纤维筒管及其制造工艺.pdf

本发明公开了一种纤维筒管及其制造工艺，其成分包括植物性纤维，脲醛树脂，采用了预装、内钻扩孔、连续多次移坯、移成型模至成型位和热压塑化步骤制造出优质纤维筒管，代替传统纸筒管，强度高、避免造纸环节所带来的环境污染、节省能源消耗，值得全面推广应用。

权利要求书
1.  一种纤维筒管，其特征在于，其成分按重量份配比：
含水率10％的植物性纤维：占比89～85％；
干基占50％的脲醛树脂：占比11～15％。

2.  根据权利要求1所述的纤维筒管，其特征在于，成分按重量份配比：
含水率10％的植物性纤维：占比88～82％；
干基占50％的脲醛树脂：占比11～15％；
工业用石蜡：占比1～3％。

3.  一种纤维筒管制造工艺，其特征在于制造步骤是：施胶施腊---干燥---铺装切断---预装---内钻扩孔---连续多次移坯---移成型模至成型位--热压塑化。

4.  根据权利要求3所述的纤维筒管制造工艺，其特征在于，
所述预装步骤是：将植物纤维和脲醛树脂混合物装入粗坯模具机上的半圆形的上模具和下模具内成型为圆柱体；
所述内钻扩孔步骤是：利用钻扩孔机在圆形模具中心进行压缩式的钻扩孔；
连续多次移坯步骤是：多次重复地移动制坯模至成型模前并相对应，制坯模推动粗坯进入成型模并继续再进压缩；
所述移成型模至成型位步骤是：装满并总预压达到15：1的坯料后，成型模平移至成型区，高速压下，让坯再压缩1.5倍，至设定位置止；
所述加热塑化步骤是：往成型模中加入高温导热油，同时保持压力，并保持4-5分钟。

说明书纤维筒管及其制造工艺
技术领域
本发明属于管材技术领域，特别是涉及一种由纤维热塑原料制成的筒管及其制造工艺。
背景技术
筒管主要用于造纸卷纸、食品包装卷膜、钢带卷板、纺织卷布等。筒管都是用纸张或再生纸生产的，大量用纸加之造纸会产生较大的动力损耗和水污染，如若能够利用农林废弃物，将能减少资源和能源消耗，减排污染物，这正如专利文献CN101032826A所述，则对国家和企业都有利；CN101032826A专利筒管的主要成分是植物纤维，但植物纤维成分占比比例不合理特别是混合胶用量占比大，这种筒管强度较低且成本高企，仍然不能满足使用要求。故专利并未得到应用推广。
同时，由于纸筒管是将纸片经过卷纸机螺旋式卷绕而成的，纸层之间的密度低且松散，硬度达不到预期，成品筒管易受重力而变形，且易受潮。虽然CN101032826A专利文献提出了纤维筒管的加工方法，但是其中的成型步骤使用的是靠常见的定型机挤压而成，这种筒管的密度低，因而强度差易变形。
发明内容
本发明为了解决现有制管技术存在的强度不够、成本较高和用纸量较大等众多问题，提供了一种强度高、成本低的植物性纤维热压型筒管配料方法，替代现市场常用的纱管纸生产纸管的市场，从而减少纸管用纸成本和造纸对环境 的污染。同时，本发明还包括提供一种更低成本、更高品质的筒管生产工艺。
为了实现以上目的，本发明采取的技术方案是：一种纤维筒管，其成分按重量份配比：含水率10％的植物性纤维：占比89～85％；干基占50％的脲醛树脂：占比11～15％。
进一步地，其成分按重量份配比：含水率10％的植物性纤维：占比88～82％；干基占50％的脲醛树脂：占比11～15％；工业用石蜡：占比1～3％。
本发明还提供一种纤维筒管制造工艺，其制造步骤是：施胶施腊---干燥---铺装切断---预装---内钻扩孔---连续多次移坯---移成型模至成型位--热压塑化。
其中，所述预装步骤是：将植物纤维和脲醛树脂混合物装入粗坯模具机上的半圆形的上模具和下模具内成型为圆柱体；
所述内钻扩孔步骤是：利用钻扩孔机在圆形模具中心进行压缩式的钻扩孔；
连续多次移坯步骤是：多次重复地移动制坯模至成型模前并相对应，制坯模推动粗坯进入成型模并继续再进压缩；
所述移成型模至成型位步骤是：装满并总预压达到15：1的坯料后，成型模平移至成型区，高速压下，让坯再压缩1.5倍，至设定位置止；
所述加热塑化步骤是：往成型模中加入高温导热油，同时保持压力，并保持4-5分钟。
与现有技术相比，本发明采用植物性纤维(包括粉碎的废纸)，开发出一套实用填料技术，在自行开发的模具中，历经多次试验的压制工艺(压力：400T左右/立方米，250℃左右温度，热压6分钟)，纤维和脲醛树脂在高温高压下塑化成型，生产制造了真正可用于代替并优于纸管的纤维筒管。
本发明的有益效果是：利用生产中纤板的纤维、废纸纤维等进行塑化成圆管，不仅能够改善现有用纸管所不能达到的强度、抗湿、平整度、同轴度等，更有利于下一步生产效果，同时减少造纸环节所带来的环境污染、能源消耗。全面推广本专利生产的纤维管从而取代现用纸管,将减少相对应的因造纸用量而减少很大的废水和节省用电。
具体实施方式
本发明纤维筒管以1200公斤(1立方米)成品为具体实施例，其成分按重量份配比：
含水率10％的植物性纤维：占比85.67％；
干基占50％的脲醛树脂：占比13.33％；
工业用石蜡：占比1％。
下面，以1200公斤(1立方米)筒管原料为例，说明纤维筒管的制造工艺是：
1、削片：含水率约20％的小径级原木、桠枝、采伐加工剩余物或非木质植物纤维原料，经削片机削片。
2、蒸煮：取纤维削片料988公斤，投入蒸煮锅内用0.9MPa蒸汽在135-175℃温度下蒸煮3分钟，含水率约40％的纤维料重量变为1108公斤。
3、热磨：用磨片机对蒸煮后的削片在0.9MPa蒸汽压力下研磨成粒径5MM、长2-5MM的粗纤维。
4、施胶施腊：磨片机磨好的纤维于无缝管道内用0.9MPa蒸汽产生约15米/秒的速度输送，并且在这过程中进行施胶施腊：加干基约50％的脲醛树脂80公斤，同时，加12公斤石蜡，依相应配比雾化施胶施腊，施胶施腊后原料总重 为1200公斤。
5、干燥：纤维料和脲醛树脂混合物在(外送130～150℃高热风)烘干管内干燥(含水率约10％)，同时以约25米/秒速度高速流动至储存库。
6、铺装切段：纤维料和脲醛树脂混合物在输送带上，经两组轴滚预压机构在100吨/立方米常温下进行预压成带后定量切断。
7、预装：定量切断纤维装入粗坯模具机上，由半圆形上模具与下模具成型为圆柱体。
8、内钻扩孔：利用钻扩孔设备于圆形模中心进行钻扩孔作业，让纤维进行大约至3：1的压缩进行扩孔预压。
9、转轴拌平内扩孔裂纹：转动钻扩孔轴，让扩孔时裂纹拔平，确保成型品质。
10、移坯：移动制坯模至成型模前并相对应，制坯模推动粗坯进入成型模并同时再进行约5：1的压缩。
11、依需要填料量设定移坯次数：同前一步，多次移坯确保成型模内粗坯够料，及达到5：1的压缩比。
12、移成型模至成型位：装满并总预压达到15：1(3：1和15：1合并的)的坯料后，成型模平移至成型区。
13、高压缩：400吨/平方米压力，高速压下，让坯再压缩1.5倍，至设定位置止，总压缩比达22.5倍以上。
14、热压塑化：往成型模(内、外模)中加入250℃高温导热油(模夹层中)，同时压头继续低速高压，保持90秒。
15、保压成型：压头压力成400吨/平方米，并保持180秒，同时继续保持 热油温度。
16、退压退热：压模及热油退出90秒。
17、退模：成型模内产吕在退模机构作用后，反向加压成型模(常温，50吨/平方米压力)。
18、检验合格，包装入库。