专利名称：一种纸浆纤维复合模塑成型装置的制作方法
技术领域：
本发明属于植物纤维粉末与纸浆复合模塑成型装置及成型技术的改进方法。
背景技术：
发泡塑料对工业产业和人们生活起着重要作用，但它不可降解导致“白色污染”，且生产过程中所用的发泡剂(CFC，氯氟烃化合物)破坏臭氧层，利用天然材料作为发泡塑料的替代品又重新受到人们的关注。目前，较流行的办法是植物纤维模塑和纸浆模塑两大类，植物纤维模塑类的产品因其质量和性能难以达到使用要求未能广泛应用，纸浆模塑类的产品因其成本也较高，大规模推广仍有一定的困难。纸浆纤维复合模塑类的产品，因其工艺技术及设备的因素尚未形成产业化，有待于进一步开发。
有关纸浆模塑的专利一类是涉及模塑件的外形或形状，另一类则涉及模具或设备的制造方法。国外有关纸浆模塑容器或包物件的专利，有将禾草植物纤维粉碎掺配淀粉模压成可以丢弃的碗和碟，有用不同材料制成的多层容器的模塑工艺，如US4132951，Merges在专利中描述内外层结构，内层为防水可分散的聚烯类纤维，外层为纤维素类纤维掺配聚烯类纤维的混合层。中国专利申请97246061.6是一种纸浆夹层模塑快餐盒，由不同纸浆构成内、中、外三个主层，完全由纸浆构成，各次层也完全由纸浆构成。中国专利申请98113195.6是一种纤维复合模压快餐盒，以植物纤维粉末为主要原料和纸浆纤维为辅助原料的复合模压的快餐盒；中国专利申请98113114.X是一种新的纸浆夹层模塑快餐具及其加工方法，主要描述了纸浆夹层模塑成型原理和方法，没有涉及在设备设计制造和工程技术方面的内容。
发明内容
本发明提出一种纸浆纤维复合模塑成型新装置，可用于不同纸浆、不同纤维等多种原材料的模塑成型，可以达到降低成本，改善质量的目的。
传统的纸浆纤维模塑装置工艺流程主要包括成型机构、干燥机构和洗脱机构等三个部分。本发明主要是针对成型过程提出了一种新的纸浆纤维模塑成型机构。
实现本发明的技术方案，即所设计的本纸浆纤维复合模塑成型装置的结构特点是该装置自上至下形成清水分配区、进料混合区、均布成型区和真空白水区，在清水分配区的中轴部位具有一个其喷口向下的清水喷射头，所说的清水喷射头的喷口呈环形，在进料混合区的中轴部位设有一个其喷口向上的浆料喷射头，所说的进料混合区的横截面从上到下逐渐增大，均布成型区紧接着进料混合区，其截面积与进料混合区底部的截面积相同，真空白水区为一个套接于真空白水区底部的可卸的独立台体，该台体的顶面布设成型模具伸入均布成型区，下部具有白水流出通道。
本成型装置通过以下的操作过程进行模塑成型清水从清水口加入清水分配区，在外部压力的作用下进入清水喷射头的环形喷口向下喷入进料混合区；纸浆纤维从进料口加入浆料喷射头，在外部压力的作用下喷射入混合区，与从清水分配区来的清水进行混合。在实际的操作中，为了使浆料与清水混合均匀，从环形喷口出来的清水的流速一般是从浆料喷口喷出的浆料流速的1.2倍以上，这样还可以使浆料不向上喷射。清水喷口做成环形也是为了防止浆料向上喷射造成混合的不均匀。
浆料和清水在横截面为从上到下逐渐增大的混合区中充分混合后，以流速c进入均布成型区。为了使混合充分，混合区的截面积要求达到一定的程度。其标准是要使混合后的流速c至少小于浆料流速b的二分之一，可通过使所述的进料混合区底部截面积至少为其顶部截面积的两倍来实现上述要求。混合浆料在伸入成型区的成型模具上沉积模塑成型，混合浆料成形后沥出的残液从真空白水区的白水流出通道流出。
按进料混合区的横截面从上到下逐渐增大的要求，可将所述的进料混合区壁面的纵剖面设计成等腰梯形。
本成型装置所述的真空白水区台体上的成型模具可采用线性或矩形排列。成型模具最好有2～8个。
本发明所提供的成型装置及方法解决了多种原材料一次复合成型技术。由于一次复合模塑成型技术可以将植物纤维粉末为主要材料和纸浆纤维为辅助材料加工成模塑件，可以充分发挥各种材料的优势，改善质量、大大降低成本。其成本远低于全纸浆餐具，可与不全降解的塑料掺淀粉的餐具成本媲美，适用于其它就餐用具如碗、盘、碟、杯等，也适用于其它类型和其它用途的纸浆与纤维类的模塑容器，具有广泛的推广价值。
本装置与其他装置连用可实现生产的自动化。对单个产品是间歇的，但是整个生产流程是连续的。
图1为本纸浆纤维复合模塑成型装置的结构图(图2的A-A剖视图)；图2为图1的B-B剖视图。
具体实施例方式
本发明所提供的成型装置实施方式如附图所示。下面结合附图装置的具体结构及成型的具体过程和操作要求。
本装置自上至下分为四部分1为清水分配区；2为进料混合区；3为均布成型区；4为真空白水区。在清水分配区1中具有清水喷射头11，12为该清水喷射头的环形喷口，还具有清水进水口13和排气口14；在进料混合区2中具有喷口向上的浆料喷头21，该浆料喷头上接有浆料进料管22，进料混合区的器壁23的纵剖面呈等腰梯形；均布成型区3紧连着进料混合区2；真空白水区4为一可卸开的独立的台体，其顶面装有成型模具5，41为白水流出通道，42为白水流出口。成型的具体过程如下清水从清水进水口13加入，在外部压力的作用下进入清水喷射头的环形喷口12，以流速a向进料混合区喷出；纸浆纤维从浆料进料管22的进料口加入，在外部压力的作用下以流速b喷射入混合区，与从清水分配区来的清水进行混合。浆料和清水在混合区充分混合后，以流速c进入均布成型区；混合浆料在成型区成型模具上沉积模塑成型，沥出的残液部分以流速d经白水流出通道41，从白水流出口42流出。实际的操作要求为流速a≥1.2b；b≥2c；c≥d。
使用本装置，用甘蔗渣纤维粉末和漂白纸浆的混合浆料或稻草、麦草纤维粉末和漂白纸浆的混合浆料或玉米秆纤维粉末和漂白纸浆的混合浆料等进行模塑，都可以得到较好的模塑件。
权利要求
1.一种纸浆纤维复合模塑成型装置，其特征在于该装置自上至下形成清水分配区(1)、进料混合区(2)、均布成型区(3)和真空白水区(4)，在清水分配区(1)的中轴部位具有一个其喷口向下的清水喷射头(11)，所说的清水喷射头的喷口呈环形，在进料混合区(2)的中轴部位设有一个其喷口向上的浆料喷射头(21)，所说的进料混合区的横截面从上到下逐渐增大，均布成型区(3)紧接着进料混合区(2)，真空白水区(4)为一个套接于均布成型区底部的可卸的独立台体，该台体的顶面布设成型模具伸入均布成型区(3)，下部具有白水流出通道。
2.根据权利要求1所述的纸浆纤维复合模塑成型装置，其特征在于所述的进料混合区(2)底部截面积至少为其顶部截面积的两倍。
3.根据权利要求1所述的纸浆纤维复合模塑成型装置，其特征在于所述的进料混合区壁面的纵剖面呈等腰梯形。
4.根据权利要求1所述的纸浆纤维复合模塑成型装置，其特征在于所述的真空白水区台体上的成型模具采用线性或矩形排列。
全文摘要
本发明提供一种纸浆纤维复合模塑成型装置，可用于不同纸浆、不同纤维等多种原材料的模塑成型。该装置自上至下形成清水分配区、进料混合区、均布成型区和真空白水区，在清水分配区具有清水喷射头，在进料混合区设有浆料喷射头，在均布成型区中具有成型模具，在真空白水区具有白水流出通道。清水从清水口加入清水分配区，在外部压力的作用下进入清水喷射头的环形喷口向下喷入进料混合区；纸浆纤维从进料口加入浆料喷射头，在外部压力的作用下喷射入混合区，与从清水分配区来的清水进行混合，混合浆料在伸入成型区的成型模具上沉积模塑成型。本装置成型的纤维纸浆模塑件质量好，成本低。
文档编号D21J3/00GK1428481SQ011301
公开日2003年7月9日 申请日期2001年12月28日 优先权日2001年12月28日
发明者欧义芳, 符超, 马志君 申请人:中国科学院广州化学研究所