技术领域
[0001] 本
发明涉及竹材加工领域，尤其涉及一种连续式竹材分层制纤装置。
背景技术
[0002] 竹材分层制纤是精细化制取竹
纤维的前提条件，也是制备合格竹原纤维的
基础，随着竹纤维新兴产业的蓬勃发展，对竹纤维的需求也大大增加。
[0003] 目前，工业上的竹纤维制作方式主要通过上下层两层不断
挤压或梳解竹材，使竹材受到挤压碎裂或梳解分离，从而获得竹纤维。但就挤压碎裂法及梳解制纤而言，由于挤压及梳解的
力不能很好契合不同规格的竹材，而导致竹材各个部位受力不均匀，产生的裂纹分布不均匀，从而影响竹材粗纤的获取。也有从业人员采用化学酶法制纤，即采用活性酶液浸泡使竹材中的半
纤维素和木质素分解从而得到竹纤维，但是采用活性酶处理竹材，竹纤维生产成本高，受到酶的活性，数量等因素的影响，不适合大规模工业化的生产。
发明内容
[0004] 本发明要解决的技术问题，在于提供一种连续式竹材分层制纤装置，结构简单、操作方便，生产过程高效、无污染，提高了生产效率的同时提高竹材纤维制取
质量。
[0005] 本发明是这样实现的：一种连续式竹材分层制纤装置，包括
机架、安装于所述机架上的
输送机构、电磁
铁夹紧装置和控制箱；
[0006] 所述输送机构包括输送台、输送带以及动力辊组件，所述动力辊组件安装于所述输送台两端，所述输送带绕设于所述动力辊组件上，由所述动力辊组件带动运转；
[0007] 所述电
磁铁夹紧装置包括复数个的电磁铁和复数个
铸铁皮带连接扣，所述铸铁皮带连接扣间隔设于所述输送带上，所述电磁铁悬设于所述输送带外围，并与所述铸铁皮带连接扣一一对应设置，所述电磁铁与所述控制箱电性连接，由所述控制箱控制电磁铁通电后与对应的铸铁皮带连接扣吸合，所述电磁铁通过柔性绳悬挂于
钢丝索上，所述钢丝索通过复数个定
滑轮悬绕于所述输送带外围一周，并由电磁铁带动运转。
[0008] 进一步的，所述动力辊组件包括一主动力辊、一副动力辊和两被动辊；
[0009] 所述主动力辊安装于输送台一端，并通过第一辊子链与第一
电机连接；
[0010] 所述副动力辊和两被动辊安装于输送台另一端，所述副动力辊通过第二辊子链与第二电机连接，所述两被动辊分别安装于所述副动力辊上下两侧，所述主动力辊和两被动辊设于所述输送带内侧，所述副动力辊设于所述输送带外侧，所述输送带绕于所述副动力辊和两被动辊处形成M型输送端。
[0011] 进一步的，所述副动力辊包括两端的粗杆和中间的细杆，所述粗杆与所述输送带外表面贴合，所述粗杆与细杆之间设有用于引导钢丝索运动轨迹的
支撑架，使得所述钢丝索在所述M型输送端形成对应的M型轨道，可实现多
角度弯曲面的挤压和弯曲
变形，使得竹材开裂均匀、充分，获得更为优质的竹纤维束。
[0012] 进一步的，所述主动力辊、副动力辊和被动辊均为
铝合金辊。
[0013] 进一步的，所述控制箱内包括控制系统，所述控制系统分别与第一
传感器、
信号发射器和第二传感器连接，所述第一传感器安装于所述输送台输送末端，在检测到竹材信息时发送信号给控制箱控制电磁铁通电，所述信号发射器设于任一所述电磁
锁上，所述第二传感器设于与所述电磁锁的初始
位置相对应的位置，在所述电磁铁再次回到初始位置时通过信号发射器发送信号给第二传感器，所述第二传感器发送信号给控制箱控制电磁铁断电。
[0014] 进一步的，所述电磁铁与铸铁皮带连接扣吸合的面上设有用于容置竹材的凹槽。
[0015] 进一步的，所述第一传感器为红外传感器。
[0016] 进一步的，所述传输带为PVC传输带。
[0017] 进一步的，所述制纤装置还包括设于输送末端的一收集箱。
[0019] 本发明具有如下优点：1、通过电磁铁夹紧装置对竹材进行夹持裂变，再通过输送带拐弯面对竹材进行二次挤压弯曲裂变，使得裂纹在损伤的基体中沿纤维方向扩展，形成层内与层间纤维分离，由于不是通过直接的全部机械挤压得到的竹纤维，本发明装置制得的竹纤维质量更优；2、本发明通过控制箱对电磁铁夹紧装置进行控制，整个过程自动控制，可支持不间断工作，便于大规模制纤，适合工业化生产，提高生产效率，节省生产时间，降低生产成本；3、本发明装置结构简单，操作方便。
附图说明
[0020] 下面参照附图结合
实施例对本发明作进一步的说明。
[0021] 图1为本发明一种连续式竹材分层制纤装置的结构示意图。
[0022] 图2为本发明一种连续式竹材分层制纤装置的左视图。
[0023] 图3为图1的A-A剖视图。
[0024] 图4为图1的局部B放大图。
[0025] 图5为电磁铁夹紧装置未工作状态示意图。
[0026] 图6为电磁铁夹紧装置的工作状态示意图。
[0027] 附图标号说明：
[0028] 1-机架，2-输送机构，21-输送台，22-输送带，23-动力辊组件，231-主动力辊，232-副动力辊，2321-粗杆，2322-细杆，233-被动辊，234-第一辊子链，235-第一电机，236-第二辊子链，237-第二电机，3-电磁铁夹紧装置，31-电磁铁，311-凹槽，32-铸铁皮带连接扣，33-柔性绳，34-钢丝索，35-定滑轮，36-支撑架，4-控制箱，41-第一传感器，42-信号发射器，43-第二传感器，5-收集箱，200-竹片。
具体实施方式
[0029] 请参阅图1至图6所示，本发明一种连续式竹材分层制纤装置，包括机架1、安装于所述机架1上的输送机构2、电磁铁夹紧装置3和控制箱4；所述机架可为铝型材机架；
[0030] 所述输送机构2包括输送台21、输送带22以及动力辊组件23，所述动力辊组件23安装于所述输送台21两端，所述输送带22绕设于所述动力辊组件23上，由所述动力辊组件23带动运转；
[0031] 所述电磁铁夹紧装置3包括复数个的电磁铁31和复数个铸铁皮带连接扣32，所述铸铁皮带连接扣32间隔(根据需要设置，例如40-60cm)设于所述输送带22上，所述电磁铁31悬设于所述输送带22外围，并与所述铸铁皮带连接扣32一一对应设置，即电磁铁31也间隔(与铸铁皮带连接扣32间隔一致)设置，在一状态下，每一电磁铁31刚好与一铸铁皮带连接扣32纵向对其，所述电磁铁31与所述控制箱4电性连接，由所述控制箱4控制电磁铁31通电后与对应的铸铁皮带连接扣32吸合，所述电磁铁31通过柔性绳33悬挂于钢丝索34上(电磁铁与输送带的距离根据需要设置，可控制在2-4cm)，所述钢丝索34通过复数个定滑轮35悬绕于所述输送带22外围一周，并由电磁铁31带动运转，即电磁铁31通电与输送带22上的铸铁皮带连接扣32吸合时，电磁铁31随所述输送带22运转并带动所述钢丝索34绕定滑轮35运转。
[0032] 在一较佳实施例中，所述动力辊组件23包括一主动力辊231、一副动力辊232和两被动辊233；其中，所述主动力辊、副动力辊和被动辊可均为
铝合金辊，且尺寸可根据需要设置，例如，主动力辊半径可设置为200-300mm；
[0033] 所述主动力辊231安装于输送台21一端，并通过第一辊子链234与第一电机235连接；
[0034] 所述副动力辊232和两被动辊233安装于输送台21另一端，所述副动力辊232通过第二辊子链236与第二电机237连接，所述两被动辊233分别安装于所述副动力辊232上下两侧，所述主动力辊231和两被动辊233设于所述输送带22内侧，所述副动力辊232设于所述输送带22外侧，所述输送带22绕于所述副动力辊232和两被动辊233处形成M型输送端，可实现竹材多角度多曲面的挤压弯曲。
[0035] 在一较佳实施例中，所述副动力辊232包括两端的粗杆2321(半径根据需要设置，如80-150mm)和中间的细杆2322(半径根据需要设置，如40-60mm)，所述粗杆2321与所述输送带22外表面贴合，所述粗杆2321与细杆2322之间设有用于引导钢丝索34运动轨迹的支撑架36，使得所述钢丝索34在所述M型输送端形成对应的M型轨道，便于钢丝索34与输送带22同步运转，粗杆2321与细杆2322之间形成的多余的空间也便于电磁铁31、柔性绳33和钢丝索34穿过。
[0036] 在一较佳实施例中，所述控制箱4内包括控制系统，所述控制系统分别与第一传感器41、信号发射器42和第二传感器43连接，所述第一传感器41安装于所述输送台1输送末端，在检测到竹材信息时发送信号给控制箱4控制电磁铁31通电，所述信号发射器42设于任一所述电磁锁31上，所述第二传感器43设于与所述电磁锁31(即设有信号发射器的那个电磁锁)的初始位置相对应的位置，在所述电磁铁31再次回到初始位置时(即控制电磁铁夹紧装置夹持竹材运转一周)通过信号发射器42发送信号给第二传感器43，所述第二传感器43接收到来自信号发射器42的信号后，发送信号给控制箱4控制电磁铁31断电，停止对竹材的夹紧操作。
[0037] 在一较佳实施例中，所述电磁铁31与铸铁皮带连接扣32吸合的面上设有用于容置竹材的凹槽311，在夹紧操作中形成容腔，以便竹材夹被紧得更为牢固。
[0038] 在一较佳实施例中，所述第一传感器41为红外传感器。
[0039] 在一较佳实施例中，所述传输带22为PVC传输带。
[0040] 在一较佳实施例中，所述制纤装置还包括设于输送末端的一收集箱5。
[0041] 本发明装置的工作原理如下：
[0042] 将经过高温蒸煮过的幼龄竹材(制成片状)或
碱液改性后的竹片(该竹片可选用1-2年生的新鲜竹材，将竹材锯切成2.5-3米的定长度的竹筒，接着将竹筒分成6-10等分的宽度2-4cm的竹片)置于皮带输送台1喂入(即输送台的输送起始端)处，此时电磁铁夹紧装置3尚未工作，如图5所示，电磁铁31悬于竹片200上方，竹片200通过输送带22被送至输送台的末端时，第一传感器41检测到竹片200，发出信号给控制箱4内的控制系统，控制系统发出指令将各个电磁铁31进行通电，当输送带22上的铸铁皮带连接扣32与电磁铁31位置纵向对齐时，通电的电磁铁31和铸铁皮带连接扣32相互吸引，因为连接电磁铁31的为柔性绳33，在吸引力的作用下，柔性绳33被拉伸，电磁铁31被吸在铸铁皮带连接扣32上，将竹片200夹紧在输送带22上，此时，夹在电磁铁31和铸铁皮带连接扣32中间的竹片200也会因被夹紧产生裂纹(如图6所示)，之后竹片和电磁铁31随输送带轨迹运动，由于电磁铁31与柔性绳33、钢丝索34相连，柔性绳33、钢丝索34在定滑轮35和支撑架36的支撑下也随着转动，依次通过被动辊233，副动力辊232，被动辊233和主动力辊231，被电磁铁31和铸铁皮带连接扣32夹裂的竹片位置在经过被动辊233，副动力辊232，被动辊233和主动力辊231时，由于输送带22在输送台两端弯曲程度较大，特别是在M型输出端处，竹片也受到近似程度的弯曲、挤压组合形变，使得裂纹迅速在损伤的基体中沿纤维方向扩展，引起竹
片层内开裂，纤维分离，又由于各纤维层弯曲
应力和应变不同，随着层间基体不断损伤，竹片中纤维层发生脱粘滑移，达到竹子层内和层间纤维分离的目的，使制取的竹纤维具有弹性好、韧性佳、纤维细度、均匀性好等特点。当运动一周后电磁铁31运动到原来位置(工作前)时，第二传感器43检测到电磁铁31上的信号发射器42发出的信号，第二传感器43发出指令给控制箱4内的控制系统停止给电磁铁31通电，电磁铁31失去磁力，在柔性绳33的回弹力的作用下与铸铁皮带连接扣32分离，电磁铁31恢复到原来的高度，由于竹纤维没有了压紧作用，在输送带22转动和惯性作用下被送入收集箱5内。之后再将竹片置于输送带喂入处实现新一轮的成纤操作，达到连续式竹片开纤的目的。
[0043] 本发明通过将蒸煮或碱液
软化后的竹片放到输送台的喂入处，通过控制箱控制等距的电磁铁夹紧装置通电工作，带动竹片随着输送带轨迹运动，使得在运输过程受夹紧产生裂纹以及受弯曲面作用充分开纤，并在运行一周后控制电磁铁断电，将开纤后的竹材输送到收集箱中，其所制取的竹纤维具有弹性好、韧性佳、纤维细度、均匀性好等特点，提高竹材开纤质量；同时本发明结构简单、操作方便，生产过程无污染，支持不间断工作，适合工业化生产，大大提高了开纤效率，大大节省了竹纤维的生产时间，降低了生产成本。
[0044] 虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉
本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的
权利要求所保护的范围内。
