专利名称：一种筒体纸浆模塑制品生产装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种纸浆模塑制品的生产装置及方法，尤其是一种筒体纸浆模塑制品的生产装置及方法。
背景技术：
筒体纸浆模塑制品是一种制作难度较大、应用范围极广的纸浆模塑制品，广泛用于食品、药材、工业包装等领域。因为其环保可降解以及良好的环境适应性，越来越得到人们的青睐，具有非常大的市场空间和发展潜力。筒体纸浆模塑制品的制备一直受到工艺瓶颈的制约，成为纸浆模塑行业的难题。 因为其筒体部分要求几乎垂直于筒底部，这样就大大的增加了其利用纸浆纤维制作时脱模的难度。现有的纸浆模塑筒体制备工艺，制备过程中脱模困难，而且产品厚薄不均，质量难以提高，严重影响其应用。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种脱模比较容易、产品厚薄均勻的筒体纸浆模塑制品的生产装置，同时还提供一种利用所述装置生产筒体纸浆模塑制品的方法。为实现上述目的，本发明采取的技术方案为一种筒体纸浆模塑制品生产装置，包括
成型器，所述成型器包括外壁、与所述外壁之间形成浆料成型空腔的内壁，所述成型器的外壁和内壁均为两瓣或多瓣组合而成，所述成型器的一端设有与所述浆料成型空腔连接的吸气嘴，所述成型器的另一端设有与所述浆料成型空腔连接的浆料进口、与所述成型器内壁之间的空腔连接的气囊进口；
气囊，所述气囊上设有进气嘴，所述气囊通过气囊进口设于所述成型器内壁之间的空腔中；
将成型器与气囊固定连接一起的固定装置，所述固定装置包括顶板、底板及左、右侧板，所述成型器和气囊固定在固定装置的顶板、底板和左、右侧板之间。在本发明所述筒体纸浆模塑制品生产装置的一个优选实施例中，所述成型器的外壁内侧设有筛网。在本发明所述筒体纸浆模塑制品生产装置的一个优选实施例中，所述成型器的外壁内侧设有40-80目的筛网。在本发明所述筒体纸浆模塑制品生产装置的一个优选实施例中，所述成型器的外壁连接有电阻线。在本发明所述筒体纸浆模塑制品生产装置的一个优选实施例中，所述成型器为圆筒形。一种采用上述生产装置生产筒体纸浆模塑制品的方法，包括以下步骤
(1)浆料制备选用机械浆和化学浆配合，所述机械浆为稻草、麦草、蔗渣、竹等非木材纤维原料，以碱法备料、湿法机械磨浆的方法进行磨浆，配合的化学浆为草浆、木浆或竹浆， 以水进行均勻混合，配成0. 5-0. 7%的浆料；
(2)预成型将连接空压机的成型器放在浆池中，启动空压，使成型器内形成负压，成型器开始吸浆，在浆料成型空腔的内壁吸附一层均勻的植物纤维层，得到纸浆模塑制品湿胚；
(3)脱水定型干燥利用成型器内壁之间的空腔中的气囊压胀，使浆料成型空腔中的筒体纸浆模塑制品湿胚进一步脱水整饰成型，气囊整饰后的成型件，干燥，利用两瓣或多瓣成型器脱模即得筒体成型体；
(4)整型对步骤(3)所得筒体成型体的毛边裁切整型；
(5)静电喷涂采用静电喷涂方法在整型后的筒体表面进行喷涂，烘干干燥、消毒、质检、包装后即得成品。 在本发明所述生产筒体纸浆模塑制品方法的一个优选实施例中，所述步骤(1)中机械浆与化学浆的质量百分比为5%-60%。在本发明所述生产筒体纸浆模塑制品方法的一个优选实施例中，所述步骤(2 )中成型器的吸浆时间为10-50s，成型器内的负压大小为-0. Γ-0. SMPa0本发明所述筒体纸浆模塑制品生产装置中，所述成型器包括外壁和内壁，所述外壁与内壁之间形成的浆料成型空腔用于吸浆成型，成型器上的吸气嘴连接空压机，启动空压，成型器内形成负压，在负压作用下，成型器开始吸浆，被吸入的浆料在浆料成型空腔的内壁形成均勻的植物纤维层，得到纸浆模塑制品湿胚。所述成型器内壁之间的空腔中设有气囊，通过气囊上的进气嘴在气囊中通入气体，气囊压胀成型器的内壁，使浆料成型空腔中的筒体纸浆模塑制品湿胚进一步脱水整饰成型，所述气囊为韧性橡胶，收缩状态时由气囊进口放入到成型器内壁之间的空腔中，固定后给予一定的气压压力，筒体纸浆模塑制品湿胚在充气气囊和成型器内壁的挤压下，达到整型脱水的目的，能大大提高质量，降低干燥能耗；所述成型器的外壁和内壁均为两瓣或多瓣结构组合而成，将组成成型器外壁和内壁的瓣式结构分离开，即实现筒体纸浆模塑制品的脱模，能很好的解决现有技术中脱模困难的问题；所述成型器可根据需要制作成圆柱、长方体等各种形状的筒体，筒体的外壁和内壁可根据需要采用两瓣或多瓣式，以实现容易脱模的效果。本发明所述装置为两瓣或多瓣式成型器与气囊组成的倒扣式模塑制备装置，能耗低，脱模比较容易。本发明所述筒体纸浆模塑制品的生产方法，采用机械浆与化学浆相配合，利用上述所述多瓣式倒扣模塑制备装置成型，然后对成型后的初品进行静电喷涂及后处理等，所得产品质量较高，可广泛适用于大米、种子、茶叶及其他干粉类、干果类等包装，有效解决了现有技术中筒体模塑制品脱模困难、产品厚薄不均，质量难以提高的问题。
图1为本发明一种实施例的筒体纸浆模塑制品生产装置结构示意图。图2为图1所示筒体纸浆模塑制品生产装置的局部剖面结构示意图。图3为本发明一种实施例的成型器的结构示意图。图4为图3所示成型器的剖面结构示意图。图5为本发明一种实施例的使用过程示意图。
图6为本发明一种实施例的筒体纸浆模塑制品生产工艺流程图。
具体实施例方式为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。本发明一种实施例的筒体纸浆模塑制品生产装置，如附图1和2所示，包括成型器10、气囊20和固定装置，所述气囊20上设有进气嘴22，所述固定装置包括顶板32、底板 34和左、右侧板(36、38)，所述成型器10和气囊20固定在固定装置的顶板32、底板34和左、右侧板(36、38)之间，所述固定装置为整个筒体纸浆模塑制品生产装置的外部框架，用于将成型器10和气囊20固定连接在一起。如附图3和4所示，所述成型器10包括外壁12 和内壁14，所述外壁12和内壁14之间形成浆料成型空腔13，所述成型器10的一端设有与所述浆料成型空腔13连接的吸气嘴16，所述成型器10的另一端设有与所述浆料成型空腔 13连接的浆料进口 18以及与所述成型器内壁14之间的空腔连接的气囊进口 19。所述成型器的外壁12和内壁14均为两瓣或多瓣结构组合而成，筒体纸浆模塑制品在浆料成型空腔13中成型后，两瓣或多瓣式成型器的外壁12和内壁14分裂开，以方便浆料成型空腔13 中的纸浆模塑制品脱模。所述成型器可根据需要制作成圆柱、长方形等各种形状的筒体，筒体的外壁12和内壁14可根据需要制作成两瓣或多瓣式，能很好的解决现有技术中脱模困难的问题。所述气囊20为韧性橡胶，收缩状态时由成型器上的气囊进口 19放入到成型器内壁14之间的空腔中，固定后给予一定的气压压力，筒体纸浆模塑制品湿胚在充气气囊20 和成型器内壁14的挤压下，达到整型脱水的目的。使用时，如附图5和6所示，首先制备浆料，本发明选用机械浆和化学浆配合，选用的机械浆为稻草、麦草、蔗渣、竹等非木材纤维原料，在非木材纤维原料中添加碱为备料碱用量，湿法盘磨进行磨浆处理得到机械浆，这样可避免破坏植物纤维的细微结构，保持纤维的良好的机械力学性能；配合的化学浆为草浆、木浆或竹浆，将机械浆和化学浆按照质量比为5%-60%的量进行配比，先将机械浆利用碎浆机碎浆分散，之后加配化学浆继续分散，然后在浆池中，以水进行均勻混合，配成0. 5-0. 7%的浆液。如附图3、4和5所示，将连接空压机的成型器10放在注浆均勻的浆池中，启动空压，使成型器10内形成负压，采用定时吸浆的方法，在成型器10的浆料成型空腔13中吸附一层均勻的植物纤维层。通过控制吸浆的时间和负压的大小，可以控制浆料成型空腔13中吸附的纤维的浆量，从而控制筒体纸浆模塑制品的壁厚，一般采用的吸浆时间为10-50S，成型器内负压的大小为-0. Γ-0. 8MPa。针对筒体纸浆模塑制品的外形，可根据需要选择圆柱、 长方体或其他形状的成型器，成型器的外壁也可根据筒体纸浆模塑制品的外形及需要选择两瓣式或多瓣式，并可根据需要调节成型器的大小，从而可适用于不同形状、不同大小的筒体纸浆模塑制品的生产。在成型器内壁14之间的空腔中放入气囊20，并将气囊20固定，启动正压，气体通过气囊20上的进气嘴22进入气囊20，气囊20压胀成型器的内壁14，在气囊20和成型器的内壁14挤压下，浆料成型空腔13中的湿胚完成进一步脱水成型。较佳地，所述成型器的外壁12连接有电阻线(图中未画出)，接电后对浆料成型空腔13中的湿胚加热干燥，干燥温度为140-180°C，干燥时间为4-8min。干燥充分后，将成型器外壁12和内壁14的两瓣或多瓣分开，实现筒体纸浆模塑制品的脱模，然后将固定装置中的顶板32、底板34、左右侧板(36、38)等部件分离，得到不变形的筒体纸浆模塑制品初品。对筒体纸浆模塑制品初品的毛边进行裁切修整，然后对筒体纸浆模塑制品的表面进行喷涂。根据需要，可在喷涂的涂料中添加相应的防水剂、防油剂或其他助剂，例如采用环保水性涂料BR-2230，同时添加涂料绝干重量1%_5%的防水剂丙烯酸酯类防水剂。较佳地，采用静电喷涂的方法进行喷涂，利用电晕放电原理使雾化涂料在高压直流电场作用下吸附在筒体纸浆模塑制品表面，可在筒体纸浆模塑制品表面形成均勻致密的涂膜，提高产品表面的性能。可仅在产品外表面进行喷涂，内表面保持天然环保，防止涂料对产品内盛放的大米、种子、茶叶及其他干粉类、干果类等造成污染。喷涂后的筒体纸浆模塑制品进行烘干干燥、消毒、质检、包装后得到质量较高的筒体纸浆模塑制品。实施例1
本发明一种实施例的筒体纸浆模塑制品的生产方法，采用麦草原料添加碱1%为备料碱用量，湿法盘磨进行磨浆处理得到麦草机械浆，然后麦草机械浆质量为竹浆的5%，利用水力碎浆机分散，然后在浆池中，以水进行均勻混合，配成0. 5%的浆液，将连接空压机的成型器放在注浆均勻的浆池中，成型器外壁内侧的滤网网目为40目。启动真空，在-0. IMI^a条件下，吸浆50s，在成型器的浆料成型空腔的内壁吸附一层均勻的植物纤维层，形成筒体纸浆模塑制品湿胚。在成型器内壁之间的空腔中接入气囊，同时启动正压导入气囊，通过气囊压胀成型器的内壁，对浆料成型空腔中的筒体纸浆模塑制品湿胚进一步脱水整饰成型。然后将成型器外壁连接的电阻线通电，对浆料成型空腔中的筒体纸浆模塑制品湿胚干燥，干燥温度为140°C，干燥时间为8min，干燥充分后，通过成型器的两瓣或多瓣式外壁的分离进行脱模，得到不变形的筒体纸浆模塑制品初品。对得到的筒体纸浆模塑制品初品的毛边进行裁切修整，然后，采用环保型水性涂料BR-2230，同时添加涂料绝干重量1%的防水剂丙烯酸酯类防水剂，利用静电喷涂装置对初品的外表面进行喷涂，喷涂后，烘干干燥、消毒、质检、 包装后即得成品。实施例2
本发明一种实施例的筒体纸浆模塑制品的生产方法，采用蔗渣草原料添加碱1. 5%为备料碱用量，湿法盘磨进行磨浆处理得到蔗渣草机械浆，然后蔗渣草机械浆质量为竹浆的 30%，利用水力碎浆机分散，然后在浆池中，以水进行均勻混合，配成0. 6%的浆液，将连接空压机的成型器放在注浆均勻的浆池中，成型器外壁内侧的滤网网目为60目。启动真空， 在-0. 条件下，吸浆25s，在成型器的浆料成型空腔的内壁吸附一层均勻的植物纤维层，形成筒体纸浆模塑制品湿胚。在成型器内壁之间的空腔中接入气囊，同时启动正压导入气囊，通过气囊压胀成型器的内壁，对浆料成型空腔中的筒体纸浆模塑制品湿胚进一步脱水整饰成型。然后将成型器外壁连接的电阻线通电，对浆料成型空腔中的筒体纸浆模塑制品湿胚干燥，干燥温度为160°C，干燥时间为6min，干燥充分后，通过成型器的两瓣或多瓣式外壁的分离进行脱模，得到不变形的筒体纸浆模塑制品初品。对得到的筒体纸浆模塑制品初品的毛边进行裁切修整，然后，采用环保型水性涂料BR-2230，同时添加涂料绝干重量 3%的防水剂丙烯酸酯类防水剂，利用静电喷涂装置对初品的外表面进行喷涂，喷涂后，烘干干燥、消毒、质检、包装后即得成品。实施例3本发明一种实施例的筒体纸浆模塑制品的生产方法，采用玉米秸原料添加碱洲为备料碱用量，湿法盘磨进行磨浆处理得到玉米秸机械浆，然后玉米秸机械浆质量为竹浆的 60%，利用水力碎浆机分散，然后在浆池中，以水进行均勻混合，配成0. 7%的浆液，将连接空压机的成型器放在注浆均勻的浆池中，成型器外壁内侧的滤网网目为80目。启动真空， 在-0. SMI^a条件下，吸浆10s，在成型器的浆料成型空腔的内壁吸附一层均勻的植物纤维层，形成筒体纸浆模塑制品湿胚。在成型器内壁之间的空腔中接入气囊，同时启动正压导入气囊，通过气囊压胀成型器的内壁，对浆料成型空腔中的筒体纸浆模塑制品湿胚进一步脱水整饰成型。然后将成型器外壁连接的电阻线通电，对浆料成型空腔中的筒体纸浆模塑制品湿胚干燥，干燥温度为180°C，干燥时间为％iin，干燥充分后，通过成型器的两瓣或多瓣式外壁的分离进行脱模，得到不变形的筒体纸浆模塑制品初品。对得到的筒体纸浆模塑制品初品的毛边进行裁切修整，然后，采用环保型水性涂料BR-2230，同时添加涂料绝干重量 5%的防水剂丙烯酸酯类防水剂，利用静电喷涂装置对初品的外表面进行喷涂，喷涂后，烘干干燥、消毒、质检、包装后即得成品。 以上所述仅是本发明的优选实施方式而非对本发明保护范围的限制，应当指出， 对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，可以对本发明技术方案进行修改或等同替换，这些修改或等同替换也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种筒体纸浆模塑制品生产装置，其特征在于，包括成型器，所述成型器包括外壁、与所述外壁之间形成浆料成型空腔的内壁，所述成型器的外壁和内壁均为两瓣或多瓣组合而成，所述成型器的一端设有与所述浆料成型空腔连接的吸气嘴，所述成型器的另一端设有与所述浆料成型空腔连接的浆料进口、与所述成型器内壁之间的空腔连接的气囊进口；气囊，所述气囊上设有进气嘴，所述气囊通过气囊进口设于所述成型器内壁之间的空腔中；将成型器与气囊固定连接一起的固定装置，所述固定装置包括顶板、底板及左、右侧板，所述成型器和气囊固定在固定装置的顶板、底板和左、右侧板之间。
2.如权利要求1所述的筒体纸浆模塑制品生产装置，其特征在于，所述成型器的外壁内侧设有筛网。
3.如权利要求2所述的筒体纸浆模塑制品生产装置，其特征在于，所述成型器的外壁内侧设有40-80目的筛网。
4.如权利要求1所述的筒体纸浆模塑制品生产装置，其特征在于，所述成型器的外壁连接有电阻线。
5.如权利要求1所述的筒体纸浆模塑制品生产装置，其特征在于，所述成型器为圆筒形。
6.一种采用如权利要求1所述生产装置生产筒体纸浆模塑制品的方法，其特征在于， 包括以下步骤(1)浆料制备选用机械浆和化学浆配合，所述机械浆为稻草、麦草、蔗渣、竹等非木材纤维原料，以碱法备料、湿法机械磨浆的方法进行磨浆，配合的化学浆为草浆、木浆或竹浆， 以水进行均勻混合，配成0. 5-0. 7%的浆料；(2)预成型将连接空压机的成型器放在浆池中，启动空压，使成型器内形成负压，成型器开始吸浆，在浆料成型空腔的内壁吸附一层均勻的植物纤维层，得到纸浆模塑制品湿胚；(3)脱水定型干燥利用成型器内壁之间的空腔中的气囊压胀，使浆料成型空腔中的筒体纸浆模塑制品湿胚进一步脱水整饰成型，气囊整饰后的成型件，干燥，利用两瓣或多瓣成型器脱模即得筒体成型体；(4)整型对步骤(3)所得筒体成型体的毛边裁切整型；(5)静电喷涂采用静电喷涂方法在整型后的筒体表面进行喷涂，烘干干燥、消毒、质检、包装后即得成品。
7.如权利要求6所述的生产筒体纸浆模塑制品的方法，其特征在于，所述步骤(1)中机械浆与化学浆的质量百分比为5%-60%。
8.如权利要求6所述的生产筒体纸浆模塑制品的方法，其特征在于，所述步骤(2)中成型器的吸浆时间为10-50s，成型器内的负压大小为负0. 1 MPa至负0. 8 MPa0
全文摘要
本发明公开一种筒体纸浆模塑制品的生产装置及方法，所述生产装置包括成型器，所述成型器包括外壁、与所述外壁之间形成浆料成型空腔的内壁，所述成型器的外壁和内壁均为两瓣或多瓣组合而成，所述成型器的一端设有与所述浆料成型空腔连接的吸气嘴，所述成型器的另一端设有与所述浆料成型空腔连接的浆料进口、与所述成型器内壁之间的空腔连接的气囊进口；气囊，所述气囊上设有进气嘴，所述气囊通过气囊进口设于所述成型器内壁之间的空腔中；固定装置，所述固定装置包括顶板、底板及左、右侧板，所述成型器和气囊固定在固定装置的顶板、底板和左、右侧板之间。采用本发明装置生产筒体纸浆模塑制品，脱模比较容易，产品质量较高。
文档编号D21J5/00GK102268849SQ2011101980
公开日2011年12月7日 申请日期2011年7月15日 优先权日2011年7月15日
发明者杨仁党, 谭炽东, 陈克复, 韩文佳, 黄良辉 申请人:佛山市绿源纤维模塑科技有限公司