通过供能处理含有蜜露的棉屑纤维的方法和设备

本发明论述通过供热，减小沾污蜜露的棉屑纤维粘性的方法和设备。

众所周知，某些产地的棉屑不同程度地沾有昆虫的含糖分泌物。这些含糖分泌物通常称为蜜露。已知的实验室方法是在炉中加热棉屑样品，使蜜露焦糖化，其目的是从棉屑颜色的变化确定沾污蜜露的程度。这是非常重要的，因为如果棉屑沾污相当严重，它们就变得很粘，会粘附到棉纱生产装置的各部分，或者在辊（罗拉）或其他能旋转的部件上形成线卷，这是很不希望的，因为它常会引起棉纱生产过程的中断。

欧洲专利第86102352.1号申请（公开号196449）已经提出在序言中所提及的这类方法，其目的是通过简单加热使蜜露成为没有粘性和处于易碎的状态，但不使棉屑的颜色产生任何变化，因此在后面的处理中可以压碎脆的糖沉淀物，将其除去。该欧洲专利申请也提出实施这方法的很多设备。一种设备企图在打开棉花包之前加热棉绒，即在棉纱生产过程开始时进行。另一方面，在拉伸之前处理纤维棉条。然而这种方法存在许多缺点，特别是不能把棉屑中的蜜露除净，且使生产工艺复杂、耗能增加、成本上升。

本发明的目标是提供在序言中提及的这类方法和设备，它从较低的能量消耗，有选择地加热被沾污散棉中的蜜露成份。

为借助该方法解决这个问题，本发明的特征是散棉以棉网或棉胎的形式放置在传送带上，并送入建成隧道形的微波炉中，在那里由微波能量加热。

就设备而论，本发明的特征是传送棉屑通过微波炉的传送带，由不吸收能量的材料制成，如硅树脂或聚丙烯，由放置在隧道形炉子入 口和出口的两个转向导辊转向，一个这样的导辊可以驱动，特征还有微波炉的炉室顶部装设抽气罩。

本发明是根据下述的发现，在糖或蜜露中所含的水分子最先被微波照射激发振动，从而与棉网的其他组份比较起来，蜜露组份获得更多的加热量，他它转变成所需的非粘性状态。与其他的加热过程比较起来，蜜露组份的这种选择底加热，极大地减小该过程中所需的热量，并避免了棉屑本身过高的温度，从而大大减小在棉屑处理中总是必须考虑的火灾危害。棉屑产生不希望变色的危险也大为减小。

对棉屑供给能量可以间歇进行，如传送带可停在炉子中，那么在传送带上的棉绒就被加热。但是最好是连续地实施该方法，即在传送带运动通过隧道时进行加热。这种方法的一个优点是根据本发明的方法可令人满意地结合到棉纱生产过程中，生产希望棉绒连续喂给梳理机。还有，由于连续运动，棉网经受均匀的能量通量，获得分布在隧道里的相应能量，因此蜜露组份得到非常均匀的加热，从而避免棉网局部加热到自燃的温度。另外，由于运动所以提供给棉网的能量，量很均匀，就不需任何形式的气流搅拌器。

在微波炉内供热时产生的蒸汽最好在加热时抽出，以使棉网在离开微波炉时已经变干。

按照本发明的方法其特别优先的实施方案，其特征是，棉绒在炉内停留时间范围为5至30秒，更加具体地说大约20秒，网宽度范围80至120厘米，网厚度5至15厘米，能量供应范围是每千克棉50至300千焦耳，最好每千克棉175千焦耳。用通常的棉花加工设备和市场上能买到的如Messure    Gigatherm制造的微波发生器，可以得到上述各数值。

更加具体地说，如生产能力为每小时300千克棉花，为获得要求的最大程度通量，需要5至15个，更加具体说12个微波发生器，每个的 输出功率1.2Kw，最好将这些微波发生器装设在两行。

能量通量不仅可以通过控制各微波发生器的输出能量加以控制，而且可以通过切断一个或几个微波发生器使能量通量在很宽的范围内变化。也常常可以在装置中安装比最大的沾污程度所需要的还要多的微波发生器，以便在这个或那个微波发生器出故障时能够投入新的发生器，因此可极大地延长微波炉的使用寿命。

在棉屑的蜜露污染程度很低时，可以走旁路越过整个炉子或者使炉子停止工作，而不会对棉屑的加工产生任何不利影响。例如不需对整套纤维加工装置的布置作任何改变。

正如上面指出的，如果微波炉由适合同时操作或分别操作的很多微波发生器组成，当有10至14个，更加具体地说有12个微波发生器时，最好将它们分两行布置在输送带上面。在这种情况下使用市场上能买到的大约40厘米宽的微波发生器，可以将它们并排放成两行，其行间距离使总宽度约为100厘米的棉网能受微波均匀照射。该100厘米的宽度对应于混合开棉机或散纤维喂给机出口处常规棉网的宽度，因此按照本发明的微波炉能容易地并入现有的装置成为一个整体。按照本发明的微波炉，或按照本发明的方法，或按照本发明的设备也能用于轧棉过程。

为了保护技术工人，在微波炉形成的隧道进出口装设几排铁氧体棒。这些铁氧体棒防止微波辐射从微波炉进出口的开口处散射出来，另外炉的壳体由实心金属板制成。

为了同样的目的，在微波发生器形成的隧道前启的进出口侧设置屏蔽板，它们与棉网运动方向垂直伸展并紧挨到棉网的上表面。

把按照本发明的微波炉装入棉屑加工装置，由位于微波炉入口端的散棉流管将散棉供给输送带，在流管的下端装有输出辊（罗拉）。最 好，从微波炉出口端出来的棉网喂料到清洁机的开松单元，它喂料给在一个或几个梳理机前的散纤维喂给机。

作为一种改型，在给开松单元喂料之前，棉网可在用冷却空气工作的冷却区冷却，从而进一步降低蜜露的粘性。

最后，按照本发明设备的特别优先的实施方案，其特征是在微波炉炉室内装设检测传感器，它通过控制系统耦合到卤素气体灭火器装置。如果由于不可预测的原因微波炉内起火，灭火器装置扑灭这火并立即关闭微波发生器。这在准密闭的微波炉内提供有效的火灾控制。

下面参考附图详细说明本发明，其中：

图1是棉屑加工装置一部分的示意侧视图。

图2是图1中沿Ⅱ-Ⅱ线的示意横断面图。

图3是图1所示装置的一种改型。

在图1中，参考数字13表示混合清棉机10的出口流管，混合清棉机如Rieter    Unimix    B    7/3或混合开棉机B3/3，布置在按照本发明的微波炉11的上游，微波炉的右面接着开松单元12。这开松单元可以是优良的清洁机例如Rieter    ERM清洁机的开松单元。

棉屑装在联合清洁机10的出口流管13内，它可以是不同产地棉屑的混合料，通过导辊14和两个输送辊15和16将棉屑形成轻微压缩的棉网17，并将棉网17连续地放置在转动的输送带18上。输送带18由不吸收或几乎不吸收微波的材料例如聚丙烯制成，它围绕在两个转向导辊19和21上，后者由马达驱动（未绘出）。也可安装其他的转向和张力辊但未绘出。将会看到第一个转向导辊19总是紧接在联合清洁机10的一对输出辊15，16之后，并用为棉网17设置的导辊板22将它们隔开。驱动的转向导辊21安装在紧接微波炉11的出口之后和在开松单元12的输入辊23，24的上游，开松单元在棉网17的前进路径上，由喂料辊25，26，清棉辊27 和格28组成。来自输送带的棉网17被清棉辊27开松并除尘，然后将开松的散棉喂料给垂直上升的连到散纤维喂给机的（未绘出）流管29。

从图2也将看到，微波炉11由两行30.1，30.2每行6个微波发生器31组成。宽1米，厚约10厘米的棉网17放在输送带上，在微波发生器31的底端下约15厘米，因此这些微波发生器发射的微波能均匀分布在棉网的整个宽度，在微波炉壳体33的金属壁32上和在金属支持板35上的重复反射促进了这种分布，金属支持板装设在输送带18的上层34的下面。

为了防止由重复反射所造成的偏转射线通过微波炉入口或出口散射出去，在入口和出口两侧装设屏蔽板36，它们从微波发生器的底向下伸展直到棉网17的上表面。平行排列的铁氧体棒排39，41也布置在微波炉的矩形进口37和矩形出口38的周围，吸收存在的任何微波，从而防止这些微波进入联合清棉机10的壳内，或者以这种方式到达开松单元12。因此将这些辐射与工人隔离。

在微波发生器31上面，将微波炉壳33的顶部构造成抽吸罩42，风机（未绘出）通过在罩42顶端装设的喇叭口43将微波炉加热产生的蒸汽排出。

在壳33内部装有各种红外检测传感器44，它们与控制系统相连。如在操作时产生局部过热，设备特别是微波发生器31由控制系统关闭，并通过喷嘴45将卤素灭火器通入室内，从而置换出氧气和防止任何火焰发生，或者立即将已燃的火灭掉。

可以控制各个微波发生器的功率在一定的限制内，而设备的总功率可在很宽的范围内变化，这可通过接通或关闭各个微波发生器来实现。

以这样方式可容易地使供应的热量与棉花的湿含量与蜜露的沾污程度相适应。

微波单元本身操作的波长为12厘米频率2.5千兆赫。

应该这样给棉网供应能量，保证在输送带的输送速度下蜜露附着物能加热到约140℃，这足以萃取出其中约80%的水含量和将附着物转化成容易处理的非粘性状态。

最后应该指出可以在微波炉室内部装设可控导向装置46，目的在于控制微波，可在图2中看到，相邻两行微波发生器30.1，30.2之间有这样的导向装置46。可以这样控制这些导向装置以便在棉网的整个宽度内给出均匀的能量分布，而不会在棉网的中部由于两个相邻微波发生器产生的辐射造成棉网或那里的蜜露附着物的局部过热。通常在微波炉的制造期间，根据炉内所装的微波发生器的特性，一次性地调整好这些导向装置。

图3显示图1设备的一种改型，这是由于在输送带18的转向导辊21和输入辊23，24之间加设冷却区，以冷却在两个冷却输送带71和72之间的热棉胎。抽吸罩73覆盖在冷却区70上，73上装设连结出口74。后者与抽风机（未绘出）相连以产生空气流L通过冷却输送带71和72。

在包围冷却区和输入辊23，24所在的开松单元12的壁上，装设空气入口孔（未绘出），以允许该空气流L及流管29内的空气流进入。

根据空气流L所要求的空气湿含量和要求的空气温度，该空气入口孔可以设在空调系统（未绘出）之前。

输送带71和72由一个驱动器同步驱动（未显示），它们输送棉胎的速度等于输送带18上棉胎的出口速度。

作为一种改型（未显示），可以在开松单元12之后冷却棉胎，通风道29的横截面和长度适合在输送时可进行冷却，在这种情况下，流管29内空气速度比棉绒的悬浮速度略大些以允许有合适的停留时间而不需过大的流管高度。也可预先空调吸入流管29的空气。