阅读说明：本技术 纤维吸管的制造方法及其设备 (Method and apparatus for manufacturing fibre suction pipe ) 是由 王正雄 于 2019-02-01 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种纤维吸管的制造方法及其设备,所述制造方法是利用粉碎机将如竹子等植物原料碎化后干燥,再用磨粉机将植物原料磨成细粉状的纤维粉料,进而将纤维粉料、耐温淀粉及植物胶以一定比例搅拌混炼为综合原料；再将综合原料置于一造粒装置内成型为粒状的纤维粒原料,该纤维粒原料利用离心方式降低含水率后,再置于一吹管机中进行吹管作业,以成型管状结构的管材,再将管材通过一冷却机构进行冷却定型后,利用一刀具依预设长度切断成纤维吸管成品；藉此能制成生物可分解的纤维吸管。(The invention discloses a method for manufacturing a fiber straw and equipment thereof, wherein the method comprises the steps of crushing plant raw materials such as bamboos and the like by a crusher, drying the crushed plant raw materials, grinding the plant raw materials into fine powder fiber powder by a grinder, and stirring and mixing the fiber powder, temperature-resistant starch and plant gum into comprehensive raw materials according to a certain proportion; placing the comprehensive raw material in a granulating device to form granular fiber particle raw materials, reducing the water content of the fiber particle raw materials in a centrifugal mode, then placing the fiber particle raw materials in a tube blowing machine to perform tube blowing operation so as to form tubular pipes, cooling and shaping the tubular pipes through a cooling mechanism, and cutting the tubular pipes into finished fiber suction pipes according to preset lengths by using a cutter; thereby the biodegradable fiber straw can be made.)

纤维吸管的制造方法及其设备

技术领域

本发明涉及一种吸管的制造方法，特别涉及一种以植物纤维为原料制成的纤维吸管的制造方法及其设备。

背景技术

目前，现代社会由于物质生活水平的提高，不论是包装饮料或是现场调制饮料都极为普及，因此全球人口每日消耗的吸管数量非常惊人。目前极大部分被使用的吸管仍然是以塑料制的吸管为主，虽然每支塑料吸管的体积不大，但每日累积使用的数量则是其他塑料制餐具无法相较的，也因为塑料吸管的体积不大，即使回收之后也不易处理，因此全球每日都会产生数量极为庞大的吸管废弃物，这大量的塑料废弃物除了会对环境产生危害，也会增加大量的处理成本，另外，塑料装的吸管还存在着塑化剂残留或吸食热饮食品的热化塑析出的问题，对人体健康都是一种危害。为了解决传统塑料吸管的问题，一种可生物分解的吸管是由聚乳酸(Polylactic acid；PLA)制成，聚乳酸为一种具生物可分解性的高分子材料，从植物纤维中的葡萄糖发酵成乳酸再经聚合而成，常用的植物纤维来源以玉米、小麦为主。由于聚乳酸聚合体能在自然的掩埋环境中被微生物分解成二氧化碳及水，因此可被利用作为取代传统塑料的原料。然而，聚乳酸本身的特性为刚性强且柔韧性不足，受到挤压时容易破碎，在运送、储存或使用的过程中，也容易发生断裂等质量不稳定的问题，且以，聚乳酸为原料制成的吸管，并非真正的环保吸管，有加以改善的必要。

有鉴于此，本发明人针对现有技术中存在的上述问题进行了深入探讨，并根据多年从事相关产业的研发与制造经验，积极寻求解决之道，经过长期努力的研究与发展，终于成功的研发出本发明的『纤维吸管的制造方法及其设备』，以改善现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明的主要目的，是提供一种『纤维吸管的制造方法及其设备』，其是令吸管能以植物纤维为原料吹制成型，制成真正环保的纤维吸管。

为了达到上述目的，本发明的一种纤维吸管的制造方法，其是以如竹子等植物纤维为主要原料，搭配温淀粉、水及植物胶，利用粉碎机、磨粉机、搅拌器、造粒装置、离心机、吹管机、冷却机构及裁切机等器具设备，施以如下步骤制成纤维吸管：

A.碎化处理，取得植物原料，并利用粉碎机将植物原料进行碎化处理。

B.干燥处理，将碎化后的植物原料施以干燥处理，降低所含水分。

C.磨粉细化，利用一磨粉机将植物原料磨成400目以上的细粉状纤维粉料；

D.混炼处理，按照重量百分比计，将37～70％的纤维粉料、20～35％的耐温淀粉、1～3％的水以及9～25％的植物胶搅拌混炼为综合原料。

E.造粒，将综合原料置于一造粒装置内，先施以分段加热输送后，再利用一成型模头将综合原料成型为粒状的纤维粒原料；该造粒装置一端上方设一入料口，另端设置该成型模头，又其内部利用一第一输送轴输送综合原料，该第一输送轴前端位于该入料口下方，而末端与该成型模头衔接，用以将综合原料输送至该成型模头，且该第一输送轴区分为四段，每一段的温度利用不同的温控器控制而有所差异，其第一段设定为140～170℃，第二段设定为150～175℃，第三段设定为160～180℃，第四段设定为165～185℃，而该成型模头温度亦控制在170～190℃之间，达到造粒时分段加热输送的目的。

F.纤维粒干燥，利用一离心机以离心力方式将纤维粒原料施以干燥处理，使其含水率至少低于0.1％，最佳为0.01％。

G.吹管成型，将干燥后的纤维粒原料放入一吹管机中，该吹管机一端上方设一进料口，另端设置一吹管机构，并于该进料口下方与该吹管机构之间设一第二输送轴，利用该第二输送轴将纤维粒原料输送至该吹管机构，又该第二输送轴区分为四段，每一段的温度利用不同的温控器控制而有所差异，其第一段设定为140～170℃，第二段设定为150～175℃，第三段设定为160～180℃，第四段设定为165～185℃，而该成型模头温度亦控制在170～190℃之间，而以分段加热将纤维粒原料输送至吹管机构进行吹管作业，当管状结构的管材成型后再通过一冷却机构进行冷却定型。

H.切管，冷却后的纤维管利用一刀具依预设长度切断成纤维吸管成品；该刀具可设于一裁切机外侧，该裁切机具有一由若干辊轮上下相对设置而成的驱动组件，该驱动组件利用该辊轮夹持成型完成的管材，令该驱动组件转动时带动管材移动，将吹管成型好的管材带动通过该冷却机构后，再利用该刀具裁切成纤维吸管成品。藉此，利用上述的制造方法及设备，能利用植物纤维制成生物可分解的吸管，使用时能达到保护环境的目的。

有关本发明所采用的技术、手段及其功效，兹举一较佳实施例并配合图式详细说明于后，相信本发明上述的目的、构造及特征，当可由此得到深入而具体的了解。

附图说明

图1为本发明的成型设备示意图。

符号说明：

粉碎机(10) 磨粉机(20)

搅拌器(30) 造粒装置(40)

入料口(41) 成型模头(42)

第一输送轴(43) 抽送设备(44)

储存槽(45) 离心机(50)

吹管机(60) 进料口(61)

吹管机构(62) 第二输送轴(63)

模头(621) 模穴(622)

模块(623) 喷气道(624)

输气管(625) 冷却机构(70)

裁切机(80) 辊轮(81、82)

驱动组件(83) 刀具(84)

具体实施方式

请参阅图1所示，本发明的一种纤维吸管的制造设备，其构成至少包含一粉碎机10、磨粉机20、搅拌器30、造粒装置40、离心机50、吹管机60、冷却机构70以及裁切机80等器具设备，利用上述设备，以植物的植物纤维为主要原料，搭配温淀粉、水及植物胶，施以如下步骤制成纤维吸管：

A.碎化处理，取得植物原料，并利用粉碎机10将植物原料进行碎化处理，该植物原料可为竹子或其它具有纤维的植物，而该粉碎机10为一般用以将植物切成小块状的机器，此乃一般机器，不再赘述。

B.干燥处理，将碎化后的植物原料利用烘干设备或曝晒太阳等方式施以干燥处理，降低所含水分，上述烘干设备乃一般机器，不再赘述。

C.磨粉细化，利用该磨粉机20将干燥后的植物原料磨成规格400目以上的细粉状纤维粉料，该磨粉机20乃一般机器，不再赘述。又，植物原料磨成纤维粉料后，若要提升其耐热性，可将纤维粉料施以耐热处理，以高温蒸热方式增加纤维粉料的耐热性。

D.混炼处理，按照重量百分比计，将37～70％的纤维粉料、20～35％的耐温淀粉、1～3％的水以及9～25％的植物胶放入搅拌器30中搅拌混炼为综合原料。

E.造粒，将综合原料置于一造粒装置40内，先施以分段加热输送后，再利用一成型模头42将综合原料成型为粒状的纤维粒原料；该造粒装置40一端上方设一入料口41，另端设置该成型模头42，又其内部利用一第一输送轴43输送综合原料，该第一输送轴43前端位于该入料口41下方，而末端与该成型模头42衔接，用以将综合原料输送至该成型模头42，该成型模头42输出一端具有若干网孔，网孔尺寸可设定在2～6毫米之间，当综合原料通过网孔后，即可成型纤维粒原料。又纤维粒原料成型完成后，是可利用一抽送设备44抽送至储存槽45，并于抽送的过程中进行冷却。另外，该第一输送轴43可区分为四段，每一段的温度利用不同的温控器控制而有所差异，其第一段可设定为140～170℃，第二段可设定为150～175℃，第三段可设定为160～180℃，第四段可设定为165～185℃，而该成型模头温度亦控制在170～190℃之间，达到造粒时分段加热输送的目的。

F.纤维粒干燥，将纤维粒原料置于该离心机50内，利用旋转的离心力方式将纤维粒原料施以干燥处理，使其含水率至少低于0.1％，最佳为0.01％，该离心机50乃己知的一般机器，不再赘述。。

G.吹管成型，将干燥后的纤维粒原料放入该吹管机60中，该吹管机60一端上方设一进料口61，另端设置一吹管机构62，并于该进料口61下方与该吹管机构62之间设一第二输送轴63，利用该第二输送轴63将纤维粒原料输送至该吹管机构62，该吹管机构62，而该第二输送轴63可区分为四段，每一段的温度利用不同的温控器控制而有所差异，其第一段可设定为140～170℃，第二段可设定为150～175℃，第三段可设定为160～180℃，第四段可设定为165～185℃，而该成型模头温度亦控制在170～190℃之间，而以分段加热将纤维粒原料输送至吹管机构62进行吹管作业。

该吹管机构62的一模头621内形成斜锥状的模穴622，该模穴622可设置一模块623，该模块623外缘亦呈斜锥状，其与该模穴622间相隔一预定距离，可供纤维粒原料通过，又该模块623内设有一喷气道624该喷气道624一端是与该孔槽622外侧端连通，另端则与输送高压气体的输气管625衔接，同时并设有一真空控管的设备(图中未显示)，使吹管的气体能平均，当纤维粒原料被输送至该模穴622前端时，通过该喷气道624喷出的高压气体，能让经过挤压的纤维粒原料吹制成型呈管状型态的管材。

H.冷却定型，当管状结构的管材成型后，是令其通过冷却机构70进行冷却定型，该冷却机构70可为水槽或其它具冷却功能的器具，具备水温控制功能，而水温约控制在3度左右。

I.切管，冷却后的纤维管是利用一刀具84依预设长度切断成纤维吸管成品；该刀具84可设于该裁切机80外侧，该裁切机80具有一由若干辊轮81、82上下相对设置而成的驱动组件83，该驱动组件83是利用该辊轮81、82夹持成型完成的管材，令该驱动组件83转动时带动管材移动，将吹管成型好的管材带动通过该冷却机构70后，再利用该刀具84裁切成纤维吸管成品。

藉此，利用上述的制造方法及设备，能利用植物纤维制成生物可分解的吸管，使用时能达到保护环境的目的,且吸管成品的抗张强度168kg/cm²、热变形温度95℃、抗折强度250～300168kg/cm²、冲击强度2.5～3％，符合各种冷热环境的使用需求。

上述实施例，仅用以举例说明本发明，据以在不离本发明精神的范围，本领域技术人员凭此而作的各种变形、修饰与应用，均应包括于本发明的保护范围之内。