專利名稱：一種無紗網棉被胎的制造方法及其磨棉機的制作方法
技術領域：
本發明屬于使用棉花纖維制造紡織品技術領域，應用于人們睡眠時所用被子的棉被胎生產。
背景技術：
以往人們制造的棉被胎表面是有紗網的。紗網的作用是防止構成棉被胎的棉花纖維分裂進而脫落。紗網經磨棉機壓磨后處處同其內的棉花纖維結合在一起，因而能將棉花纖維成型制成耐折疊或皺折的被胎。但這種有紗網的棉被胎，其柔軟度不夠，使用時間長了以后易結塊，致使人們蓋在身上睡覺時，在人體與被子之間局部常有較大距離的空隙。這樣就產生了人們睡覺時對外界感到不夠暖和的感覺。
這種有紗網的棉被胎制造包括如下工序A.梳花成卷。就是將皮棉用梳花機進行梳花，使皮棉纖維經梳理后按一定的水平方向排列，減少豎向纖維的數量，因而梳理后的皮棉相當膨松。由于皮棉在梳花機入口處按一定寬度連續地喂棉，出口處總是按相應寬度連續地產出梳花棉。為了備用，可用一根細竹桿將一定長度梳花棉卷起來。B.展鋪壓平。根據用戶需要尺寸，將所需尺寸的紗網平鋪在磨棉機的工作平臺上，再將成卷的梳花棉在紗網上展開平鋪。展鋪時，同層的梳花棉方向相同，相鄰梳花棉的邊略有重疊；相鄰層的梳花棉之間垂直地縱橫交錯。這樣層層重疊直到完成用戶所需的重量。最后，再蓋一層相同尺寸的紗網。進而用淺底大網眼的竹籮器具將重疊的梳花棉粗略地手工壓平。C.壓磨修邊。它具有如下兩個步驟(1)將磨棉機的壓磨板放下，開機旋轉。這種旋轉被限制在同一水平面進行。待梳花棉同紗網粘結后停機。(2)通過磨棉機的升降機構，將壓磨板移開到高處；把被加工物翻一面，用手把邊修直、角修方。之后再把壓磨板放下開機磨棉，待梳花棉同紗網粘結后停機。
上述所用磨棉機帶有一個電機推動的升降機構和一個電機推動的勻速轉動的機構；它還帶有一塊方形的壓磨板，該板由質地較密的天然植物板材拚制而成，面積與人們日常生活用的棉被大小相當。質地較密的天然植物板材，其性能必須保證壓磨時不粘梳花棉纖維。我國傳統的制造棉被胎技術，是采用烏桕樹板材，它是從眾多的木材中選擇出來的材料，歷經數百千年。如今能見到的烏桕樹壓磨板，只是一塊近半平方米大小，僅適合于手工操作壓磨，由小作坊生產者使用。他們通常是從繼承上一代人的作業那里得到那么一小塊烏桕樹壓磨板。但這種板材，今天已很稀缺，幾乎找不到足夠多塊拚成上述面積大小的壓磨板。壓磨板的幾何中心通過一軸承垂直地固定一轉軸；此轉軸經一段距離的橫向彎曲后再彎曲到原來的方向，因此轉軸的上部用一軸承被限制在原處旋轉時，經彎曲后的下部端點所掃描的軌跡是一半徑為該段距離的圓。一般來講，此圓的半徑只有十公分左右。由于壓磨板的幾何中心與轉軸通過一軸承相固定，壓磨板上每一質點同時參與兩種分運動(1)一是繞自身幾何中心的轉動；(2)二是轉軸帶動的轉動；對于后一分運動，其轉動中心并不是在自身的幾何中心上，而是轉軸上部分在壓磨板上的垂直投影位置。由于壓磨板繞自身的幾何中心轉動是自由的，該垂直投影位置可以組成繞幾何中心點的一個圓，它的半徑與上述圓的半徑相等；圓周上每一點，皆代表此分運動的某一瞬時旋轉中心。對于壓磨板上的任一質點，它的某一時刻的運動方向是繞幾何中心的轉動與繞所述任一瞬時旋轉中心轉動的合成方向。又因為繞幾何中心轉動的能量，系由繞瞬時旋動中心的能量通過與被加工物的摩擦做功轉化而來，此功的大小與壓磨板同被加工物之間的摩擦性質有關；當質點離幾何中心點的距離給定時，這種能量大時，相應質點的線速度就大，反之線速度就小。這樣當我們考察相對于工作平臺或地面為靜止的與壓磨板平面相重疊平面上的點時，兩種分運動的合成結果，使先后經過此點的壓磨板上的質點的速度方向在一段時間內構成一個集合，此集合的元素代表了經過此點的質點的無限個運動方向；其圖象是由此點向外輻射，輻射范圍可以是360度或小于此角度，但在相應的輻射角內，其速度方向總是無限多個。正因為先后經過此點的質點的運動方向是無限多個，當被加工物受壓磨板運動的驅使時，梳花棉纖維才被拉向各個方向與其它物如紗網粘結在一起。
長期以來，人們的直覺是外表面不用紗網的棉被胎不可能牢固。總是認為制作出來的棉被胎稍經拉扯就會分裂，不能滿足人們日常生活的使用。因而，在紗網不能從市場上購買到時，制造者總是用紗線如蜘蛛結網般在梳花棉纖維表面編織手工紗網，借以提高棉被胎的抗拉扯性能。為了制造無紗網棉被，研究開發者又總是償試了得到的結果總是失敗的各種方法，其中包括上已述及的有紗網棉被胎的制造方法，只是在它的展鋪壓平的工序里省去了平鋪紗網。結果發現，經壓磨板壓磨后，就是用國家上等的優質皮棉制造也未能成功；被加工物的棉花纖維松散，表面無法結皮成型。從理論上講，使用優質的棉花纖維制造無紗網被胎，只要其表面結皮，它的抗拉扯性能就足以滿足人們日常生活的使用需要。基于所述的失敗，人們認為要制造無紗網棉被胎，它的方法與制造有紗網的方法相比一定有本質上的差異，因而相應的設備也一定存在相當大的懸殊。
發明內容
本發明的目的在于克服上述的不足之處，提供一種表面結皮的無紗網棉被胎的制造方法及其磨棉機。
本發明的目的可以這樣達到一種無紗網棉被胎的制造方法，它包括如下工序(1)優質皮棉梳花成卷；(2)展鋪壓平；(3)壓磨修邊，它具有(3.1)一定的壓磨轉速，和(3.2)由壓磨板自身產生的一定的壓強，以及其特征在于(3.3)在壓磨板與棉花纖維二者之間具有貼在壓磨板板面上的一層福建省青山紙業股份有限公司生產的337克牛全木漿牛皮卡紙與棉花纖維之間所確定的動態磨擦性能。
所述(1)優質皮棉梳花成卷，就是將符合國家一級標準的皮棉用梳花機進行梳花，使皮棉纖維經梳理后按一定的水平方向排列，減少豎向纖維的數量，因而梳理后的皮棉相當膨松。由于皮棉在梳花機入口處按一定寬度連續地喂棉，出口處總是按相應寬度連續地產出梳花棉。為了備用，可用一根細竹桿將一定長度的梳花棉卷起來。
所述(2)展鋪壓平，就是將成卷的梳花棉根據用戶需要的尺寸，在磨棉機的工作平臺上展開平鋪。展鋪時，同層的梳花棉方向相同，相鄰梳花棉的邊略有重疊；相鄰層的梳花棉之間垂直地縱橫交錯。這樣層層重疊直到完成用戶所需的重量。最后用淺底大網眼的竹籮器具將重疊的梳棉花粗略地手工壓平。
所述(3)壓磨修邊，就是將展鋪壓平好的梳花錦即被加工物，在滿足下面即將述及條件的情況下，依次進行如下兩個步驟一是將磨棉機的壓磨板放下，使壓磨板自身的重量完全落在被加工物上，把被加工物夾在壓磨板與工作平臺之間，然后開機旋轉。顯然，這種旋轉受工作平臺臺面的約束，被限制在同一水平面上進行。待梳花棉纖維自行粘結成皮后停機。二是通過磨棉機的升降機構，將壓磨板移開到高處；把被加工物翻一面，用手把邊修直、角修方。之后再把壓磨板放下開機旋轉，待梳花棉纖維自行粘結成皮后停機。
所需滿足的條件包括(3.1)一定的壓磨轉速和(3.2) 由壓磨板自身產生的一定的壓強，以及(3.3)在壓磨板與棉花纖維二者之間具有貼在壓磨板板面上的一層福建省青山紙業股份有限公司生產的337克牛全木漿牛皮卡紙與棉花纖維之間所確定的動態磨擦性能。正如背景技術部分指出過的，被加工物平鋪在工作臺面上相對于地面是靜止的，位于其表面上任意點所確定的位置上的任意一根棉纖維，先后都受壓磨板板面上相對應的一系列不同運動方向質點的作用；任意時刻所對應的質點對它作用的結果是將它拉向自己的運動方向同其它棉纖維結合在一起。從這種微觀機理看，每根棉纖維運動的能量來源于自身同壓磨板面的摩擦做功，而運動的速度或者動量則來源于所接受的沖量。所以壓磨板的轉速與給付沖量的時間有關，而壓磨板對被加工物產生的壓強同單根棉花纖維與壓磨板之間的動態摩擦系數的乘積則與給付沖量的力有關。因此，每根棉纖維都能得到一定的沖量是梳花棉纖維自行粘結成皮的條件。當壓磨轉速和壓磨板自身產生的壓強給定時，如果壓磨板與棉花纖維二者之間的動態磨擦性能達不到，因而所需的沖量也達不到，被加工物表面就無法形成一層皮。但不要誤以為只要壓磨板表面要求粗糙就可以。事實上，當表面粗糙時，從微觀機理看，位于被加工物表面上的任意一點的兩根或是更多的梳花棉纖維同時得到相同的沖量，因為它們組成一股足夠粗的纖維，而無法在表面相互粘結進而結出一層皮。這正是人們所稱的粘棉現象。講(3.3)所確定的動態磨擦性能，其含義是指壓磨板板面不僅不粘棉，而且還能通過磨棉機的壓磨板的運動給付位于被加工物表面每一個點上的每根梳花棉纖維以一定的大小的沖量，但它們的方向卻可以互不相同，因而表現出不同梳花棉纖維相互粘結的性質進而具有完成表面結一層皮的功能。一種無紗網棉被胎的制造方法所用的磨棉機，它帶有
(1)一個電機推動的升降機構；(2)一個電機推動的勻速轉動機構；(3)一個方形的工作平臺，和(4)一塊面積與工作平臺相配套的位于工作平臺正上方的方形質地較密的天然植物壓磨板；以及(5)一端通過一軸承垂直地固定在方形壓磨板幾何中心的轉軸，此轉軸經一段距離的橫向彎曲后再彎曲到原來的方向；轉軸的另一端由(2)轉動機構驅動；壓磨板(4)通過與自身四個角相連的軟繩由(1)的升降機構驅動；其特征是(4.1)在(4)中所述的方形質地較密的天然植物壓磨板板面上貼一層福建省青山紙業股份有限公司生產的337克牛全木漿牛皮卡紙。
方形工作平臺的用途是用于展鋪成卷的梳花棉，支撐被加工物。板面上貼層福建省青山紙業股份有限公司生產的337克牛全木漿牛皮卡紙的壓磨板通過電機推動的升降機構可蓋在被加工物上，而將它夾在工作平臺與壓磨板之間。此時壓磨板自身的重量全部施加在梳花棉被加工物上。當電機推動的勻速轉動機構工作時，由于轉軸的勻速轉動以及壓磨板自身可以繞幾何中心旋轉，壓磨板同時參予兩個分運動一是轉軸帶動的勻速圓周運動；二是繞自身幾何中心的圓周運動，此轉動的動力來自壓磨板與被加工物之間的摩擦力。正如背景技術部分所分析的，被加工物表面上的任意一點，它相對于地面是靜止的，壓磨板面上的眾多質點由于同時參予所述的兩個分運動，先后經過此點的眾多乃至于無限多個質點，它們的運動方向是互不相同的，其速度圖象是由此點向外輻射。正因為如此，位于此點的梳花纖維才有可能被拉向各個方向同其它梳花纖維結合在地起。
本發明相比現有技術具有如下優點1、被加工物表面成皮迅速；2、磨棉機可用于生產帶紗網的棉被胎；3、與本發明最相近的生產帶紗網棉被胎的工藝相比，從工序上看無差別，這樣就保證了相應的現有帶紗網棉被胎生產者操作技能上的延續性；4、設備改進簡單，只要貼一貼紙即可；5、所得產品為優質純棉制品，為我們人類自身生活增添了一款天然綠色環保產品，由于設備改進簡單，生產技術就容易推廣和普及，因而有好的社會效益。
附圖是本發明壓磨機省略電機驅動的升降機構和勻速轉動機構后的結構示意中1是地平面3是方形工作平臺5是方形質地較密的天然植物壓磨板7是長條形方構件9是轉軸11是軸承13是牛皮卡紙
具體實施例方式
本發明下面將作進一步的說明。茲以生產一床重3Kg、長2米寬1.5米的無紗網棉被為例。(1)優質皮棉梳花成卷。將優質皮棉在寬度為1米的梳花機上進行梳花，喂棉時，按重量0.3Kg為一卷方式進行，長度按所欲加工的棉被寬度控制。這樣得到寬度為1米、長為1.5米的梳花棉，共10卷。(2)展鋪壓平。將成卷的梳花棉在磨棉機的工作平臺上展開平鋪。展鋪時按長2米寬1.5米的尺寸進行。同層的梳花棉方向相同，相鄰梳花棉的邊略有重疊；相鄰層的梳花棉之間垂直地縱橫交錯。這樣層層重疊直到用完10卷為止。最后，用淺底大網眼的竹籮器具將重疊好的梳花棉粗略地手工壓平。(3)壓磨修邊。通過升降機構將貼有一層福建省青山紙業股份有限公司生產的337克牛全木漿牛皮卡紙的壓磨板放下，此壓磨板的尺寸為長2.2米、寬1.85米，重量約為55公斤。磨棉機的轉軸轉速控制在每分鐘69轉。開機磨棉。待表面結皮后停機。通過磨棉機的升降機構，將壓磨板移開到高處；把被加工物翻一面，用手把邊修直、角修方。之后再把壓磨板放下開機磨棉，待梳花棉結皮后停機即成。
上面所述及的棉磨機，方形工作平臺(3)位于地平面(1)上，臺面至少1.85米寬、2.2米長。由厚度約為2公分的質地較密的天然植物壓磨板塊組成的方形壓磨板(5)，面積大小與工作臺面相對應，長2.2米、寬1.85米，重量約為55公斤用縱橫兩條十字長條形方構件(7)將它們固定。軸承(11)裝在壓磨板(5)的幾何中心的正上方，位于長條形方構件(7)內。軸承(11)內套轉軸(9)的下端頭，上部與電機推動的勻速轉動機構相固定。壓磨板(5)四角用軟繩與電機推動的升降機構相連接。當電機推動的升降機構工作時，壓磨板(5)垂直升降，將壓磨板連同固定的轉軸(9)上端的電機推動的勻速轉動機構從工作平臺(3)上抬起或放下。當電機推動的勻速轉動機構轉動時，轉軸(9)繞自身上部的軸中心線旋轉，轉速以每分鐘70轉左右為宜。壓磨板(5)板上貼一層福建省青山紙業股份有限公司生產的337克牛全木漿牛皮卡紙(13)。
權利要求
1.一種無紗網棉被胎的制造方法，它包括如下工序(1)優質皮棉梳花成卷；(2)展鋪壓平；(3)壓磨修邊，它具有(3.1)一定的壓磨轉速，和(3.2)由壓磨板自身產生的一定的壓強，以及其特征在于(3.3)在壓磨板與棉花纖維二者之間具有貼在壓磨板板面上的一層福建省青山紙業股份有限公司生產的337克牛全木漿牛皮卡紙與棉花纖維之間所確定的動態磨擦性能。
2.一種無紗網棉被胎的制造方法所用的磨棉機，它帶有(1)一個電機推動的升降機構；(2)一個電機推動的勻速轉動機構；(3)一個方形的工作平臺，和(4)一塊面積與工作平臺相配套的位于工作平臺正上方的方形質地較密的天然植物壓磨板；以及(5)一端通過一軸承垂直地固定在方形壓磨板幾何中心的轉軸，此轉軸經一段距離的橫向彎曲后再彎曲到原來的方向；轉軸的另一端(2)的轉動機構驅動；壓磨板(4)通過與自身四個角相連的軟繩由(1)的升降機構驅動；其特征是(4.1)在(4)中所述的方形質地較密的天然植物壓磨板板面上貼一層福建省青山紙業股份有限公司生產的337克牛全木漿牛皮卡紙。
全文摘要
本發明屬于使用棉花纖維制造紡織品技術領域，應用于棉被胎的生產。它的工序是優質皮棉梳花成卷；展鋪壓平；壓磨修邊，它具有一定轉速和壓強以及其特征在于壓磨板與棉花纖維二者之間具有相應的動態摩擦性能。它所用的磨棉機，帶有一個電動升降機構和轉動機構；一個工作平臺和一塊方形壓磨板；以及一端通過一軸承垂直地固定在壓磨板幾何中心的轉軸，此轉軸經一段距離的橫向彎曲后再彎曲到原來的方向；另一端由轉動機構驅動；壓磨板通過與自身四個角相連的軟繩由升降機構驅動；在壓磨板的板面上貼一層福建省青山紙業股份有限公司生產的337克牛全木漿牛皮卡紙。它解決了無紗網棉被胎表面結皮的問題，具有結皮迅速、設備改進簡單等優點。
文檔編號D04H1/02GK1499000SQ0213926
公開日2004年5月26日 申請日期2002年11月8日 優先權日2002年11月8日
發明者鄭國廣 申請人:鄭國廣