专利名称：人造纸管的制作方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明是用废纸农作物秸杆和各种植物的茎杆为材料，经粉碎处理后代替纸制作各种纸管，和使用这种材料制管的专用设备，属制作纸管的技术及设备。
现有制管技术和设备，都是以纸为材料用卷管机加工纸管。如专利号95225400·X、97211378·9、98208201·0三项专利设备也都是用纸为材料制作纸管的。其缺点是机械化程度低，工作效率低；操作工序复杂工人劳动量大；采下的废纸多，不合格产品全部报废；以纸为材料生产成本高，用本发明的方法和设备可排除上述缺点。实施本发明的方法就得使用螺旋挤压制管机。现有的塑料挤压制管机用来制作纸管，可存在的缺点特别严重有以下几点1、根据挤压原理得知，原料的挤出是在螺旋杆的旋转下，螺槽压迫原料与螺筒内壁磨擦而被螺校推进，可实践证明原料挤出不是在筒壁内磨擦单独产生的，却是在原料被螺棱的推进滞留，在螺槽内的滑动双重产生的。也就是说“螺筒固定不动，原料为被动，螺杆为主动，连续旋转使原料与筒壁磨擦滞留，被迫顺着螺槽连续滑动，形成螺杆槽、棱推进原料挤出。根据上述结论，现有的螺旋塑料制管机都是使用这种原理制成的螺杆。有锥型的也有螺槽有宽变窄，或有深变浅，总知螺槽由吃料端致尾部逐渐变小，这类螺杆在人造纸管机上都不能使用。因塑料原料是粉状或粒状的，加工过程中受热变型排除空气体积变小，熔化成液体在螺槽内很容易滑动挤出。而人造纸管的原料不能熔化。所以螺秆尾部螺槽变得越小原料越难挤出，必须设计新型螺杆。
2、现有塑料制管机机头喷嘴都是采用带有支承架的分流锥机芯轴。因原料没喷出以前经加热熔化成液体，挤出的管坯经支承架切开后再合拢，在受到压力时很容易结合，而人造纸管的原料不能熔化。就是把原料配制的柔软些能通过支承架，管坯经切开后就是能合拢，纸管也会有明显的列缝。得设计新型机头喷嘴和机芯轴。
3、塑料制管机在喷出管坯定型时，管径较大的采用真空冷却定型，管径小又能缠绕的塑料管使用内压冷却定型。这两种方法都不能使用在人造纸管机上。因纸管的原料含有水份，喷出的纸管坯需要外表和内壁同时烘干定型，更主要的是解决纸管内壁烘干。
4、要烘干纸管内壁就必须有高温空气连续压输到纸管内，才能达到里外烘干的目的。这是现有塑料制管机所不能解决的。必须要有固定的供气装置。要用螺旋挤压制管机制作人造纸管，必须得解决上述四种问题。
本发明的任务是使用废纸、农作物的秸杆和各种植物的茎杆等为原料，经粉碎处理后代替纸加工人造纸管。设计一种使用该原料制作人造纸管的专用设备。利用本发明的方法和设备制作人造纸管。改变传统用纸制管的落后技术和设备。用本发明的方法和设备，调整配料可制作普通、中高档纸管。更换机头喷嘴，机芯轴可生产不同管径厚度的纸管。制作的高档纸管能用来制作各种圆型容器。
本发明的方法是把收集到的废纸、农作物秸杆等粉啐成4毫米以内的粉料。(粉碎后的废纸以下称纸粉，农作物秸秆等简称纤维粉)纸粉加水加粘合剂搅拌均匀后可制成人造纸管。纤维粉加水蒸煮后加填充料(或不加)加粘合剂(或不加)可制作人造纸管。其特征纸粉+水+粘合剂＝人造纸管纤维粉+水+蒸煮+粘合剂搅拌成混合料＝人造纸管纤维粉+水+填充料+蒸煮搅拌成混合料＝人造纸管纸粉100份、水20份、粘合剂10份，搅拌成混合料可制成人造纸管。
纤维粉100份、水20份、蒸煮后加粘合剂10份搅拌成混合料可制成人造纸管。
纤维粉100份、水40份、生石灰10份，蒸煮后加滑石粉10份、石膏粉10份搅拌成混合料可制成人造纸管。本发明使用的粘合剂为水溶性。是使用糯米淀粉土法制作的。
本发明的设备方案是有以下结构部件组成的。如图1、固定机架2、电动机3、无极变速箱4、联轴器5、螺旋筒6、螺旋秆7、料斗8、推力轴承9、机芯轴10、机头喷嘴11、输送轮总成12、烘干器13、切割器14、螺旋筒加温室15、热风管道压缩鼓风机等主要结构部件所组成的螺旋挤压人造纸管机。很容易看出它的外表类似同等型号的塑料制管机。结构工作原理也和塑料制管机基本一样。可它关键不同的特征是1、该机使用的螺旋杆螺槽的宽度、深度从吃料端到尾部都是一样的。这样才能使原料在螺槽内很快的滑动挤出。使原料没有阻力到达压缩段产生大的挤压力。减少功率消耗。
2、使用的机头喷嘴和机芯轴是分开的。机头喷嘴是外壳成锥型。用螺纹联接固定在螺筒上。机芯轴单独用螺纹联接固定在螺杆上。和机头喷嘴内壁留有间隙供原料挤出。
3、因纸管的原料含有水份，喷出的纸管坯需要同时内外烘干定型。解决纸管内壁烘干的办法是。变速箱输出轴、联轴器、螺旋杆、机芯轴都是空心的。这样才能在生产中使热风通过变速箱输出轴、联轴器、螺杆从机芯轴喷出烘干纸筒内壁。
4、按装有专用的压缩空气鼓风机，使用管道一头联接在加热室内，另一头接在鼓风机进气口上，用另一管子联接在排气口上致变速箱输出轴外边固定。这样从加温室用压缩鼓风机连续供应高温空气，使纸管内壁烘干。
有了公众所知的挤压原理，又有了解决制管设备的关键办法。有以上所述。结合附图对人造纸管机作实施性说明。把加工好的固定机架按装上图上(2)电动机(3)无极变速箱；用三角带把两工作轮联接；把图上(5)螺旋筒找好中心线固定在机架上；装上(7)料斗；将(6)螺旋杆从机头端装入螺旋筒；把(8)推力轴承在螺旋筒料斗端固定；把螺旋秆和变速箱输出轴用(4)联轴器联接；把(9)机芯轴与(6)螺旋秆联接固定；把(10)机头喷嘴与(5)螺旋筒联接固定；把(11)牵引输送轮总成(12)烘干器(13)切割器分别按装好；把(14)螺旋筒加温室固定在螺旋筒下。把(15)热风管子一头接通加温室固定。另一头接在压缩鼓风机进气口上固定。再用一根管子接在鼓风机排气管上致变速箱输出轴处边，用凹型法兰使用螺钉固定。这样就成了一套完整的的人造纸管机。它的主要部件和技术参数列举两个常用机型如表。螺秆直径为机型号。
本发明的优点积极效果1、排除造纸过程中的废气、污水对环境的污染。
2、机械化成度高、操作工人劳动量轻，减少能源消耗。
3、生产过程中没有废料。不合格产品可粉碎后再用次品等于零。
4、生产成本比原来用纸制管降低50％还要多。以北京地区市场的纸管纸价格计算。每吨纸是1600元。加工一吨纸管所需费用是600元。吨成本是2200元。而农作物秸杆每吨是400元。加工一吨纸管所需费用是600元。每吨成本是1000元。所以用本发明的方法和设备很明显每吨纸管可降低成本1000多元。
以下是
如图1、固定机架2、电动机3、无极变速箱4、联轴器5、螺旋筒6、螺旋秆7、料斗8、推力轴承9、机芯轴10、机头喷嘴11、输送轮总成12、烘干器13、切割器14、螺旋筒加温室15、热风管道压缩鼓风机是人造制管机的结构部件组成图。
本发明的方法设备原理还在于众所周知，废纸农作物的秸秆、木材等的纤维能用来制作各种纸合板、纤维板等板材。利用螺旋挤压制管的工作原理可以制作各种管材。本发明的方法和设备也就是根据这两种原理设计的。也就是说把湿法制作板材的材料蒸煮后不再制浆，而用螺旋挤压制管机把材料制成管材是有科学依据的。同等厚度的板材如制作成无缝管材它更会结实坚固。
本发明的方法制作人造纸管是这样实施的。把收集的废纸、农作物秸杆等除杂，干度要求含水量在4％以内。分别粉碎成颗粒度在4毫米以内的粉料。按规定把原料处理好，搅拌成混合料加入制管机料斗。用电能、气体燃料等从加温室把螺筒加热120℃±10℃。起动主电机、压缩鼓风机、烘干器、切割器。混合料在螺杆的连续旋转下输送到加热段。使混合料受热软化。推送到挤压段产生压力，使混合料密室结合。从机头喷嘴挤出热坯管。经输送轮致烘干段，烘干器把纸管外表烘干。压输鼓风机压送的热空气经机芯轴喷出，同时也把纸管内壁烘干。经切割机切割成规格纸管，完成制管。
下面列举实施例更详细的说明本发明的方法1、纸粉100公斤、水10公斤、粘合剂20公斤、搅拌4-6分钟可制作人造纸管。
2、纤维粉100公斤、加水20公斤、蒸汽、蒸煮6-20分钟，汽压在0.4-1.2Mpa以内为好。放汽后加入粘合剂10公斤搅拌3-5分钟可制成人造纸管。
3、纤维粉100公斤、生石灰10公斤、水40公斤、蒸汽、蒸煮10-25分钟，汽压在0.4-1.2Mpa以内为好。放汽后加入滑石粉10公斤、石膏粉10公斤，搅拌3-5分钟可制成人造纸管。
4、纤维粉100公斤、水15公斤蒸汽、蒸煮6-20分钟、汽压在0.4-1.2Mpa以内，放汽后加入化石粉10公斤、石膏粉10公斤、粘合剂20公斤、搅拌3-5分钟可制成人造纸管。
本发明的方法蒸煮纤维粉使用普通小型造纸蒸球即可。蒸煮时可间断性搅拌。粘合剂必须等放汽后加入。以上五种配料制作成纸管经切割后含水量在16％左右。应在自然条件下晾干或进行温室烘干。含水量在6％为最好。
权利要求
1.人造纸管的制作方法，其主要是用废纸、农作物秸杆和各种植物的茎杆为原料，经除杂后粉碎成颗料度在4毫米以内的粉料，经处理后用来制作人造纸管，其特征是纸粉+水+粘合剂＝人造纸管纤维粉+水+蒸煮+粘合剂＝人造纸管纤维粉+水+蒸煮+填充料＝人造纸管(1)根据权利要求1所述的制作方法其特征纸粉100公斤、水10公斤，粘合剂20公斤搅拌4-6分钟可制作人造纸管。(2)根据权利要求1所述的制作方法其特征纤维粉100公斤、水20公斤、用蒸汽蒸煮6-20分钟，汽压要求在0.4-1.2MPa以内为好，放汽后加入粘合剂10公斤，搅拌3-5分钟可制成人造纸管。(3)根据权利要求1所述的制作方法其特征纤维粉100公斤、水15公斤、蒸汽、蒸煮6-20分钟，汽压要求在0.4-1.2MPa以内为好，放汽后加入滑石粉10公斤、石膏粉10公斤、粘合剂20公斤、搅拌4-6分钟可制成人造纸管。(4)根据权利要求1所述的制作方法其特征纤维粉100公斤、水40公斤、生石灰10公斤，用蒸汽、蒸煮10-25分钟汽压要求在0.4-1.2MPa以内，放汽后加入滑石粉10公斤，石膏粉10公斤，搅拌3-5分钟可制成人造纸管。
2.制作纸管的专用设备，它包括1、固定机架2、电动机、3无极变速箱4、联轴器5、螺旋筒6、螺旋秆7、料斗8、推力轴承9、机芯轴10、机头喷嘴11、输送轮总成12、烘干器13、切割器14、螺旋筒加温室15、热风管压缩鼓风机所组成的制管设备，其特征在于(1)根据权利要求2所述的设备，其特征是使用的螺旋杆、螺槽的宽度、深度从吃料端到尾部都是一样的。(2)根据权利要求2所述的设备，其特征是使用的机头喷嘴和机芯轴是分开的，机头喷嘴是外壳，成锥型，用螺纹联接固定在螺筒上，机芯轴单独用螺纹联接固定在螺杆上，和机头喷嘴内壁留有间隙供原料挤出。(3)根据权利要求2所述的设备，其特征是变输箱输出轴、联轴器、螺旋杆、机芯轴都是空心的。能使热空气通过从机芯轴喷出烘干纸管内壁。(4)根据权利要求2所述的设备，其特征是按装有专用的压缩鼓风机和管道。从加温室连续供应高温空气使纸管内壁烘干。
全文摘要
本发明介绍了一种人造纸管的制作方法及设备，属纸制品行业中制作纸管的技术和设备，其方法是使用废纸农作物的秸秆和各种植物的茎秆经粉碎处理后代替纸为材料，使用本发明的设备制作各种纸管。其特征是纸粉+水+粘合剂＝人造纸管。纤维粉+水+蒸煮+填充料＝人造纸管。用本发明的方法和设备可以生产普通中高档不同口径厚度的纸管。用本发明的方法和设备能改变传统用纸制管的落后技术和设备。
文档编号B27N5/02GK1435305SQ0210362
公开日2003年8月13日 申请日期2002年1月31日 优先权日2002年1月31日
发明者樊前防 申请人:樊前防