专利名称：纸筋纤维质圆管制品和其制造方法及其成型设备的制作方法
技术领域：
本发明属于材料的成型技术领域，涉及一种纸筋纤维质圆管制品和其制造方法及其成型设备。
烟花外筒、胶纸带芯筒、纱线芯筒都是用纸制做的圆管筒，这些圆管的制做都是人工用纸卷制，这种方法制做的圆管浪费大量的纸张，材料成本高、工作效率低、劳动强度大、产品质量差如强度低、易回潮、易燃。
本发明的任务是要提供一种不用纸张、材料成本低、资源丰富、产品强度高、不回潮、不易变形、不易燃烧的圆管制品、圆管制品的制造方法，及其高效率的成型设备。
完成本发明任务的技术方案如下。
圆管制品采用纸筋纤维质材料，该材料的原料为纸筋纤维、粗填料、细填料、粘结剂和水的混合物。纸筋纤维作为骨架，使制品增加抗压、抗拉、抗弯强度，粗填料填充在纤维骨架的空间中，也起一定的骨架作用，增强制品的强度，细填料填充在纸筋纤维与粗填料的间隙中，使制品密实、表面光滑，并可减少粘结剂的用量、提高制品强度，粘结剂使其它原料粘结为一体，水用于稀释粘结剂和润湿其它原料。采用以上原料配制的混合料，原料成本低，易于机械化成型生产，并可得到优胜于纸张制品各项技术经济指标的圆管制品。
所用材料的原料配比范围为(重量百分比)纸筋纤维 3-45% 粗填料 10-50%细填料 10-15% 粘结剂 4.5-20%水 25-40%上述原料之和为100%。
纸筋纤维一般为木材、竹材、稻草、麦草纸浆干燥后的纤维纸筋，也可直接采用纸浆，采用纸浆时，水的用量要减少。粗填料一般采用锯木屑、碎木屑、膨胀珍珠岩等轻质材料，粗填料的颗粒尺寸小于5×10mm，细填料采用粘土粉、黄土粉等具有粘性和塑性的粉末物质，粘结剂采用淀粉如糯米淀粉、玉米淀粉等和有机高分子粘结剂如聚乙烯醇(pVA)。
所用原料的最佳配比范围为纸筋纤维 3-20% (碎、锯)木屑10-30%黄土粉 10-15% 淀粉3-10%聚乙烯醇 1.5-10% 水 25-40%上述原料之和为100%。
利用以上原料的配合料制做纸筋质圆管制品的方法是按规定比例秤出各种原料进行混合，粘土和黄土需粉磨，高分子粘结剂用水稀释，淀粉需先和水和在一起煮成淀粉浆，再和其它原料混合，放入搅拌机中搅拌均匀，将混合料放入压力成型机中成型，得到圆管，圆管经烘干、裁切，就制造出圆管制品。
圆管制品压力成型机采用螺旋挤压式圆管机，其结构参见附图。附
图1为该机的主视图，图2为图1的A向视图。图中1-机座、2-圆螺旋输送器、3-圆锥螺旋输送挤压器、4-圆柱芯模、5-圆筒外套、6-电机、7-芯轴、8-圆筒壳体、9-圆锥筒形壳体、10-加料口、11-料斗、12-传动主轴、13-油塞、14-油池、15-轴承座、16-轴承。
螺旋挤压式圆筒机。包括机座〔1〕、带有螺旋齿牙的圆柱螺旋输送器〔2〕、圆筒壳体〔8〕、加料口〔10〕、料斗〔11〕、传动主轴〔12〕、轴承座〔15〕、电机〔6〕，带有螺旋齿牙的圆锥螺旋输送器〔3〕与圆柱螺旋输送器〔2〕同心紧固连接，套在圆锥螺旋输送挤压器〔3〕上的圆锥筒形壳体〔9〕与圆筒壳体〔8〕同心紧固连接，圆柱芯模〔4〕与圆锥螺旋输送挤压器〔3〕的另一端同心紧固连接，套在圆柱芯模〔4〕上的圆筒外套模〔5〕与圆锥筒形壳体〔9〕的另一端同心紧固连接。
为使圆柱螺旋输送器〔2〕、圆锥螺旋输送挤压器〔3〕、圆柱芯模〔4〕三个部分同心紧固连接，将圆锥螺旋输送挤压器〔3〕中心做成为空心孔、一个端面有台阶，圆柱螺旋输送器〔2〕与圆锥螺旋输送挤压器〔3〕相连接的端面中心有螺纹孔，圆柱芯模〔4〕与圆锥螺旋输送挤压器〔3〕相接的端面中心有螺纹孔，两端为螺纹、带有台柱的芯轴〔7〕穿过圆锥螺旋输送挤压器〔3〕的空心孔，台阶套台柱，一端螺纹旋入圆柱芯模〔4〕的螺纹孔，另一端螺纹旋入圆柱螺旋输送器〔2〕的螺纹孔，使圆柱芯模〔4〕、圆锥螺旋输送挤压器〔3〕、圆柱螺旋输送器〔2〕通过芯轴〔7〕同心紧固连为一体。为使传动系统能得到很好的润滑，将轴承座〔15〕围成油池〔14〕，使轴承〔16〕、传动主轴〔12〕能经常保持很好地润滑，不易磨损。为使传动主轴〔12〕得到不同的转速，在电动机〔16〕和传动主轴〔12〕的传动轮之间设置变速箱，这样可根据成型不同大小圆管的需要，选择不同的转速，即得到大小不同的挤压推进力，使成型得到最佳效率。
螺旋挤压式圆管成型机的工作过程是根据不同圆管制品的需要，由变速箱选择传动主轴所需要的转速，然后启动电机〔6〕，将混和料由料斗〔11〕加入，混合料经加料口〔10〕进入圆筒壳体〔8〕内，旋转的圆柱螺旋输送器〔2〕的螺旋齿牙将混合料向前推进，经圆锥螺旋输送挤压器〔3〕将混合料加压密实，再至圆柱芯模〔4〕、圆筒外套模〔5〕处成型为圆管。圆锥螺旋输送挤压器〔3〕、圆锥筒形壳体〔9〕、圆柱芯模〔4〕、圆筒外套〔5〕都可以根据圆管制品规格大小的不同进行更换。
所得的圆管制品可用来制做烟花外筒，其制做烟花外筒的方法是将圆管裁切所需的长度，再在圆管的一端打上底即可，打底材料采用水玻璃(硅酸钠水溶液)、木屑、黄土，其配比范围为(重量百分比)水玻璃5-20%、木屑50-60%，黄土20-35%。
用本发明制做圆管制品成本低，是纸制圆管制品成本的1/3，机械化成型的生产效率是手工卷纸筒制做效率的20倍以上，圆管的抗压强度比纸管提高100倍以上，外观光滑、尺寸一致、不变形、不回潮。圆管除做烟花外筒外，还可做胶纸带芯筒、缝纫线、纱线芯筒等，取代纸筒、塑料、节省大量的纸张和塑料，由于可使用锯木屑做原料、变废为宝、减少环境污染。
实施例表1是本发明的4个制做烟花外筒的具体实施例。实施例中，采用不同的原料配比，采用本发明所述的制造方法，用螺旋挤压式圆管机成型，所制造出的烟花外筒的经济技术指标都大大优于人工纸制烟花外筒。
表1
说明计算材料成本按照市场最高零售价格;两种制品重量相同的情况下，进行对比，实施例1为制做烟花外筒甚为经济，且各项技术指标达到的最佳配方。
权利要求
1.一种纸筋纤维质圆管制品，其特征在于所用材料为纸筋纤维、粗填料、细填料、粘结剂、水的混合物。
2.根据权利要求1所述的纸筋纤维质圆管制品，其特征在于所用材料的原料配比范围为(重量百分比)纸筋纤维 3-45% 粗填料 10-50%细填料 10-15% 粘结剂 4.5-20%水 25-40%上述原料之和为100%。
3.根据权利要求1或2所述的纸筋纤维质圆管制品，其特征在于粗填料为碎木屑、锯木屑。
4.根据权利要求3所述的纸筋纤维质圆管制品，其特征在于细填料为粘土、黄土。
5.根据权利要求4所述的纸筋纤维质圆管制品，其特征在于粘结剂为淀粉和聚乙烯醇。
6.根据权利要求5所述的纸筋纤维质圆管制品，其特征在于所用原料最佳配比范围为(重量百分比)纸筋纤维 3-20% 锯木屑 10-30%黄土、粘土 10-15% 淀粉 3-10%聚乙烯醇 1.5-10% 水 25-40%上述原料用量之和为100%。
7.一种制造纸筋纤维质圆管制品的制造方法，包括将所需的原料按比例配料，搅拌均匀，其特征在于搅拌前淀粉煮成浆、粘土和黄土粉磨，高分子粘结剂用水稀释，搅拌后将配合料加入螺旋挤压式圆管机中成型，成型后烘干、裁切出所需的圆管制品。
8.应用权利要求1和7的圆管制品制做烟花外筒，其特征在于烟花外筒打底材料配方为(重量百分比)硅酸钠水玻璃5-20%、木屑50-60%、黄土20-35%。
9.一种螺旋挤压式圆管机，包括机座〔1〕、带有螺旋齿牙的圆柱螺旋输送器〔2〕、圆筒壳体〔8〕、加料口〔10〕、料斗〔11〕、传动主轴〔12〕、轴承座〔15〕、电机〔6〕，其特征在于带有螺旋齿牙的圆锥螺旋输送挤压器〔3〕与圆柱螺旋输送器〔2〕同心紧固连接，套在圆锥螺旋输送挤压器〔3〕上的圆锥筒形壳体〔9〕与圆筒壳体〔8〕同心紧固连接，圆柱芯模〔4〕与圆锥螺旋输送挤压器〔3〕的另一端同心紧固连接，套在圆柱芯模〔4〕上的圆筒外套模〔5〕与圆锥筒形壳体〔9〕的另一端同心紧固连接。
10.根据权利要求9所述的螺旋挤压式圆管机，其特征在于圆锥螺旋输送挤压器〔3〕中心为空心孔，一个端有台阶，圆柱螺旋输送器〔2〕与圆锥螺旋输送挤压器〔3〕相连接的端面中心有螺纹孔，圆柱芯模〔4〕与圆锥螺旋输送挤压器〔3〕相接的端面中心有螺纹孔，两边为螺纹、带有台柱的芯轴〔7〕穿过圆锥螺旋输送挤压器〔3〕的空心孔，台阶套台柱，一端螺纹旋入圆柱芯模〔4〕的螺纹孔，另一端螺纹旋入圆柱螺纹输送器〔2〕的螺纹孔，圆柱螺旋输送器〔2〕通过芯轴〔7〕同心紧固连为一体。
全文摘要
本发明是关于一种纸筋纤维质圆管制品和其制造方法及其成型设备。纸筋纤维质圆管制品的材料采用纸筋纤维、粗填料、细填料、粘结剂、水的混合料，粗填料采用碎木屑、锯木屑等轻质料，细填料采用粘土、黄土，粘结剂采用淀粉和高分子粘结剂。制造方法是将原料混合后，用压力成型机成型为圆管，经烘干、裁切而得到圆管制品。压力成型机采用螺旋挤压式圆管机，所得的圆管可制做烟花外筒、胶纸带芯筒、纱线芯筒等，从而取代纸制圆管。
文档编号D21J3/04GK1056912SQ90105469
公开日1991年12月11日 申请日期1990年5月25日 优先权日1990年5月25日
发明者段有福 申请人:段有福