專利名稱：紙筋纖維質(zhì)圓管制品和其制造方法及其成型設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料的成型技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種紙筋纖維質(zhì)圓管制品和其制造方法及其成型設(shè)備。
煙花外筒、膠紙帶芯筒、紗線芯筒都是用紙制做的圓管筒，這些圓管的制做都是人工用紙卷制，這種方法制做的圓管浪費(fèi)大量的紙張，材料成本高、工作效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、產(chǎn)品質(zhì)量差如強(qiáng)度低、易回潮、易燃。
本發(fā)明的任務(wù)是要提供一種不用紙張、材料成本低、資源豐富、產(chǎn)品強(qiáng)度高、不回潮、不易變形、不易燃燒的圓管制品、圓管制品的制造方法，及其高效率的成型設(shè)備。
完成本發(fā)明任務(wù)的技術(shù)方案如下。
圓管制品采用紙筋纖維質(zhì)材料，該材料的原料為紙筋纖維、粗填料、細(xì)填料、粘結(jié)劑和水的混合物。紙筋纖維作為骨架，使制品增加抗壓、抗拉、抗彎強(qiáng)度，粗填料填充在纖維骨架的空間中，也起一定的骨架作用，增強(qiáng)制品的強(qiáng)度，細(xì)填料填充在紙筋纖維與粗填料的間隙中，使制品密實(shí)、表面光滑，并可減少粘結(jié)劑的用量、提高制品強(qiáng)度，粘結(jié)劑使其它原料粘結(jié)為一體，水用于稀釋粘結(jié)劑和潤濕其它原料。采用以上原料配制的混合料，原料成本低，易于機(jī)械化成型生產(chǎn)，并可得到優(yōu)勝于紙張制品各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的圓管制品。
所用材料的原料配比范圍為(重量百分比)紙筋纖維 3-45% 粗填料 10-50%細(xì)填料 10-15% 粘結(jié)劑 4.5-20%水 25-40%上述原料之和為100%。
紙筋纖維一般為木材、竹材、稻草、麥草紙漿干燥后的纖維紙筋，也可直接采用紙漿，采用紙漿時(shí)，水的用量要減少。粗填料一般采用鋸木屑、碎木屑、膨脹珍珠巖等輕質(zhì)材料，粗填料的顆粒尺寸小于5×10mm，細(xì)填料采用粘土粉、黃土粉等具有粘性和塑性的粉末物質(zhì)，粘結(jié)劑采用淀粉如糯米淀粉、玉米淀粉等和有機(jī)高分子粘結(jié)劑如聚乙烯醇(pVA)。
所用原料的最佳配比范圍為紙筋纖維 3-20% (碎、鋸)木屑10-30%黃土粉 10-15% 淀粉3-10%聚乙烯醇 1.5-10% 水 25-40%上述原料之和為100%。
利用以上原料的配合料制做紙筋質(zhì)圓管制品的方法是按規(guī)定比例秤出各種原料進(jìn)行混合，粘土和黃土需粉磨，高分子粘結(jié)劑用水稀釋，淀粉需先和水和在一起煮成淀粉漿，再和其它原料混合，放入攪拌機(jī)中攪拌均勻，將混合料放入壓力成型機(jī)中成型，得到圓管，圓管經(jīng)烘干、裁切，就制造出圓管制品。
圓管制品壓力成型機(jī)采用螺旋擠壓式圓管機(jī)，其結(jié)構(gòu)參見附圖。附

圖1為該機(jī)的主視圖，圖2為圖1的A向視圖。圖中1-機(jī)座、2-圓螺旋輸送器、3-圓錐螺旋輸送擠壓器、4-圓柱芯模、5-圓筒外套、6-電機(jī)、7-芯軸、8-圓筒殼體、9-圓錐筒形殼體、10-加料口、11-料斗、12-傳動(dòng)主軸、13-油塞、14-油池、15-軸承座、16-軸承。
螺旋擠壓式圓筒機(jī)。包括機(jī)座〔1〕、帶有螺旋齒牙的圓柱螺旋輸送器〔2〕、圓筒殼體〔8〕、加料口〔10〕、料斗〔11〕、傳動(dòng)主軸〔12〕、軸承座〔15〕、電機(jī)〔6〕，帶有螺旋齒牙的圓錐螺旋輸送器〔3〕與圓柱螺旋輸送器〔2〕同心緊固連接，套在圓錐螺旋輸送擠壓器〔3〕上的圓錐筒形殼體〔9〕與圓筒殼體〔8〕同心緊固連接，圓柱芯?！?〕與圓錐螺旋輸送擠壓器〔3〕的另一端同心緊固連接，套在圓柱芯?！?〕上的圓筒外套模〔5〕與圓錐筒形殼體〔9〕的另一端同心緊固連接。
為使圓柱螺旋輸送器〔2〕、圓錐螺旋輸送擠壓器〔3〕、圓柱芯?！?〕三個(gè)部分同心緊固連接，將圓錐螺旋輸送擠壓器〔3〕中心做成為空心孔、一個(gè)端面有臺(tái)階，圓柱螺旋輸送器〔2〕與圓錐螺旋輸送擠壓器〔3〕相連接的端面中心有螺紋孔，圓柱芯?！?〕與圓錐螺旋輸送擠壓器〔3〕相接的端面中心有螺紋孔，兩端為螺紋、帶有臺(tái)柱的芯軸〔7〕穿過圓錐螺旋輸送擠壓器〔3〕的空心孔，臺(tái)階套臺(tái)柱，一端螺紋旋入圓柱芯?！?〕的螺紋孔，另一端螺紋旋入圓柱螺旋輸送器〔2〕的螺紋孔，使圓柱芯?！?〕、圓錐螺旋輸送擠壓器〔3〕、圓柱螺旋輸送器〔2〕通過芯軸〔7〕同心緊固連為一體。為使傳動(dòng)系統(tǒng)能得到很好的潤滑，將軸承座〔15〕圍成油池〔14〕，使軸承〔16〕、傳動(dòng)主軸〔12〕能經(jīng)常保持很好地潤滑，不易磨損。為使傳動(dòng)主軸〔12〕得到不同的轉(zhuǎn)速，在電動(dòng)機(jī)〔16〕和傳動(dòng)主軸〔12〕的傳動(dòng)輪之間設(shè)置變速箱，這樣可根據(jù)成型不同大小圓管的需要，選擇不同的轉(zhuǎn)速，即得到大小不同的擠壓推進(jìn)力，使成型得到最佳效率。
螺旋擠壓式圓管成型機(jī)的工作過程是根據(jù)不同圓管制品的需要，由變速箱選擇傳動(dòng)主軸所需要的轉(zhuǎn)速，然后啟動(dòng)電機(jī)〔6〕，將混和料由料斗〔11〕加入，混合料經(jīng)加料口〔10〕進(jìn)入圓筒殼體〔8〕內(nèi)，旋轉(zhuǎn)的圓柱螺旋輸送器〔2〕的螺旋齒牙將混合料向前推進(jìn)，經(jīng)圓錐螺旋輸送擠壓器〔3〕將混合料加壓密實(shí)，再至圓柱芯?！?〕、圓筒外套?！?〕處成型為圓管。圓錐螺旋輸送擠壓器〔3〕、圓錐筒形殼體〔9〕、圓柱芯?！?〕、圓筒外套〔5〕都可以根據(jù)圓管制品規(guī)格大小的不同進(jìn)行更換。
所得的圓管制品可用來制做煙花外筒，其制做煙花外筒的方法是將圓管裁切所需的長度，再在圓管的一端打上底即可，打底材料采用水玻璃(硅酸鈉水溶液)、木屑、黃土，其配比范圍為(重量百分比)水玻璃5-20%、木屑50-60%，黃土20-35%。
用本發(fā)明制做圓管制品成本低，是紙制圓管制品成本的1/3，機(jī)械化成型的生產(chǎn)效率是手工卷紙筒制做效率的20倍以上，圓管的抗壓強(qiáng)度比紙管提高100倍以上，外觀光滑、尺寸一致、不變形、不回潮。圓管除做煙花外筒外，還可做膠紙帶芯筒、縫紉線、紗線芯筒等，取代紙筒、塑料、節(jié)省大量的紙張和塑料，由于可使用鋸木屑做原料、變廢為寶、減少環(huán)境污染。
實(shí)施例表1是本發(fā)明的4個(gè)制做煙花外筒的具體實(shí)施例。實(shí)施例中，采用不同的原料配比，采用本發(fā)明所述的制造方法，用螺旋擠壓式圓管機(jī)成型，所制造出的煙花外筒的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)都大大優(yōu)于人工紙制煙花外筒。
表1
說明計(jì)算材料成本按照市場最高零售價(jià)格;兩種制品重量相同的情況下，進(jìn)行對(duì)比，實(shí)施例1為制做煙花外筒甚為經(jīng)濟(jì)，且各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到的最佳配方。
權(quán)利要求
1.一種紙筋纖維質(zhì)圓管制品，其特征在于所用材料為紙筋纖維、粗填料、細(xì)填料、粘結(jié)劑、水的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙筋纖維質(zhì)圓管制品，其特征在于所用材料的原料配比范圍為(重量百分比)紙筋纖維 3-45% 粗填料 10-50%細(xì)填料 10-15% 粘結(jié)劑 4.5-20%水 25-40%上述原料之和為100%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的紙筋纖維質(zhì)圓管制品，其特征在于粗填料為碎木屑、鋸木屑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的紙筋纖維質(zhì)圓管制品，其特征在于細(xì)填料為粘土、黃土。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的紙筋纖維質(zhì)圓管制品，其特征在于粘結(jié)劑為淀粉和聚乙烯醇。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的紙筋纖維質(zhì)圓管制品，其特征在于所用原料最佳配比范圍為(重量百分比)紙筋纖維 3-20% 鋸木屑 10-30%黃土、粘土 10-15% 淀粉 3-10%聚乙烯醇 1.5-10% 水 25-40%上述原料用量之和為100%。
7.一種制造紙筋纖維質(zhì)圓管制品的制造方法，包括將所需的原料按比例配料，攪拌均勻，其特征在于攪拌前淀粉煮成漿、粘土和黃土粉磨，高分子粘結(jié)劑用水稀釋，攪拌后將配合料加入螺旋擠壓式圓管機(jī)中成型，成型后烘干、裁切出所需的圓管制品。
8.應(yīng)用權(quán)利要求1和7的圓管制品制做煙花外筒，其特征在于煙花外筒打底材料配方為(重量百分比)硅酸鈉水玻璃5-20%、木屑50-60%、黃土20-35%。
9.一種螺旋擠壓式圓管機(jī)，包括機(jī)座〔1〕、帶有螺旋齒牙的圓柱螺旋輸送器〔2〕、圓筒殼體〔8〕、加料口〔10〕、料斗〔11〕、傳動(dòng)主軸〔12〕、軸承座〔15〕、電機(jī)〔6〕，其特征在于帶有螺旋齒牙的圓錐螺旋輸送擠壓器〔3〕與圓柱螺旋輸送器〔2〕同心緊固連接，套在圓錐螺旋輸送擠壓器〔3〕上的圓錐筒形殼體〔9〕與圓筒殼體〔8〕同心緊固連接，圓柱芯?！?〕與圓錐螺旋輸送擠壓器〔3〕的另一端同心緊固連接，套在圓柱芯模〔4〕上的圓筒外套?！?〕與圓錐筒形殼體〔9〕的另一端同心緊固連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的螺旋擠壓式圓管機(jī)，其特征在于圓錐螺旋輸送擠壓器〔3〕中心為空心孔，一個(gè)端有臺(tái)階，圓柱螺旋輸送器〔2〕與圓錐螺旋輸送擠壓器〔3〕相連接的端面中心有螺紋孔，圓柱芯?！?〕與圓錐螺旋輸送擠壓器〔3〕相接的端面中心有螺紋孔，兩邊為螺紋、帶有臺(tái)柱的芯軸〔7〕穿過圓錐螺旋輸送擠壓器〔3〕的空心孔，臺(tái)階套臺(tái)柱，一端螺紋旋入圓柱芯?！?〕的螺紋孔，另一端螺紋旋入圓柱螺紋輸送器〔2〕的螺紋孔，圓柱螺旋輸送器〔2〕通過芯軸〔7〕同心緊固連為一體。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種紙筋纖維質(zhì)圓管制品和其制造方法及其成型設(shè)備。紙筋纖維質(zhì)圓管制品的材料采用紙筋纖維、粗填料、細(xì)填料、粘結(jié)劑、水的混合料，粗填料采用碎木屑、鋸木屑等輕質(zhì)料，細(xì)填料采用粘土、黃土，粘結(jié)劑采用淀粉和高分子粘結(jié)劑。制造方法是將原料混合后，用壓力成型機(jī)成型為圓管，經(jīng)烘干、裁切而得到圓管制品。壓力成型機(jī)采用螺旋擠壓式圓管機(jī)，所得的圓管可制做煙花外筒、膠紙帶芯筒、紗線芯筒等，從而取代紙制圓管。
文檔編號(hào)D21J3/04GK1056912SQ90105469
公開日1991年12月11日 申請(qǐng)日期1990年5月25日 優(yōu)先權(quán)日1990年5月25日
發(fā)明者段有福 申請(qǐng)人:段有福