一種表面無縫高檔紙管的製作方法
2023-05-18 05:58:51
專利名稱：一種表面無縫高檔紙管的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種薄型材料巻取用表面無縫高檔紙管的製作方法。
背景技術：
隨著經濟的快速增長，包裝材料行業、電子信息產業、金屬箔板製造產業、 造紙產業等均得到了快速發展，行業產能急劇增加，由此帶動這些行業中各種 薄型塑料薄膜、紙張、電子玻纖布、鋁箔、銅箔等產業對紙管產品的需求量的增加。
就目前而言，國內紙管的加工方式分別有螺旋制管和平巻制管，以這兩種方 法製成的紙管表面有縫、不夠光滑、直線度低、幾何尺寸精度低、清潔度不夠 等缺陷，難以滿足薄型或超薄型材料的巻取要求，為此本發明涉及的技術針對 用戶的特定需求，在普通紙管控制水份、耐壓強度、尺寸精度等要求的基礎上， 通過對表層紙、表層塗敷材料、加工工藝等的選擇，控制紙管的直線度、真圓 度、表面粗燥度、表面光潔度等，使表面無縫樹脂紙管能夠具有表面光滑、潔 淨、防潮、直線度高、真圓度高、表面硬度高等特性，幾乎克服了原普通紙管
存在的缺陷。在各種高檔薄膜(如BOPET、 BOPP、 BOPA、 PE等)、銅箔、鋁
箔等薄型或超薄型材料高速巻取的過程中實現高速平穩、無底皺、高潔淨、尺 寸精準等原來只有優質金屬和塑料管才有的性能。
中國專利文件公開了一種紙管的製作方法(專利號為200410053114.9，)， 該製作方法與原有螺旋制管的區別點在於在紙管幹燥工序後，成型的紙管經 研磨機作表面研磨和表面拋光處理後製成成品。這種紙管工藝僅解決了普通紙 管表面有縫的問題，但由於該製作方法是在基本成型的紙管外表通過表面研磨 將螺旋紋打磨平整，所以經打磨製得的紙管仍然存在表面不夠光滑、直線度低、幾何尺寸精度低、清潔度不夠等缺陷，從而難以滿足薄型或超薄型材料的巻取
要求。而且，目前尚無更好解決上述難題的技術方案。
發明內容
本發明的目的是克服現有普通及表面打磨紙管技術的不足，提供一種表面 無縫高檔紙管的製作方法，該製作方法製得的紙管具有表面光滑、潔淨度高、 防潮性能好、直線度高、真圓度高、表面硬度高等特點。
本發明採用的技術方案是
一種表面無縫高檔紙管的製作方法，包括以下步驟
1)原料紙分切選擇厚度均勻、含水率低、表面平整的沙管紙作為主體紙， 選用含浸紙作為表層紙；按照製作紙管所需的紙帶寬度尺寸，將沙管紙大巻和 表層紙大巻置於分切機上進行分切成條；
2)坡口處理將分切後的表層紙帶置於坡口機上對紙帶兩邊進行坡口處 理；以便使紙帶相互重疊後保持平整、有利於巻管後的表面處理；
3) 紙帶上膠將主體紙帶和表層紙帶依次從上到下平行置於紙帶塗膠機上 塗膠，使得主體紙帶和表層紙帶的上表面均勻塗布一層紙管專用膠；
4) 巻管上膠後的紙帶在自動巻管機上巻繞成管；
5) 表面塗布對巻繞成型的紙管表面進行研磨處理後，在其表面均勻塗布 熱固性的樹脂；
6) 粗切將塗布樹脂的紙管勻速通過風乾機後，粗切成一定長度的紙管段；
7) 紙管幹燥將粗切成段的紙管放入烘房內乾燥，直至紙管的含水量低於
10%;
8) 擠壓成型將乾燥後的紙管段放置冷卻至室溫後，逐一放入已預熱到
150-28(TC溫度的成型模具中進行內擠壓成型，以使紙管外表面己經塗布的樹脂得到充分固化；
9)精切將經過擠壓成型的紙管按所需規格尺寸進行精確切割，切割後並 對紙管的端面進行倒角、塗敷處理後、包裝，即完成所述表面無縫高檔紙管的製作。
所述經坡口處理後的表層紙帶兩邊的坡口角度為25-60度，坡口寬度為 3-7亂
所述紙帶上膠前還應根據紙管的厚度和主體紙帶的厚度，選擇合適的主體 紙帶的數量，然後將計算好的多層主體紙帶和一層表面紙帶依次從上到下放入 塗膠機。
所述紙帶上膠與巻管兩步同時進行，計算好的多層主體紙帶和一層表面紙 帶的表面上均勻塗布紙管專用膠後，按照不同的角度依次通過自動巻管機上的 張緊皮帶，把數層主體紙帶和一層表面紙帶粘合在一起生產所需的紙管。
在巻管的同時，還另有一未上膠的底層紙帶在有紙帶傳送張力平衡控制器 的自動巻管機的作用下，與數層主體紙帶和一層表面紙帶共同巻繞成管。
所述的紙管專用膠為澱粉膠、水玻璃、白乳膠中任意一種，該紙管專用膠 的用量為10-50克/m2，紙管上膠後，通過調節設置在上膠機旁的刮刀的角度來 控制紙帶上膠量。
所述表面塗布工序中，所述的熱固性的樹脂可為聚酯樹脂、酚醛樹脂中 的任意一種，樹脂的使用量為30-50ml/m2;所述樹脂在噴淋裝置的作用下均勻 地塗布在紙管的外表面。
所述的粗切工序中採用了平衡裝置，該平衡裝置上設有一邊轉動、 一邊線 性移動的滾刀；所述滾刀從勻速通過風乾機的紙管的側面滾切進行紙管的割斷。
所述紙管幹燥工序中，將粗切成段的巻管分別豎直放入烘房內乾燥，乾燥溫度為30-90°C，乾燥時間為24-48小時，直至紙管的含水量低於10%為止。
所述的烘房內配備有空氣循環系統和除潮裝置，並且採用加熱裝置對烘房 進行加熱。
所述擠壓成型工序中，紙管被逐一放入與紙管外徑相匹配的成型模具中進 行內擠壓成型，其中成型模具中的工作溫度為150-2S(TC，擠壓速度為2-4米 /min，冷卻條件為室溫自然冷卻。
所述的經擠壓成型的紙管按照需求，放入紙管切割機中按照客戶所需尺寸 進行精切；精切後再對紙管的前後兩端面進行倒角和塗敷處理、包裝後製成成
口
叩o
所述的擠壓成型機包括擠壓模具架、過橋架和油缸架等部件組成，所述的 擠壓模具架上設有一擠壓模具，該擠壓模具為圓筒形，其直徑大於紙管的直徑； 所述紙管在頂杆的作用下以一定速度通過擠壓模具，擠壓模具的內外壁之間填 充有熱油，以便將表面塗覆熱固型樹脂的紙管在擠壓模具中受熱充分固化形成 光滑表面。
本發明與現有紙管制作技術相比，所製成的紙管產品表面無縫、光滑且平 整，潔淨度高、防潮效果好，還具有直線度高、真圓度高、表面硬度高等特點， 克服了原有普通紙管存在的所有缺陷。在各種高檔薄膜(如BOPET、 B0PP、 B0PA、 PE等)、銅箔、鋁箔等薄型或超薄型材料高速巻取的過程中，具備高速平穩、無 底皺、高潔淨、尺寸精準等原來只有優質金屬和塑料管才有的性能。
圖1為本發明中的擠壓成型機的結構示意圖。
具體實施例方式
下面通過具體實施例對本發明的技術方案作進一步說明。實施例1:
本發明的製作方法，主要包括原料紙分切、坡口處理、紙帶上膠、巻管、 表面塗布、粗切、紙管幹燥、擠壓成型、精切等幾道工序，在巻管工序後在巻 繞成型的紙管外表面塗布一層樹脂，紙管經粗切、乾燥後，逐一放入內擠壓成 型機中擠壓成型，由於在紙管外表面塗布了一層樹脂，樹脂在內擠壓成型的作 用下先熔化成膜後冷卻，從而在紙管的外表面形成無縫、光滑平整且潔淨度的 樹脂層。通過該方法製備得到的紙管還具有直線度高、真圓度高、表面硬度高 等特點，克服了原有普通紙管存在的所有缺陷。
本發明選用厚度均勻、含水率低、表面平整的沙管紙作為主體紙，選用含 浸紙作為表層紙，所用的主體紙和表層紙都是目前製作紙管中常用的原料，可 以外購得到。按照客戶需要的紙管規格對主體紙和表層紙進行分切製得一定寬 度的紙帶(採用分切機)。
分切後的表層紙帶置於坡口機中對紙帶兩邊作坡口處理。該坡口處理機為 電機帶動左右兩砂輪勻速運動，通過調整砂輪的轉速和角度可以對紙帶的兩邊 進行坡口處理(即紙帶的整個邊沿被打磨成一定角度的斜坡)，處理後的主體紙
帶兩邊的坡口角度為25度，經坡口處理後的表層紙帶的坡口寬度為7mm。坡口 處理的目的是使紙帶邊沿相互搭接的接縫處保持平整、有利於巻管後的表面處理。
根據所需紙管的厚度和主體紙帶的厚度，選擇一定數量的主體紙帶，依次 置於上膠機中。表層紙帶為含浸紙，能較好地吸收樹脂。
上膠機上設有若干個紙管膠噴嘴，分別一一對準進入上膠機的紙帶表面均 勻施加一層紙管專用膠；並由上膠機刮刀將膠液均勻塗抹至紙帶的全部表面。 所述的紙管專用膠為白乳膠，該紙管專用膠的用量為15克/m2，並通過調節刮刀的角度來控制紙帶上膠量和塗膠均勻性。
所述的紙帶上膠與巻管兩步同時進行，塗布過紙管專用膠的數層主體紙帶、 一層表面紙帶按照一定的角度相互疊合依次通過自動巻管機上的張緊皮帶後， 相互粘合生產出所需厚度的紙管。
所述的巻管工序是通過自動巻管機完成的，這種自動巻管機帶有紙帶傳送 張力平衡裝置，通過調整輸送紙帶張力大小來平衡紙帶的輸送，從而能較好地 控制紙帶的直線度。自動巻管機由外購獲得。
以上所述的分切、坡口處理、紙帶上膠、巻管四步與現有紙管制作工藝相同。
表面塗布工序，本發明在巻管工序後，對巻繞成型的紙管表面進行研磨處 理，然後在其表面均勻塗布一層熱固性的樹脂。所述的熱固性的樹脂為聚酯， 樹脂的使用量為35ml/m2。所述樹脂在噴淋裝置的作用下均勻地塗布在紙管的外 表面，該樹脂噴淋裝置為現有結構，可外購得到。
粗切工序，粗切工序中使用了平衡裝置，該平衡裝置上設有一邊轉動、一 邊線性移動的滾刀；所述滾刀從勻速通過風乾機的紙管的側面滾切進行紙管的 割斷。此為現有技術，在此不再贅述。
紙管幹燥工序中，將粗切成段的巻管分別一一豎直放入烘房內進行乾燥， 乾燥溫度為60度分段乾燥，乾燥時間為25小時(視紙管厚度調整)，直至紙管 的含水量低於10%為止。所述的烘房內配備有空氣循環系統和除潮裝置，並且採 用加熱裝置對烘房進行加熱；該加熱方法可以有蒸汽、電、燃煤、燃油等。
紙管擠壓成型工序前，需要先將經過烘房烘乾的紙管，放置地面至冷卻到 室溫後，然後再逐一放入與紙管外徑相匹配的成型模具中擠壓成型，其中成型 模具中的工作溫度為28(TC，擠壓速度為4米/min。紙管擠壓成型後室溫自然冷卻。使用時需要先將使用溫度等條件先調節好。經過擠壓成型工序的紙管由於 表面均勻分布一層樹脂層，其具有直線度高、真圓度高、表面硬度高等優點。
紙管擠壓成型時所用的擠壓成型機，如圖1所示，包括擠壓模具架l、過橋
架3和油缸架5等部件組成，所述的擠壓模具架1上設有一擠壓模具2，該擠壓 模具為圓筒形，其直徑大於紙管的直徑；所述紙管在頂杆的作用下以一定速度 通過擠壓模具，擠壓模具的內外壁之間填充有熱油4，以便將表面塗覆熱固型樹 脂的紙管在擠壓模具中受熱充分固化形成光滑表面。
紙管精切工序，將經擠壓成型的紙管按照需求，放入紙管切割機中按照客 戶要求進行精切；然後再對紙管的前後兩端面進行倒角和塗敷處理、包裝後即 製成成品。所述的切割機、對紙管兩端面進行處理的倒角和塗敷機均為現有技 術，在此不再贅述。
本發明的製作方法，主要包括原料紙分切、坡口處理、紙帶上膠、巻管、 表面塗布、粗切、紙管幹燥、擠壓成型、精切等幾道工序，在巻管工序後在巻 繞成型的紙管外表面塗布一層樹脂，紙管經粗切、乾燥後，逐一放入內擠壓成 型機中擠壓成型，由於在紙管外表面塗布了一層樹脂，樹脂在內擠壓成型的作 用下先熔化成膜後冷卻，從而在紙管的外表面形成無縫、光滑平整且潔淨度的 樹脂層。通過該方法製備得到的紙管還具有直線度高、真圓度高、表面硬度高 等特點，克服了原有普通紙管存在的所有缺陷。
本發明選用厚度均勻、含水率低、表面平整的沙管紙作為主體紙，選用含 浸紙作為表層紙，所用的本體紙和表層紙都是目前製作紙管中常用的原料，可 以外購得到。按照客戶需要的紙管規格對主體紙和表層紙進行分切製得一定寬度的紙帶(採用分切機)。
分切後的表層紙帶置於坡口機中對紙帶兩邊作坡口處理。該坡口處理機為 電機帶動左右兩砂輪勻速運動，通過調整砂輪的轉速和角度可以對紙帶的兩邊 進行坡口處理(即紙帶的整個邊沿被打磨成一定角度的斜坡)，處理後的紙帶兩
邊的坡口角度為60度，經坡口處理後的表層紙帶的坡口寬度為3mm。坡口處理 的目的是使紙帶邊沿相互搭接的接縫處保持平整、有利於巻管後的表面處理。
根據所需紙管的厚度和主體紙帶的厚度，選擇適合數量的主體紙帶，將經 過坡口處理主體紙帶根據其所需數量，依次從上而下水平放入上膠機中。由於 表層紙帶為含浸紙，其能較好地吸收樹脂。
上膠機上設有若干個正對著紙帶的噴嘴，對依次平行放入紙帶上膠機的紙 帶表面均勻塗布一層紙管專用膠。所述的紙管專用膠為澱粉膠，該紙管專用膠 的用量為35克/m2，紙管上膠後，通過調節設置在上膠機旁的刮刀的角度來控制 紙帶上膠量。
所述的紙帶上膠與巻管兩步同時進行，上過紙管專用膠的數層主體紙帶、 一層表面紙帶和一層未上膠的底層紙帶按照不同的角度依次通過自動巻管機上 的張緊皮帶後，相互粘合生產出所需厚度的紙管。
所述的巻管工序是通過自動巻管機完成的，這種自動巻管機帶有紙帶傳送 張力平衡裝置，通過調整輸送紙帶張力大小來平衡紙帶的輸送，從而能較好地 控制紙帶的直線度。
表面塗布工序，在發明在巻管工序後，將巻繞成型的紙管表面進行研磨處 理，然後在其表面均勻塗布一層熱固性的樹脂。所述的熱固性的樹脂為酚醛 樹脂，樹脂的使用量為35ml/m2。所述樹脂在噴淋裝置的作用下均勻地塗布在紙 管的外表面，該樹脂噴淋裝置為現有結構，可外購得到。粗切工序，粗切工序中使用了平衡裝置，該平衡裝置上設有一邊轉動、一 邊線性移動的滾刀；所述滾刀從勻速通過風乾機的紙管的側面滾切進行紙管的 割斷。此為現有技術，在此不再贅述。
紙管幹燥工序中，將粗切成段的巻管分別一豎直放入烘房內進行乾燥，幹
燥溫度為30-90度分段乾燥，乾燥時間為24-48小時(視紙管厚度調整)，直至 紙管的含水量低於10%為止。所述的烘房內配備有空氣循環系統和除潮裝置，並 且採用燃油加熱裝置對烘房進行加熱。
紙管擠壓成型工序前，需要先將經過烘房烘乾的紙管，放置地面至冷卻到 室溫後，然後再逐一放入與紙管外徑相匹配的成型模具中進行內擠壓成型，其 中成型模具中的工作溫度為280°C，擠壓速度為4米/min，紙管擠壓成型後室溫 自然冷卻。此內擠壓成型機為現有技術，使用時需要先將使用溫度等條件先調 節好。經過擠壓成型工序的紙管由於表面均勻分布一層樹脂層，其具有直線度 高、真圓度高、表面硬度高等優點。
紙管擠壓成型時所用的擠壓成型機，如圖1所示，包括擠壓模具架、過橋 架和油缸架等部件組成，所述的擠壓模具架上設有一擠壓模具，該擠壓模具為 圓筒形，其直徑大於紙管的直徑；所述紙管在頂杆的作用下以一定速度通過擠 壓模具，擠壓模具的內外壁之間填充有熱油，以便將表面塗覆熱固型樹脂的紙 管在擠壓模具中受熱充分固化形成光滑表面。
紙管精切工序，將經擠壓成型的紙管按照需求，放入紙管切割機中按照客 戶所需尺寸進行精切；精切後再對紙管的前後兩端面進行倒角和塗敷處理、包 裝後即製成成品。所述的切割機、對紙管兩端面進行處理的倒角和塗敷機均為 現有技術，在此不再贅述。
權利要求
1、一種表面無縫高檔紙管的製作方法，包括以下步驟1)原料紙分切選擇厚度均勻、含水率低、表面平整的沙管紙作為主體紙，選用含浸紙作為表層紙；按照製作紙管所需的規格尺寸，將沙管紙筒大卷和表層紙大卷置於分切機中進行分切，得到所需尺寸的紙帶；2)坡口處理將表層紙帶放入坡口機中對紙帶的兩邊進行坡口處理；3)紙帶上膠將若干層主體紙帶和經坡口處理表層紙帶依次從上到下逐層錯位疊合規則排列進平行放入紙帶塗膠機上，在主體紙帶和表層紙帶的上表面均勻塗布一層紙管專用膠；4)卷管上膠後的紙帶在自動卷管機上卷繞成管；5)表面塗布對卷繞成型的紙管表面進行研磨處理後，在其表面均勻塗布熱固性的樹脂；6)粗切將塗布樹脂的紙管勻速通過風乾機後，粗切成一定長度的紙管段；7)紙管幹燥將粗切成段的紙管段放入烘房內乾燥，直至紙管的含水量低於10％；8)擠壓成型將乾燥後的紙管段放置冷卻至室溫後，逐一放入已預熱到150-280℃溫度的成型模具中進行內擠壓成型，以使紙管外表面已經塗布的樹脂得到充分固化；模具的成型溫度是150-280℃9)精切將經過擠壓成型的紙管按所需規格尺寸進行精確切割，切割後並對紙管的端面進行倒角、塗敷處理後、包裝，即完成所述表面無縫高檔紙管的製作。
2、 根據權利要求1所述的表面無縫高檔紙管的製作方法，其特徵在於經坡 口處理後的表層紙帶的坡口角度25-60度，坡口寬度為3-8mm。
3、 根據權利要求1所述的表面無縫高檔紙管的製作方法，其特徵在於所述 紙帶上膠與巻管兩步同時進行，上膠後的一層表層紙帶、若干層的主體紙帶和一層未上膠的底層紙帶在帶有紙帶傳送張力平衡控制器的自動巻管機的作用 下，同時巻繞成管。
4、 根據權利要求2或3所述的表面無縫高檔紙管的製作方法，其特徵在於所述的紙管專用膠為白乳膠、澱粉膠，該紙管專用膠均勻地噴塗在主體紙帶和 表層紙帶的上表面上，以便將若干層的主體紙帶和一層表層紙帶相互粘合在一起。
5、 根據權利要求4所述的表面無縫高檔紙管的製作方法，其特徵在於所述 表面塗布工序中，樹脂應均勻地塗布在紙管的外表面,樹脂塗層量為30-50ml/m2; 所述的熱固性的樹脂可為聚酯樹脂、酚醛樹脂中的任意一種。
6、 根據權利要求1所述的表面無縫高檔紙管的製作方法，其特徵在於所述 的粗切工序中採用了平衡裝置，該平衡裝置上設有一邊轉動、 一邊線性移動的 滾刀；所述滾刀將勻速通過風乾機的巻管粗切成一定長度的紙管段。
7、 根據權利要求1所述的表面無縫高檔紙管的製作方法，其特徵在於所述 紙管幹燥工序中，將粗切成段的巻管分別放入烘房內乾燥，乾燥溫度為30-90 。C，乾燥時間為24-48小時，直至紙管的含水量低於10%為止。
8、 根據權利要求1所述的表面無縫高檔紙管的製作方法，其特徵在於所述 擠壓成型工序中，紙管被逐一放入與紙管外徑相匹配的成型模具中進行內擠壓 成型，其中成型模具中的工作溫度為150-280°C，擠壓速度為2-4米/min，冷卻 條件為室溫自然冷卻。
9、 根據權利要求1所述的表面無縫高檔紙管的製作方法，其特徵在於經擠 壓成型的紙管按照需求，放入紙管切割機中進行精切；精切後再對紙管的前後 兩端面進行倒角和塗敷處理，即可得到最終產品。
全文摘要
本發明涉及的是一種薄型材料卷取用表面無縫高檔紙管的製作方法。目的是提供一種表面無縫高檔紙管的製作方法，該製作方法製得的紙管具有表面光滑、潔淨度高、防潮性能好、直線度高、真圓度高、表面硬度高等特點。本發明的技術方案是一種表面無縫高檔紙管的製作方法，包括以下步驟1)原料紙分切；2)坡口處理；3)紙帶上膠；4)卷管；5)表面塗布；6)粗切；7)紙管幹燥；8)擠壓成型；9)精切。
文檔編號B31C11/06GK101559657SQ200910098
公開日2009年10月21日 申請日期2009年5月18日 優先權日2009年5月18日
發明者嚴亞梅, 付小雨, 孫祥林, 壽金貴, 房梅華, 方承龍, 沈紅軍 申請人:杭州可恩索華倫紙管有限公司