專利名稱：瓜藤類天然纖維分離裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種天然纖維的分離裝置，具體的說是一種將收獲后的新鮮瓜藤或含有韌皮纖維的類似物的表皮、導管等雜質(zhì)去除，以獲得優(yōu)質(zhì)天然纖維材料的分離裝置。
背景技術：
綠色產(chǎn)品和綠色制造技術是人類社會發(fā)展到一定階段后的必然選擇，是建設和諧社會實現(xiàn)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的保證。在品種繁多的材料領域，生物質(zhì)材料具有誘人的發(fā)展前景。利用質(zhì)優(yōu)、價廉、環(huán)保及可持續(xù)獲得的農(nóng)業(yè)廢棄物為原料，經(jīng)過加工和復合，獲得不同用途的高性能、多功能和高附加值的產(chǎn)品，是應對地球資源枯竭，建立節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的具體體現(xiàn)。隨著人們對保護自然資源重要性認識的不斷提高，各類農(nóng)業(yè)廢棄物綜合利用技術的研究也取得了可喜的進展。但是，由于農(nóng)作物收獲的季節(jié)性限制，原始材料的處理、收購、儲存等環(huán)節(jié)存在著明顯的技術脫節(jié)現(xiàn)象，在很大程度上制約著各類技術的全面推廣和應用。作為經(jīng)濟類作物，西瓜、甜瓜、黃瓜，絲瓜和南瓜等在我國大部分地區(qū)均有較大的種植面積，瓜藤類生物質(zhì)含有豐富的長纖維，其性能可與麻類纖維相媲美，是開發(fā)新型紡織品面料以及新型可降解復合材料制品潛在的優(yōu)質(zhì)原材料。由于開發(fā)利用技術的不足，收獲后的瓜藤大部分被遺棄在田頭地邊，自然地風化、腐爛和降解，有些甚至被焚燒。不僅造成了極大的資源浪費，同時也造成了嚴重的環(huán)境污染，甚至還會對其它農(nóng)作物造成火災風險。 為了從源頭上解決瓜藤纖維綜合利用中可能遇到的瓶頸問題，急需開發(fā)一種適合我國農(nóng)村國情并使廣大瓜農(nóng)樂于接受的瓜藤類生物質(zhì)纖維初始分離技術與設備。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種將收獲后的新鮮瓜藤或含有韌皮纖維的類似物的表皮、導管等雜質(zhì)去除，從而獲得優(yōu)質(zhì)天然纖維原材料的設備。本發(fā)明所述的瓜藤類天然纖維分離裝置主要由動力機構(gòu)、傳動機構(gòu)、喂入口、揉搓機構(gòu)、調(diào)隙機構(gòu)、分離機構(gòu)和機架所組成。根據(jù)具體設計，所述的動力機構(gòu)可以是電動機或柴油機；所述的傳動機構(gòu)可以是皮帶輪傳動、齒輪傳動或減速箱。為了使表皮、導管等雜質(zhì)能夠與纖維相互分離，收獲后的新鮮瓜藤或類似物被喂入機器后，首先進入由揉搓輥和與之配合的揉搓筒所組成的揉搓機構(gòu)進行擠壓和揉搓。所述的揉搓輥和揉搓筒可以全部是圓錐形的，或者一個是圓錐形的，一個是圓柱形的。揉搓輥和揉搓筒裝配后，二者的工作面間形成從上到下逐漸縮小的工作間隙。也就是說，當揉搓輥和揉搓筒均為圓錐形時，二者具有不同的錐度；當揉搓輥為圓柱形時，揉搓筒為上大下小的圓錐形；當揉搓筒為圓柱形時，揉搓輥為上小下大的圓錐形。為了使新鮮瓜藤或類似物能夠順利有序地通過揉搓機構(gòu)的工作間隙，防止工作面與被加工物之間的打滑現(xiàn)象，在揉搓筒和揉搓輥的工作表面可以有增加摩擦作用的肋條或凹槽。這些肋條或凹槽可以直接在鑄造工藝中形成，也可以通過焊接或機械加工得到。為了使新鮮瓜藤或類似物能夠順利喂入所述的揉搓機構(gòu)，在靠近喂入口的一端，揉搓輥連接有球形的封閉殼頂。封閉殼頂?shù)墓ぷ鞅砻婵梢杂衅饘Я髯饔玫睦邨l。為了提高揉搓機構(gòu)的工作效率，適應不同類型的瓜藤及類似物，所述揉搓機構(gòu)的工作間隙，特別是當揉搓輥和揉搓筒均為圓錐形時的工作間隙可以根據(jù)受力情況通過調(diào)隙機構(gòu)自動調(diào)整。所述的調(diào)隙機構(gòu)由彈性元件(如蝶形彈簧或圓柱形彈簧)和導向機構(gòu)所組成。當進料較多或瓜藤較粗時，揉搓輥和揉搓筒相互作用力增加，由于彈性元件具有可壓縮性，因而揉搓筒可以上升一定的高度，相應地揉搓輥和揉搓筒間的工作間隙增大。反之，當進料較少或瓜藤較細時，揉搓輥和揉搓筒相互作用力減小，在彈性元件作用下，揉搓筒的位置下降，從而使揉搓輥和揉搓筒間的工作間隙減小。當瓜藤或類似物經(jīng)過揉搓機構(gòu)的充分擠壓和揉搓后，進入機器下部的篩網(wǎng)分離機構(gòu)。由于瓜藤或類似物的表皮及導管等雜質(zhì)部分的強度較弱，擠壓后變?yōu)檩^小尺寸的碎屑， 揉搓后與纖維相互脫離。在離心力的作用下，通過篩網(wǎng)孔眼分離出去。留在篩網(wǎng)上的長纖維，在重力作用下從所述的瓜藤類天然纖維分離裝置底部的出料口排出。
圖1給出了本發(fā)明的一個具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2給出了不同形式的揉搓輥和揉搓筒所組成的揉搓機構(gòu)示意圖。具體實施方法下面結(jié)合圖例說明本發(fā)明的詳細實施辦法如圖1所示，動力機構(gòu)(電機)4通過傳動機構(gòu)6帶動與揉搓輥2相連的主軸10旋轉(zhuǎn)，當收獲后的新鮮瓜藤或其它含有韌皮纖維的類似物從喂入口 1喂入后，在球形封閉頂殼11和揉搓輥2帶動下，進入由揉搓輥2和揉搓筒3形成的揉搓機構(gòu)的工作間隙中。由于該工作間隙由上到下逐漸縮小，瓜藤或類似物在帶有肋條或溝槽的揉搓輥2和揉搓筒3的作用下得到充分的擠壓和揉搓，使得瓜藤或類似物中強度較弱的表皮及導管等雜質(zhì)部分變?yōu)槌叽巛^小的碎屑并與纖維相互脫離，同時均勻連續(xù)地通過該工作間隙。當瓜藤或類似物的直徑較粗或進料較多時，揉搓筒3上所承擔的擠壓力將超過彈性元件9的彈性力，使彈性元件9受到壓縮，從而使揉搓筒3沿著設在機架5上的導向面整體上升，使揉搓輥2和揉搓筒3間的工作間隙增加，以利于瓜藤或類似物的順利通過。相反，當瓜藤或類似物的直徑較細或進料較少時，揉搓筒3上所承擔的擠壓力減少，在彈性元件9的彈性力作用下，揉搓筒 3沿著機架5上的導向面整體下降，使揉搓輥2和揉搓筒3間的工作間隙減小，保證瓜藤或類似物的得到充分擠壓和揉搓。相互分離的纖維和雜質(zhì)離開揉搓結(jié)構(gòu)后，落在帶有孔眼的篩網(wǎng)8上，由于纖維及雜質(zhì)混合物在揉搓輥2的帶動下具有一定的初速度，因此，在離心力的作用下，尺寸較小的雜質(zhì)通過篩網(wǎng)孔眼分離出去。留在篩網(wǎng)8上的長纖維，在自身重力作用下，從出料口 7排出。如圖2所示，本發(fā)明所述的揉搓機構(gòu)可以由不同形式的揉搓輥和揉搓筒組成(a) 揉搓輥2和揉搓筒3均為上小下大的圓錐形，二者具有的不同錐度形成由上到下逐漸縮小的工作間隙；(b)揉搓輥2和揉搓筒3均為上大下小的圓錐形，二者具有的不同錐度形成由上到下逐漸縮小的工作間隙；(c)揉搓輥2為上小下大的圓錐形、揉搓筒3為圓柱形，二者形成由上到下逐漸縮小的工作間隙；(d)揉搓輥2為圓柱形、揉搓筒3為上大下小的圓錐形，二者形成由上到下逐漸縮小的工作間隙。
權(quán)利要求
1.所述分離裝置的揉搓機構(gòu)由揉搓輥和與之配合的揉搓筒所組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的揉搓機構(gòu)，其揉搓輥和揉搓筒分別是圓錐形的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的揉搓機構(gòu)，其揉搓輥和揉搓筒分別是圓柱形的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的揉搓機構(gòu)，其揉搓輥的外表面和揉搓筒的內(nèi)表面分別有增加摩擦作用的肋條或凹槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求2所述的揉搓機構(gòu)，其圓錐形揉搓輥和揉搓筒的間隙可以根據(jù)受力情況通過調(diào)隙機構(gòu)自動調(diào)整揉搓輥和揉搓筒的相對位置進行調(diào)節(jié)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的調(diào)隙機構(gòu)由彈性元件和導向機構(gòu)所組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的揉搓輥，在靠近喂入口的一端連接有球形的封閉殼頂，以保證瓜藤的順利喂入。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種天然纖維的分離裝置，具體的說是一種將收獲后的新鮮瓜藤或含有韌皮纖維的類似物的表皮、導管等雜質(zhì)去除，以獲得優(yōu)質(zhì)天然纖維材料的分離裝置。主要由動力機構(gòu)，傳動機構(gòu)、喂入口、揉搓機構(gòu)、調(diào)隙機構(gòu)、分離機構(gòu)和機架所組成。收獲后的瓜藤或含有韌皮纖維的類似物被喂入該裝置后，通過可調(diào)節(jié)間隙的揉搓機構(gòu)對瓜藤或類似物進行擠壓和揉搓，使雜質(zhì)與纖維相互脫離，經(jīng)過分離機構(gòu)篩選后得到可作為優(yōu)質(zhì)工業(yè)原料的天然生物質(zhì)纖維。
文檔編號D01B1/10GK102465345SQ201010535650
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月9日
發(fā)明者馮維娜, 張軍利, 徐獻忠, 程浩, 苗雅琳, 范昔穎, 陳瀟 申請人:鄭州大學