一种刚毛毡的制备方法及其针刺系统

本发明涉及刚毛织物，具体涉及一种刚毛毡的制备方法及其针刺系统。

背景技术：

1、羊毛纤维产品可以统称为基于角蛋白的纤维，来自一系列反刍动物，如绵羊、山羊、骆驼、骆驼、兔子、牦牛和马。羊毛纤维的特性可能因品种、年龄和放牧环境而异。在世界大部分地区生产的非常粗的羊毛纤维最终被烧毁或掩埋，因为在纺织品和其他部门中没有效用，粗羊毛已成为一种被低估和未充分利用的资源。在毛纺工业的制造过程中(梳理、精梳、纺纱、织布等)，近10％-15％的废羊毛纤维通常被丢弃或倾倒在地上。羊毛废料体积大、重量轻、蛋白质含量高，会造成严重的环境危害和空气污染。废羊毛纤维中的细羊毛颗粒漂浮在空气中会导致人类严重的过敏性鼻炎。因此，探索羊毛纤维，尤其是羊毛刚毛的回收利用，具有重要环境和经济意义的挑战。目前抗冲击服装往往使用化学合成材料，且防护效果和舒适性难以兼得，不适用于日常穿戴性，成本较高且不利于环境保护。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种刚毛毡的制备方法及其针刺系统。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

3、本发明公开了一种刚毛毡的制备方法，采用刚毛针刺系统将刚毛进行1～2次卷曲成球形，再进行针刺操作，针刺毡化成毛球；所述刚毛为羊毛、猪毛、牛毛、牦牛毛、马毛、骆驼毛中的一种或多种，所述毛球的质量为0.1～10g，尺寸为1～5cm。

4、优选的，将毛球用于制备毛球阵列织物，所述毛球阵列织物为三明治结构，所述毛球阵列织物包括上层衬布、球形刚毛毡和下层衬布，将所述上层衬布、球形刚毛毡和下层衬布固定，所述上层衬布和下层衬布为机织布、平纹针织布、1+1罗纹织物、2+2罗纹织物、粘合衬中的一种。

5、相应的，一种上述制备方法中使用的刚毛针刺系统，包括将刚毛卷起的卷绕装置和将刚毛针刺毡化成球的针刺装置，所述针刺装置包括第一机械臂，所述第一机械臂上设置有第一基座，所述第一基座上设置有多个连杆，所述连杆的另一端设置有伸缩机构，所述伸缩机构的输出端设置有弧形板，所述弧形板上设置有若干第一刺针。

6、优选的，所述伸缩机构与弧形板的凸面固定，所述第一刺针设置在弧形板的凹面，多个所述弧形板组合形成u形。

7、优选的，所述针刺装置设置有两个，两个所述针刺装置上的弧形板对应设置，以对卷绕的刚毛卷进行针刺操作。

8、优选的，所述卷绕装置包括第二机械臂，所述第二机械臂上设置有电机，所述电机的输出端上同轴设置有卷轴，所述卷轴的侧壁上设置有若干第二刺针，靠近所述电机的卷轴上套设有滑套，所述电机上连接有伸缩杆，所述伸缩杆的输出端与滑套连接。

9、优选的，所述第二刺针成列设置，且沿着卷轴的轴向设置，所述滑套的内壁上设置有供第二刺针穿过的滑槽，使滑套在伸缩杆的作用下，沿着卷轴运动，摘下卷轴上卷绕的刚毛。

10、优选的，所述卷绕装置的旁侧设置有输送机构，所述输送机构的上方设置有摄像头，所述摄像头的旁侧设置有照明灯。

11、优选的，还包括机械手，所述机械手的下方设置有原料箱，所述机械手的旁侧设置有称重装置，所述称重装置和机械手建立通讯连接。

12、本发明具备以下有益效果：

13、1.本发明的毛球材料使用天然毛纤维，吸湿透气性好，保暖性好，可回收，可自然降解，环境友好，成功实现废弃资源再利用，可减少有害气体和碳排放。毛球阵列织物使用三明治结构，具有在保持毛球力学性能的同时显著提高毛球分布的稳定性，有效防止毛球聚集。该毛球阵列织物制备的保暖抗冲击服装服饰较其他类型抗冲击服装服饰相比更轻便保暖，可设计性强，结构可控性强，更符合人体工程学，应用领域广泛。本发明的制备方案简单易操作，成本低，可用于批量生产，有利于日后大规模制备，用于抗冲击防护的各个领域。

14、2.本发明根据刚毛优异的弯曲回复性能和毡缩性能，制备的毛球具有优异的回弹性、能量吸收和缓冲效果，且毛球阵列织物和抗冲击服装服饰可通过毛球的压缩变形将局部受力转化吸收，减少人体受到冲击力，增强对人体关节等关键部位的保护。同时刚毛被赋予新的功能和意义，实现废料再利用，有利于节能环保。

15、3.本发明中毛球通过旋转针刺毡化形成弹性毛球，衬布是用于固定毛球形成具有不同功效结构的毛球阵列织物，服装是用于将毛球阵列织物固定于关键防护位置达到抗冲击等效果。

技术特征：

1.一种刚毛毡的制备方法，其特征在于：采用刚毛针刺系统将刚毛进行1～2次卷曲成球形，再进行针刺操作，针刺毡化成毛球；所述刚毛为羊毛、猪毛、牛毛、牦牛毛、马毛、骆驼毛中的一种或多种，所述毛球的质量为0.1～10g，尺寸为1～5cm。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：将毛球用于制备毛球阵列织物，所述毛球阵列织物为三明治结构，所述毛球阵列织物包括上层衬布、球形刚毛毡和下层衬布，将所述上层衬布、球形刚毛毡和下层衬布固定，所述上层衬布和下层衬布为机织布、平纹针织布、1+1罗纹织物、2+2罗纹织物、粘合衬中的一种。

3.一种权利要求1或2所述制备方法中使用的刚毛针刺系统，其特征在于：包括将刚毛卷起的卷绕装置和将刚毛针刺毡化成球的针刺装置，所述针刺装置包括第一机械臂(14)，所述第一机械臂(14)上设置有基座(15)，所述基座(15)上设置有多个连杆(16)，所述连杆(16)的另一端设置有伸缩机构(17)，所述伸缩机构(17)的输出端设置有弧形板(18)，所述弧形板(18)上设置有若干第一刺针(19)。

4.根据权利要求3所述的刚毛针刺系统，其特征在于：所述伸缩机构(17)与弧形板(18)的凸面固定，所述第一刺针(19)设置在弧形板(18)的凹面，多个所述弧形板(18)组合形成u形。

5.根据权利要求4所述的刚毛针刺系统，其特征在于：所述针刺装置设置有两个，两个所述针刺装置上的弧形板(18)对应设置，以对卷绕的刚毛卷进行针刺操作。

6.根据权利要求3所述的刚毛针刺系统，其特征在于：所述卷绕装置包括第二机械臂(20)，所述第二机械臂(20)上设置有电机(21)，所述电机(21)的输出端上同轴设置有卷轴(22)，所述卷轴(22)的侧壁上设置有若干第二刺针(23)，靠近所述电机(21)的卷轴(22)上套设有滑套(24)，所述电机(21)上连接有伸缩杆(25)，所述伸缩杆(25)的输出端与滑套(24)连接。

7.根据权利要求6所述的刚毛针刺系统，其特征在于：所述第二刺针(23)成列设置，且沿着卷轴(22)的轴向设置，所述滑套(24)的内壁上设置有供第二刺针(23)穿过的滑槽(26)，使滑套(24)在伸缩杆(25)的作用下，沿着卷轴(22)运动，摘下卷轴(22)上卷绕的刚毛。

8.根据权利要求3所述的刚毛针刺系统，其特征在于：所述卷绕装置的旁侧设置有输送机构(27)，所述输送机构(27)的上方设置有摄像头(28)，所述摄像头(28)的旁侧设置有照明灯(29)。

9.根据权利要求3所述的刚毛针刺系统，其特征在于：还包括机械手(13)，所述机械手(13)的下方设置有原料箱(12)，所述机械手(13)的旁侧设置有称重装置(30)，所述称重装置(30)和机械手(13)建立通讯连接。

技术总结
本发明涉及刚毛织物技术领域，具体涉及一种刚毛毡的制备方法及其针刺系统。具体技术方案为：一种刚毛毡的制备方法，采用刚毛针刺系统将刚毛进行1～2次卷曲成球形，再进行针刺操作，针刺毡化成毛球；所述刚毛为羊毛、猪毛、牛毛、牦牛毛、马毛、骆驼毛中的一种或多种，所述毛球的质量为0.1～10g，尺寸为1～5cm。本发明根据刚毛优异的弯曲回复性能和毡缩性能，制备的毛球具有优异的回弹性、能量吸收和缓冲效果，且毛球阵列织物和抗冲击服装服饰可通过毛球的压缩变形将局部受力转化吸收，减少人体受到冲击力，增强对人体关节等关键部位的保护。

技术研发人员：姜亚明,王昱,黄杨清
受保护的技术使用者：天津工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23