一种废旧纬平针织物纱线回收利用装置及方法
技术领域
本发明属于纺织技术领域，涉及一种废旧纬平针织物纱线回收利用装置及方法。
背景技术
中国是世界上人口最多的国家和最大的纺织品生产国，每年消耗约4530万吨纺织原料。对纤维的回收和再利用可以给中国带来空前的环境效益，包括减少废物，减少原始资源的浪费和避免过度污染。目前，主要有三种回收废纺织品的方法，即物理回收，能量回收和化学回收。其中，物理回收是将废旧纺织品通过机械过程转化为纤维，并通过完全可追溯和透明的生产线纺成纱线。
已公开的发明专利“一种再生色纱生产工艺”(CN108842250A)对再生棉的提取采用的是通过旋切机对同类颜色的废旧纺织品进行切断，得到长度小于20厘米的废布角;接着，往废布角上喷洒水，打湿后堆置;然后，将废布角输送到预开松机中进行预分解开松;最后，用振动式均棉供料棉箱将其送入开松机组进行开松分梳处理，制成再生棉。
已公开的发明专利“一种纺织纤维再利用的处理方法”用清水对纺织纤维进行冲洗处理一遍后干燥备用，将清洗后的纤维放至粉碎机中，并保持粉碎机内温度为-140～150℃，粉碎完成后取出，备用。
虽然现有技术公开的处理方法能够在一定程度上使废旧纺织物回收利用，避免资源浪费和环境污染，但是采用现有技术公开的处理方法时，将废旧纺织品切断或粉碎，纤维的长度和强力会受到较大的损伤。
因此，如何针对特定结构纺织品进行破拆，以解决传统破拆过程对纤维性能大的损伤，成为物理回收废旧纺织品一个亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种废旧纬平针织物纱线回收利用装置。本发明针对传统破拆对纤维的长度和强力产生损伤而设计了废旧纬平针织物纱线回收利用装置，以使拆之后的纱线中纤维强度保持率90%以上，纤维长度保持率98%以上。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种废旧纬平针织物纱线回收利用装置，包括：撑开装置和牵引轮;其中，
所述撑开装置主要由主轴、电动伸缩杆和撑衣杆组成;所述电动伸缩杆安设于所述主轴上，并呈相同角度均匀分散于所述主轴上;所述电动伸缩杆的一端与所述撑衣杆连接;
所述牵引轮位于所述撑开装置的一侧，且所述牵引轮上设有螺旋槽。
进一步的，所述牵引轮的中轴与所述撑开装置的主轴平行且高度一致，且所述牵引轮与所述撑开装置的中心点距离为0.3～1.2m。
进一步的，所述撑衣杆的数目为3～7根，且每根所述撑衣杆通过所述电动伸缩杆与所述主轴连接。
进一步的，所述电动伸缩杆的内部安设有步进电机，所述步进电机能够控制电动伸缩杆伸缩;所述电动伸缩杆设有3～6对，及每队所述电动伸缩杆的长度为0.1～0.3m。
需要说明的是，电动伸缩杆在步进电机的作用下伸长或缩短，且电动伸缩杆的初始位置较短，待撑衣杆套上纬平针织物后，电动伸缩杆在步进电机的作用下将衣服撑开，且电动伸缩杆能够带动所述撑衣杆绕着主轴旋转。
进一步的，所述螺旋槽的数目为2～5圈，且纱线沿着所述螺旋槽在所述牵引轮上缠绕。
值得说明的是，牵引轮上设有2～5圈螺旋槽，纱线沿着螺旋槽在牵引轮上缠绕以增大摩擦力。
上述公开的一种废旧纬平针织物纱线回收利用装置的工作原理，如下所述：
撑开装置可以撑开不同大小的衣服;其中包括六根撑衣杆，每根撑衣杆通过两个电动伸缩杆与主轴相连;且电动伸缩杆的初始位置比较短，撑衣杆上套上纬平针织物后，电动伸缩杆在步进电机的作用下将衣服撑开;电动伸缩杆带着六个撑衣杆绕着主轴旋转;将纬平针废旧纺织品套到六根撑衣杆上，电动伸缩杆在步进电机的作用下将衣服撑开。
将纬平针织物边缘扯出一个线头，由于纬平针织物可以顺编织方向或逆编织方向脱散，在牵引轮力的作用下将纬平针织物脱散成纱线;且牵引轮上有2～5圈螺旋槽，纱线沿着螺旋槽在牵引轮上缠绕以增大摩擦力。
另外，本发明还保护利用上述装置的废旧纬平针织物纱线回收利用方法，具体包括如下步骤：
(1)拆线：将废旧纬平针织物套在所述撑开装置上，随后在所述废旧纬平针织物的边缘处扯出一个线头，在所述牵引轮力的作用下，将所述纬平针织物拆散成缠绕于所述牵引轮上的纱线;
(2)成绞：将从步骤(1)的牵引轮退出的纱线由成绞机绕成绞纱，并在绕绞纱的过程中给绞纱计长;
(3)烘干：将步骤(2)的绞纱烘干后称重，并计算所述纱线的线密度;
(4)分类、络筒及打包：将步骤(3)烘干处理的纱线按颜色、细度和原料分类，用绞纱络筒机将绞纱制成筒子纱;最终对筒子纱打包刷唛，进入销售环节。
优选的，所述回收利用方法还包括前处理步骤;具体步骤如下：
将废旧纬平针织物分拣，并按颜色分类;将分类的废旧纬平针织物用温水洗涤并消毒，备用。
进一步的，所述温水洗涤步骤：将分类的废旧纬平针织物投入至30℃～50℃的温水中，并加入中性洗涤剂洗涤35～45min。
更进一步的，所述消毒采用水蒸气高温消毒或紫外线消毒;消毒时间为10～20min。
需要说明的是，现有技术公开的发明专利“一种再生色纱生产工艺”(CN108842250A)将废旧纺织品拆成纤维，再将纤维纺成纱，将纱依次用无水乙醇和蒸馏水清洗;以及公开的发明专利“一种纺织纤维再利用的处理方法”用清水对纺织纤维进行冲洗处理一遍。而本申请用中性洗涤剂清洗既可洗干净污渍，又可避免洗涤剂对棉纤维强度的损伤。
此外，本发明申请用水蒸气高温消毒或紫外线消毒在杀灭细菌和病毒的同时对纤维的强度损伤较小。现有技术公开的发明专利“一种再生色纱生产工艺”(CN108842250A)没有专门的消毒环节，及现有技术公开的发明专利“一种纺织纤维再利用的处理方法”用60Co#γ射线辐照处理消毒，其虽然对纤维强度保留好，但有安全隐患。
此外，所述牵引轮的转速为3～5m/min，所述绞纱络筒机卷绕线速度为500～1500m/min。
本发明公开的上述废旧纬平针织物纱线回收利用方法适用于下述针织物：
(1)该方法可适用于拆全棉纬平针织物、全涤纶短纤纱纬平针织物、涤棉混纺65/35短纤纱纬平针织物、全粘胶短纤纱纬平针织物等;
(2)该方法可适用于拆不同细度纱线构成的纬平针织物，纱线细度范围8～60tex;
(3)该方法可适用于拆环锭纺纱线纬平针织物和转杯纺纱线纬平针织物等;
(4)该方法可适用于拆纬平针织物，也可拆纬编双反面织物和罗纹织物;其中罗纹织物可沿逆编织方向的边缘横列处脱散，纬平针织物和纬编双反面织物顺编织方向和逆编织方向的边缘横列处均可脱散。
与现有技术相比，本发明公开了一种废旧纬平针织物纱线回收利用装置及方法，优点在于：
1)通过利用本发明公开的废旧纬平针织物纱线回收利用装置及方法，相对于拆之前的纱线，拆之后的纱线中纤维强度保持率90%以上，纤维长度保持率98%以上;该回收利用方法可有效保持纤维的强度和长度，为后续纤维及纱线的再利用创造好的条件。
2)本申请没有将废旧纬编平针织物剪碎或粉碎，而是拆纱，并将相同颜色和细度的纱线接长，纤维的强度和长度损伤小。
3)本申请公开保护的废旧纬平针织物纱线回收利用装置及方法不需将废旧纺织品拆成纤维及将纤维纺纱，具体工艺流程操作简单，成本低，适于推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明废旧纬平针织物纱线回收利用装置的撑开装置结构示意图。
图2为本发明废旧纬平针织物纱线回收利用装置的牵引轮结构示意图。
具体实施方式
下面将结合说明书附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见说明书附图1～2，本发明公开了一种废旧纬平针织物纱线回收利用装置，具体包括如下：撑开装置1和牵引轮2;其中，
撑开装置1主要由主轴1.1、电动伸缩杆1.2和撑衣杆1.3组成;电动伸缩杆1.2安设于主轴1.1上，并呈相同角度均匀分散于主轴1.1上;电动伸缩杆1.2的一端与撑衣杆1.3连接;
牵引轮2位于撑开装置1的一侧，且牵引轮2上设有螺旋槽2.1。
为了进一步优化上述技术方案，牵引轮2的中轴与撑开装置1的主轴1.1平行且高度一致，且牵引轮2与撑开装置1的中心点距离为0.3～1.2m。
为了进一步优化上述技术方案，撑衣杆的数目为六根，且每根撑衣杆通过电动伸缩杆与主轴连接。
为了进一步优化上述技术方案，电动伸缩杆1.2的内部安设有步进电机，所述步进电机能够控制电动伸缩杆1.2伸缩;所述电动伸缩杆1.2设有3～6对，及每队所述电动伸缩杆1.2的长度为0.1～0.3m。
为了进一步优化上述技术方案，螺旋槽2.1的数目为2～5圈，且纱线沿着螺旋槽2.1在牵引轮上缠绕。
此外，发明还保护利用上述装置的废旧纬平针织物纱线回收利用方法，具体包括如下步骤：
(1)拆线：将废旧纬平针织物套在撑开装置上，随后在废旧纬平针织物的边缘处扯出一个线头，在牵引轮力的作用下，将纬平针织物拆散成缠绕于牵引轮上的纱线;
(2)成绞：将从步骤(1)的牵引轮退出的纱线由成绞机绕成绞纱，并在绕绞纱的过程中给绞纱计长;
(3)烘干：将步骤(2)的绞纱烘干后称重，并计算所述纱线的线密度;
(4)分类、络筒及打包：将步骤(3)烘干处理的纱线按颜色、细度和原料分类，用绞纱络筒机将绞纱制成筒子纱;最终对筒子纱打包刷唛，进入销售环节。
为了进一步优化上述技术方案，所述废旧纬平针织物纱线回收利用方法还包括前处理步骤：将废旧纬平针织物分拣，并按颜色分类;将分类的废旧纬平针织物用温水洗涤并消毒，备用。
其中，所述温水洗涤步骤：将分类的废旧纬平针织物投入至30℃～50℃的温水中，并加入中性洗涤剂洗涤35～45min;所述消毒采用水蒸气高温消毒或紫外线消毒;消毒时间为10～20min。
进一步的，所述牵引轮的转速为3～5m/min，所述绞纱络筒机卷绕线速度为500～1500m/min。
为了进一步描述本发明申请公开的技术方案及验证技术方案达到的技术效果，发明人公开了下述实施例及进行了下述实验：
实施例1：
一种废旧纬平针织物纱线回收利用方法，具体包括如下步骤：
(1)将废旧纺织品中全棉纬平针织物分拣出来，按颜色分好类，然后经过前处理工艺。在前处理工艺中，首先进行洗涤，将全棉纬平针废旧纺织品30℃温水中加中性的洗涤剂洗涤45分钟，然后采用水蒸汽高温消毒20分钟，备用。
(2)消毒后的全棉纬平针废旧纺织品套到撑开衣服的装置1上。自动伸缩杆1.2在步进电机的作用下将衣服撑开。自动伸缩杆1.2带着六个撑衣杆1.3绕着主轴1.1旋转。将纬平针废旧纺织品套到六个撑衣杆1.3上，自动伸缩杆1.2在步进电机的作用下将衣服撑开。
(3)将纬平针织物边缘扯出一个线头，由于纬平针织物可以顺编织方向或逆编织方向脱散，在牵引轮2力的作用下将纬平针织物脱散成纱线。牵引轮转速为3m/min，牵引轮2上有2～3圈螺旋槽2.2，纱线沿着螺旋槽2.2在牵引轮上缠绕以增大摩擦力。从螺旋槽2.2退出的纱线由成绞机绕成绞纱，绕绞纱的过程中给绞纱计长。
(4)一块纬平针织物中纱线拆解完后给绞纱称重，算出纱线的线密度。将同种颜色、细度和原料的绞纱分成一类，用绞纱络筒机将绞纱制成筒子纱。络筒机中气动接头先将两个纱头中的纤维气动解捻，再将纤维气动加捻，将多段绞纱制成筒子纱。其中，络筒机卷绕线速度为500～900m/min。
(5)将筒子纱打包刷唛，进入销售环节。
采用纤维单丝拉伸强度测试标准ISO 11566-1996测试废旧纺织品中及由本申请方法制得纱线中纤维的强力，可知，本申请方法制得纱线中纤维的强力是废旧纺织品中纤维强力的93.6%。
采用GB T 6098-2018棉纤维长度试验方法罗拉式分析仪法测试废旧纺织品中及本申请方法制得纱线中纤维的质量加权平均长度，可知，本申请方法制得纱线中纤维的长度是废旧纺织品中纤维长度的98.3%。
实施例2：
一种废旧纬平针织物纱线回收利用方法，具体包括如下步骤：
(1)将废旧纺织品中全涤纶纬平针织物分拣出来，按颜色分好类，然后经过前处理工艺。在前处理工艺中，首先进行洗涤，将全棉纬平针废旧纺织品40℃温水中加洗涤剂洗涤40分钟，然后在翻动的过程中采用紫外线消毒10分钟，备用。
(2)消毒后的全涤纶纬平针废旧纺织品套到撑开衣服的装置1上。自动伸缩杆1.2在步进电机的作用下将衣服撑开。自动伸缩杆1.2带着六个撑衣杆1.3绕着主轴1.1旋转。将纬平针废旧纺织品套到六个撑衣杆1.3上，自动伸缩杆1.2在步进电机的作用下将衣服撑开。
(3)将纬平针织物边缘扯出一个线头，由于纬平针织物可以顺编织方向或逆编织方向脱散，在牵引轮2力的作用下将纬平针织物脱散成纱线。牵引轮转速为5m/min，牵引轮2上有2～3圈螺旋槽2.2，纱线沿着螺旋槽2.2在牵引轮上缠绕以增大摩擦力。从螺旋槽2.2退出的纱线由成绞机绕成绞纱，绕绞纱的过程中给绞纱计长。
(4)一块纬平针织物中纱线拆解完后给绞纱称重，算出纱线的线密度。将同种颜色、细度和原料的绞纱分成一类，用绞纱络筒机将绞纱制成筒子纱。络筒机中气动接头先将两个纱头中的纤维气动解捻，再将纤维气动加捻，将多段绞纱制成筒子纱。络筒机卷绕线速度为700～1500m/min。
(5)将筒子纱打包刷唛，进入销售环节。
采用纤维单丝拉伸强度测试标准ISO 11566-1996测试废旧纺织品中及本申请方法制得纱线中纤维的强力，可知，本申请方法制得纱线中纤维的强力是废旧纺织品中纤维强力的95.6%。
采用GB T 6098-2018棉纤维长度试验方法罗拉式分析仪法测试废旧纺织品中及本申请方法制得纱线中纤维的质量加权平均长度，可知，本申请方法制得纱线中纤维的长度是废旧纺织品中纤维长度的98.9%。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
