专利名称：从成卷坯纸制作成单张色纸的自动加工工艺及流水线装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种染纸的自动化工艺及其流水线装置，尤其是一种将成卷的白色坯纸经染色、烘干、切纸后制成单张色纸的自动化加工工艺及其自动化流水生产线装置。
染纸业是一种古老的工业，传统的染纸属于落后的手工业，工人们在工作环境极差的作坊里用简陋的工具将一张张纸手工涂刷成大红纸或其它色纸，产品质量不稳定，生产效率低下，产量无法提高。并且由于使用明火对色纸进行烘干，极易发生火灾事故。
数十年来，国内各地虽多次研制各类染纸机械来替代原有的手工流程操作，但均无法达到预期的实用效果，首先无法实现从原料(成卷坯纸)到成品(单张色纸)在一条流水线上完成；其次纸张从上色后到送往烘房的过程中会卷边、褶皱，使成品率下降；纸张在烘房内会因蒸汽冷凝回滴而使纸面出现色渍，影响质量。
本发明的目的在于提供一种从成卷坯纸制作成单张色纸的自动加工工艺以及为实施该工艺而专们设计的自动化流水线生产装置，使之能实现从成卷的白色坯纸到制成单张色纸在一条流水线上完成，使成品纸无褶皱、无卷边、色泽均匀，提高生产效率及产品质量，并可避免火灾隐患。
本发明的目的是用下述技术方案来实现的
一、从成卷坯纸制作成单张色纸的自动加工工艺采用下列步骤完成1.将成卷的白色坯纸经导向装置绕在染色机的主动转动辊上，经过张力机构对纸进行张力调整后，使坯纸通过主动旋转的带液辊，带液辊将从染液槽中带出液面的染液涂布在坯纸面上进行上色，然后以非接触使纸上染液涂布均匀的方式，使坯纸上的染液趋于均匀，形成半成品色纸。该染液涂布均匀的方式可以是将压缩空气从一与纸面不接触的刀口状的口子中吹出，吹向纸面，将纸面上的染液吹匀；2.经过传动系统驱动，将半成品色纸运送到输送帘子，再由输送帘子送入烘房；3.纸张进入烘房后平铺在烘房内最上面的第一层输送帘子上，随第一层输送帘子运送到烘房另一头后，自动下降到第二层输送帘子，随之运行到烘房入口这一头，再自动下降到第三层，以此类推，形成以平铺S型烘干的运行方式，直到最下面一层。已烘干的半成品色纸从与烘房入口相对的另一头出口出去，进入切纸机；4.进入切纸机的纸由拖动装置拖入切纸区，并由固定不动的底刀和以特定转速旋转的上刀进行切纸，再由拖动装置带出切纸区后，由收纸装置将切好的单张成品色纸码放整齐。
二、为实施从成卷坯纸制作成单张色纸的自动加工工艺而专门设计的自动化流水线生产装置包括由同一台控制箱自动控制运行速度的顺序四个部分1.染色机安装在流水线的起始部位，主要包括在纸的前进方向依次设置的导向机构、主动辊、张力机构、带液辊、染液槽及风刀。带液辊主动旋转，并有一部分浸在装有染液的染液槽中，风刀不与纸面接触，其面对纸面开有一可使压缩空气从中吹向纸面的刀口状的口子；2.输送帘子安装在染色机的出口后面，输送帘子的两边为两条传动链条，将链条的内侧销子延长，每隔一定间距在销子上活套一根空心管子；3.安装在输送帘子前方的烘房烘房内平放着若干奇数层的输送帘子，各层输送帘子间相隔一定距离，烘房的顶部铺有保温层，烘房装有自动控温的柴油燃烧机；4.安装在烘房出口处的切纸机该切纸机按纸的前进方向依次设置有将纸拖入切纸区的拖纸机构，由固定不动的底刀和以特定转速旋转的上刀组成的切纸机构，将纸拖出切纸区的拖纸机构及接收并将成品纸码放整齐的收纸机构，切纸机位于流水线的终了部分。
本发明工艺及装置可将成卷的白色坯纸在由染色机、输送帘子、烘房及切纸机组成的自动流水线装置上，通过自动染色、烘干及切纸工艺制成单张成品色纸，实现了染纸业的自动化流水线生产，彻底改变了传统的落后的作坊式手工操作，从根本上改善了生产环境、提高生产效率和产量。
由于在本发明染色工艺中，由带液辊将染液涂布在坯纸面上后形成的半成品色纸，在继续前进时经过风刀装置，可将纸面上的染液吹均匀，保证了成品色纸的色泽均匀。
本发明在半成品色纸输送和烘干过程中均是平铺在专门设计的输送帘子上，因此能使半成品纸保持平坦、不卷边、不褶皱，使成品色纸保持平整，保障了产量的质量。
本发明在烘房内不是用传统的明火来烘干色纸，而是用自动控温的柴油燃烧机，其热量是由热辐射传递，既能使烘房内保持生产工艺所要求的最佳温度，又能使生产车间见不到明火，消除了失火隐患。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明
图1是本发明自动流水线装置实施例的结构示意2是本发明自动流水线装置的生产流程中，I.成卷坯纸II.染色机III.输送帘子IV.烘房V.切纸机VI.单张成品色纸1、2、3、7、12.导辊4.张力架5.带液辊6.染液槽8.风刀9.橡胶毯10.柴油燃烧机11.隔板13.托板14、15、18、19.拖辊16.底刀17.上刀20.接纸笼21.接纸槽图1所示的本发明自动加工流水线由染色机II、输送帘子III、烘房IV及切纸机V四部分顺序组成，染色机II位于流水线的起始部位，切纸机位于流水线的终了部位。该四部分的运行速度由同一台控制箱自动控制，以保证各部分之间的差速运动或同步运行。除输送帘子III外，全机同步运行。
将成卷的白色坯纸在图1所示的加工流水线上按图2所示的流程制成单张色纸，其过程如下1、染料配制(1)用硫酸铝和氢氧化钠按比例制成木膏；(2)把木膏和多种酸性染料及其他辅助原料按比例混合、搅拌，制成染料待用。
2、烘房预热(1)打开油桶闸阀开关；(2)打开柴油燃烧机开关，由于有控温装置，当烘房内温度上升到预设温度时，燃烧机自动关闭。
3、将成卷的白色坯纸I抬上搁架。
4、把染料注入染液槽6中。
5、开机。
6、引纸通过手工操作，把坯纸退绕后进入染色机II，经相隔一定间距的导辊1、2后产生一定张力，导辊1、2除了可使纸不任意下垂，起导向作用外，还可通过产生张力将纸拉平整，然后在主动传动的辊3拖动下，进入张力架4，通过调节张力架4的倾斜角度，可改变坯纸的张力，调整纸的松紧程度，还可改变纸相对于带液辊5的包角。
7、上色主动旋转的带液辊5有一部分浸在装有染液的染液槽6中，可将从染液槽6中带出的染液通过与坯纸的逆向相对运动均匀涂布到经过带液辊5的坯纸上进行上色。带液辊5可为一根，也可为若干根，制作带液辊的材料不限。此后已着色的坯纸以45-50米/分钟的速度继续前进，经导辊7后通过风刀8，以非接触使纸上染液涂布均匀的方式，使坯纸上的染液趋于均匀。风刀8不与纸接触，在本实施例中风刀8为一长形中空腔体，沿轴线方向在壁腔出口处开一刀口，风刀口隔距可为1.1-1.3毫米。在径向的一侧通入压缩空气，压缩空气经腔体从刀口吹出，将半成品色纸上的染液吹匀。
8、继续手工引纸，将湿的半成品色纸附在橡胶毯9上。
9、橡胶毯9由传动系统驱动而主动循环前进，将附在其上的半成品色纸运送到输送帘子III。输送帘子的左右两边为两条传动链条，本实施例是将链条的内侧销子延长，每隔一定间距在销子上活套一根空心铝合金管子。也可以不用链条上的销子，而是在链条上焊接突出物来支撑空心管，或以其它材料的管子或棒材代替铝合金管等。输送帘子III的运行速度为纸张运行速度的1.3倍。
10、半成品色纸随输送帘子前进至输送帘子另一头后自由下落。
11、纸张经输送帘子III送入烘房IV，此时输送帘子III与烘房IV之间的湿的半成品纸必须保持一定的松驰度。烘房IV内平放着若干奇数层输送帘子，各层输送帘子间相隔一定的间距。每层输送帘子的结构均与上述输送帘子III的结构相同。半成品色纸进入烘房后，便平铺在第一层输送帘子上，然后以平铺式S型烘干的运行方式，依次从上到下通过各层输送帘子后，从烘房入口相对应的另一头出口出去。奇数层的输送帘子可保证纸张从入口进，出口出。烘房装有自动控温的柴油燃烧机10，烘房内的隔板11将柴油燃烧机10产生的火焰与上层隔开，避免了纸张直接遇明火，又能将热量以热辐射形式向上层传递。烘房的顶部由两种材料构成。即先铺一层木板，再在木板上铺一层造纸毛毯，以使其保温。纸张从进烘房到出烘房的时间由车速控制在1分钟以内，烘房内温度控制在100℃以内。
12、已烘干的半成品色纸从烘房出来后，经导辊12进入切纸机V。由主动辊15和被动辊14组成的一对拖动辊将铺在托板13上的纸拖入切纸区，由固定不动的底刀16和以特定转速旋转的上刀17组成的切纸机构进行切纸，上刀的刀刃线与拖辊轴线平行，底刀刀刃线与拖辊轴线可有1度以内的偏差。上刀17的转速由成品纸的宽度确定，当纸的速度一定时，纸越宽，上刀17的转速越低。
13、切下的纸由安装在切纸机构后方的由拖辊18、19组成的拖纸机构将其带出切纸区后，由收纸机构接收码好。收纸机构由安装在拖辊18、19后面的转动着的接纸笼20及接纸笼下面的收纸槽21组成。接纸笼20的转速与出纸速度相匹配，它上面的夹子握持从切纸区出来的纸，将其带到收纸槽21。接纸笼20继续转动，在凸轮控制下松开夹子，纸张下落，被收纸槽21接住。收纸槽21由曲柄连杆机构带动，可前后往复移动，保证了单张成品色纸VI在收纸槽21中码放整齐。从而完成从成卷坯纸制作成单张色纸的自动流水线生产过程。
本实施例中的动力装置为由马达通过皮带轮、变速箱带动运动部分运转或由机械传动系统驱动，循环前进。
本发明在生产第一张色纸时，需手工引纸进橡胶毯、烘房及切纸机，以后只要成卷坯纸不断，就不需手工操作，而由流水线自动完成，工人只需负责生产线的巡视和监控。
本发明工艺及设备适用于南方纸、北方纸进行单面染色，包括单胶、有光书写纸及再生复制纸。
权利要求
1.一种从成卷坯纸制作成单张色纸的自动加工工艺，其特征在于该加工工艺采用下列步骤①将成卷的白色坯纸(I)经导向装置绕在染色机(II)的主动转动辊(3)上，经过纸的张力调整后使坯纸通过主动旋转的带液辊(5)，带液辊(5)将从染液槽(6)中带出液面的染液涂布在坯纸面上进行上色，然后以非接触使纸上染液涂布均匀的方式使坯纸上的染液趋于均匀，形成半成品色纸；②经过传动系统驱动，将半成品色纸送到输送帘子(III)，经输送帘子(III)送入烘房(IV)；③纸张进入烘房后，在烘房的若干层输送帘子上，以平铺式S型烘干的运行方式将半成品色纸烘干后，从烘房的出口出去，进入切纸机(V)；④进入切纸机(V)的纸由拖动装置拖入切纸区，并由固定不动的底刀(16)和以特定转速旋转的上刀(17)进行切纸，再由拖动装置带出切纸区后，由收纸装置将切好的单张成品色纸码放整齐。
2.根据权利要求1所述的从成卷坯纸制作成单张色纸的自动加工工艺，其特征在于所述的非接触使纸上染液涂布均匀的方式是将压缩空气从一与纸面不接触的刀口状的口中吹出，吹向纸面，使纸面上的染液趋于均匀。
3.根据权利要求1所述的从成卷坯纸制作成单张色纸的自动加工工艺，其特征在于所述的在烘房内以平铺式S型烘干的运行方式是纸张进入烘房后，平铺在烘房内最上面的第一层输送帘子上，随第一层输送帘子运行到烘房另一头后，自动下降到第二层输送帘子，随之运行到烘房入口这一头，再自动下降到第三层，以此类推，直到最下面一层，已烘干的半成品色纸从与烘房入口相对的另一头出口出去。
4.根据权利要求1所述的从成卷坯纸制作成单张色纸的自动加工工艺，其特征在于切纸机(V)的上刀(17)的转速由成品纸的宽度确定，当纸的速度一定时，纸越宽，上刀(17)的转速越低。
5.根据权利要求1所述的从成卷坯纸制作成单张色纸的自动加工工艺的流水线装置，其特征在于该流水线由染色机(II)、输送帘子(III)、烘房(IV)及切纸机(V)四部分顺序组成，并由同一台控制箱自动控制四部分的运行速度；染色机(II)主要包括在纸的前进方向依次设置的导向机构、主动辊(3)、张力机构、带液辊(5)、染液槽(6)及风刀(8)，带液辊(5)主动旋转，并有一部分浸在装有染液的染液槽(6)中，风刀(8)不与纸面接触，其面对纸面开有一可使压缩空气从中吹向纸面的刀口状的口子；输送帘子(III)的两边为两条传动链条，将链条的内侧销子延长，每隔一定间距在销子上活套一根空心管子；烘房(IV)内平放着若干奇数层输送帘子，各层输送帘子间相隔一定距离，烘房的顶部铺有保温层，烘房装有自动控温的柴油燃烧机；切纸机(V)按纸的前进方向依次设置有将纸拖入切纸区的拖纸机构，由固定不动的底刀(16)和以特定转速旋转的上刀(17)组成的切纸机构，将纸拖出切纸区的拖纸机构及接收并将成品纸码放整齐的收纸机构。
6.根据权利要求5所述的从成卷坯纸制作成单张色纸的自动加工工艺的流水线装置，其特征在于所述的染色机(II)中设置的导向机构为若干支相隔一定间距并能使坯纸绕在其上的导辊，导辊(1)、(2)安装在主动辊(3)的前面，导辊(7)安装在染液槽(6)的后面，所述的张力机构为安装在主动辊(3)与带液辊(5)之间的张力架(4)，张力架(4)的倾斜角度可以改变。
7.根据权利要求5所述的从成卷坯纸制作成单张色纸的自动加工工艺的流水线装置，其特征在于在染色机(II)中的导辊(7)的前方铺有橡胶毯(9)，染色后的半成品色纸经导辊(7)上行并附着在橡胶毯(9)上。
8.根据权利要求5所述的从成卷坯纸制作成单张色纸的自动加工工艺的流水线装置，其特征在于在染色机(II)中的导辊(7)与橡胶毯(9)之间安装有风刀(8)，所述的风刀(8)为一长形中空腔体，沿轴线方向在壁腔出口处开一刀口，在径向的一侧通入压缩空气，压缩空气可从刀口吹出。
9.根据权利要求5所述的从成卷坯纸制作成单张色纸的自动加工工艺的流水线装置，其特征在于所述的切纸机(V)中的拖纸机构为由主动拖辊(15)和被动拖辊(14)组成的安装在切纸机构前方的一对拖动辊，以及由主动拖辊(18)和被动拖辊(19)组成的安装在切纸机构后方的一对拖动辊。
10.根据权利要求5所述的从成卷坯纸制作成单张色纸的自动加工工艺的流水线装置，其特征在于所述的收纸机构为安装在拖辊(18)、(19)后面的转动着的接纸笼(20)及接纸笼(20)下面的收纸槽(21)，收纸槽(21)由曲柄连杆机构带动，可前后往复移动。
全文摘要
一种从成卷坯纸制作成单张色纸的自动加工工艺及其流水线装置,是通过由同一台控制装置自动控制的染色机、输送帘子、烘房和切纸机组成的流水线进行自动染色、烘干、切纸工艺,实现制出成品单张色纸。该装置具有专门设计的非接触式使纸上染液涂布均匀的风力结构及输送帘子,并以独特的自动上色方法和平铺式S型烘干的运行方式来保障成品色纸色泽均匀、平整、无褶皱。本发明自动化流水线生产提高了生产效率,保证了产品的成品率。
文档编号D21H19/36GK1261117SQ99127150
公开日2000年7月26日 申请日期1999年12月30日 优先权日1999年12月30日
发明者石玉炳 申请人:石玉炳