专利名称：筒管挤压定型机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于筒管成型装置，特别涉及一种利用植物纤维加工筒管的挤压定型机。
技术背景现在生产中使用的筒管其原料是各种纸张，都是用纸做成的，制作方法是 先把大巻装宽幅纸分切成多条窄幅，经上浆、巻绕而成，广泛应用于纺织、化 纤、塑料薄膜、巻装纸业、化工粉状包装、礼仪庆典鞭炮、地板革、装饰布、 传真、打印、食品包装及其他内外用纸质筒管的行业。这种方法要消耗大量的 纸张，因纸张中相当大的部分是用木浆制成的，我国是森林资源贫乏的国家， 而随着经济建设的发展和人们生活水平的提高，对纸张的需求量逐年上升，供 需矛盾日益扩大，这也造成森林资源的过度采伐，成为影响生态环境的潜在威 胁；并且在造纸和制作筒管的加工过程中有时还造成环境污染，运行成本高， 工艺流程复杂，消耗了大量的资源和能源。另一方面，在我国工农业生产中存在有大量的废弃物，如稻草、麦秸、棉 秆、玉米秆、蔗渣、树根、树枝、树稍、竹梢等，这些植物纤维在废弃过程中， 常消耗大量的资源和能源，并排放污染物，造成大气和环境的污染。而现在由植物纤维做成的制品，主要采用热压机挤压定型，无法做成筒管 状制品。 发明内容本实用新型的目的是提供一种可将植物纤维加工为筒管的挤压定型机。 为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案 一种筒管挤压定型机， 机筒的外壁上设置有加料斗、加热器和冷却水箱，机筒的内腔中设置有螺旋推 进螺杆，螺旋推进螺杆的前端通过传动装置与电机联接，其特征在于所述螺 旋推进螺杆的后端固定有定型模具，该定型模具为圆柱体，其外表面上设置有 环形凹槽，所述定型模具外径与所述机筒的内径差为成型管筒的壁厚。 所述定型模具的前端通过调节螺母与螺旋推进螺杆后端连接。 所述机筒为组合式结构，由三个管段组成，相邻管段通过法兰固定连接，所述冷却水箱安装在后部管段上，所述定型模具位于中后部管段的内腔中，螺旋推进螺杆位于前部管段内腔。所述的加热器为两个，其中第一加热器安装在进料斗和真空排气口之间的机筒上，第二加热器安装在真空排气口和冷却水箱之间的机筒上。螺旋推进螺杆由等径段和变径段组成，分别形成加料段、第一变径软化段、排气段、第二变径软化段、计量段，其上设置有等径、等距的螺旋叶片。将符合成型筒管要求且经过拌胶的植物纤维自加料斗加入，物料进入挤压定型机后，在螺杆旋转挤压下，经过加料段、第一变径软化段进入排气段，排气段连接真空干燥装置，物料在排气段的压力骤降至零或负压，物料中受压的气体和汽化的挥发物直接从物料中释放出来，气体均由排气口被真空泵抽走，使物料含水量不超过5%，经脱除气体和挥发物的物料，再经第二软化段压縮软 化后，通过定型模具。经过螺杆不断的向后挤压输送物料，在定型模具与机筒 内壁之间的间隙中受挤压力作用下形成筒管。
附图所示为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图l所示，该挤压成型装置的机筒26外壁上依次设置有加料斗23、加热 器、真空排气口27和冷却水箱31,机筒26的内腔中设置有螺旋推进螺杆24， 螺旋推进螺杆24由等径段和变径段组成，分别形成加料段、第一变径软化段、 排气段、第二变径软化段、计量段，其上设置有等径、等距的螺旋叶片，这种 结构和二阶排气式塑料挤出机的螺杆结构相同。当然也可采用一阶式或双螺杆、 多螺杆结构，当然这时不需要设置真空排气装置。螺旋推进螺杆24的前端通过 传动装置22与电机21联接。螺旋推进螺杆24的后端固定有定型模具30，该定 型模具30为圆柱体，其外表面上设置有环形凹槽，所述定型模具30与所述机 筒26的直径差为筒管的壁厚。环形凹槽有利于筒管成型过程中纤维层压、叠层。
所述定型模具30的前端通过调节螺母29与螺杆24后端连接。所述机筒26为 组合式结构，由三个管段组成，相邻管段通过法兰固定连接，所述冷却水箱31 安装在后部管段上，定型模具30位于中后部管段的内腔中，螺旋推进螺杆24 位于前部管段内腔。所述的加热器为两个，其中第一加热器25安装在进料斗23 和真空排气口 27之间的机筒26上，第二加热器28安装在真空排气口 27和冷 却水箱31之间的机筒26上。其工作原理是将符合成型筒管要求且经过拌胶的植物纤维自加料斗23加 入，物料进入挤压定型机后，在转速为60转/分的二阶排气式单螺杆旋转挤压下， 经过加料段、第一变径软化段进入排气段，排气段连接真空干燥装置，物料在 排气段的压力骤降至零或负压，物料中受压的气体和汽化的挥发物直接从物料 中释放出来，气体均由排气口被真空泵抽走，使物料含水量不超过5%，经脱除 气体和挥发物的物料，再经第二软化段压縮软化后，通过定型模具30。经过螺 杆不断的向后挤压输送物料，在定型模具与机筒内壁之间的间隙中受挤压力作 用下形成筒管。由于定型模具外壁设有环形凹槽，成型过程中此处较厚，再经 过直径稍小处的挤压，可以使纤维形成层压、叠层，从而达到一定的密度和强 度，就可定型。在定型过程中，物料在旋转的螺杆作用下，向前输送和压实，机筒内壁和 螺杆表面的摩擦作用下产生一定的热量，同时前进过程中物料间也生成一定的 摩擦热，再经过机筒外部加热，第一软化段外部加热温度120°C，第二软化段外 部加热温度15(TC，这样经过两次加热和真空排气，最终就可达到木质素软化需 要的条件。植物纤维是由纤维素、半纤维素和木质素三种主要成分构成的统一 体，而木质素是其重要的组成部分，木质素存在于纤维的细胞壁和胞间层中， 散布于纤维四周，使纤维互相黏合而固结，是无定型聚合物，其重要特征具有 玻璃化特性，当加热到木质素的玻璃化转变温度时木质素软化，发生縮合反应， 塑性变得越来越好，热压下促进纤维间相互黏合、交织，从而软化成软体状。 软化的物料被螺杆连续不断地向前输送，无障碍地通过定型模具，形成筒管状， 此时再由冷却水箱31内的冷却水对机筒外壁进行冷却，冷却至温度110'C，使 纤维达到一定的冷凝强度，最终挤成筒管状植物纤维管。
权利要求1、 一种筒管挤压定型机，机筒(26)的外壁上设置有加料斗(23)、加热 器和冷却水箱(31)，机筒(26)的内腔中设置有螺旋推进螺杆(24)，螺旋推 进螺杆(24)的前端通过传动装置(22)与电机(21)联接，其特征在于所 述螺旋推进螺杆(24)的后端固定有定型模具(30)，该定型模具(30)为圆柱 体，其外表面上设置有环形凹槽，所述定型模具(30)外径与所述机筒(26) 的内径差为成型管筒的壁厚。
2、 根据权利要求1所述的筒管挤压定型机，其特征在于所述定型模具(30) 的前端通过调节螺母(29)与螺旋推进螺杆(24)后端连接。
3、 根据权利要求1或2所述的筒管挤压定型机，其特征在于所述机筒(26) 为组合式结构，由三个管段组成，相邻管段通过法兰固定连接，所述冷却水箱(31)安装在后部管段上，所述定型模具(30)位于中后部管段的内腔中，螺 旋推进螺杆(24)位于前部管段内腔。
4、 根据权利要求3所述的筒管挤压定型机，其特征在于所述的加热器为 两个，其中第一加热器(25)安装在进料斗(23)和真空排气口 (27)之间的 机筒(26)上，第二加热器(28)安装在真空排气口 (27)和冷却水箱(31) 之间的机筒(6)上。
5、 根据权利要求4所述的筒管挤压定型机，其特征在于螺旋推进螺杆(24) 由等径段和变径段组成，分别形成加料段、第一变径软化段、排气段、第二变 径软化段、计量段，其上设置有等径、等距的螺旋叶片。
专利摘要本实用新型涉及一种筒管挤压定型机，机筒的外壁上设置有加料斗、加热器和冷却水箱，机筒的内腔中设置有螺旋推进螺杆，螺旋推进螺杆的前端通过传动装置与电机联接，所述螺旋推进螺杆的后端固定有定型模具，该定型模具为圆柱体，其外表面上设置有环形凹槽，所述定型模具外径与所述机筒的内径差为成型管筒的壁厚。利用本实用新型可将植物纤维加工为植物纤维筒管，以替代纸张做成的筒管，既可减少废弃物的排放，又可做到可再生的废弃资源物尽其用，利于生态环境的改善。
文档编号B27N5/00GK201020787SQ20072009002
公开日2008年2月13日 申请日期2007年4月16日 优先权日2007年4月16日
发明者程兆民 申请人:程兆民