一种脱胶设备及脱胶方法与流程

1.本发明涉及蚕丝处理技术领域，特别是涉及一种脱胶设备及脱胶方法。


背景技术：

2.蚕丝纤维制品是指以蚕丝为原料加工的丝绸或丝绵制品。蚕丝染色加工前需进行精炼脱胶，其主要目的是去除蚕丝纤维上的丝胶、色素、蜡质(如脂肪酸酯、甘油酯等)及泡丝剂等，提高蚕丝制品的白度、吸水性、光泽和手感。在蚕丝结构中，丝胶包裹着丝素纤维，丝胶在低浓度碱和热水中易溶解去除。与丝胶相比，丝素对化学试剂和特定蛋白酶稳定性高，在水中不易溶解。根据这一特点，可采用适当的精练方法和工艺，将丝胶从纤维上去除，而不损伤丝素。蚕丝制品精炼后随着丝胶蛋白去除，大部分蜡质、色素、泡丝剂等也随丝胶去除，蚕丝制品的外观得到明显改善。
3.目前，蚕丝及其织物的精练主要采用化学法和生物法。例如，中国专利cn101858041a提供了一种木瓜蛋白酶与试剂n复配对生丝及其织物的精炼方法，又如，中国专利cn113373697b提供了一种基于生物酶法制备精炼桑蚕丝制品的方法，均是采用生物酶对蚕丝进行酶解精炼处理。
4.但是，现有的生物法酶解精炼在精炼后均存在精炼后蚕丝质量不均匀、脱胶溶剂直排造成环境污染的问题。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对目前蚕丝处理中的生物法酶解脱胶在脱胶后均存在脱胶后蚕丝质量不均匀、脱胶溶剂直排造成环境污染的问题，提供一种。
6.上述目的通过下述技术方案实现：本发明第一方面实施例提供了一种脱胶设备，其包括：机架；水解筒，所述水解筒用以容纳含水解酶脱胶剂并对蚕丝织物进行酶解处理；脱水筒，所述脱水筒用以对蚕丝织物进行离心脱水处理；回收筒，所述回收筒连通于所述水解筒和所述脱水筒；转运组件，所述转运组件用以将蚕丝织物移入和移出所述水解筒和所述脱水筒。
7.在其中一个实施例中，所述转运组件包括多根缠丝辊，蚕丝织物卷绕于所述缠丝辊；所述脱水筒内设置有调节组件，缠绕于所述转运组件上的缠丝织物质量小于预设值时，所述调节组件改变多根所述缠丝辊与所述脱水筒转动轴线的相对位置。
8.在其中一个实施例中，所述调节组件包括驱动缸和执行缸，所述驱动缸内腔室的体积与所述转运组件上的缠丝织物质量呈比例关系，所述驱动缸内腔室的体积变化带动执行缸动作，所述执行缸动作直接或间接改变多根所述缠丝辊与所述脱水筒转动轴线的相对位置。
9.在其中一个实施例中，所述调节组件包括主轴、第一弹性件、内筒和外筒，所述外筒固定连接于所述机架，所述主轴可转动地连接于所述外筒，所述主轴和所述内筒同步转动且可发生轴向滑动，所述第一弹性件设置于所述主轴和所述内筒之间，所述第一弹性件的弹力总是使得所述内筒向远离主轴的方向移动或是具有该移动的趋势。
10.在其中一个实施例中，所述调节组件包括横向动作缸，所述内筒靠近所述主轴驱动所述驱动缸正向动作，所述驱动缸正向动作驱动所述横向动作缸正向动作，所述横向动作缸正向动作限制所述主轴的偏转范围。
11.在其中一个实施例中，所述调节组件包括多个调节环，多个所述调节环依次嵌套且围绕所述主轴设置，所述调节环能够沿所述主轴轴向滑动；所述调节环上设置有多个驱动腔室，多个所述驱动腔室均连通于所述执行缸，所述驱动腔室内设置有活塞块，靠近所述主轴的所述调节环向下移动时，驱动所述活塞块移动并使得所述驱动腔室体积减小，且驱动远离所述主轴的所述调节环具有沿所述主轴径向向外移动的趋势；所述脱水筒内还设置有下连接筒，所述下连接筒与所述内筒、径向轴向同步移动，最靠近和最远离所述主轴的两个所述调节环分别固定连接于所述下连接筒和所述外筒。
12.在其中一个实施例中，所述转运组件包括转运框架，所述转运框架上设置有成对的回转链条，所述缠丝辊两端分别卡接于所述回转链条，所述执行缸动作驱动所述回转链条转动。
13.在其中一个实施例中，所述脱水筒还包括上连接筒，所述上连接筒和所述内筒轴向同步移动，所述上连接筒上设置有转动板，所述转动板具有突出于所述上连接筒内壁的突出状态和收缩于所述上连接筒内壁的收缩状态，所述执行缸动作驱动所述转动板在所述突出状态和所述收缩状态间切换；所述回转链条上设置有传动轮，所述转运组件围绕所述主轴轴线转动且所述转动板处于所述突出状态时，所述传动轮与所述转动板接触并带动所述传动链条转动。
14.本发明第二方面实施例提供了一种脱胶方法，包括以下步骤：s10，利用含水解酶脱胶剂对蚕丝制品进行酶解脱胶处理；s20，对酶解脱胶后的蚕丝制品进行离心脱水；s30，对步骤s10中使用后的含水解酶脱胶剂及步骤s20中离心得到的液体一并回收处理。
15.在其中一个实施例中，所述步骤s10和所述步骤s20均通过上述实施例中任一项所述的脱胶设备进行。
16.本发明的有益效果是：本发明实施例当中的脱胶设备，包括用以容纳含水解酶脱胶剂并对蚕丝织物进行酶解处理的水解筒、用以对蚕丝织物进行离心脱水处理的脱水筒、连通于水解筒和脱水筒的回收筒，通过对水解使用后的含水解酶脱胶剂以及经离心脱水分离出的含水解酶脱胶剂进行回收处理，由此避免了含水解酶脱胶剂直接排放造成的环境污染，且回收后的含水解酶脱胶剂可经过二次处理再次回收利用，提高了经济效益。
附图说明
17.图1为本发明一实施例提供的脱胶设备的结构示意图；
图2为图1当中a处的局部放大图；图3为图1当中b处的局部放大图；图4为图1中脱胶设备的剖视图；图5为图4当中d处的局部放大图；图6为本发明一实施例提供的脱胶设备中调节环的结构示意图；图7为本发明一实施例提供的脱胶设备中调节环的结构示意图；图8为本发明一实施例提供的脱胶设备中转动板的结构示意图；图9为本发明一实施例提供的脱胶设备中转运组件的结构示意图；图10为本发明一实施例提供的脱胶设备中水解筒的结构示意图。
18.其中：100、机架；200、水解筒；300、脱水筒；310、主轴；312、传动轴；320、内筒；321、上连接筒；322、下连接筒；330、外筒；340、调节环；341、驱动腔室；342、活塞块；343、软管；344、主管路；351、转动板；352、中隔板；353、活动板；354、执行腔室；400、回收筒；500、转运组件；510、缠丝辊；520、转运框架；530、回转链条；540、传动轮。
具体实施方式
19.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
20.本文中为组件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本技术所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
21.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
22.下面结合附图1-10，描述本发明第一方面实施例提供的脱胶设备。
23.如图1和图10所示，本发明实施例提供的脱胶设备包括机架100、水解筒200、脱水筒300、回收筒400和转运组件500。其中：机架100架设于水解筒200和脱水筒300的上方，机架100包括用于滑设转运组件500的轨道和作为架设轨道基础的支梁。水解筒200容用以容纳含水解酶脱胶剂并对蚕丝织物进行酶解处理；通常情况下，为了适配酶解的工作温度，水解筒200还配套设置有加热装置，加热装置能够保证水解筒200内的温度处于水解酶的最佳活性温度范围。在蚕丝织物经过水解筒200内的酶解脱胶后，利用转运组件500将蚕丝织物转运至脱水筒300内，脱水筒
300对蚕丝织物进行离心脱水，将残留于蚕丝织物上的含水解酶脱胶剂去除。回收筒400连通于水解筒200和脱水筒300，水解筒200内含水解酶脱胶剂在使用一定时间或处理一定量的蚕丝织物后流入回收筒400，脱水筒300内的蚕丝织物在脱水一定时间或含水量达到一定程度后分离的溶剂流入回收筒400。
24.本发明实施例当中的脱胶设备，通过对水解使用后的含水解酶脱胶剂以及经离心脱水分离出的含水解酶脱胶剂进行回收处理，由此避免了含水解酶脱胶剂直接排放造成的环境污染，且回收后的含水解酶脱胶剂可经过二次处理再次回收利用，提高了经济效益。
25.在其中一个实施例当中，如图1、图2和图9所示，为了进一步提高脱水筒300内对于蚕丝织物的脱水效果，在脱水筒300内还设置有调节组件。通常情况下，蚕丝织物绕设于缠丝辊510上，再将缠丝辊510放置于脱水筒300内，由脱水筒300内的转动机构带动缠丝辊510转动，利用转动时的离心力将残留于蚕丝织物中的脱胶剂去除。
26.申请人发现，对于脱水筒300的离心脱水，越靠近转动轴线处的蚕丝织物，脱水效果越差，越远离转动轴线处的蚕丝织物，脱水效果越好。因此，设置调节组件，通过调节组件改变多个缠丝辊510相对于转动轴线的位置，由此改变多根缠丝辊510上的蚕丝织物的离心脱水效果，使得各个缠丝滚上蚕丝织物的脱水效果尽可能均匀并达到要求。申请人还发现，在离心脱水初期，由于蚕丝织物内的含脱胶剂量较多，例如5%质量占比，此时即使缠丝辊510位于相对靠近转动轴线处，也能够有效地将脱胶剂离心脱除，例如将含脱胶剂量降至2%质量占比；而在脱水后期，由于蚕丝织物内的含脱胶剂量较少，例如2%质量占比，此时若缠丝辊510仍位于相对靠近转动轴线处，则难以将脱胶剂离心脱出，而位于距离转动轴线处相对较远的缠丝辊510，仍能够继续将脱胶剂离心脱出，如将含脱胶剂量降至1%质量占比。
27.由此，将调节组件的控制依据设置为缠丝织物的质量大小，在脱水初期，调节组件不作用或作用较小，此时由于蚕丝织物内的含脱胶剂量较多，无需进行位置调节既能够进行初步脱水。在脱水后期，此时蚕丝织物内的脱胶剂已经离心脱除掉一部分，蚕丝织物的整体质量减少，此时调节组件作用，对缠丝辊510的位置进行调节，如将原本位于靠近转动轴线处的缠丝辊510移动至远离转动轴线处，或是对多根缠丝辊510进行周期运动，使单根缠丝辊510周期性地位于靠近转动轴线处和远离转动轴线处，以此提高整体的脱水效果。
28.进一步的，调节组件包括驱动缸，转运组件500包括转运框架520，多根缠丝辊510可滑动地设置在转运框架520上。驱动缸的驱动信号为转运组件500上的总质量，且在脱水过程中由于转运组件500的总质量中仅有脱胶剂的质量会发生变化，驱动缸的驱动信号也可认为是脱胶剂的质量。该驱动信号可由电信号传感器得到，例如在转运组件500和其安装基础之间设置有质量传感器，实时检测转运组件500的质量，并将该信号传递给驱动缸，驱动缸动作后驱动缠丝辊510相对于转运框架520滑动，由于转运框架520和转动轴线的位置相对固定，即改变了缠丝辊510和转动轴线的相对位置。
29.驱动缸的驱动信号还可由机械结构得到。例如在转运组件500和其安装基础之间设置复位弹簧，当转运组件500的质量发生变化后，在复位弹簧的作用下，改变转运组件500和安装基础的相对位置关系。驱动缸的缸体和活塞杆分别连接于转运组件500和安装基础，转运组件500和安装基础发生相对运动后，带动活塞杆运动，由此改变驱动缸的腔室体积。通常情况下，由机械结构控制驱动缸动作时，还配套设置有执行缸，执行缸连通于驱动缸，驱动缸动作带动执行缸动作，执行缸动作后驱动缠丝辊510相对于转运框架520滑动。当然，
驱动缸和执行缸配合动作的结构同样适用于由电信号传感器得到驱动信号的驱动形式。
30.具体的，如图4所示，驱动信号由机械结构得到时，调节组件包括主轴310、第一弹性件、内筒320和外筒330。外筒330固定连接于机架100，其余零部件均设置于外筒330内。主轴310可转动地位于外筒330内部，主轴310上还设置有传动轴312，传动轴312和主轴310通过花键连接，其二者同步转动且传动轴312可沿主轴310轴线方向滑动。第一弹性件设置于主轴310和传动轴312之间，第一弹性件的弹力总是使得传动轴312沿着主轴310轴线向上移动或是具有该移动的趋势。内筒320和传动轴312固定连接，转运组件500放置于内筒320内并能够与内筒320相对固定，内筒320上设置有供脱胶剂排出的连通孔，连通孔连通内筒320与外筒330。此时，转运组件500装载于内筒320上，内筒320装载于传动轴312上，当转运组件500内的脱胶剂脱除后，脱胶剂经由连通孔排至外筒330，使得内筒320、传动轴312和转运组件500构成的整体质量减小，第一弹性件承载的重力减小，第一弹性件复位并带动传动轴312和内筒320向上移动。
31.进一步的，转运组件500包括转运框架520，转运框架520整体呈长方体形框架，在转运框架520上设置有成对的回转链条530，回传链条链板上设置有卡接槽，缠丝辊510两端分别卡接于卡接槽内。转运框架520的中心处于转动轴线上，当回转链条530转动时，能够使得多根缠丝辊510与转动轴线的相对位置发生改变。
32.执行缸可以是转动缸，其输出杆连接于回转链条530的链轮上，由驱动缸驱动其正向转动或反向转动，带动链轮转动。执行缸也可以是直线运动缸，直接推动缠丝辊510运动。
33.或者，如图3、图4和图8所示，脱水筒300内还设置有上连接筒321，上连接筒321和内筒320沿主轴310轴向同步移动，上连接筒321不随主轴310转动，在上连接筒321内壁开设有槽体，槽体内设置有转动板351、中隔板352和活动板353，中隔板352固定连接于槽体内壁，转动板351和活动板353固定连接为一体，活动板353、中隔板352和槽体内壁包围形成执行腔室354，执行腔室354和驱动缸连通，此时活动板353、中隔板352和槽体形成了一个近似于执行缸的结构。转动板351具有收入槽体内的收缩状态和突出槽体的突出状态，当驱动缸的体积增加时，执行腔室354内的液体流向驱动缸，使得活动板353顺时针转动，并带动转动板351顺时针转动，使得转动板351由收缩状态变为突出状态，且驱动缸的动作程度越大，转动板351转动的角度也越大，突出的部分也就越多。相应的，在转动链条上还连接有传动轮540。当转动板351处于收缩状态时，传动轮540随转运组件500一并转动时，不与转动板351接触。当转动板351处于突出状态时，传动轮540随转运组件500一并转动并移动至转动板351处时，与转动轮摩擦接触，并在摩擦的作用下发生转动，进而带动传动链条转动。
34.在其中一个实施例中，脱水筒300内还设置有下连接筒322，下连接筒322和内筒320轴向、径向同步移动，下连接筒322不随主轴310转动；调节组件还包括横向动作缸，内筒320在靠近主轴310时，驱动驱动缸正向动作，驱动缸正向动作带动横向动作缸正向动作，横向动作缸的缸体连接于下连接筒322或外筒330中的其中一者，横向动作缸正向动作后，使得活塞杆抵接于下连接筒322或外筒330中的另一者。在脱水初期，由于转运组件500的质量较大，由转运组件500转动使得主轴310产生径向偏移的幅度也较大，设置横向动作缸，在脱水初期，横向动作缸动作，其两端抵接于外筒330和下连接筒322，由于下连接筒322和内筒320在径向上同步移动，相当于通过横向动作缸在外筒330和内筒320沿径向方向上起到了一定的限制作用，并限制主轴310的径向偏移。
35.进一步的，如图4-图7所示，调节组件包括多个调节环340，多个调节环340依次嵌套且围绕主轴310设置，调节环340能够沿主轴310轴向滑动；调节环340上设置有多个驱动腔室341，多个驱动腔室341均通过软管343连通于主管路344，主管路344连通于执行缸，驱动腔室341内设置有活塞块342，靠近主轴310的调节环340向下移动时，驱动活塞块342移动并使得驱动腔室341体积减小，且驱动远离主轴310的调节环340具有沿主轴310径向向外移动的趋势；脱水筒300内还设置有下连接筒322，下连接筒322与内筒320、径向轴向同步移动，最靠近主轴310的调节环340固定连接于下连接筒322，最远离主轴310的调节环340固定连接于外筒330。活塞块342和驱动腔室341内壁之间还设置有第二弹性件，第二弹性件的弹力总是使得活塞块342向着靠近主轴310的方向移动。
36.在转运组件500未放置于内筒320上时，内筒320在第一弹性件的作用处于上极限位置，多个调节换处于图6所示状态。当转运组件500放置于内筒320后，内筒320向下移动，带动下连接环向下移动，带动最内侧的调节环340向下移动；最内侧的调节环340向下移动时，挤压次内侧的活塞块342向外移动，并使得其上的驱动腔室341减小，并将驱动腔室341内的液体挤压至执行缸；同时最内侧的调节环340沿径向向外挤压次内侧的调节环340。当最内侧的调节环340向下移动至无法再向下移动时，带动次内侧的调节环340向下移动。以此类推，直至次外侧的调节环340移动至无法向下移动，使得多个调节环340处于图5所示状态。
37.本发明第二方面实施例提供了一种脱胶方法，包括以下步骤：s10，利用含水解酶脱胶剂对蚕丝制品进行酶解脱胶处理；s20，对酶解脱胶后的蚕丝制品进行离心脱水；s30，对步骤s10中使用后的含水解酶脱胶剂及步骤s20中离心得到的液体一并回收处理。
38.在其中一个实施例中，步骤s10和步骤s20均通过上述实施例中任一项的脱胶设备进行。
39.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
40.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。