一种降温段管坯的外径圆周尺寸控制方法与流程

1.本发明涉及烟草降温段挤出生产技术领域，特别涉及一种降温段管坯的外径圆周尺寸控制方法。


背景技术：

2.烟支降温段可以与滤棒复合，对抽吸烟气起到降温的作用，作为新型烟草烟气降温段材料，已经广泛地应用于新型低温不燃烧烟草领域。
3.烟支降温段采用挤塑加工，加热熔融的pla原料，经过挤塑机的挤出芯棒挤出，通过真空腔室内的定径套管冷却定型得到降温段管坯。由于pla降温段管坯有圆柱状管体和设置于管体内的多根辐条组成，由于pla降温段管坯的外壁冷却固化定型速度相对较快，而pla降温段管坯的内部结构比较复杂，冷却成型速度慢，这种内外的冷却固化速度的差异，导致产品外径的圆周尺寸稳定性差，不利于滤嘴的复合加工。当前通过降低挤塑成型速度，在一定程度上改善了产品外径的圆周尺寸稳定性，但是生产效率较低。
4.因此，如何能够在提高生产效率的同时，还能够保证降温段管坯的外径圆周尺寸的稳定性是本领域技术人员亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种降温段管坯的外径圆周尺寸控制方法，不仅能够提高生产效率，还能够保证降温段管坯的外径圆周尺寸的稳定性。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种降温段管坯的外径圆周尺寸控制方法，包括以下步骤：
8.s100：挤出模具的挤出芯棒挤压熔融状态的降温段原料成为降温段管坯，在所述挤出芯棒挤压的过程中，向所述挤出芯棒的中心通道内通入气流，对所述降温段管坯的内部结构进行冷却固化；
9.s200：所述降温段管坯通过拉伸牵引进入真空腔室内的真空定径套管内，开启真空装置，所述真空腔室内的冷却水通过所述真空定径套管与所述降温段管坯的外壁相接触，对所述降温段管坯的外壁进行冷却固化。
10.优选的，所述挤出芯棒的中心通道的直径为0.2mm-2mm。
11.优选的，所述挤出芯棒的中心通道的数量和所述降温段管坯内腔的辐条的数量相同。
12.优选的，所述降温段管坯在所述挤出芯棒内的挤压成型速度为15m/min-40m/min。
13.优选的，所述气流的温度为5℃-15℃，所述气流的流量为1mml/min-100mml/min。
14.优选的，所述真空定径套管的长度为150mm-1000mm。
15.优选的，所述真空腔室内的真空度为-0.15mpa至-0.5mpa。
16.优选的，所述冷却水的水温为10℃-25℃。
17.由以上技术方案可以看出，在进行降温段管坯生产的过程中，首先挤出模具的挤
出芯棒挤压熔融状态的降温段原料成为降温段管坯，在挤出芯棒挤压的过程中，从气流入口处向挤出芯棒的中心通道内通入气流，对降温段管坯的内部结构进行冷却固化，当降温段管坯通过拉伸牵引进入真空腔室内的真空定径套管内后，开启真空装置，真空腔室内的冷却水通过真空定径套管与降温段管坯的外壁相接触，对降温段管坯的外壁进行冷却固化，冷却定型后的降温段管坯最后进入皮带牵引装置内。和现有技术相比，通过上述内外结合的冷却定型方法，不仅能够提高生产效率，还能够保证降温段管坯的外径圆周尺寸的稳定性。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
19.图1为本发明实施例所公开的降温段管坯的外径圆周尺寸控制方法的流程示意图；
20.图2为本发明实施例所公开的挤出定型装置的结构示意图；
21.图3为本发明实施例所公开的挤出模具的正视结构示意图；
22.图4为本发明实施例所公开的挤出模具的剖视结构示意图；
23.图5为本发明实施例所公开的设置有4根辐条的降温段管坯的截面结构示意图；
24.图6为本发明实施例所公开的设置有6根辐条的降温段管坯的截面结构示意图；
25.图7为本发明实施例所公开的设置有8根辐条的降温段管坯的截面结构示意图；
26.图8为本发明实施例所公开的设置有12根辐条的降温段管坯的截面结构示意图。
27.其中，各部件名称如下：
28.100为挤出模具，101为气流入口，200为挤出芯棒，300为真空定径套管，400为降温段管坯，401为辐条。
具体实施方式
29.有鉴于此，本发明的核心在于提供一种降温段管坯的外径圆周尺寸控制方法，不仅能够提高生产效率，还能够保证降温段管坯的外径圆周尺寸的稳定性。
30.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面接合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，请参考图1至图8。
31.请参考图1，本发明实施例所公开的降温段管坯的外径圆周尺寸控制方法，包括以下步骤：s100：挤出模具100的挤出芯棒200挤压熔融状态的降温段原料成为降温段管坯400，在挤出芯棒200挤压的过程中，向挤出芯棒200的中心通道内通入气流，对降温段管坯400的内部结构进行冷却固化；s200：降温段管坯400通过拉伸牵引进入真空腔室内的真空定径套管300内，开启真空装置，真空腔室内的冷却水通过真空定径套管300与降温段管坯400的外壁相接触，对降温段管坯400的外壁进行冷却固化。
32.在进行降温段管坯400生产的过程中，首先挤出模具100的挤出芯棒200挤压熔融状态的降温段原料成为降温段管坯400，在挤出芯棒200挤压的过程中，从气流入口101处向
挤出芯棒200的中心通道内通入气流，对降温段管坯400的内部结构进行冷却固化，当降温段管坯400通过拉伸牵引进入真空腔室内的真空定径套管300内后，开启真空装置，真空腔室内的冷却水通过真空定径套管300与降温段管坯400的外壁相接触，对降温段管坯400的外壁进行冷却固化，冷却定型后的降温段管坯400最后进入皮带牵引装置500内。和现有技术相比，通过上述内外结合的冷却定型方法，不仅能够提高生产效率，还能够保证降温段管坯400的外径圆周尺寸的稳定性。
33.本发明实施例对挤出芯棒200的具体结构不进行限定，只要满足本发明使用要求的结构均在本发明的保护范围之内。
34.为了优化上述实施例，本发明实施例所公开的挤出芯棒200的中心通道的直径为0.2mm-2mm；
35.其中，挤出芯棒200的中心通道的数量和降温段管坯400内腔的辐条401的数量相同。
36.本发明实施例对降温段管坯400的内腔的辐条401设置数量不进行具体限定，只要满足本发明使用要求的结构均在本发明的保护范围之内。
37.为了优化上述实施例，本发明实施例所公开的降温段管坯400的内部辐条401的设置数量可以为4个，可以为6个，可以为8个，可以为10个，也可以为12个，只要满足本发明使用要求的结构均在本发明的保护范围之内，相应的，挤出芯棒200的中心通道的设置数量也对应设置为4个，6个，8个，10个，12个。
38.请参考图4至图7，图4为降温段管坯400的内腔设置4个辐条401的截面结构图，图5为降温段管坯400的内腔设置6个辐条401的截面结构图，图6为降温段管坯400的内腔设置8个辐条401的截面结构图，图7为降温段管坯400的内腔设置12个辐条401的截面结构图，对于上述不同的降温段管坯400需要对应不同的挤出模具，其中以挤出6个辐条401的降温段管坯400为例，其挤出模具的具体结构请参考图2至图3。
39.请具体参考图2至图3，挤出模具100和挤出芯棒200之间的间隙形成降温段管坯400的管壁，挤出模具100的内径尺寸决定了降温段管坯400的外径尺寸。
40.其中，挤出芯棒200上设置有6个形成辐条401的挤出腔，在每一个挤出腔内均设置有一个气流通道，当气流从气流入口101进入，通过气流通道时，可以带动辐条401内部的热量，使得辐条401快速降温冷却固化，同时气流的通过还可以防止辐条401间的粘连。
41.本发明对气流的温度和流量不进行具体限定，只要满足本发明使用要求的结构均在本发明的保护范围之内。
42.作为优选实施例，本发明实施例所公开的气流的温度优选设置为5℃-15℃，气流的流量优选设置为1mml/min-100mml/min。
43.经过挤出芯棒200挤出的降温段管坯400进入真空定径腔室的真空定径套管300内部，本发明实施例对真空定径套管300的长度不进行具体限定，只要满足本发明使用要求的结构均在本发明的保护范围之内。
44.为了优化上述实施例，本发明实施例所公开的真空定径套管300的长度优选为150mm-1000mm。
45.本发明实施例对真空腔室内的真空度和冷却水的水温不进行具体限定，只要满足本发明使用要求的结构均在本发明的保护范围之内。
46.为了优化上述实施例，本发明实施例所公开的冷却水的水温为10℃-25℃。
47.其中，真空定径套管300上还开设有多个通槽，本发明实施例对通槽的槽宽，和任意相邻两个通槽之间的距离不进行限定，只要满足本发明使用要求的结构均在本发明的保护范围之内。
48.在真空的作用下，冷却水从真空腔室内通过通槽和降温段管坯400的外壁相接触，使得降温段管坯400的外壁紧贴定径套管的内壁，真空腔室内的冷却水与降温段管坯400的外壁相接触，使得降温段管坯400不断的冷却固化。
49.本发明分别通过下面六个具体实施例进行详细阐述说明。
50.实施例1：
51.作为本发明的第1实施例，本发明实施例对辐条401为6个的降温段管坯400进行挤压成型，其中在本发明的第1实施例中，将真空定径套管300的直径设置为6.8mm，长度设置为150mm，将冷却水的温度设置为9℃-11℃，当降温段管坯400在牵引的作用下运行正常后，启动真空系统，调节真空腔室内的真空度压力为-0.2mpa，同时控制气流的速度为5ml/s，控制气流的温度为5℃-6℃，控制挤出芯棒200挤压成型速度为15m/min。
52.通过上述方法挤压的降温段管坯400，取10支切断的降温段管坯400的样品，通过滤棒检测仪器进行检测，其中检测的降温段管坯400的外径的圆周尺寸的平均值为21.33mm，变异系数为0.124％，圆度平均值为0.32、变异系数为2.148％，均符合滤嘴生产的圆周长、圆度尺寸稳定性要求。
53.实施例2：
54.作为本发明的第2实施例，本发明实施例对辐条401为6个的降温段管坯400进行挤压成型，其中在本发明的第2实施例中，将真空定径套管300的直径设置为6.9mm，长度设置为500mm，将冷却水的温度设置为14℃-16℃，当降温段管坯400在牵引的作用下运行正常后，启动真空系统，调节真空腔室内的真空度压力为-0.25mpa，同时控制气流的速度为5ml/s，控制气流的温度为9℃-10℃，控制挤出芯棒200挤压成型速度为17m/min。
55.通过上述方法挤压的降温段管坯400，取10支切断的降温段管坯400的样品，通过滤棒检测仪器进行检测，其中检测的降温段管坯400的外径的圆周尺寸的平均值为21.66mm、变异系数为0.084％，圆度平均值为0.316、变异系数为1.218％，均符合滤嘴生产的圆周长、圆度尺寸稳定性要求。
56.实施例3：
57.作为本发明的第3实施例，本发明实施例对辐条401为6个的降温段管坯400进行挤压成型，其中在本发明的第3实施例中，将真空定径套管300的直径设置为7.35mm，长度设置为800mm，将冷却水的温度设置为19℃-21℃，当降温段管坯400在牵引的作用下运行正常后，启动真空系统，调节真空腔室内的真空度压力为-0.35mpa，同时控制气流的速度为5ml/s，控制气流的温度为12℃-13℃，控制挤出芯棒200挤压成型速度为20m/min。
58.通过上述方法挤压的降温段管坯400，取10支切断的降温段管坯400的样品，通过滤棒检测仪器进行检测，其中检测的降温段管坯400的外径的圆周尺寸的平均值为23.08mm、变异系数为0.092％，圆度平均值为0.298、变异系数为2.254％，均符合滤嘴生产的圆周长、圆度尺寸稳定性要求。
59.实施例4：
60.作为本发明的第4实施例，本发明实施例对辐条401为6个的降温段管坯400进行挤压成型，其中在本发明的第4实施例中，将真空定径套管300的直径设置为7.42mm，长度设置为1000mm，将冷却水的温度设置为19℃-21℃，当降温段管坯400在牵引的作用下运行正常后，启动真空系统，调节真空腔室内的真空度压力为-0.3mpa，同时控制气流的速度为45ml/s，控制气流的温度为15℃-16℃，控制挤出芯棒200挤压成型速度为20m/min。
61.通过上述方法挤压的降温段管坯400，取10支切断的降温段管坯400的样品，通过滤棒检测仪器进行检测，其中检测的降温段管坯400的外径的圆周尺寸的平均值为23.31mm、变异系数为0.152％，圆度平均值为0.305、变异系数为2.276％，均符合滤嘴生产的圆周长、圆度尺寸稳定性要求。
62.实施例5：
63.作为本发明的第5实施例，本发明实施例对辐条401为6个的降温段管坯400进行挤压成型，其中在本发明的第5实施例中，将真空定径套管300的直径设置为6.9mm，长度设置为600mm，将冷却水的温度设置为23℃-25℃，当降温段管坯400在牵引的作用下运行正常后，启动真空系统，调节真空腔室内的真空度压力为-0.48mpa，同时控制气流的速度为50ml/s，控制气流的温度为14℃-15℃，控制挤出芯棒200挤压成型速度为25m/min。
64.通过上述方法挤压的降温段管坯400，取10支切断的降温段管坯400的样品，通过滤棒检测仪器进行检测，其中检测的降温段管坯400的外径的圆周尺寸的平均值为19.95mm、变异系数为0.184％，圆度平均值为0.311、变异系数为1.276％，均符合滤嘴生产的圆周长、圆度尺寸稳定性要求。
65.实施例6：
66.作为本发明的第6实施例，本发明实施例对辐条401为6个的降温段管坯400进行挤压成型，其中在本发明的第6实施例中，将定径套管的直径设置为6.35mm，长度设置为450mm，将冷却水的温度设置为21℃-23℃，当降温段管坯400在牵引的作用下运行正常后，启动真空系统，调节真空腔室内的真空度压力为-0.28mpa，同时控制气流的速度为65ml/s，控制气流的温度为11.5℃-12.5℃，控制挤出芯棒200挤压成型速度为35m/min。
67.通过上述方法挤压的降温段管坯400，取10支切断的降温段管坯400的样品，通过滤棒检测仪器进行检测，其中检测的降温段管坯400的外径的圆周尺寸的平均值为19.92mm、变异系数为0.384％，圆度平均值为0.289、变异系数为1.683％，均符合滤嘴生产的圆周长、圆度尺寸稳定性要求。
68.实施例7：
69.作为本发明的第7实施例，本发明实施例对辐条401为12个的降温段管坯400进行挤压成型，其中在本发明的第7实施例中，将定径套管的直径设置为6.9mm，长度设置为260mm，将冷却水的温度设置为15℃-17℃，当降温段管坯400在牵引的作用下运行正常后，启动真空系统，调节真空腔室内的真空度压力为-0.45mpa，同时控制气流的速度为85ml/s，控制气流的温度为9.5.5℃-10.5℃，控制挤出芯棒200挤压成型速度为37m/min。
70.通过上述方法挤压的降温段管坯400，取10支切断的降温段管坯400的样品，通过滤棒检测仪器进行检测，其中检测的降温段管坯400的外径的圆周长的平均值为21.67mm、变异系数为0.186％，圆度平均值为0.295、变异系数为2.542％，均符合滤嘴生产的圆周长、圆度尺寸稳定性要求。
71.实施例8：
72.作为本发明的第8实施例，本发明实施例对辐条401为12个的降温段管坯400进行挤压成型，其中在本发明的第8实施例中，将定径套管的直径设置为7.48mm，长度设置为380mm，将冷却水的温度设置为13℃-15℃，当降温段管坯400在牵引的作用下运行正常后，启动真空系统，调节真空腔室内的真空度压力为-0.48mpa，同时控制气流的速度为85ml/s，控制气流的温度为7.5℃-18.5℃，控制挤出芯棒200挤压成型速度为38m/min。
73.通过上述方法挤压的降温段管坯400，取10支切断的降温段管坯400的样品，通过滤棒检测仪器进行检测，其中检测的降温段管坯400的外径的圆周尺寸的平均值为23.47mm、变异系数为0.145％，圆度平均值为0.307、变异系数为1.385％，均符合滤嘴生产的圆周长、圆度尺寸稳定性要求。
74.进一步地，对实施例1-8的降温段样品，分别任取10支置于塑料密封袋，在室温20
±
1℃，空气湿度为65
±
5％的恒温恒湿环境中存放，每隔一段时间检测其圆周长(mm)/圆度变化，得到其平均值结果如下。
[0075][0076][0077]
模拟烟草滤嘴的存放环境条件，通过对实施例1-8的降温段样品进行定期的常规检测其圆周尺寸，圆度，发现其圆周尺寸，圆度尺寸参数稳定，进一步的说明通过对降温段挤出型坯进行内外结合的冷却定型方法，得到圆周尺寸稳定的降温段产品，得有益的技术效果。
[0078]
在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0079]
除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的
普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0080]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。