外部排出，或者将外界的新鲜空气送入开松设备内部从而将开松设备内部原有的一部分气体挤出。由此，易燃易爆物挥发形成的气体的浓度值被降低，从而减少了开松设备工作过程中的爆炸风险。
48.易燃易爆物挥发形成的气体浓度过高所导致的潜在的爆炸风险可能存在于喂料过程中，也可能存在于开松过程或收集过程中，尤其是在收集过程可能有多余挥发的危险气体。而待开松的原料以及已开松的材料在被放置在输送带上的时候，由易燃易爆物挥发形成的气体更多，气体的浓度值更容易过高，因此在第一输送带的上方以及第二输送带的上方均设置防爆控制系统10。可以理解的是，开松装置内或者开松装置的上方也可以设置防爆控制系统10。
49.图3至图5给出了另一种结构形式的防爆控制系统10。具体地，图1及图2所示的防爆控制系统10可以悬吊在喂料装置的上方；图3、图4及图5所示的防爆控制系统10也可以设置在收集装置的存储箱体的顶部。
50.通风管道121的一端连通至外界空气，另一端则连通开松设备的内部。如前所述，通风机构降低易燃易爆物挥发形成的气体的浓度，可以采用将一部分包含有易燃易爆物挥发形成的气体的空气抽走并向开松设备的外部排出的方式，也可以采用将外界的新鲜空气送入开松设备内部使得开松设备内部原有的一部分气体被挤出的方式。
51.对于前者，通风管道121为排风管道。通风管道121与风机122配合将开松设备内的气体排出，从而使得开松设备内形成负压空间。风机122可以选取为负压风机或正压风机。负压风机用于将易燃易爆物挥发形成的气体抽吸至外部，因此负压风机安置在通风管道121与外界空气连通的一端为宜；正压风机则可将易燃易爆物挥发形成的气体吹送至外部，因此正压风机安置在通风管道121与开松设备内部所连通的一端为宜。
52.对于后者，通风管道121为送风管道。通风管道121与风机122配合将外界的新鲜空气送入开松设备内部使得开松设备内部原有的一部分易燃易爆物挥发形成的气体被挤出。同样地，风机122可以选取为负压风机或正压风机。负压风机用于将外界新鲜空气抽吸至开松设备内部，而正压风机则可将外界新鲜空气吹送至开松设备内部。
53.由此可知，通风机构至少可分为四类：(1).负压排风式；(2).正压排风式；(3).负压送风式；(4).正压送风式。通风机构的设置可以选择上述四类之一，也可以将上述四类进行组合，例如同时将易燃易爆物挥发形成的气体抽吸至外部并将外界新鲜空气吹送至开松设备内部。
54.考虑到将易燃易爆物挥发形成的气体抽吸至外部的主动排出方式相较于气体被挤出至外部的被动排出方式，前者降低气体的浓度值的效果更佳，在一些实施例中，通风管道121为排风管道，风机122则选取为负压风机，通风机构用于将开松设备内的气体排出。优选的，排风管的吸风口处设置有火星检测器，火星检测器与防爆控制单元110电连接。
55.为了进一步地降低开松设备工作过程中易燃易爆物挥发形成的气体爆炸风险，在一些实施例中，防爆控制系统10还包括进水管道140、喷淋机构150以及控制阀160。喷淋机构150以及控制阀160与防爆控制单元110电连接。进水管道140能够为开松设备供水。控制阀160位于喷淋机构150与进水管道140两者之间的液路上，控制阀160用于根据防爆控制单元110的控制信号控制喷淋机构150与进水管道140两者是否液路相通。在某些情况下，防爆控制单元110发出控制信号，使得喷淋机构150与进水管道140两者之间的液路连通，启动喷淋机构150，从而对于原料进行喷水，降低易燃易爆物挥发形成的气体爆炸风险甚至扑灭些许火星。
56.在一些实施例中，在易燃易爆物挥发形成的气体的浓度值的大小达到第一阈值的情况下，防爆控制单元110控制风机122启动；在浓度值的大小达到第二阈值的情况下，或者当吸风口处的火星检测器检测到有火星时，防爆控制单元110控制控制阀160连通喷淋机构150与进水管道140两者之间的液路，其中第二阈值大于第一阈值。控制阀160可以为常闭的电磁阀或机械阀。
57.当区域内的易燃易爆物挥发形成的气体浓度达到第一阈值时，易燃易爆物探测器130将信号传送给防爆控制单元110，控制风机122启动，将气体浓度降至安全浓度后，风机122停止工作；如果区域内的气体浓度依然没有降低并且升至第二阈值时，或者当吸风口处的火星检测器检测到有火星时，防爆控制单元110发送信号至控制阀160使阀门打开，在风机122不停止的状态下启动喷淋机构150进行喷水。
58.在一些实施例中，通风管道121为防静电管道，避免输送气体(尤其是由易燃易爆物挥发形成的气体)的时候产生静电导致爆炸。通风管道121可以接地，或者添加抗静电添加剂，或者在管道表面涂覆防静电涂料等，从而使得通风管道121在一定程度上具备防静电的功能。
59.为了便于清洁物料或维修设备，在本技术的一些实施例中，开松装置的下部以及收集装置的下部两者中至少之一设置有开口。开松装置的下部设置的第一开口用于对于开松装置进行保养维护并清除喂料过程可能产生的杂物；收集装置的下部设置的第二开口用于收集或清除出料输送过程中掉落的材料或杂物。第一开口以及第二开口两者至少之一还可以设置有挡门。挡门被关闭的时候，能够完全覆盖第一开口或第二开口的开口区域。
60.请参阅图6以及图7，开松装置包括开松辊210以及分布于开松辊210的滚筒表面的多个针布板220。在一些实施例中，每一个针布板220上布置有n排开松滚针230而形成排数为n的针排，其中n为奇数且n不小于3，针排中至少有两排的排布长度不相等。优选地，多个针布板220均匀分布于开松辊210的滚筒的圆柱表面。可以理解的是，每一个针布板220上的针排数目都是不小于3的奇数，但是每一个针布板220上的针排数目可以不相等，例如某一针布板220上的针排数目n为3，而另一针布板220上的针排数目n为5。
61.将每一个针布板上的针排数目限定为奇数且至少有两排的排布长度不相等，则对于该针排而言，存在至少一排开松滚针的排布长度大于其余排的开松滚针的排布长度，即凸出于其它排的开松滚针，因而对原料的抓取效果更佳。
62.进一步地，在一些实施例中，如图7所示(图7作为其中一种示例，排数n为3)，针排的最中间一排的排布长度最长，针排的排布长度由最中间一排向两侧逐渐减小，从而针排两端的开松滚针的连线构成三角形。最中间一排的开松滚针凸出于周围各排的开松滚针，该种开松滚针的设计对原料的抓取效果更佳。更优选地，针排两端的开松滚针的连线构成等腰三角形，也即最中间一排的开松滚针的相邻两排的排布长度相等，次相邻的两排的排布长度也相等，以此类推。
63.为了进一步提升对于原料的抓取效果，在一些实施例中，开松滚针230具有多触角面。多触角面使得开松滚针230具有多个抓取面，能够将材料开松从而保持蓬松状态，提高产品的质量。
64.为了便于理解本技术技术方案，以下文字结合图1至图7描述本技术的一种具体实施例——即一种用于干燥医用高分子材料的防爆型开松机。
65.该防爆型开松机包括喂料装置、开松装置以及收集装置。喂料装置包括入料输送带，入料输送带采用食品级材质。将含有易燃易爆物的医用高分子材料放置在食品级材质的入料输送带上，通过入料输送带能够将医用高分子材料均匀输送至不锈钢材质的入料辊(即入料罗拉)上。
66.开松辊将含有易燃易爆物的医用高分子材料打散，使得原本交织在一起的医用高分子材料开松。另外，开松辊利用针脚的相互撕拉，使得医用高分子材料更加蓬松。同时，开松辊通过气流，使得蓬松的医用高分子材料里面的水分能够迅速蒸发，进一步提升材料的蓬松状态。
67.请参阅图6以及图7，开松辊为不锈钢材质。围绕开松辊的滚筒有8排针布板，均匀分配在滚筒表面。每一个针布板上共有3排开松滚针，其中第1排开松滚针的最后一个距离针布板相对应的一端为40mm，第3排开松滚针的最后一个距离针布板相对应的一端同样为40mm。中间一排(即第2排)开松滚针的最后一个距离针布板相对应的一端为37.5mm。由此可见，中间一排开松滚针的排布长度更长并且凸出于第1排以及第3排。由此，三排开松滚针的最后一个滚针的位置的连线基本构成一个等腰三角形结构，使得开松辊在单位时间内能够分梳更多的医用高分子材料，提高医用高分子材料的蓬松性，显著提升开松效果。针布板与开松辊两者之间为可拆卸连接，从而方便更换。
68.该防爆型开松机还具有两个防爆控制系统，即如图1至图2所示悬吊在喂料装置的上方的防爆控制系统10，以及如图3至图5所示设置在收集装置的存储箱体的顶部的防爆控制系统10。将两者分别命名为第一防爆控制系统和第二防爆控制系统。
69.第一防爆控制系统包括排风管道、负压风机、进水管道、电磁阀、防爆控制单元、易燃易爆物传感器以及喷淋机构，其中电磁阀的数目为两个。排风管道为防静电管道，直径200mm；负压风机的防爆等级不低于exdiibt4，负压风机设置在排风管道的出口段；排风管道的入口段设置防爆控制单元，防爆控制单元还可以启动警报及电磁阀。进水管道分别连接有两个电磁阀。防爆控制单元接收易燃易爆物传感器的检测信号，并发送控制信号至负压风机以及两个电磁阀。
70.第一防爆控制系统的工作原理如下：将带有易燃易爆物的大块状的医用高分子材料放置在入料输送带上。
71.(a)当易燃易爆物挥发形成的气体的浓度值达到某一阈值a时，将浓度值发送至给防爆控制单元。防爆控制单元控制负压风机启动，借助于负压抽吸作用力，将材料挥发的气体抽吸至排风管道中，将气体浓度降至安全值后，风机停止工作。
72.(b)如果经过上述(a)动作后，易燃易爆物挥发形成的气体浓度依然没有降低至安全值，相反气体浓度升高至另一阈值b或者吸风口检测到有火星。此时，防爆控制单元发出控制信号，自动开启常闭的电磁阀，阀门被打开。在上述(a)动作不停止的状态下，启动喷淋机构喷水，从而自动扑灭火星。
73.第二防爆控制系统与第一防爆控制系统的组成类似，第二防爆控制系统主要作用是平衡气压或将多余挥发的气体抽吸排出。
74.该防爆型开松机的整体工作过程如下：将医用高分子材料放置在食品级材质的入料输送带上，通过入料输送带将医用高分子材料输送至不锈钢材质的入料辊(即入料罗拉)上。而后，医用高分子材料被入料辊夹紧，使得医用高分子材料以一定的厚度均匀入料；入料后，开松辊对医用高分子材料进行开松，并通过开松辊之间的角钉相互咬合，使得医用高分子材料高速旋转。将原本粘合在一起的纤维材料均匀分散成蓬松状态，最后通过收集装置里面的食品级材质的入料输送带传送至收集装置的末端开口。此时，操作者可将已完成开松处理的医用高分子材料转移至干燥设备进行干燥。
75.尽管已经示出和描述了本技术的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本技术的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由权利要求及其等同物限定。