一种制备羽绒均匀分布纤维网的装置及方法
阅读说明：本技术 一种制备羽绒均匀分布纤维网的装置及方法 (Device and method for preparing down uniformly-distributed fiber net ) 是由 于伟东 余卫东 于 2021-08-26 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种制备羽绒均匀分布纤维网的装置及方法。该装置由分散机构、储绒机构、铺网机构、固定机构构成。纤维网的成形方法是,喂入的羽绒团块体经过分散辊作用被分散,而后的松散羽绒进入储绒机构,在铺网机构的出绒辊控制下,基本逐排输出下落的羽绒,达到均匀铺网且成网厚度在1～6个朵绒厚的效果。本发明可制备准单层及多层朵绒结构且结构均匀分布和稳定的羽绒纤维网,可用于轻质、柔软和高效隔热的衬垫材料。(The invention relates to a device and a method for preparing a down uniformly-distributed fiber net. The device consists of a dispersing mechanism, a down storage mechanism, a lapping mechanism and a fixing mechanism. The forming method of the fiber web comprises the steps that fed down feather agglomerate bodies are dispersed through the action of a dispersing roller, then loose down feathers enter a down feather storage mechanism, and the falling down feathers are basically output row by row under the control of a down feather outlet roller of a lapping mechanism, so that the effects of uniform lapping and the effect that the thickness of a formed web is 1-6 down feathers thick are achieved. The invention can prepare the down fiber net with quasi-single-layer and multi-layer down structures and uniformly distributed and stable structure, and can be used for light, soft and high-efficiency heat-insulating liner materials.)
技术领域
本发明属于纺织材料与技术领域，涉及一种制备羽绒均匀分布纤维网的装置及方法。
背景技术
羽绒广泛应用于服装被褥等隔热保暖领域，其分形维数约为1.7，在具有同等保暖效果的情况下是最轻的天然保暖材料。羽绒的绒核、绒枝和绒小枝以及三角形和叉状节点构成其特有的空间多级分叉结构，使得羽绒集合体可以贮存大量静止空气，阻碍热量的传递，形成优良的隔热保暖层。羽绒特有的空间结构使其具有轻质、柔软、蓬松、保暖等众多优点，对羽绒的加工利用也因其结构的特殊性而受到限制，尤其是羽绒的均匀铺网，因为加工羽绒的同时必须保证对羽绒无损伤或者低损伤。目前，尚未见到针对羽绒均匀分布的专门化铺网设备。
虽然有一些报道介绍铺绒的工作研究，如霍书怀发明一种定量式羽绒开松铺平装置，通过开松辊的多层扇叶将羽绒开松，输送至由上箱体和下箱体构成的平铺箱，且上箱体的下底面和下箱体的上底面共面，利用箱体的四周面为斜面的上箱体避免羽绒下落速度过快而堆积过厚出现铺网密度差异较大的现象，但对于铺网箱体的内部结构未介绍(霍书怀，一种定量式羽绒开送平铺装置，申请号：201720563975.4，授权公告号：CN 206986352 U)；王科采用在内部设置V形槽的空心圆柱体结合一个截面为倒梯形的喂绒口箱体进行盛绒箱设计，进行羽绒单层纤维网的制备。通过控制圆柱体内部V形槽的尺寸与转速制备羽绒单层纤维网，虽然制备的单层纤维网羽绒分布具有一定的均匀性，但羽绒量难以精确控制，纤维网厚薄不均匀，在V形槽交接处还会存在没有羽绒存在的裸漏点；杜赵群将设定厚度和平方米质量的羽绒通过匀整机构输送至匀抖机构，通过多级抖动控制羽绒的定量喂给，在一定程度上改善制备单层羽绒纤维网的均匀性，侧重喂入羽绒的定量化(杜赵群，一种羽绒定量喂给的成型装置及方法，申请号：201010174929.8，申请公布号：CN 101831730 A)；康开文在双层布中间植入羽绒提高固定羽绒的效率，几乎不涉及羽绒铺网均匀性问题(康开文，铺绒机，国家发明专利，申请号：201910055129.5，申请公布号CN 109730385 A)；顾杰通过布绒装置和往复运动使羽绒密度均匀，但该装置复杂(顾杰，一种布绒装置，申请号：201710345588.8，授权公告号CN 107098307 A)；Ronie Reuben通过将羽绒、羽毛和粘合纤维混合之后直接落入传送带上进行绝热片材的制备，较少涉及到成网均匀性的问题(RonieReuben，thermally insulating sheet formed from a down core structure andmethod of fabrication，专利号：US 20190283078 A1)；但这些方法没有专门化的去关注制备均匀分布羽绒纤维网以及准单层羽绒纤维网的问题，而控制羽绒体进行均匀分布羽绒纤维网的制备对羽绒工业、纺织行业具有重要意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种制备羽绒均匀分布纤维网的装置及方法，可用于鹅绒或鸭绒或鸡绒均匀分布纤维网的制备，它可以制备羽绒均匀分布的纤维网，供后续加工使用，如异色绒拣选、羽绒体稳定等。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：提供一种制备羽绒均匀分布纤维网的装置，包括分散机构(1)、储绒机构(2)、铺网机构(3)、固定机构(4)等，其特征在于：羽绒团块体由喂料口喂入，经多个分散辊作用，分散后的羽绒进入储绒箱(21)，经铺网机构(3)出绒辊(31)的作用控制羽绒数量和体积，配合羽绒通道(34)的刮板(35)作用，制备羽绒均匀分布的纤维网。
所述分散机构(1)包括上分散辊、下分散辊、其分别与第一固定块(42)、第二固定块(43)上的圆孔耦合，所述上分散辊包括上一分散辊(111)、上二分散辊(112)、上三分散辊(113)、上四分散辊(114)、上五分散辊(115)，所述下分散辊包括下一分散辊(121)、下二分散辊(122)、下三分散辊(123)，所述上三分散辊(113)固定于第一齿轮(117)，所述的第一齿轮(117)与第一固定块(42)上的第一电机(116)固定连接，所述的上一(111)、上二(112)、上三(113)、上四(114)、上五(115)分散辊通过链条与上三分散辊(113)的齿轮配合，上三分散辊(113)作为驱动辊，所述下一分散辊(121)固定于第二齿轮(125)，所述的第二齿轮(125)与第二固定块(43)上的第二电机(124)固定连接，所述的下一(121)、下二(122)、下三(123)分散辊通过链条与下一分散辊(121)的齿轮配合，第六分散辊(121)作为驱动辊；
所述储绒机构(2)中储绒箱(21)固定于第一固定块(42)、第二固定块(43)，所述储绒箱(21)前箱面开有视窗(23)，所述视窗(23)是透明材料，所述储绒机构(2)前箱面安装有光电传感器(22)，所述光电传感器(22)安装于箱体外壳；所述储绒机构(2)储绒箱(21)前、后、左、右四个箱面均为经过光滑处理的光滑平面；
所述铺网机构(3)中出绒辊(31)固定于第三齿轮(33)、所述第三齿轮(33)与第三固定块(44)上的第三电机(32)固定连接，所述出绒辊(31)由出绒辊圆筒(311)与挡条(312)构成，所述出绒辊圆筒(311)在其表面开有凹槽，所述挡条(312)通过胶粘的方式固定于凹槽，所述出绒辊(31)表面凹槽沿圆周方向呈对称分布，相应地，所述挡条(312)也沿圆周方向对称分布，所述出绒辊(31)可以控制下落羽绒的数量和体积；所述第三电机(32)可以无级调速；所述铺网机构(3)中羽绒通道(34)下斜面(342)固定于第三固定块(44)，上斜面(341)固定于第二固定块(43)。
该发明的加工原理是喂入的羽绒团块体经过上分散辊(11)与下分散辊(12)作用被分散，而后的松散羽绒进入储绒机构(2)中，经铺网机构(3)中出绒辊(31)的作用控制下落羽绒的数量和体积，达到均匀铺网且成网厚度可调的效果。
本发明实施的一种制备羽绒均匀分布纤维网的装置的方法，包含以下步骤：
(1)将羽绒团块体从喂绒口(13)投入；
(2)启动第一电机(116)、第二电机(124)，驱动第一齿轮(117)、第二齿轮(125)，使上三分散辊(113)、下一分散辊(121)转动，从而带动上一分散辊(111)、上二分散辊(112)、上四分散辊(114)、上五分散辊(115)、下二分散辊(122)、下三分散辊(123)同步转动；控制第一电机(116)、第二电机(124)的速度，使上分散辊(11)与下分散辊(12)具有速度差；
(3)启动第三电机(32)，驱动第三齿轮(33)，使出绒辊(31)转动，根据出绒辊(31)上挡条(312)的凸出高度输出相应数量与体积的羽绒；
(4)调节羽绒通道(34)上斜面(341)挡板(35)的刺入深度、角度使制备的纤维网上羽绒分布更加均匀。
所述该装置可用于制备鹅绒或鸭绒或鸡绒或羊绒的绒均匀分布纤维网。
有益效果
本发明提供的一种制备羽绒均匀分布纤维网的装置具有以下优点：
(1)本发明巧妙利用水平方向横向与纵向垂直，高度方向上下分布的上分散辊与下分散辊；相邻分散辊的叶片呈错位分布，相邻分散辊旋转方向不同配合上、下分散辊的速度差对羽绒分散，达到羽绒完全被分散且呈朵绒分离状态的效果。
(2)本发明实现了制备羽绒均匀分布纤维网，解决由于羽绒蓬松而无法制备均匀分布纤维网的问题，进一步扩展为轻质、蓬松纺织原料的加工制备纤维网的装置及方法。
(3)本发明所提供的一种制备羽绒均匀分布纤维网的装置结构精巧，可实现鹅绒或鸭绒或鸡绒均匀分布纤维网的制备，为后续工序加工提供极大的便利，可用于异色绒拣选，提高拣选效率与质量；还可用于通过静电措施分离羽绒与其他物质。
附图说明
图1是一种制备羽绒均匀分布的装置前视图
图2是一种制备羽绒均匀分布的装置左视图
图3是本发明中分散辊的俯视图
图4是本发明中的铺网机构(3)中出绒辊(31)的前视图
图5是本发明中的铺网机构(3)中出绒辊(31)的俯视图
图中：
1-分散机构：11-上分散辊系统，111-上一分散辊、112-上二分散辊、113-上三分散辊、114-上四分散辊、115-上五分散辊、116-第一电机、117-第一齿轮、118-第一链条；12-下分散辊系统，121-下一分散辊、122-下二分散辊、123-下三分散辊、124-第二电机、125-第二齿轮、126-第二链条；13-喂绒口。
2-储绒机构：21-储绒箱、22-光电传感器、23-视窗。
3-铺网机构：31-出绒辊，311-出绒辊圆筒、312-挡条；32-第三电机；33-第三齿轮；34-通道，341-上斜面、342-下斜面；35-挡板，351-挡板轴、352-挡板块。
4-固定机构：41-固定框、42-第一固定块、43-第二固定块、44-第三固定块。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1-3中的原材料及设备为国家重点研发计划(2016YFC0802802)资助项目。
结合附图，如图1所示，一种制备羽绒均匀分布纤维网的装置，包括分散机构(1)、储绒机构(2)、铺网机构(3)、固定机构(4)等，其特征在于：所述分散机构(1)、储绒机构(2)、铺网机构(3)依次从上到下排列与固定机构(4)固定，制备羽绒均匀分布纤维网。羽绒团块体从喂绒口(13)喂入，经分散机构(1)中多个分散辊的作用分散，而后的松散羽绒落入储绒机构(2)，再经铺网机构(3)中出绒辊(31)的作用控制羽绒的量从而制备羽绒均匀分布的纤维网。
所述分散机构(1)包括上分散辊、下分散辊、其分别与第一固定块(42)、第二固定块(43)上的圆孔耦合，所述上分散辊包括上一分散辊(111)、上二分散辊(112)、上三分散辊(113)、上四分散辊(114)、上五分散辊(115)，所述下分散辊包括下一分散辊(121)、下二分散辊(122)、下三分散辊(123)，所述上三分散辊(113)固定于第一齿轮(117)，所述的第一齿轮(117)与第一固定块(42)上的第一电机(116)固定连接，所述的上一、二、三、四、五分散辊通过链条与上三分散辊(113)的齿轮配合，上三分散辊(113)作为驱动辊，所述下一分散辊(121)固定于第二齿轮(125)，所述的第二齿轮(125)与第二固定块(43)上的第二电机(124)固定连接，所述的下一、二、三分散辊通过链条与下一分散辊(121)的齿轮配合，下一分散辊(121)作为驱动辊；
所述储绒机构(2)中储绒箱(21)固定于第一固定块(42)、第二固定块(43)，所述储绒箱(21)前箱面开有视窗(23)，所述视窗(23)是透明材料，所述储绒机构(2)前箱面固定安装有光电传感器(22)，所述光电传感器(22)安装于箱体外壳，可以避免羽绒在传感器上勾挂、堵塞，影响工作；所述储绒机构(2)储绒箱(21)前、后、左、右四个箱面均为经过光滑处理的光滑平面；
所述铺网机构(3)中出绒辊(31)固定于第三齿轮(33)、所述第三齿轮(33)与第三固定块(44)上的第三电机(32)固定连接，所述出绒辊(31)由出绒辊圆筒(311)与挡条(312)构成，所述出绒辊圆筒(311)在其表面开有凹槽，所述挡条(312)通过胶粘的方式固定于凹槽，所述出绒辊(31)表面凹槽沿圆周方向呈对称分布，相应地，所述挡条(312)也沿圆周方向对称分布，所述出绒辊(31)可以控制下落羽绒的数量和体积；所述第三电机(32)可以无级调速；所述铺网机构(3)中羽绒通道(34)下斜面(342)固定于第三固定块(44)，上斜面(341)固定于第二固定块(43)。
实施例1
自然厚度6cm的鹅绒均匀分布纤维网：将鹅绒从分散机构(1)的喂料口喂入，启动所述分散机构(1)的第一电机(116)、第二电机(124)，驱动上三分散辊(113)、下一分散辊(121)转动，从而带动其余分散辊，上分散辊转速控制为110转/分钟，下分散辊转速控制为140转/分钟，在分散辊的作用下鹅绒被分散进入储绒机构(2)，启动光电传感器(22)，启动所述铺网机构(1)的第三电机(32)，驱动出绒辊(31)转动，调节电机转速使出绒辊(31)转速至130转/分钟，出绒辊(31)控制鹅绒下落的数量与体积，再经过鹅绒通道(34)上箱面上两个挡板(35)的作用，制备自然厚度为6cm的鹅绒均匀分布纤维网。
实施例2
准单层鸭绒均匀分布纤维网：将鸭绒团块体喂入分散机构，调节所述分散机构(1)的第一电机(116)、第二电机(124)，驱动上三分散辊(113)、下一分散辊(121)转动，从而带动其余分散辊，上分散辊转速50转/分钟，下分散辊转速80转/分钟，鸭绒在分散辊的作用下被分散，而后的松散羽绒进入储绒机构(2)，启动光电传感器(22)，启动所述铺网机构(3)的第三电机(32)，驱动出绒辊(31)转动，调节电机转速使出绒辊(31)转速至90转/分钟，出绒辊(31)控制鸭绒下落的数量与体积，再经过通道(34)上箱面上两个挡板(35)的作用，制备准单层鸭绒均匀分布纤维网。
实施例3
羽绒异色绒拣选：将鹅绒从分散机构(1)的喂料口喂入，启动所述分散机构(1)的第一电机(116)、第二电机(124)，驱动上三分散辊(113)、下一分散辊(121)转动，从而带动其余分散辊，上分散辊转速控制为80转/分钟，下分散辊转速控制为110转/分钟，鹅绒在多个分散辊作用下分散，而后鹅绒进入储绒机构(2)，启动光电传感器(22)，启动所述铺网机构(1)的第三电机(32)，驱动出绒辊(31)转动，调节电机转速使出绒辊(31)转速至100转/分钟，出绒辊(31)控制鹅绒下落的数量与体积，再经过鹅绒通道(34)上箱面上两个挡板(35)的作用，制备自然厚度为3.0cm的鹅绒纤维网，鹅绒在纤维网上均匀分布。进入后道工序，经摄像机拍照检测判断是否有异色鹅绒，相应地控制抓绒机构抓取异色绒。
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