本發(fā)明涉及制管技術(shù),具體說是一種熱壓塑化復(fù)合管的制管方法。
背景技術(shù):
目前市場(chǎng)軟包裝膜生產(chǎn)、造紙、有色冶金、紡織等卷材生產(chǎn)過程和成品卷制所用管材,主要由牛皮紙、紗管紙等先分切成帶狀再在專用卷制機(jī)上涂膠后連續(xù)卷制成各種規(guī)格管,并依設(shè)計(jì)規(guī)格切斷成一定長(zhǎng)度后進(jìn)入烘干房進(jìn)行烘干定型,定型后再依客戶要求進(jìn)行不同長(zhǎng)度切斷,并用膠水對(duì)切斷端口進(jìn)行研磨封塵處理后,包裝送客戶使用。如果客戶要求生產(chǎn)的管材表面光潔及無(wú)縫,那么還需把烘干定型后的管材進(jìn)行表面研磨和打蠟拋光作業(yè)后,再分切封端后,包裝送客戶使用。
采用紙質(zhì)卷制而成的管體,因紙質(zhì)及卷制等條件限制,主要存在如下缺點(diǎn):
?用紙量占總重量的70%左右,依華南理工大學(xué)制漿造紙工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室沈文浩,陳小泉,劉煥彬三人在現(xiàn)代工業(yè)第27卷增刊(2)上發(fā)表的“制漿造紙工業(yè)能耗統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立”:制漿造紙噸能耗高達(dá)1.5噸標(biāo)準(zhǔn)煤和超過100立方米以上用水,被列入我國(guó)強(qiáng)制性能耗限額標(biāo)準(zhǔn)的四大能耗產(chǎn)業(yè),而全國(guó)2015年僅前五大紙管紙生產(chǎn)企業(yè)匯勝集團(tuán)、山東世紀(jì)陽(yáng)光等就生產(chǎn)紙管紙超過100萬(wàn)噸,依以上耗用標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算就需耗用標(biāo)準(zhǔn)煤150萬(wàn)噸和1億立方米(洞庭湖178億立方米)。
?卷制過程中存在約1mm寬間隙,影響高端卷膜使用,每卷浪費(fèi)10米以上,高端用戶目前采用進(jìn)行拋光涂樹脂解決這個(gè)間隙問題,但成本要提高30%以上。
?抗壓強(qiáng)度不夠高,目前國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)化管標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)徑76mm,壁厚17mm,要求徑向壓力大于1800N,遠(yuǎn)達(dá)不到超高抗壓管標(biāo)準(zhǔn)2300N以上徑向抗壓力,造成軟薄膜在卷制包裝時(shí),常因卷制過程中管材受壓收縮,從而導(dǎo)致卷膜產(chǎn)生皺折,皺折影響使用而浪費(fèi)卷膜,但高強(qiáng)度管材目前只能進(jìn)口。
④循環(huán)使用價(jià)值不高,因?yàn)榧埖奈暂^好,紙管用過一次后因吸水即變軟,同時(shí),紙管生產(chǎn)時(shí)各廠家內(nèi)外表面尺寸差異較大,目前大多采取一次用完后即作廢品回收,但紙管在卷制過程中需加入大量膠水等,對(duì)造紙品質(zhì)及成本均有不良影響,故造紙廠亦不太愿意回收。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題,本發(fā)明的目的是提供一種工藝簡(jiǎn)單、有效降低環(huán)境污染且品質(zhì)高端的全自動(dòng)化的制造方法。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種熱壓塑化復(fù)合管的制管方法,其特點(diǎn)是其特征在于,包括如下制造步驟:
(1)施蠟混合:按照制管品類要求,按質(zhì)量比選取原料,搭配石蠟,進(jìn)行混合均勻;
(2)螺旋輸送:將混合后的原料利用螺旋輸送機(jī)輸送到制管機(jī)前的預(yù)熱管中;
(3)預(yù)熱輸送:混合料在預(yù)熱管內(nèi)預(yù)熱至100°左右后螺旋輸送至制管機(jī)料倉(cāng)內(nèi);
(4)撥動(dòng)入料:?jiǎn)?dòng)制管機(jī)的電機(jī)后,入料撥桿或撥片在電機(jī)帶動(dòng)下,撥動(dòng)料倉(cāng)中原料落入到制管入料腔;
(5)下壓入模:落料的同時(shí),制管入料腔內(nèi)的壓頭往復(fù)下壓,以將原料不斷地?cái)D入到模具內(nèi);
(6)塑化成型:加熱模具,使原料在高熱的模具作用下開始塑化成型,并隨著壓頭的不斷壓下而從模具的出口端擠出;
(7)導(dǎo)向輸出:擠出的成型管在內(nèi)軸導(dǎo)向裝置和托管調(diào)密裝置作用下,在內(nèi)軸導(dǎo)向裝置中步進(jìn)下行;
(8)切斷老化:當(dāng)擠出的成型管管長(zhǎng)達(dá)到設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí),切斷機(jī)構(gòu)啟動(dòng)將成型管切斷,切斷后的成型管通過取管機(jī)構(gòu)取出放到輸送帶上集中轉(zhuǎn)入老化倉(cāng)內(nèi)老化24小時(shí)以上,確保成型管完全塑化;
(9)表面處理:在老化后的成型管的內(nèi)外表面貼上???,然后在表面涂調(diào)色水性膩?zhàn)舆M(jìn)行防水性、防靜電以及顏色管理處理;
(10)裁斷包裝:將表面處理好后的成型管依要求進(jìn)行裁斷、加臘,然后進(jìn)行斷面磨礪后依標(biāo)包裝入庫(kù)存。
優(yōu)選地,所述步驟(3)中預(yù)熱輸送包括子母管流動(dòng)熱源預(yù)熱和螺旋輸送,使進(jìn)入制管入料腔的原料溫度保持在100°,確保熱壓塑化的效率提升。
優(yōu)選地,所述步驟(5)中的壓頭是通過液壓站的液壓缸帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)下壓或返回的,電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí),液壓站的電機(jī)同步啟動(dòng),油缸依設(shè)定好的壓力和設(shè)定好的程序開始作業(yè),油缸推動(dòng)壓頭下壓,壓頭在下壓過程中將原料擠入到模具內(nèi),壓頭達(dá)到下限位時(shí)返回,返回到上限位時(shí)再次將原料下壓進(jìn)入模具,所述壓頭的下壓或返回均為2-5秒。
優(yōu)選地,所述制管機(jī)設(shè)有兩個(gè)制管入料腔,每個(gè)制管入料腔中包含有一個(gè)壓頭及高溫模具,所述液壓站對(duì)應(yīng)每個(gè)制管入料腔設(shè)有一個(gè)液壓缸,當(dāng)其中一個(gè)液壓缸帶動(dòng)壓頭下壓時(shí),另一個(gè)液壓缸帶動(dòng)另一個(gè)壓頭返回。
優(yōu)選地,所述步驟(6)中的模具包括有3-6°角及1.1-1.2變徑比的變徑內(nèi)軸和外管,工作時(shí)在內(nèi)徑和外管中均采用通電加熱,使模具的溫度保持在180°-210°之間。
優(yōu)選地,所述步驟(6)中逐步塑化成型后的成型管需在模具內(nèi)保壓130s左右,才隨著壓頭的不斷壓下而從模具的出口端擠出,保證塑化比較徹底。
優(yōu)選地,所述壓頭的內(nèi)外徑設(shè)計(jì)成臺(tái)階狀,壓頭每次下擠到極限位置為模具變徑上方0.5mm處,在壓頭返回時(shí)留下反向胚形,所述反向胚形確保了下一批料在壓入時(shí)和此組料之間有4-6mm的錯(cuò)位聯(lián)接,增加了聯(lián)接力。
優(yōu)選地,所述模具的內(nèi)模設(shè)有分段線割的內(nèi)排氣縫,所述模具的外模設(shè)有與內(nèi)模的內(nèi)排氣縫形成錯(cuò)位的外排氣縫,壓頭在下壓過程中通過所述內(nèi)排氣縫和外排氣縫進(jìn)行排氣。
優(yōu)選地,所述步驟(7)中的導(dǎo)向輸出包含有以下子步驟:
①內(nèi)軸導(dǎo)向:通過內(nèi)軸導(dǎo)向裝置的可移動(dòng)內(nèi)軸與模具內(nèi)模對(duì)接,使從模具的出口端擠出的塑化成型管進(jìn)入該內(nèi)軸導(dǎo)向裝置中步進(jìn)下行;
②托管步出:托管調(diào)密裝置設(shè)置在成型管的輸出頭部,托管調(diào)密裝置的托板拖住該成型管,隨成型管的輸出,托板和塑化成型管輸出同步下行。
優(yōu)選地,所述步驟(9)中的表面處理包含有以下子步驟:
①內(nèi)軸貼紙:在可擴(kuò)軸2-3mm的內(nèi)軸裝置表面貼上牛卡紙,然后在??埍砻嫱可霞埞苣z,接著將該內(nèi)軸裝置送入熱壓塑化管內(nèi),最后進(jìn)行擴(kuò)軸并在定型后抽出內(nèi)軸裝置,實(shí)現(xiàn)將??堎N于熱壓塑化管的內(nèi)壁;
②外管卷紙:在卷管機(jī)上鋪??埐⑼可霞埞苣z,然后將內(nèi)軸貼紙后的熱壓塑化管置于該卷管機(jī)上進(jìn)行卷紙,外管卷2-4層???;
③填平縫隙:用水性膩?zhàn)釉诰砑埖耐瑫r(shí)對(duì)卷紙后表面會(huì)形1mm左右的縫隙進(jìn)行填充拌平;
④表面涂料:用調(diào)色水性膩?zhàn)釉诰砑埖谋砻嫱苛霞s2-5μm后風(fēng)干磨光。
本發(fā)明的有益效果是:
(1)本發(fā)明的制造方法采用了自動(dòng)填料連續(xù)熱壓成型的生產(chǎn)工藝,使生產(chǎn)效率比現(xiàn)有的提高了5倍以上,而且生產(chǎn)過程中減少用紙和造紙過程中的大量能耗損耗和污水排放,從而大大降低生產(chǎn)成本;
(2)可連續(xù)成型生產(chǎn)(即理論上可生產(chǎn)無(wú)限長(zhǎng)的管材)和可設(shè)定的自動(dòng)截?cái)喙に?,為其市?chǎng)化推廣創(chuàng)造了充分條件;
(3)所制成的熱壓塑化復(fù)合管在8mm壁厚下其抗壓強(qiáng)度可達(dá)2000N以上,遠(yuǎn)超現(xiàn)在的紙管,而且通過該方式制成的管材為無(wú)縫管材,故其抗壓強(qiáng)度高,能滿足高端需求。
具體實(shí)施方式
該實(shí)施例提供的一種熱壓塑化復(fù)合管的制管方法,其特點(diǎn)是包括如下制造步驟:
(1)施蠟混合:按照制管品類要求,按質(zhì)量比選取原料,搭配石蠟,進(jìn)行混合均勻;
(2)螺旋輸送:將混合后的原料利用螺旋輸送機(jī)輸送到制管機(jī)前的預(yù)熱管中;
(3)預(yù)熱輸送:混合料在預(yù)熱管內(nèi)預(yù)熱至100°左右后螺旋輸送至制管機(jī)料倉(cāng)內(nèi);
(4)撥動(dòng)入料:?jiǎn)?dòng)制管機(jī)的電機(jī)后,入料撥桿或撥片在電機(jī)帶動(dòng)下,撥動(dòng)料倉(cāng)中原料落入到制管入料腔;
(5)下壓入模:落料的同時(shí),制管入料腔內(nèi)的壓頭往復(fù)下壓,以將原料不斷地?cái)D入到模具內(nèi);
(6)塑化成型:加熱模具,使原料在高熱的模具作用下開始塑化成型,并隨著壓頭的不斷壓下而從模具的出口端擠出;
(7)導(dǎo)向輸出:擠出的成型管在內(nèi)軸導(dǎo)向裝置和托管調(diào)密裝置作用下,在內(nèi)軸導(dǎo)向裝置中步進(jìn)下行;
(8)切斷老化:當(dāng)擠出的成型管管長(zhǎng)達(dá)到設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí),切斷機(jī)構(gòu)啟動(dòng)將成型管切斷,切斷后的成型管通過取管機(jī)構(gòu)取出放到輸送帶上集中轉(zhuǎn)入老化倉(cāng)內(nèi)老化24小時(shí)以上,確保成型管完全塑化;
(9)表面處理:在老化后的成型管的內(nèi)外表面貼上牛卡紙,然后在表面涂調(diào)色水性膩?zhàn)舆M(jìn)行防水性、防靜電以及顏色管理處理;
(10)裁斷包裝:將表面處理好后的成型管依要求進(jìn)行裁斷、加臘,然后進(jìn)行斷面磨礪后依標(biāo)包裝入庫(kù)存。
該實(shí)施例在預(yù)熱輸送部分,設(shè)置了子母管流動(dòng)熱源預(yù)熱和螺旋輸送兩個(gè)裝置,從而使進(jìn)入制管入料腔的原料溫度能保持在100°左右,確保熱壓塑化的效率提升。該實(shí)施例的制管機(jī)設(shè)有兩個(gè)制管入料腔,每個(gè)制管入料腔中包含有一個(gè)壓頭及高溫模具,所述液壓站對(duì)應(yīng)每個(gè)制管入料腔設(shè)有一個(gè)液壓缸,當(dāng)其中一個(gè)液壓缸帶動(dòng)壓頭下壓時(shí),另一個(gè)液壓缸帶動(dòng)另一個(gè)壓頭返回。該實(shí)施例的高溫模具包括有5°角及1.2變徑比的變徑內(nèi)軸和外管,工作時(shí)在內(nèi)徑和外管中均通電加熱,使高溫模具的溫度保持在185°左右。油缸推動(dòng)壓頭下壓,壓頭在下壓過程中帶動(dòng)原料一同進(jìn)入擠壓導(dǎo)向段,并壓入模具小端,壓頭達(dá)到下限位時(shí),壓頭返回,返回到上限位時(shí),再行壓下,壓頭運(yùn)行時(shí),撥料桿一直不停轉(zhuǎn)動(dòng),原料被撥入制管入料腔內(nèi),壓頭再次下壓,下壓時(shí)長(zhǎng)約3s,上升時(shí)長(zhǎng)約3s。該實(shí)施例的高溫模具的內(nèi)外模長(zhǎng)約500mm,單次下壓進(jìn)程約15mm,逐步塑化成型后成型管需在模具內(nèi)釋壓130s左右。為了增加聯(lián)接力,該實(shí)施例將壓頭的內(nèi)外徑設(shè)計(jì)成臺(tái)階狀,壓頭每次下擠到極限位置為模具變徑上方0.5mm處,在壓頭返回時(shí)留下反向胚形,所述反向胚形確保了下一批料在壓入時(shí)和此組料之間有5mm的錯(cuò)位聯(lián)接,增加了聯(lián)接力。由于壓頭每次壓下時(shí),纖維料中會(huì)有空氣,另外因纖維料中含6%-8%水分及石蠟氧化,且塑化成型的高溫模具又達(dá)到500mm長(zhǎng),故為了避免氣體無(wú)法從下端排出而產(chǎn)生高壓放炮現(xiàn)象,該實(shí)施例在高溫模具的內(nèi)模設(shè)有分段線割排氣縫進(jìn)行排氣,進(jìn)一步的又在高溫模具的外模設(shè)有與內(nèi)模的排氣縫形成錯(cuò)位的線割排氣縫組合排氣,確保了排氣效果。
成型管在從高溫模具中輸出的過程中,由于此時(shí)的成型管溫度還較高,且尚未完全定型,故為了確保該成型管的同軸度以及垂直度,該實(shí)施例在高溫模具的下方設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu),該成型管可以在該導(dǎo)向機(jī)構(gòu)內(nèi)步進(jìn)下行。進(jìn)一步的,隨著成型管輸出越來(lái)越長(zhǎng),成型管重量不斷增加,為防止重力拉斷該未完全塑化的成型管,該實(shí)施例在已輸出的頭部增加托桿機(jī)構(gòu),用以托住成型管的頭部,壓頭下壓步進(jìn),托桿機(jī)構(gòu)的托桿同步步進(jìn),即管長(zhǎng)托退;更進(jìn)一步的,為了防止托桿機(jī)構(gòu)不完全同步,該實(shí)施例在托桿機(jī)構(gòu)上加裝可伸縮100mm彈性機(jī)構(gòu)微調(diào),同時(shí),通過調(diào)節(jié)該位移量,還可產(chǎn)生調(diào)節(jié)成型管的位移阻力,從而直接實(shí)現(xiàn)了調(diào)節(jié)成型管密度。
一般的成型管以3米長(zhǎng),切斷后的成型管連同導(dǎo)向軸通過取管機(jī)構(gòu)取出后一同存放2小時(shí)后,取出導(dǎo)向軸,讓成型管從輸送帶上集中轉(zhuǎn)入老化艙內(nèi)老化20小時(shí)以上,確保成型管的塑化效果;之后根據(jù)需要進(jìn)行表面處理,該實(shí)施例的表面處理包含有以下子步驟:
①內(nèi)軸貼紙:在可擴(kuò)軸2-3mm的內(nèi)軸裝置表面貼上???,然后在牛卡紙表面涂上紙管膠,接著將該內(nèi)軸裝置送入熱壓塑化管內(nèi),最后進(jìn)行擴(kuò)軸并在定型后抽出內(nèi)軸裝置,實(shí)現(xiàn)將??堎N于熱壓塑化管的內(nèi)壁;
②外管卷紙:在卷管機(jī)上鋪??埐⑼可霞埞苣z,然后將內(nèi)軸貼紙后的熱壓塑化管置于該卷管機(jī)上進(jìn)行卷紙,外管卷2層牛卡紙;
③填平縫隙:用水性膩?zhàn)釉诰砑埖耐瑫r(shí)對(duì)卷紙后表面會(huì)形1mm左右的縫隙進(jìn)行填充拌平;
④表面涂料:用調(diào)色水性膩?zhàn)釉诰砑埖谋砻嫱苛霞s5μm后風(fēng)干磨光。
熱壓塑化管表面貼紙可以提升縱向拉力,同時(shí)增加了產(chǎn)品的抗壓能力,也達(dá)到更好的表面平滑效果及防靜電,再在熱壓塑化復(fù)合管的卷紙內(nèi)外表面再涂一次依需調(diào)色好的水性膩?zhàn)?,這樣的成型管在表面平滑無(wú)塵且防靜電及顏色管理全部得到很好的解決。最后將成型管依3米/根捆綁成組,簡(jiǎn)單包裝后配送至銷售代理商倉(cāng)庫(kù),銷售代理商依客戶需求截?cái)喑煽蛻粜枨蟪叽?,同時(shí)對(duì)兩端截?cái)嘟乜诶脽崛勰z封涂,減少熱壓塑化復(fù)合管兩端吸水性,精包裝后送客戶。
盡管本發(fā)明是參照具體實(shí)施例來(lái)描述,但這種描述并不意味著對(duì)本發(fā)明構(gòu)成限制。參照本發(fā)明的描述,所公開的實(shí)施例的其他變化,對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員都是可以預(yù)料的,這種的變化應(yīng)屬于所屬權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。