CN111421864A - 一种原料可定量配比的石头纸生产系统及其工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种原料定量配比流延生产系统及工艺，包括将含有多个组份的原料进行混合处理的混合机、位于该混合机后道工序上将混合物料制成颗粒状材料的造粒设备、将颗粒状材料熔融后以流延方式制成薄膜的流延成型设备以及对该薄膜进行边部修整的裁边设备，还包括安装于所述流延成型设备上的边料回用设备。通过转移部中的多个导向辊、分别位于分段部前、后工位的第一主动辊组进行边料裁切后的定向传输，结合分段部进行边料定位输送，实现边料的定量导入；由混合机构中以热气流进行边料与新料的软化粘结混合，以及混合部的结构设置，实现边料与新料的定比混合；解决边料与新料的配比粗糙的技术问题。

Description

一种原料可定量配比的石头纸生产系统及其工艺
技术领域
本发明涉及石头纸加工技术领域，尤其涉及一种原料可定量配比的石头纸生产系统及其工艺。
背景技术
石头纸加工技术，是以高分子材料及多种无机物为辅助原料，以地壳内最为丰富的矿产资源碳酸钙为主要原料，利用高分子界面化学原理和填充改性技术，经特殊工艺加工而成的一种可逆性循环利用，具有现代技术特点的新型造纸技术。石头纸是国内领先世界先进的新技术。该技术的诞生，既解决了传统造纸污染给环境带来的危害问题，又解决了大量塑料包装物的使用造成的白色污染及大量石油资源浪费的问题。
申请号为CN201810557131.8的发明专利公开了一种新型材料石头纸制作生产线，其包括真空上料机，真空上料机连接至锥双螺杆挤出机，锥双螺杆挤出机连接至板式液压换网器，板式液压换网器连接至平模头挤出模具，平模头挤出模具连接至四辊压延机，四辊压延机的输出端连接至引离装置，引离装置连接至冷却定型装置，冷却定型装置连接至切边牵引装置，切边牵引装置连接至激光测厚仪，激光测厚仪连接至双工位收卷机。
上述专利公开了的一种新型材料石头纸制作生产线，生产过程中石头纸侧边不平整，需要切边产生边角料，造成资源浪费，回收利用过程中，反应周期长，效率低，且易造成材料污染，影响产品质量，为了上述问题设置了边料回收装置，大部分的边料回收装置直接把粉碎后的边料运送入单螺杆挤出机，存在的问题是与新原料混合不均匀，原料混合得不好，很容易在下一阶段出纸流程中产生气泡、断裂、空隙、洞隙等现象，影响出纸质量。
发明内容
本发明之一是提供一种原料可定量配比的石头纸生产系统，通过利用传输机构将裁边设备上裁切下的边料传输转移至混合机构，混合机构内边料与颗粒状材料定比混合熔融，解决了上述背景技术中边料回收装置直接把粉碎后的边料运送入单螺杆挤出机，边料与新原料混合不均匀，很容易在下一阶段出纸流程中产生气泡、断裂、空隙、洞隙等现象，影响出纸质量的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种原料可定量配比的石头纸生产系统，包括将含有多个组份的原料进行混合处理的混合机、位于该混合机后道工序上将混合物料制成颗粒状材料的造粒设备、将颗粒状材料熔融后以流延方式制成薄膜的流延成型设备以及对该薄膜进行边部修整的裁边设备，还包括安装于所述流延成型设备上的边料回用设备，该边料回用设备包括：
传输机构，所述传输机构包括设置于所述裁边设备上将经其剪切下的边料定向传输的转移部以及与该转移部传动连接进行边料递送处理的扎孔部；以及
混合机构，所述混合机构包括设置于所述流延成型设备上且与其内部连通的混合仓、设置于该混合仓上将经扎孔部递送处理后的边料段与原料定比混合的混合部以及设置于所述混合仓进行颗粒状材料预热处理的预热部，所述混合部的上方形成边料与颗粒状材料混合的混合区。
作为改进，所述转移部包括转动设置的多个导向辊、进行边料主动传输动第一主动辊组和第二主动辊组，该第一主动辊组和第二主动辊组分别位于所述扎孔部的前后工段，所述第一主动辊组的转速v与第二主动辊组的转速V之间，v＝V。
作为改进，所述扎孔部包括沿边料传输方向依次间断设置且同步转动的第一轧辊、第二轧辊以及第三轧辊，边料分别经该第一轧辊、第二轧辊以及第三轧辊以刺穿方式进行边料传输。
作为改进，所述第二轧辊位于所述第一轧辊和第三轧辊的上方，三者之间形成经边料通过的传输通道，所述第二轧辊与所述第一轧辊和第三轧辊转动方向相反。
作为改进，所述第一轧辊、第二轧辊以及第三轧辊均包括转辊以及设置于转辊外圆周面上的多个扎针，该扎针沿所述转辊轴线均布设置，分别位于所述第一轧辊、第二轧辊以及第三轧辊上的扎针之间呈相间配合设置。
作为改进，所述混合仓沿竖直方向设置于所述流延成型设备的上方且与其内部连通，其包括开设于其侧壁上经边料进入的进料口，所述混合部位于所述进料口的下方。
作为改进，所述混合部包括上颗粒喷口以及下颗粒喷口，所述上颗粒喷口和下颗粒喷口分别设置于所述混合仓的两侧，且所述上颗粒喷口的下口沿设置于所述下颗粒喷口的上口沿的上方。
本发明之二是提供一种原料可定量配比的石头纸生产工艺，通过传输机构进行边料定向传输的同时进行定量喂料，结合混合部定量喷射颗粒新料，实现边料与新料的定比混合；解决现有技术中存在的边料与新料的配比粗糙的技术问题。
一种原料可定量配比的石头纸生产工艺，包括以下步骤：
步骤一：称取各原料：依次将56％—85％重量的无机矿粉、25％—35％重量的树脂以及3％—5％的助剂加入混合机中，混合20至25分钟，混合机转速为100-130r/min；
步骤二：造粒：螺杆在高速转动时将喂料器中由步骤A得到的混合物料推向机头部位，在挤出机180℃至250℃温度下熔融混炼，物料被迅速融化，挤出后通过刀口进行高速切粒，制成颗粒状材料；
步骤三：切粒完成后，在真空泵的作用下进行真空脱水，经螺杆强压输送，进行流延，将原料熔融，再经双螺杆真空泵挤出后通过模头前端的缝隙流出，形成薄膜，离开模头后熔体经过一个短的间隙，到达低温的流延辊面而急剧冷却定型，纵横拉伸形成双向膜。
作为改进，还包括步骤四：流延膜拉伸成型后，对双向模进行切边处理，将裁切下来的边料回收利用并以定量配比方式与原料进行混合，依据边料与颗粒状材料的质量比小于1/9的比例进行混合后熔融再利用。
作为改进，所述边料与颗粒状材料接触混合的同时，经混合部内的热量以热辐射方式对其两者预热熔融，实现边料与新料的定比混合。
本发明的有益效果在于：
(1)在本发明中通过转移部中的多个导向辊、分别位于分段部前、后工位的第一主动辊组进行边料裁切后的定向传输，结合分段部进行边料定位输送，实现边料的定量导入；由混合机构中以热气流进行边料与新料的软化粘结混合，以及混合部的结构设置，实现边料与新料的定比混合；解决现有技术中存在的边料与新料的配比粗糙的技术问题。
(2)在本发明中通过上下转动设置的第一轧辊、第二轧辊以及第三轧辊对边料进行传输的同时，进行传输定位，结合其三者的上下结构设置，使其上下之间对边料进行相对抵触，提高扎针对边料的穿透效果，从而提高边料的传输准确性，进一步提高本发明边料与新料的混合配比准确性；
(3)在本发明中通过上颗粒喷口和下颗粒喷口的错位设置，使得边料两侧的气流形成剪切作用力，确保边料成团掉落形成混合单元，实现边料与新料的混合，从而防止了混合物料进行熔融时，边料散落而上浮，造型边料与新料的混合不均，进一步提高本发明对边料与新料的配比稳定性及均匀性；
综上所述，本发明具有结构简单、效果良好、配比准确，有效实现边角料回收利用等优点。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明的整体结构轴测示意图；
图2为本发明的整体结构正视示意图；
图3为本发明扎孔部放大结构示意图；
图4为本发明扎孔部状态图之一；
图5为本发明第一轧辊结构示意图；
图6为本发明经扎孔部传输后边料结构示意图；
图7为本发明混合机构局部剖视图；
图8为本发明混合部状态示意图之一；
图9为本发明混合部状态示意图之二；
图10为本发明混合部状态示意图之三；
图11为本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明。
实施例一
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图1、图2和图7描述本发明实施例一的一种原料可定量配比的石头纸生产系统。
如图1、图2和图7所示，一种原料可定量配比的石头纸生产系统，包括将含有多个组份的原料进行混合处理的混合机10、位于该混合机10后道工序上将混合物料制成颗粒状材料的造粒设备20、将颗粒状材料熔融后以流延方式制成薄膜的流延成型设备30以及对该薄膜进行边部修整的裁边设备40，还包括安装于所述流延成型设备30上的边料回用设备50，该边料回用设备50包括：
传输机构5，所述传输机构5包括设置于所述裁边设备40上将经其剪切下的边料定向传输的转移部51以及与该转移部51传动连接进行边料递送处理的扎孔部52；以及
混合机构6，所述混合机构6包括设置于所述流延成型设备30上且与其内部连通的混合仓61、设置于该混合仓61上将经扎孔部52递送处理后的边料段与原料定比混合的混合部62以及设置于所述混合仓61进行颗粒状材料预热处理的预热部63，所述混合部62的上方形成边料与颗粒状材料混合的混合区64。
进一步的，如图2和图7所示，所述转移部51包括转动设置的多个导向辊511、进行边料主动传输动第一主动辊组512和第二主动辊组513，该第一主动辊组512和第二主动辊组513分别位于所述扎孔部52的前后工段，所述第一主动辊组512的转速v与第二主动辊组513的转速V之间，v＝V。在本实施例中，边料经第一主动辊组512牵引传输后，经所述扎孔部52扎孔处理后，由第二主动辊组513将边料段传输至混合仓61内，其中扎孔部52对边料扎孔，使得边料熔融长度确定，确保边料与新料的混合定量性；另外在本实施例中，第一主动辊组512和第二主动辊组513均为两个平行设置的传动辊，边料穿过两辊之间，由其主动辊带动传输。
进一步的，如图2、3和4所示，所述扎孔部52包括沿边料传输方向依次间断设置且同步转动的第一轧辊521、第二轧辊522以及第三轧辊523，边料分别经该第一轧辊521、第二轧辊522以及第三轧辊523以刺穿方式进行边料传输。由于流延膜厚度较薄，传统传动方式对其在传输过程中容易出现打滑现象，因此，通过第一轧辊521、第二轧辊522以及第三轧辊523对边料以圆周面进行支撑，以设置于其外圆周面上的扎针525定位，在传输过程中，扎针525穿透边料进行定向传输，防止边料打滑，而影响其长度传输准确性；另外在本实施例中第一轧辊521、第二轧辊522以及第三轧辊523为相同圆辊结构设置，其三者周长均相同，且不仅限于相同；当三者外圆周面周长相同时，相邻两棍之间的距离辊面周长的整数倍，具体倍数根据实际生产边料与新料的配比设定；同理设置三者辊面周长不同的情况。
进一步的，如图3和图4所示，所述第二轧辊522位于所述第一轧辊521和第三轧辊523的上方，三者之间形成经边料通过的传输通道520，所述第二轧辊522与所述第一轧辊521和第三轧辊523转动方向相反。通过三者的呈上下位置设置，在对边料进行传输的同时，由三种之间以上下相向抵触方式由扎针525对边料进行抵触，从而提高扎针525的穿透可靠性。
进一步的，如图3、4、5、6所示，所述第一轧辊521、第二轧辊522以及第三轧辊523均包括转辊524以及设置于转辊524外圆周面上的多个扎针525，该扎针525沿所述转辊524轴线均布设置，分别位于所述第一轧辊521、第二轧辊522以及第三轧辊523上的扎针525之间呈相间配合设置。即边料依次经过第一轧辊521、第二轧辊522以及第三轧辊523刺穿传输后，通过扎针525对边料多次刺穿，实现边料的扎孔成排。
需要说明的是，在本实施例中，轧辊优选为三个，且不仅限于三个；根据实际生产中边料的宽度以及配比过程中，边料段的长度，可适当增加或者减少数量，实现经多次刺穿传输后，形成边料段的目的；另外为确保边料传输过程中的有效性可适当在第二轧辊522的下方，第三轧辊523与第二主动辊组513之间设置弹性支撑板，对边料进行支撑，从而提高其生产稳定性。
实施例二
如图1、2和7所示，其中与实施例一中相同或相应的部件采用与实施例一相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例一的区别点；该实施例二与实施例一的不同之处在于：所述混合仓61沿竖直方向设置于所述流延成型设备30的上方且与其内部连通，其包括开设于其侧壁上经边料进入的进料口611，所述混合部62位于所述进料口611的下方。扎孔后的边料经第二主动辊组513传输闯过进料口611进入混合仓61内与新料进行混合。
进一步的，如图7、8、9、10所示，所述混合部62包括上颗粒喷口621以及下颗粒喷口622，所述上颗粒喷口621和下颗粒喷口622分别设置于所述混合仓61的两侧，且所述上颗粒喷口621的下口沿设置于所述下颗粒喷口622的上口沿的上方。在本实施例中预热部63位于所述混合仓的侧方，边料进行传输的时候，经热气流中所含热量使其软化，新料落于呈竖直展平状态的边料表面两侧后与其粘附混合，托附有定量新料的边料下落过程中，由于上颗粒喷口621和下颗粒喷口622错位设置，使得边料两侧的气流形成剪切作用力，确保边料成团掉落形成混合单元，实现边料与新料的混合，从而防止了混合物料进行熔融时，边料散落而上浮，造型边料与新料的混合不均，进一步提高本发明对边料与新料的配比稳定性及均匀性。
实施例三
下面参考附图11描述本发明实施例二的一种原料可定量配比的石头纸生产工艺。
如图11所示，一种原料可定量配比的石头纸生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：称取各原料：依次将56％—85％重量的无机矿粉、25％—35％重量的树脂以及3％—5％的助剂加入混合机中，混合20至25分钟，混合机转速为100-130r/min；
步骤二：造粒：螺杆在高速转动时将喂料器中由步骤A得到的混合物料推向机头部位，在挤出机180℃至250℃温度下熔融混炼，物料被迅速融化，挤出后通过刀口进行高速切粒，制成颗粒状材料；
步骤三：切粒完成后，在真空泵的作用下进行真空脱水，经螺杆强压输送，进行流延，将原料熔融，再经双螺杆真空泵挤出后通过模头前端的缝隙流出，形成薄膜，离开模头后熔体经过一个短的间隙，到达低温的流延辊面而急剧冷却定型，纵横拉伸形成双向膜。
进一步的，还包括步骤四：流延膜拉伸成型后，对双向模进行切边处理，将裁切下来的边料回收利用并以定量配比方式与原料进行混合，依据边料与颗粒状材料的质量比小于1/9的比例进行混合后熔融再利用。
进一步的，所述边料与颗粒状材料接触混合的同时，经混合部62内的热量以热辐射方式对其两者预热熔融，实现边料与新料的定比混合。
其中，所述边料与颗粒状材料定量配比通过边料长度控制实现边料与定量进料的颗粒状材料的比例配合；在本实施例中，新料的添加量M、流延膜边料宽度B以及膜厚度H均为标准值，设边料长度为L，表里加入量为M′，因此根据m＝ρv，可知M′＝ρ·L·B·H，因此在边料添加过程中，控制边料长度进行边料与新料的准确按比混合。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种原料可定量配比的石头纸生产系统，包括将含有多个组份的原料进行混合处理的混合机(10)、位于该混合机(10)后道工序上将混合物料制成颗粒状材料的造粒设备(20)、将颗粒状材料熔融后以流延方式制成薄膜的流延成型设备(30)以及对该薄膜进行边部修整的裁边设备(40)，其特征在于，还包括安装于所述流延成型设备(30)上的边料回用设备(50)，该边料回用设备(50)包括：
传输机构(5)，所述传输机构(5)包括设置于所述裁边设备(40)上将经其剪切下的边料定向传输的转移部(51)以及与该转移部(51)传动连接进行边料递送处理的扎孔部(52)；以及
混合机构(6)，所述混合机构(6)包括设置于所述流延成型设备(30)上且与其内部连通的混合仓(61)、设置于该混合仓(61)上将经扎孔部(52)递送处理后的边料段与原料定比混合的混合部(62)以及设置于所述混合仓(61)进行颗粒状材料预热处理的预热部(63)，所述混合部(62)的上方形成边料与颗粒状材料混合的混合区(64)。
2.如权利要求1所述的一种原料可定量配比的石头纸生产系统，其特征在于，所述转移部(51)包括转动设置的多个导向辊(511)、进行边料主动传输动第一主动辊组(512)和第二主动辊组(513)，该第一主动辊组(512)和第二主动辊组(513)分别位于所述扎孔部(52)的前后工段，所述第一主动辊组(512)的转速v与第二主动辊组(513)的转速V之间，v＝V。
3.如权利要求1所述的一种原料可定量配比的石头纸生产系统，其特征在于，所述扎孔部(52)包括沿边料传输方向依次间断设置且同步转动的第一轧辊(521)、第二轧辊(522)以及第三轧辊(523)，边料分别经该第一轧辊(521)、第二轧辊(522)以及第三轧辊(523)以刺穿方式进行边料传输。
4.如权利要求3所述的一种原料可定量配比的石头纸生产系统，其特征在于，所述第二轧辊(522)位于所述第一轧辊(521)和第三轧辊(523)的上方，三者之间形成经边料通过的传输通道(520)，所述第二轧辊(522)与所述第一轧辊(521)和第三轧辊(523)转动方向相反。
5.如权利要求3所述的一种原料可定量配比的石头纸生产系统，其特征在于，所述第一轧辊(521)、第二轧辊(522)以及第三轧辊(523)均包括转辊(524)以及设置于转辊(524)外圆周面上的多个扎针(525)，该扎针(525)沿所述转辊(524)轴线均布设置，分别位于所述第一轧辊(521)、第二轧辊(522)以及第三轧辊(523)上的扎针(525)之间呈相间配合设置。
6.如权利要求1所述的一种原料可定量配比的石头纸生产系统，其特征在于，所述混合仓(61)沿竖直方向设置于所述流延成型设备(30)的上方且与其内部连通，其包括开设于其侧壁上经边料进入的进料口(611)，所述混合部(62)位于所述进料口(611)的下方。
7.如权利要求1所述的一种原料可定量配比的石头纸生产系统，其特征在于，所述混合部(62)包括上颗粒喷口(621)以及下颗粒喷口(622)，所述上颗粒喷口(621)和下颗粒喷口(622)分别设置于所述混合仓(61)的两侧，且所述上颗粒喷口(621)的下口沿设置于所述下颗粒喷口(622)的上口沿的上方。
8.一种原料可定量配比的石头纸生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：称取各原料：依次将56％—85％重量的无机矿粉、25％—35％重量的树脂以及3％—5％的助剂加入混合机中，混合20至25分钟，混合机转速为100-130r/min；
步骤二：造粒：螺杆在高速转动时将喂料器中由步骤A得到的混合物料推向机头部位，在挤出机180℃至250℃温度下熔融混炼，物料被迅速融化，挤出后通过刀口进行高速切粒，制成颗粒状材料；
步骤三：切粒完成后，在真空泵的作用下进行真空脱水，经螺杆强压输送，进行流延，将原料熔融，再经双螺杆真空泵挤出后通过模头前端的缝隙流出，形成薄膜，离开模头后熔体经过一个短的间隙，到达低温的流延辊面而急剧冷却定型，纵横拉伸形成双向膜。
9.如权利要求8所述的一种原料可定量配比的石头纸生产工艺，其特征在于，还包括步骤四：流延膜拉伸成型后，对双向模进行切边处理，将裁切下来的边料回收利用并以定量配比方式与原料进行混合，依据边料与颗粒状材料的质量比小于1/9的比例进行混合后熔融再利用。
10.如权利要求9所述的一种原料可定量配比的石头纸生产工艺，其特征在于，所述边料与颗粒状材料接触混合的同时，经混合部(62)内的热量以热辐射方式对其两者预热熔融，实现边料与新料的定比混合。
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