植物模塑成型设备的制作方法

本实用新型涉及植物模塑成型设备。

背景技术：

现有的造纸技术和纸浆模塑成型技术都是采用纤维素和半纤维素的稀释浆液作为原料，不能将植物原料直接用于成型。在工艺过程中，为了获得高纯度纤维，需要经过化学处理原料，导致原料利用率低；而且为了形成具有一定强度、结构和功能的纸制品，需要在浆液中加入化学助剂；为了获取仅含有纤维素和半纤维素的浆液，需要在碎解的植物混合液中加入酸或碱等，脱除植物中的其他物质。对于一些包装类的纸制品来说，采用前述的制作工艺成本过高，资源浪费严重，且过程中所产生环境污染大。现针对这种工艺提出改进，而改进后的工艺需要与之对应的设备。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种改进后的植物模塑制品成型工艺所对应的设备。

该工艺内容包括：

取纸浆液脱水形成模塑制品的纸浆包络层；

取植物浆液脱水形成模塑制品的植物浆层；

纸浆包络层、植物浆层贴合，加工使植物浆层中的非纤维物质向纸浆包络层迁移以此使两者结合成型。

本实用新型所提供的与前述工艺对应的设备为：一种植物模塑制品成型设备，设备包括浆池与模具组，所述浆池具有用于与模具组对接的取液口，所述模具组按工艺顺序依次包括水模具、成型模具以及安装有加热装置的干燥模具，所述设备还包括第一储浆罐、第二储浆罐，

第一储浆罐，用于容纳纸浆液；

第二储浆罐，用于容纳植物浆液；

浆池，其具备与第一储浆罐、第二储浆罐连接的入口端；

所述水模具、成型模具以及干燥模具均包括相互匹配的第一模芯、第二模芯，各第一模芯安装有升降驱动件用于驱动其与第二模芯开合模，各第一模芯、第二模芯连接有用于吸附植物模塑制品的真空气路，其与真空气路的连接处设有可供水分透过的滤网结构；各模具间设有导轨装置，各模具中第一模芯或第二模芯可沿导轨装置运动，以此实现至少一组分属两相邻模具中的第一模芯、第二模芯可开合模。

如前所述的一种植物模塑制品成型设备，所述导轨装置包括上导轨、下导轨，所述水模具的第一模芯活动安装在上导轨，所述上导轨由水模具朝成型模具方向延伸；所述下导轨一端与上导轨对应，另一端经由成型模具延伸至干燥模具，所述成型模具以及干燥模具的第二模芯均活动安装在下导轨。

如前所述的一种植物模塑制品成型设备，所述各第一模芯、第二模芯的底面还连接有用于对植物模塑制品释压的压缩气路。

如前所述的一种植物模塑制品成型设备，所述水模具的第一模芯、成型模具以及干燥模具两者的第二模芯均由气缸驱动沿导轨装置活动。

如前所述的一种植物模塑制品成型设备，所述第一储浆罐连接有第一清水罐、纸浓浆罐，所述纸浓浆罐与第一水力碎浆机连接；所述第二储浆罐连接有第二清水罐、植物浓浆罐，所述植物浓浆罐与第二水力碎浆机、搓揉机连接。

如前所述的一种植物模塑制品成型设备，所述第一储浆罐、第二储浆罐与浆池之间，第一清水罐、纸浓浆罐与第一储浆罐之间，第二清水罐、植物浓浆罐与第二储浆罐之间均安装有泵阀组件。

实施本实用新型的技术方案，至少具有以下的有益效果：本案设备匹配用于改进后的植物模塑工艺，且相较于现有的植物模塑设备其运行更智能，人工干预少，节约成本，有效提高生产效率。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1为本实用新型设备轴视示意图；

图2为本实用新型设备前视示意图；

图中标识说明如下：

1、第一储浆罐；2、第二储浆罐；3、水模具；4、成型模具；5、干燥模具；6、第一模芯；7、第二模芯；8、升降驱动件；9、水平气缸；10、上导轨；11、下导轨；12、纸浓浆罐；13、第一清水罐；14、植物浓浆罐；15、第二清水罐；16、第一水力碎浆机；17、第二水力碎浆机与搓揉机；18、浆池；19、真空气路；20、压缩气路；21、泵阀组件。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如附图1-2所示。

设备包括第一储浆罐1、第二储浆罐2、浆池18以及模具组， 第一储浆罐1用于容纳纸浆液；第二储浆罐2用于容纳植物浆液；浆池18，其具备与第一储浆罐1、第二储浆罐2连接的入口端，与模具组对接的取液口。

优选地，第一储浆罐1连接有第一清水罐13、纸浓浆罐12，所述纸浓浆罐12与第一水力碎浆机16连接；所述第二储浆罐2连接有第二清水罐15、植物浓浆罐14，所述植物浓浆罐14与第二水力碎浆机、搓揉机17连接。在第一储浆罐1、第二储浆罐2与浆池18之间，第一清水罐13、纸浓浆罐12与第一储浆罐1之间，第二清水罐15、植物浓浆罐14与第二储浆罐2之间均安装有泵阀组件21，通过泵阀组件21实现浆液的传送。

所述模具组依次包括水模具3、成型模具4以及安装有加热装置的干燥模具5，前述任意模具均包括相互匹配的第一模芯6、第二模芯7，一般第一模芯6在上，第二模芯7在下，各第一模芯6安装有升降驱动件8（可以采用气缸来作为升降驱动件8）用于实现与第二模芯7开合模，各第一模芯6、第二模芯7连接有用于吸附植物模塑制品的真空气路19，其与真空气路19的连接处设有可供水分透过的滤网结构。滤网结构可以是在各个模芯上均匀分布很多小孔，这些小孔仅供气体、水通过，当真空气路19通过这些小孔来吸附植物模塑制品时，能起到除水的作用，浆液逐渐呈固态，从而植物模塑制品在模芯中成型。

相较于现有的设备，本案在各模具间设有导轨装置，各模具中第一模芯6或第二模芯7可沿导轨装置运动，以此实现至少一组分属两相邻模具中的第一模芯6、第二模芯7可开合模，植物模塑制品可以通过各模芯的运动、开合模实现在模具件的传送，以便在各个模具中完成相应的工序，无需人工过多干预。

其中，水模具3与浆池18的取液口位置对应，通过其真空气路19抽吸浆池18中的浆液。模具与浆池18的取液口对应实现对浆池中液体的使用，这在现有技术中已有多种实现方案，常见为两者直接连通或者是模具活动至取液口然后从浆池中将液体抽吸至相应的模芯中。在本案中具体可以表现为，水模具3的第二模芯7与浆池18的取液口在位置上的对应，既可以是两者通过管路连通，又可以是第二模芯7活动直至其浇铸液入口与取液口对接，然后利用其真空气路19把浆池18中的浆液抽吸到模芯中即可。

导轨装置以及每个模具中选哪个模芯为活动模芯是多种组合方式的，本案以附图中所示为例讲述其中一种设计：导轨装置包括上导轨10、下导轨11，水模具3的第一模芯6活动安装在上导轨10，所述上导轨10由水模具3朝成型模具4方向延伸；所述下导轨11一端与上导轨10对应，另一端经由成型模具4、干燥模具5延伸而出，所述成型模具4以及干燥模具5的第二模芯7均活动安装在下导轨11，各模芯一般采用气缸来驱动沿着导轨运动。

优选的，各第一模芯6、第二模芯7的底面还连接有用于对植物模塑制品释压的压缩气路20，便于制品的转移。

本案件优选实施工艺流程如下：

取废纸在水力碎解机中碎解，所得到纸浓浆输送至纸浓浆罐12中，取植物原料在水力碎解机中碎解后，再利用搓揉机搓揉至纤维外露得到植物浓浆，将植物浓浆输送至植物浓浆罐14，利用泵阀组件21把纸浓浆和水抽送至第一储浆罐1得到纸浆液，植物浓浆与水抽送至第二储浆罐2得到植物浆液。

启动泵阀将纸浆液经由管路输送至浆池18中，开启水模具3第二模芯7的真空气路19，从浆池18中将纸浆液抽吸至第二模芯7中，同时其中的水分经由滤网结构从真空气路19中排出使得植物模塑制品的底层成型；然后清洗浆池18，将植物浆液输送至浆池18中，开启水模具3第二模芯7的真空气路19把浆池18内的植物浆液抽吸到第二模芯7中，去除其水分形成植物模塑制品的夹层；清洗浆池18，最后再取纸浆液由真空气路19抽吸过来浇铸再夹层之上，去除水分形成植物模塑制品的表层。至此，形成了植物模塑制品的三层结构。

水模具3的第一模芯6由升降气缸驱动向下运行与第二模芯7合模，产品成型。到达一定的压缩时间后，将第二模芯7的真空气路19关闭而开启其压缩气路20，同时第一模芯6真空气路19开启将制品吸附住，气缸回升，制品吸附在水模具3的第一模芯6上跟随上升。

水模具3第一模芯6在水平气缸9作用下沿着上导轨10向成型模具4方向运行，而成型模具4的第二模芯7沿着下导轨11向水模具3运行，直至两者上下对应，水模具3第一模芯6在升降气缸的作用下向下运动与成型模具4的第二模芯7合模，水模具3第一模芯6关闭真空气路19、开启压缩气路20释放被其吸住的制品，而成型模具4的第二模芯7则开启真空气路19将制品吸住，两个模芯开模，并沿着各自的导轨运行复位。

成型模具4的第一模芯6向下运动与其第二模芯7合模进一步挤压去除制品中的水分，到达时间后两者开模，同时通过两者真空气路19、压缩气路20的对应操作，将制品吸附在成型模具4的第一模芯6上，制品跟随其往上运动。

开模后，成型模具4的第二模芯7往水模具3方向运动进行下一个制品的接收，而干燥模具5的第二模芯7沿着导轨运行到成型模具4下方，成型模具4第一模芯6向下运行与干燥模具5的第二模芯7合模，并通过两者真空气路19、压缩气路20的操作实现将制品转移到干燥模具5的第二模芯7上。

干燥模具5的第二模芯7沿导轨运行复位，其第一模芯6向下运行云与之合模，同时开启加热装置改变制品的温度环境，在模具合模的压力以及温度的控制下，使得植物浆层中的非纤维物质向纸浆包络层发生迁移，形成一个结合界面，两者固定连接成型，至此得到一个完成品。

设备中将制品完成过程中所必须的模具设计成活动安装，并安装对应的导轨装置，实现由模具完成制品的传递对接，减少人工干预，提升生产效率、制品良率。

现有技术中造纸制浆需要尽可能的将植物中的纤维素与其他物质分离，从而保留纤维素和半纤维素，形成一定浓度的流体以适应抄造纸页的工艺需求，原料利用率在30%左右。而本技术备料优选采用农作物秸秆，目的是粉碎植物，而不是分离纤维，然后利用植物本身内包含所有的有益物质，果胶质、脂肪、树脂等起到纤维搭接、防水，实现纤维搭接，利用植物中的木素、灰分等物质提高产品强度，并在加热模具内实现部分物质表面迁移，达到产品强度方面的需求。本技术利用植物中的不同组分达到协助成型和提高强度的作用，原料利用率甚至可以达到99%。

现有的纸浆模塑成型一般采取一次吸浆，一次或多次成型的方法，多次成型的目的是为了使产品外形更加整洁美观。本技术成型工艺采用多次吸浆，多次成型的方法。产品可分内、中、外三层，分层的目的是赋予产品多种感观，在保证产品强度的同时，亦满足各种不同的需求，多次成型即为了多次整形和功能性，保证产品结构。同时，为了实现多次成型的需要，温度以及真空度的把控和参数比纸浆模塑成型的要求更高。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改、组合和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。