專利名稱：石頭紙吹膜法生產(chǎn)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石頭紙生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種石頭紙吹膜法生產(chǎn)設(shè)備。
背景技術(shù)：
石頭紙是將石灰石、方解石、大理石等磨成粉末，再通過特殊工藝將石粉與聚乙烯 和膠合劑混合而成的，整個生產(chǎn)過程不用木漿、不加水，不使用強堿、強酸、漂白劑，不排廢 水、廢氣、廢渣，符合低碳環(huán)保的世界潮流。與傳統(tǒng)的植物纖維紙相比，石頭紙具有強度大、抗撕裂、防穿孔、耐磨耐折疊、耐潮 濕、耐蟲蛀等特點，且抗水性優(yōu)良，可與食品直接接觸，價格低、而且所含礦石成分可脆化分 解回歸大自然。為了改善石頭紙的性能，石頭紙同樣可以采用多層復(fù)合的結(jié)構(gòu)形式，常見的 是三層復(fù)合的石頭紙。石頭紙可以采用流涎法或吹膜法生產(chǎn)。當(dāng)采用吹膜法生產(chǎn)時，雖然其工藝路線和 塑料吹膜相近似，但現(xiàn)有生產(chǎn)復(fù)合塑料薄膜的吹膜設(shè)備并不適合于生產(chǎn)復(fù)合石頭紙，具體 如下一、石頭紙原料中含大量的石粉，石粉會降低制品的機械性能，所以為了提高紙制 品的斷裂伸長率等機械性能，在工藝上要求采用較高的吹脹比和拉伸比，石頭紙一般要求 吹脹和拉伸的比例在5倍左右，并且吹脹拉伸時的溫度要求比熔融溫度低得多，如果吹脹 拉伸時太接近于熔融溫度，則難以實現(xiàn)高比例的吹脹和拉伸，而且分子鏈或結(jié)晶面進行取 向而有序排列的效果不太明顯，使機械性能提高的幅度達不到石頭紙的要求；所以從工藝 上考慮，要求石頭紙原料在從口模擠出后不能馬上進行吹脹和拉伸，而必須上升一段距離、 稍微冷卻后再進行拉伸和吹脹；而且吹脹和拉伸的比例越大，該段上升的距離要求越長。但 按照現(xiàn)有生產(chǎn)塑料薄膜的吹膜設(shè)備的結(jié)構(gòu)，膜泡剛擠出后立即就會被吹脹和拉伸，吹脹和 拉伸的溫度太接近于熔融溫度。二、石頭紙的原料密度是普通HDPE的1. 6倍，單位面積的重量大，比熱容也大，冷 卻過程所需風(fēng)量大。現(xiàn)有生產(chǎn)塑料薄膜的吹膜設(shè)備雖然在膜泡外面設(shè)有冷卻風(fēng)環(huán)(由于設(shè) 在膜泡外面，所以又稱外冷卻風(fēng)環(huán))，但冷卻效果明顯達不到石頭紙的要求，且該冷卻風(fēng)環(huán) 非?？拷谀?，因此冷卻作用發(fā)生在吹脹拉伸之前，無法在膜泡被吹脹和拉伸后對其進行 冷卻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述缺點而提供一種石頭紙吹膜法生產(chǎn)設(shè)備，它可以使石 頭紙膜泡在從口模擠出后上升一段距離再進行吹脹和拉伸，并且能使石頭紙膜泡得到充分 冷卻。其目的可以按以下方案實現(xiàn)該石頭紙吹膜法生產(chǎn)設(shè)備包括機頭，機頭中心位置 設(shè)有中央進風(fēng)直管；機頭設(shè)有口模，口模設(shè)有圓環(huán)形擠出口，機頭上面設(shè)有外冷卻風(fēng)環(huán)，其 主要特點在于，機頭中心位置還設(shè)有中央排風(fēng)直管，所述中央進風(fēng)直管套在中央排風(fēng)直管外面；在口模上面還設(shè)有圓形拉伸棒，該圓形拉伸棒呈上大下小的錐度，圓形拉伸棒的側(cè)面 包裹有布質(zhì)材料，圓形拉伸棒上端的直徑大于圓環(huán)形擠出口的直徑；在圓形拉伸棒上面還 設(shè)有內(nèi)冷卻風(fēng)環(huán)；中央進風(fēng)直管從機頭中央向上延伸并穿過圓形拉伸棒，中央進風(fēng)直管的 上端連通內(nèi)冷卻風(fēng)環(huán)的進氣口，內(nèi)冷卻風(fēng)環(huán)的出氣口位于其進氣口外圍；中央排風(fēng)直管從 機頭中央向上延伸并穿過圓形拉伸棒，再穿過內(nèi)冷卻風(fēng)環(huán)，中央排風(fēng)直管的上端開口位于 內(nèi)冷卻風(fēng)環(huán)的上方；圓形拉伸棒附著在中央進風(fēng)直管的管壁上，內(nèi)冷卻風(fēng)環(huán)安裝在中央進 風(fēng)直管的管壁上端。較好的是，圓形拉伸棒與口模的垂直距離相當(dāng)于口模圓環(huán)形擠出口直徑的4 12倍。更好的是，在圓形拉伸棒和口模之間設(shè)有圓環(huán)形定位棒，圓環(huán)形定位棒固定在中 央進風(fēng)直管的管壁上；在中央進風(fēng)直管的管壁側(cè)面開設(shè)有泄氣小孔，泄氣小孔位于圓環(huán)形 定位棒下方；在圓形拉伸棒下端面和上端面分別開設(shè)有通氣小孔，下端面的通氣小孔和上 端面的通氣小孔互相連通。所述圓形拉伸棒可上下滑動地安裝在中央進風(fēng)直管的管壁上；在圓形拉伸棒上方 設(shè)有支座板，支座板固定在中央進風(fēng)直管的管壁上；在支座板和圓環(huán)形定位棒之間設(shè)有豎 直的螺桿，螺桿的中間段設(shè)有螺紋而上下兩端不設(shè)螺紋，螺桿的上端可水平轉(zhuǎn)動而豎向固 定地安裝在支座板上，螺桿的下端可水平轉(zhuǎn)動而豎向固定地安裝在圓環(huán)形定位棒上，圓形 拉伸棒設(shè)有與螺桿螺紋段配合的螺孔，螺桿的中間段穿過圓形拉伸棒的螺孔；支座板上安 裝有驅(qū)動螺桿轉(zhuǎn)動的電機。電機的電源線及控制線經(jīng)過中央進風(fēng)直管或中央排風(fēng)直管穿出機頭外面。本發(fā)明中，內(nèi)冷卻風(fēng)環(huán)也是一種冷卻風(fēng)環(huán)，由于它在工作時位于膜泡里面，所以所 以稱為“內(nèi)冷卻風(fēng)環(huán)”。本發(fā)明中，圓形拉伸棒的結(jié)構(gòu)決定了其主要作用是促使上部膜泡拉 伸而且控制下部膜泡不拉伸，因此命名為“拉伸棒”。本發(fā)明具有以下優(yōu)點和效果一、本發(fā)明在機頭上方設(shè)有圓形拉伸棒，圓形拉伸棒表面采用布質(zhì)材料，工作過程 中，膜泡在上方牽引輥的快速牽引下上升，由于牽引速度大于擠出速度，對膜泡產(chǎn)生縱向 拉伸力；當(dāng)膜泡經(jīng)過下小上大的圓形拉伸棒時，與圓形拉伸棒表面發(fā)生摩擦，該摩擦力的 存在，會使?fàn)恳亴δづ莸睦炝υ谶@一段向下逐漸衰減，使圓形拉伸棒中部以下的膜泡 基本不產(chǎn)生拉伸作用，因此圓形拉伸棒中部以下的膜泡基本不會縱向拉伸；而中央進風(fēng)直 管、中央排風(fēng)直管均開口于圓形拉伸棒上方，所以圓形拉伸棒中部以下的膜泡里面也基本 沒有壓縮空氣，所以也不會發(fā)生吹脹，因此實現(xiàn)了膜泡上升一段距離后、稍微冷卻才拉伸的 效果；在圓形拉伸棒中部以上的膜泡，由于受到縱向快速拉伸而變薄，而且壓縮空氣通過中 央進風(fēng)直管進入膜泡內(nèi)腔，變薄的膜泡在壓縮空氣作用下被吹脹，實現(xiàn)較大比例的吹脹、拉 伸，其吹脹、拉伸比例高達5倍左右，而且吹脹、拉伸時溫度比熔融溫度低得多，因此分子鏈 或結(jié)晶面在平行于薄膜平面的方向上進行取向而有序排列的效果明顯，使制品機械性能提 高的幅度符合石頭紙的要求。二、本發(fā)明還巧妙地利用中央進風(fēng)直管外壁固定圓形拉伸棒、內(nèi)冷卻風(fēng)環(huán)、電機， 并且巧妙地組織了的內(nèi)冷卻風(fēng)環(huán)的進出氣流通道，內(nèi)冷卻風(fēng)環(huán)、外冷卻風(fēng)環(huán)可以分別對膜 泡內(nèi)外冷卻，冷卻效果符合石頭紙的要求，而且內(nèi)冷卻風(fēng)環(huán)的冷卻作用發(fā)生在膜泡拉伸吹脹后，因此冷卻定型效果更好。三、在生產(chǎn)過程中可利用電機驅(qū)動螺桿旋轉(zhuǎn)，進一步驅(qū)動圓形拉伸棒自動升降，可 以一邊生產(chǎn)一邊尋找拉伸棒的最佳工作位置，這樣容易找到拉伸棒的最佳工作位置，做出 最好的產(chǎn)品。同時在更換制品規(guī)格時，不需停機就可以調(diào)整圓形拉伸棒的位置，以適應(yīng)不同 制品規(guī)格的需要。四、圓形拉伸棒、圓形定位棒都可以保證管胚不擺動，解決了石頭紙原料熔體強度 弱，膜泡不易穩(wěn)定的問題，消除了因膜泡不易穩(wěn)定而帶來的制品易皺的問題；在中央進風(fēng)直 管的管壁側(cè)面開設(shè)有泄氣小孔，泄氣小孔位于圓環(huán)形定位棒下方，所以可以從中央進風(fēng)直 管的側(cè)壁泄露出微小氣流，該氣流上升過程將從圓環(huán)形定位棒外表面通過，膜泡與圓形定 位棒之間形成薄薄的氣墊，防止膜泡與圓形定位棒之間產(chǎn)生較大摩擦力，保證膜管在此處 不拉伸；而該微小氣流繼續(xù)上升后，由于圓形拉伸棒下端面和上端面開設(shè)有通氣小孔，下端 面的通氣小孔和上端面的通氣小孔互相連通，所以該微小氣流將從圓形拉伸棒內(nèi)部經(jīng)過， 而不從圓形拉伸棒外表面經(jīng)過，防止膜泡與圓形拉伸棒之間形成氣墊，保證膜泡與圓形拉 伸棒之間有足夠的摩擦力。五、電機的電源線及控制線巧妙地經(jīng)中央進風(fēng)直管或中央排風(fēng)直管穿出機頭外 面。這樣，工作時，電機雖然被包圍在膜泡中，但電源線及控制線仍可穿出外面，并不會妨礙 到膜泡，而且電機可以得到冷風(fēng)的冷卻。


圖1是本發(fā)明一種具體實施例的結(jié)構(gòu)及吹膜工作狀態(tài)示意圖。圖2是圖1中附著在中央進風(fēng)直管外壁上的各部件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖1中A局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明一種具體實施例的氣流路徑示意圖。
具體實施例方式圖1、圖2、圖3所示的石頭紙吹膜法生產(chǎn)設(shè)備包括機頭，機頭設(shè)有螺旋套和口模4， 螺旋套包括模芯體31、中旋芯32、外旋芯33，外旋芯33外面還設(shè)有模殼34 ；口模4位于螺 旋套上面，模芯體31、中旋芯32、外旋芯33分別開設(shè)有螺旋流道35，口模4設(shè)有圓環(huán)形擠 出口 41，機頭上面設(shè)有外冷卻風(fēng)環(huán)5，機頭中心位置設(shè)有中央進風(fēng)直管1、中央排風(fēng)直管2， 中央進風(fēng)直管1套在中央排風(fēng)直管2外面；中央進風(fēng)直管1連接有進風(fēng)孔道12，進風(fēng)孔道 12的外端連接有高壓送風(fēng)機，中央排風(fēng)直管2連接排風(fēng)孔道22，排風(fēng)孔道的外端連接有抽 風(fēng)機。圖1、圖2所示，在口模上面還設(shè)有圓形拉伸棒6，；該圓形拉伸棒6呈上大下小的 錐度，圓形拉伸棒的側(cè)面包裹有燈芯絨布質(zhì)材料，圓形拉伸棒6上端的直徑大于圓環(huán)形擠 出口的直徑；在圓形拉伸棒上面還設(shè)有內(nèi)冷卻風(fēng)環(huán)7 ；中央進風(fēng)直管1從機頭中央向上延伸 并穿過圓形拉伸棒6，中央進風(fēng)直管的上端連通內(nèi)冷卻風(fēng)環(huán)的進氣口 71，內(nèi)冷卻風(fēng)環(huán)的出 氣口 72位于其進氣口 71外圍；中央排風(fēng)直管2從機頭中央向上延伸并穿過圓形拉伸棒6， 再穿過內(nèi)冷卻風(fēng)環(huán)7，中央排風(fēng)直管的上端開口 21位于內(nèi)冷卻風(fēng)環(huán)7的上方；圓形拉伸棒6 附著在中央進風(fēng)直管1的管壁上，內(nèi)冷卻風(fēng)環(huán)7安裝在中央進風(fēng)直管1的管壁上端。
圖1、圖2所示，在圓形拉伸棒6和口模4之間設(shè)有兩根圓環(huán)形定位棒8，圓環(huán)形定 位棒固定在中央進風(fēng)直管的管壁上；圖3所示，在中央進風(fēng)直管的管壁側(cè)面開設(shè)有泄氣小 孔11，泄氣小孔11位于圓環(huán)形定位棒8下方；在圓形拉伸棒6下端面開設(shè)有通氣小孔61， 上端面也開設(shè)有通氣小孔62，圓形拉伸棒6為空心結(jié)構(gòu)，所以下端面的通氣小孔61和上端 面的通氣小孔62互相連通。圖1、圖2所示，圓形拉伸棒6可上下滑動地安裝在中央進風(fēng)直管1的管壁上；在圓 形拉伸棒6上方設(shè)有支座板9，支座板9固定在中央進風(fēng)直管的管壁上；在支座板和圓環(huán)形 定位棒之間設(shè)有兩根豎直的螺桿91，每根螺桿91的中間段設(shè)有螺紋而上下兩端不設(shè)螺紋， 螺桿91的上端可水平轉(zhuǎn)動而豎向固定地安裝在支座板9上，螺桿91的下端可水平轉(zhuǎn)動而 豎向固定地安裝在圓環(huán)形定位棒8上，圓形拉伸棒6設(shè)有與螺桿螺紋段配合的螺孔，螺桿的 中間段穿過圓形拉伸棒的螺孔；支座板上安裝有兩臺驅(qū)動螺桿轉(zhuǎn)動的電機92，每臺電機92 對應(yīng)驅(qū)動一根螺桿91 ；電機92的電源線及控制線經(jīng)過中央進風(fēng)直管穿出機頭外面。該圓 形拉伸棒6在電機驅(qū)動下上升到最高點時，圓形拉伸棒與口模的垂直距離為口模圓環(huán)形擠 出口直徑的12倍；該圓形拉伸棒6在電機驅(qū)動下下降到最低點時，圓形拉伸棒與口模的垂 直距離為口模圓環(huán)形擠出口直徑的4倍。該圓形拉伸棒6的高度可根據(jù)拉伸倍數(shù)等因素在 上述范圍內(nèi)自動調(diào)節(jié)，而且調(diào)節(jié)過程不停機。上述實施例工作過程中，石頭紙熔融物料經(jīng)螺旋套的螺旋流道35、并通過口模的 圓環(huán)形擠出口 41擠出，形成膜泡，膜泡擠出后在牽引輥93的牽引作用下繼續(xù)上升，先經(jīng)過 圓環(huán)形定位棒8旁邊，再經(jīng)過圓形拉伸棒6外圍，與圓形拉伸棒6周壁產(chǎn)生摩擦，接著繼續(xù) 上升，由于牽引輥93的牽引速度大于膜泡擠出速度，使圓形拉伸棒6上方的膜泡94被縱向 拉伸。圖4所示，工作過程中，高壓送風(fēng)機不斷通過進風(fēng)孔道12、中央進風(fēng)直管1輸入壓 縮空氣，壓縮空氣到達中央進風(fēng)直管1上端后，通過內(nèi)冷卻風(fēng)環(huán)的進氣口 71進入內(nèi)冷卻風(fēng) 環(huán)7，再通過內(nèi)冷卻風(fēng)環(huán)的出氣口 72進入膜泡94內(nèi)腔中，將膜泡94吹脹。在抽風(fēng)機作用 下，膜泡94內(nèi)腔的壓縮空氣從中央排風(fēng)直管的上端開口 21進入中央排風(fēng)直管，向下流動， 接著經(jīng)排風(fēng)孔道22排出機頭外面。另外，由于中央進風(fēng)直管1開設(shè)有泄氣小孔11 (位于圓 環(huán)形定位棒8下面)，因此有微量壓縮空氣從泄氣小孔11排出、上升，并從圓環(huán)形定位棒8 表面經(jīng)過，形成薄層氣墊；該微量壓縮空氣繼續(xù)上升后，從圓形拉伸棒6下端面的通氣小孔 61、上端面的通氣小孔62經(jīng)過，而不從圓形拉伸棒6表面拂過，因此不會形成氣墊，不影響 膜泡與圓形拉伸棒6表面之間摩擦力；該微量壓縮空氣接著進入吹脹部位的膜泡內(nèi)腔。上述實施例中，電機92的電源線及控制線也可以經(jīng)過中央排風(fēng)直管2穿出機頭外 面。圓形拉伸棒的側(cè)面包裹的布質(zhì)材料也可以為其它柔軟而不光滑的棉布質(zhì)材料。
權(quán)利要求
一種石頭紙吹膜法生產(chǎn)設(shè)備，包括機頭，機頭中心位置設(shè)有中央進風(fēng)直管；機頭設(shè)有口模，口模設(shè)有圓環(huán)形擠出口，機頭上面設(shè)有外冷卻風(fēng)環(huán)，其特征在于機頭中心位置還設(shè)有中央排風(fēng)直管，所述中央進風(fēng)直管套在中央排風(fēng)直管外面；在口模上面還設(shè)有圓形拉伸棒，該圓形拉伸棒呈上大下小的錐度，圓形拉伸棒的側(cè)面包裹有布質(zhì)材料，圓形拉伸棒上端的直徑大于圓環(huán)形擠出口的直徑；在圓形拉伸棒上面還設(shè)有內(nèi)冷卻風(fēng)環(huán)；中央進風(fēng)直管從機頭中央向上延伸并穿過圓形拉伸棒，中央進風(fēng)直管的上端連通內(nèi)冷卻風(fēng)環(huán)的進氣口，內(nèi)冷卻風(fēng)環(huán)的出氣口位于其進氣口外圍；中央排風(fēng)直管從機頭中央向上延伸并穿過圓形拉伸棒，再穿過內(nèi)冷卻風(fēng)環(huán)，中央排風(fēng)直管的上端開口位于內(nèi)冷卻風(fēng)環(huán)的上方；圓形拉伸棒附著在中央進風(fēng)直管的管壁上，內(nèi)冷卻風(fēng)環(huán)安裝在中央進風(fēng)直管的管壁上端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石頭紙吹膜法生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于圓形拉伸棒與口模的 垂直距離相當(dāng)于口模圓環(huán)形擠出口直徑的4 12倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的石頭紙吹膜法生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于在圓形拉伸棒和 口模之間設(shè)有圓環(huán)形定位棒，圓環(huán)形定位棒固定在中央進風(fēng)直管的管壁上；在中央進風(fēng)直 管的管壁側(cè)面開設(shè)有泄氣小孔，泄氣小孔位于圓環(huán)形定位棒下方；在圓形拉伸棒下端面和 上端面分別開設(shè)有通氣小孔，下端面的通氣小孔和上端面的通氣小孔互相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的石頭紙吹膜法生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述圓形拉伸棒可上 下滑動地安裝在中央進風(fēng)直管的管壁上；在圓形拉伸棒上方設(shè)有支座板，支座板固定在中 央進風(fēng)直管的管壁上；在支座板和圓環(huán)形定位棒之間設(shè)有豎直的螺桿，螺桿的中間段設(shè)有 螺紋而上下兩端不設(shè)螺紋，螺桿的上端可水平轉(zhuǎn)動而豎向固定地安裝在支座板上，螺桿的 下端可水平轉(zhuǎn)動而豎向固定地安裝在圓環(huán)形定位棒上，圓形拉伸棒設(shè)有與螺桿螺紋段配合 的螺孔，螺桿的中間段穿過圓形拉伸棒的螺孔；支座板上安裝有驅(qū)動螺桿轉(zhuǎn)動的電機。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的石頭紙吹膜法生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于電機的電源線及 控制線經(jīng)過中央進風(fēng)直管或中央排風(fēng)直管穿出機頭外面。
全文摘要
一種石頭紙吹膜法生產(chǎn)設(shè)備，包括機頭，機頭中心位置還設(shè)有中央排風(fēng)直管；在口模上面還設(shè)有圓形拉伸棒，該圓形拉伸棒呈上大下小的錐度，圓形拉伸棒的側(cè)面包裹有布質(zhì)材料，圓形拉伸棒上端的直徑大于圓環(huán)形擠出口的直徑；在圓形拉伸棒上面還設(shè)有內(nèi)冷卻風(fēng)環(huán)；中央進風(fēng)直管從機頭中央向上延伸并穿過圓形拉伸棒，中央進風(fēng)直管的上端連通內(nèi)冷卻風(fēng)環(huán)的進氣口，內(nèi)冷卻風(fēng)環(huán)的出氣口位于其進氣口外圍；中央排風(fēng)直管從機頭中央向上延伸并穿過圓形拉伸棒，再穿過內(nèi)冷卻風(fēng)環(huán)，中央排風(fēng)直管的上端開口位于內(nèi)冷卻風(fēng)環(huán)的上方。本發(fā)明可以使石頭紙膜泡在從口模擠出后上升一段距離再進行吹脹和拉伸，并且能使石頭紙膜泡得到充分冷卻。
文檔編號D21H13/38GK101929100SQ2010102368
公開日2010年12月29日 申請日期2010年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月24日
發(fā)明者何二君, 李孟東, 李 浩, 林永忠, 蔣中成, 陳新輝 申請人:廣東金明精機股份有限公司