CN1095015A - 一种蜂窝复合板生产线 - Google Patents

Abstract

本发明所述的蜂窝复合板生产线，包括专用设 备、专用胶和成型工艺流程三部分。专用设备由涂胶 机、油压机、纸芯切割机、拉伸机、复合机和定型机组 成；专用胶包括芯条胶，定型胶和面板胶。生产线运 行过程中，采用了双面涂胶、喷胶、自动连续切割等先 进工艺，生产效率高、操作容易、维护简便、造价低廉， 适于批量生产。

Description

本发明为蜂窝复合板生产线，属机械加工生产和材料技术领域。蜂窝复合板是由蜂窝和面层经过加热加压而成型的一种轻型材料，欧美科技发达国家研制起步较早，并已形成批量机械化生产程度，但设备复杂，造价昂贵，维护困难。国内起步较晚，停留在小批量生产水平上，生产效率低，一般都未形成生产线。针对上述情况，研制出设备简单、操作容易，维护简便、自动化程度高、造价低廉的生产线，是本发明所追求的目的。

本发明的思想基点是尽量采用国外先进技术并加以改进，结合我国实际情况，尽快达到推广应用。为此，本发明由生产线专用设备、生产线专用胶和生产线成型工艺流程三部分组成。

＜一＞生产线专用设备：

蜂窝复合板生产线专用设备由涂胶机、油压机、纸芯切割机、拉伸机、复合机及定型机六台设备构成。该生产线可生产5mm～50mm厚的蜂窝复合板，其宽度主要决定于纸的宽度，设备可按要求加工，长度不受限制。

兹结合附图详述如下：

＜1＞涂胶机（结构原理图见附图1）

国外涂胶机基本上采用的是类似于国内瓦楞纸生产设备的形式，即将纸辊压成半六角形后粘合在一起，这种设备仅适用于牛皮纸。国内涂胶机采用的是单纸纵向涂胶后收卷切割的方式，生产效率低，原材料浪费严重（利用率为65%左右），生产成本高。本发明设计的涂胶机克服了上述二类涂胶机的缺点，采取了如下措施：

①单纸涂胶改由双纸涂胶，其原理是纸辊1通过印胶支板进行双面涂胶后经烘道干燥，在剪切支板上与纸辊2复合在一起，从而达到提高涂胶速度的目的。

②定长自动连续切割（示意图见附图7）

收卷切割改为定长自动连续切割，其原理是当涂胶纸在连续运行过程中，经过剪切支板时，剪切支板上的剪切辊在固定的周期内自动压合达到切割的目的，提高了生产效率，降低了生产成本，有效地利用了原材料（材料利用率达95%）

涂胶机的基本参数如下：

总功率：30kw全机重量：毛重7^T机床外形尺寸：7.5^m×1.5^m×1.5^m

操作控制台：1000^mm×500^mm×800^mm

纸幅面宽度：1250^mm

工作运行速度：3～6m/分

烘干箱工作温度：室温～190℃自控。

＜2＞油压机：见附图2所示。

该机是较成熟的设备，主要作用是将芯板压制成芯块，本发明选用的油压机其技术指标是：

工作压力：80^T

工作温度：室温～160℃自控

加热板面积：1250^mm×1250^mm

活动工作台行程：0～400^mm

主机外形尺寸：2000^mm×1800^mm×2700^mm

总重量：8^T

总功率：32^KW

＜3＞纸芯切割机：见附图3所示

基本参数如下：

纸芯长×宽：1250^mm×1200^mm

纸芯切割宽度：5×120^mm

切割速度：1000^mm/1.3分

活动工作台移动距离：1300^mm

总功率：8kW

总重量：5^T

主要作用是将芯块切割成芯条，目前基本采用液压刀片式切割（一般纸帐用切割机），这种切割形式存在上切边与下切边不平齐的问题，从而引起蜂窝芯不平整，影响粘接。针对这种情况，本发明设计采用了带式切割，其原理是将芯块放在活动工作台上，活动工作台在电机带动下自动运行，芯块通过带锯完成切割，保证了切边的平齐度，改善了粘接质量。

＜4＞拉伸机：见附图4所示

国外拉伸机的工作原理，是通过前后二组不同线速度的拉伸辊对芯条进行拉伸后浸胶，最后通过烘干窑固化，从而达到拉伸定型的目的。蜂窝采取板式托架传递，定型采用烘干窑，具有生产效率高的优点，但设备的制造成本高，耗电量大，仅适用于优质牛皮纸。在国内尚无定型的蜂窝拉伸机，目前仍采用手工拉伸。针对这种情况，结合国情，参考国外同类设备的拉伸原理，进行了如下改进：

·浸胶改为喷胶，其原理是将胶倒入贮胶罐中，胶液由泵输送到分流管中，而后与空气混合喷出，并保证喷出的胶液为雾状。喷出的余胶经接胶槽自动流入胶箱中，从而完成自动循环喷胶，解决了国外拉伸机仅适用于优质牛皮纸的缺点，本拉伸机适用于牛皮纸和再生纸。

·板式托架传递改为钢丝链条传递，有效地节省了设备制造成本，其方法是将φ6.5的盘园冷拔成φ3.2的钢丝并定长切割（本机的长度为1m），然后在钢丝的两头装上链条，并连接在一起，从而达到连续稳定传输的目的。

该机基本参数如下：运行速度 1.5～2^m/分

烘干温度    室温～190℃自控

定型纸芯宽度：最大950^mm

床身外形 14^m×1.4^m×1.5^m

操纵控制台 1000^mm×500^mm×800^mm

总功率 45^KW

总重量 毛重8^T

＜5＞复合机：见附图5所示

国内外常用的复合形式有冷压、热压、辊压三种，其中冷压和热压是最常见的二种成型形式，具有生产效率高，运行稳定可靠等优点，但不适宜生产柔性面层的蜂窝复合板，而我国木材资源紧缺，柔性面层货源充足，价格便宜，针对这种情况自行设计研制了介于热压和辊压之间的间隙式热压复合机，这种复合机适合于生产柔性和硬质二种面层，其工作原理如下：

蜂窝芯由传递平台送入输送辊与经过浸胶槽浸胶的玻璃布复合，在加热板之间经过加热，加压固化后由牵引辊输出，在整个运行过程中，当加热板开启时，玻璃布与蜂窝芯运行;当加热板合上时，玻璃布与蜂窝芯停止运行，加热板的上、下移动由油缸控制（本机由四台油缸构成），以保证在极短时间内完成上、下移动。整个过程由程序自动控制。

复合机基本参数如下：

复合板长度：3^m内自选定

复合板有效宽度≯900^m

加热板面积：1^m×3^m

加热板温度：室温～160℃自控

电机与气缸动作配合：自控+手控

加工效率：3^m/3分

气缸气压：≮4个大气压。

机床外形尺寸：10^m×1.5^m×1.8^m

总功率：45^KW

总重量：10^T

＜6＞定型机：见附图6所示

定型机的作用是保证蜂窝复合板在加压状态下自然冷却，以克服复合板在热的状态下自然冷却易发生变形的问题。

定型机基本参数是：工作台面：1000^mm×3000^mm

活动工作台行程：0～1000^mm

转弯半径：＞2000^mm

重量：3^T

＜二＞生产线专用胶

本生产线采用自行研制的专用胶，有芯条胶，定型胶及面板胶三种，各自的配方及工艺参数如下：

＜1＞芯条胶

蜂窝芯条胶主要有酚醛胶，乳胶及聚乙烯醇类胶三种，酚醛胶由于价格及工艺要求高，一般用于军用。民用产品一般采用价格便宜且来源广的乳胶和聚乙烯醇类胶，其中乳胶采用的是市场上购买的白乳胶，成型工艺参数如下：

烘干温度：160℃±15℃

压力：3～5kg/cm²

时间：1.5～3h

聚乙烯醇类胶是由聚乙烯醇、甲醛、NaoH、H₂O、和HCl等成分构成、其配制工艺如下：

在有回流装置的反应斧中加入聚乙烯醇及水并充分润湿聚乙烯醇后，开始搅拌加热至95～100℃，待聚乙烯醇完全溶解后降至80℃，加入甲醛，HCl并在80℃下反应3小时，检查胶液的PH值，应在6～7之间，再加入水稀释搅拌均匀即可

成型工艺参数：

烘干温度：140℃±20℃

固化温度：150℃±10℃

固化压力：3～5kg/cm²

固化时间：2～2.5h

＜2＞定型胶

蜂窝芯的定型胶国内外均采用酚醛类胶，具有阻燃、低毒、定型效果好等优点，而每一种酚醛胶具有不同的成型工艺参数，例如通常采用的国产蜂窝定型酚醛胶在160℃下，固化时间约需15～20分钟，鉴于不适用于本专用设备生产线，必须另行研制。

·水溶性酚醛胶是由苯酚、甲醛、NaoH和尿素构成，其配制工艺如下：

苯酚以水对稀加入甲醛搅拌均匀，然后加入NaOH溶液，开始加热升至150℃保温50分，降温70℃以后分四次加入甲醛，每次均保温40分钟，最后一次加完后，加入甲醇和尿素，保温30分钟后出料过滤。

成型工艺参数：

固化温度：140℃±20℃

固化时间：2～3min

·醇溶性酚醛胶是由2123酚醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛（任选）、油酸（任选）、六次甲基四胺、酒精（工业纯）等构成。

其成型工艺参数：

固化温度：140±20℃

固化时间：2～2.5min

＜3＞面板胶

面板胶是用于蜂窝与面层粘接的胶。国内外一般采用酪素类、新酚醛类、环氧类、聚脂类四种。而酪素类胶常用于室温成型。新酚醛类是一种刚开发研制的接触型胶，国内尚无。环氧类胶成本较高。目前国内外采用的聚酯类胶固化时间一般为15分钟左右，室温快速固化的聚脂胶使用期很短，无法适应本生产线机械化连续生产，针对这种情况，结合国内实情研制开发了适应于本生产线的专用面板胶，其成分有：聚酯树脂、过氧化环己酮、茶酸钴、滑石粉（任选）、活性二氧化硅、二氧化硅（任选）等。

其成型工艺参数：

固化温度：120～140℃

固化时间：2～3min

固化压力：接触压力

室温使用期（25℃）8～12小时

＜三＞生产线成型工艺流程

蜂窝复合板的成型工艺路线取决于成型的设备，如冷压压型其成型工艺路线如下：

本发明的优点：

·适宜成型柔硬面层

·本生产线适用面广，可采用牛皮纸和草浆纸

·设备的噪音小，低于75分贝

·研制开发的专用胶与生产线匹配，且来源广，价格便宜，低毒（仅有少量洒精气味）

选用的工艺路线可以有效地减少工序，节省人力

·本生产线适合于批量机械化连续生产

·本设备具有良好的通风装置，避免了环境污染

本发明附图如下：

图1    涂胶机示意图

图2    油压机示意图

图3    纸芯切割机示意图

图4    拉伸机示意图

图5    复合机示意图

图6    定型机示意图

图7    定长自动连续切割示意图

图号说明如下

1    纸筒    2    印胶支板    3    烘干箱    4    排气孔    5    切断支板    6    叠合平台    7    导纸框    8    控制台    9    油缸    10    活动工作台

11    加热板    12    泵站    13    叠合纸芯    14    压纸器    15    活动工作台

16    固定工作台    17    带锯条    18    带锯机    19    定位块（可调）

20    纸芯平台    21    拉伸段    22    喷胶段    23    预于段    24    喷胶箱

25    输送带    26    烘箱    27    牵引    28    切断    29    滚台

30    贮胶槽    31    浸胶辊    32    均胶辊    33    输送辊（可调）

34    气缸    35    加温板    36    牵引辊    37    切断    38    滚台

39    玻璃布    40    活动工作台    41    牵引杆    42    手轮    43    上辊

44    弹簧    45    刀夹    46    刀片    47    推料器    48    橡胶    49    下辊

Claims (8)

1、一种蜂窝复合板生产线，其特征是：它是由生产线专用设备，生产线专用胶和生产线成型工艺流程三部分组成。其生产线专用设备是由涂胶机、油压机、纸芯切割机、拉伸机、复合机及定型机六台设备构成。其生产线专用胶包括芯条胶、定型胶和面板胶。生产线成型工艺流程取决于成型设备，对冷压压型的成型工艺路线如下：

2、根据权利要求1所述的蜂窝复合板生产线，其特征是：其涂胶机采用双纸涂胶和定长自动连续切割，即纸辊1通过印胶支板进行双面涂胶后经烘道干燥，在剪切支板上与纸辊2复合在一起。涂胶纸在连续运行过程中，经过剪切支板时，剪切支板上的剪切辊在固定的周期内自动压合并切割。

3、根据权利要求1所述的蜂窝复合板生产线，其特征是：纸芯切割机设计采用了带式切割，将芯块放在活动工作台上，活动工作台在电机带动下自动运行，芯块通过带锯完成切割。

4、根据权利要求1所述的蜂窝复合板生产线，其特征是：拉伸机采用喷胶方式，即将胶倒入贮胶罐中，胶液由泵输送到分流管中，而后与空气混合喷出，并保证喷出的胶液为雾状。喷出的余胶经接胶槽自动流入胶箱中。运行过程中，采用钢丝链条传递，即将φ6.5的盘园冷板成φ3.2的钢丝并定长切割，然后在钢丝的两头装上链条，并连接在一起。

5、根据权利要求1所述的蜂窝复合板生产线，其特征是：复合机设计采用了间隙式热压复合机。即蜂窝芯由传递平台送入输送辊与经过浸胶槽浸胶的玻璃布复合，在加热板之间经过加热、加压固化后由牵引辊输出。运行过程中，当加热板开启时，玻璃布与蜂窝芯运行，当加热板合上时，玻璃布与蜂窝芯停止运行，加热板的上、下移动由油缸控制。

6、根据权利要求1所述的蜂窝复合板生产线，其特征是：芯条胶采用酚醛胶、乳胶和聚乙烯醇类胶三种。其乳胶的成型工艺参数是：烘干温度为160℃±15℃压力为3～5kg/cm²，时间为1.5～3小时。聚乙烯醇类胶是由聚乙烯醇、甲醛、NaoH、H₂O和HCl等成分构成。其成型工艺参数是：烘干温度为140℃±20℃，固化温度为150℃±10℃，固化压力为3～5kg/cm²，固化时间为2～2.5小时。

7、根据权利要求1所述的蜂窝复合板生产线，其特征是：定型胶采用酚醛类胶，水溶性酚醛胶是由苯酚，甲醛、NaoH，甲醇、尿素构成。成型工艺参数是：固化温度为140℃±20℃，固化时间为2～3分钟。醇溶性酚醛胶是由2123酚醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛（任选）、油酸（任选）、六次甲基四胺、酒精（工业纯）等构成。其成型工艺参数是：固化温度为140℃±20℃，固化时间为2～2.5分钟。

8、根据权利要求1所述的蜂窝复合板生产线，其特征是：其面板胶是由聚脂树脂，过氧化环已酮、苯酸钴、滑石粉（任选）、活性二氧化硅（任选）构成。其成型工艺参数是：固化温度为120℃～140℃，固化时间为2～3分钟，固化压力为接触压力，室温使用期（25℃）为8～12小时。

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