一种产品纸壳的生产工艺及其生产设备的制作方法

本发明涉及纸壳加工工艺技术领域，具体为一种产品纸壳的生产工艺及其生产设备。

背景技术：

随着我国制造业的不断发展加强，能够生产制造各种各样的产品，包括大到汽车、轮船高端设备等等，小到手工艺制品、戒指、纸张，把纸张加工生产成为拼图玩具模型等等，但是现有对于纸张生产的工艺以及生产出来的纸张做出的拼图或者立体模型玩具不防水、不耐磨、易撕破使用寿命短的特点。因此市场上出现了杜邦纸，杜邦纸材料因防水耐磨性,现应用在纸钱包、雨衣、服装水洗标签、纸鞋子、口罩等实用品。在个人防护、包装、印刷、等领域，但现杜邦纸仅限于表面印刷、车缝、等初加工。杜邦纸含高密度聚乙烯(hdpe)、不含粘合剂、填充剂、增白剂(如二氧化钛)等，成分纯洁。杜邦纸的物理结构的特殊性，还能起到阻挡细微的螨虫及粉尘，防止其穿透，极好的阻挡细菌的功效。已用于杜邦纸防螨虫床上用品上。但是，因纸没有伸缩弹性，纸在圆角弧度转折处会拉伸起折皱，或纸会拉伸破裂出现，无法用于产品外壳的制作。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种产品纸壳的生产工艺及其生产设备，解决纸壳成型中，纸在圆角弧度转折处拉伸起折皱，因为纸没有伸缩弹性，而且纸成型工艺属于行业空白的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种产品纸壳的生产工艺，包括：

s1：将杜邦纸和塑料胶片按照所需形状尺寸切割为第一杜邦纸层、塑料胶片层和第二杜邦纸层，并将其用热熔胶粘接在一起形成防水耐磨粗纸板；

s2：将s1中得到的防水耐磨粗纸板放置到真空吸附槽内成型阳模上部；

s3：此时用高温蒸汽通过蒸汽烤盘对防水耐磨粗纸板加温加湿，真空硅胶层向下与真空吸附槽对接密封后，开始抽真空，真空硅胶层在真空作用下收缩包裹拉紧成型阳模上的防水耐磨粗纸板形变，同时成型阴模向下对防水耐磨粗纸板施加一定压力，模具契合到一起，12～16秒，最后在模具的作用下形成纸壳产品；

s4：压制结束后模具退回原位，从模具中取下纸壳产品。

优选的，所述s1中第一杜邦纸层、塑料胶片层和第二杜邦纸层进行定位点相互粘合形成防水耐磨粗纸板，其中塑料胶片层为pet塑料板或合成塑料板，厚度0.5～4mm，且杜邦纸层粘贴到塑料胶片的两面，具体为：在第一杜邦纸层、塑料胶片层和第二杜邦纸层上标记定位点，标记定位点后将热熔胶涂覆在塑料胶片层上表面与下表面上并按照定位点，将第一杜邦纸层、塑料胶片层和第二杜邦纸层相互粘接在一起形成防水耐磨粗纸板。

优选的，所述s3中防水耐磨粗纸板进行加温加湿120～170度得到防水耐磨粗纸板，具体为：将防水耐磨粗纸板放入加工设备中，通过将加工设备的加温部件调到离防水耐磨粗纸板正上方150～155mm距离进行加温加湿使防水耐磨粗纸板达到120～170度，将纸张加热10～20s，纸材料在热蒸汽中，纤维膨胀具有弹性、柔软性。

优选的，所述s3中防水耐磨粗纸板进行抽真空并配合模具拉伸变形形成成品纸壳，具体为：利用加工设备全包裹住防水耐磨粗纸板，并将真空硅胶层抽成真空，其吸气口径为40mm、抽气速度为15l/s的条件下抽真空6～10秒，再在压力200pa条件下，垂直向下加压12～16秒，最后在模具的作用下形成成品纸壳。

优选的，一种产品纸壳的生产设备，包括加压蒸汽装置、工作机台、控制主板、固定机构、控制组件和成型模具组，所述工作机台上表面设置有真空吸附槽，所述成型模具组包括成型阳模和成型阴模，所述固定机构包括固定板组件与固定柱组件，所述固定板组件包括气缸固定板与模具固定板，所述固定柱组件包括气缸固定柱与模具固定柱，所述气缸固定板通过气缸固定柱固定在工作机台的上表面，所述模具固定板通过模具固定柱与加压蒸汽装置固相连接，所述控制主板设置在工作机台内通过导线与加压蒸汽装置电性连接，所述控制组件设置在工作机台的上表面与前表面接触位置处，所述控制组件通过导线与控制主板电性连接。

优选的，所述加压蒸汽装置包括加压组件与蒸汽组件，所述加压组件包括气缸、气压导管和空压机，所述气缸通过螺丝固定安装在气缸固定板上，所述空压机安置在工作机台内部的前端并通过导线与控制主板电性连接，所述气缸的上端通过气压导管穿过工作机台的外壳与空压机相互连通，所述气缸的下端固定在模具固定板上，所述蒸汽组件包括水箱、蒸汽发生器、蒸汽导管、蒸汽烤盘和真空硅胶层，所述水箱安置在工作机台内部前端并位于空压机的左侧，所述蒸汽发生器安设置在工作机台内部的后端并通过导管与水箱相互连通，所述水箱与蒸汽发生器分别通过导线与控制主板电性连接，所述蒸汽烤盘安装在模具固定柱的下端并位于模具固定板的正下方，所述蒸汽烤盘通过蒸汽导管与蒸汽发生器相互连通，所述真空硅胶层镶嵌在蒸汽烤盘上。

优选的，所述控制组件包括启动开关、蒸汽调节阀、压力调节阀、时间控制器和保险开关，所述蒸汽调节阀、压力调节阀、保险开关、启动开关和时间控制器按照依次顺序呈一字型设置在在工作机台上表面与前表面接触位置并通过导线分别与控制主板相连接。

优选的，所述工作机台上部的真空吸附槽内安装有成型阳模，所述成型阳模的上部安装有成型阴模，所述成型阴模可安装在蒸汽烤盘的下表面。

优选的，所述控制组件上设置有显示装置，所述显示装置包括蒸汽温度显示器与压力显示器，所述蒸汽温度显示器设置在工作机台外表面并位于蒸汽调节阀与压力调节阀之间并通过导线与控制主板电性连接，所述压力显示器设置在压力调节阀与于启动开关之间并通过导线与控制主板电性连接。

(三)有益效果

本发明提供了一种产品纸壳的生产工艺及其生产设备，具备以下有益效果：

与现有技术相比，本发明通过将杜邦纸和塑料胶片按照所需形状尺寸切割，将裁切所得的杜邦纸和塑料胶片定位点相互粘合形成防水耐磨粗纸板，并将得到的成形防水耐磨粗纸板放置到真空吸附槽内成型阳模上部，此时按动控制组件上的启动开关，空压机运行通过气压导管向气缸输送高压气体，气缸推动蒸汽发生器、模具固定板以及模具固定板下部的成型阴模向下移动，直到成型阴模压在成型阳模上的成型防水耐磨粗纸板上，此时蒸汽发生器运行将水箱输送过来的水制作成高温蒸汽，并通过蒸汽导管输送到蒸汽烤盘上，蒸汽从蒸汽烤盘排出加热成型防水耐磨粗纸板，将纸张加热120°～170°，纸材料在热蒸汽中，纤维膨胀具有弹性、柔软性，并将真空硅胶层抽成真空，其吸气口径为40mm、抽气速度为15l/s的条件下抽真空6～10秒，真空硅胶层真空收缩包裹拉紧成型阳模上的防水耐磨粗纸板，通过硅胶形变，并通过成型阴模，垂直向下施加200pa的压力12～16秒，最后在模具的作用下形成成品纸壳，压制结束后模具退回原位，从模具中取下成型的纸壳产品即可，热蒸汽对防水耐磨粗纸板加温加湿作用下软化，纸纤维膨胀具有弹性、柔软性，真空硅胶层真空收缩包裹拉紧成型阳模上的防水耐磨粗纸板，通过硅胶形变，配合模具解决了纸在圆角弧度转折处拉伸处起折皱，因为纸没有伸缩弹性，而且纸成型工艺属于行业空白的问题，将其加工成防水耐磨的纸壳产品，该纸壳产品不易撕裂损坏，没有异味，也可将杜邦防水耐磨粗纸板制成玩具拼图或者立体模型玩具，只要将阴阳成型模具替换成热压刀模即可，也可应用于替换产品的塑料注塑外壳，在成型外壳内面放入模内注塑机上，加入电路板固定柱以及壳卡扣，如电器数码产品与塑胶玩具产品外壳，减少废塑料的排放，降低塑料开模成本，不会对外界环境造成废弃塑料污染，且该产品补充了纸成型工艺行业的空白，具有较强的实用性强，便于在家电、电子、汽车、电脑以及化妆品行业推广使用。

附图说明

图1为本发明的纸壳加工设备的爆炸图；

图2为本发明的纸壳加工设备的结构示意图；

图3为本发明的纸壳加工设备蒸汽烤盘仰视图；

图4为本发明的纸壳加工设备中a处的结构示意图；

图5为本发明的工艺流程步骤图。

图中：10、加压蒸汽装置；101、加压组件；1011、气缸；1012、气压导管；1013、空压机；102、蒸汽组件；1021、水箱；1022、蒸汽发生器；1023、蒸汽导管；1024、蒸汽烤盘；1025、真空硅胶层；11、工作机台；111、真空吸附槽；12、控制主板；13、固定机构；131、固定板组件；1311、气缸固定板；1312、模具固定板；132、固定柱组件；1321、气缸固定柱；1322、模具固定柱；14、控制组件；141、启动开关；142、蒸汽调节阀；143、压力调节阀；144、时间控制器；145、保险开关；15、成型模具组；151、成型阳模；152、成型阴模；16、显示装置；161、蒸汽温度显示器；162、压力显示器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5所示，本发明提供的一种实施例；一种产品纸壳的生产工艺，包括：

s1：将杜邦纸和塑料胶片按照所需形状尺寸切割为第一杜邦纸层、塑料胶片层和第二杜邦纸层，并将其用热熔胶粘接在一起形成防水耐磨粗纸板，第一杜邦纸层、塑料胶片层和第二杜邦纸层进行定位点相互粘合形成防水耐磨粗纸板，其中塑料胶片层为pet塑料板或合成塑料板，厚度0.5～4mm，且杜邦纸层粘贴到塑料胶片的两面，具体为：在第一杜邦纸层、塑料胶片层和第二杜邦纸层上标记定位点，标记定位点后将热熔胶涂覆在塑料胶片层上表面与下表面上并按照定位点，将第一杜邦纸层、塑料胶片层和第二杜邦纸层相互粘接在一起形成防水耐磨粗纸板；

s2：将s1中得到的防水耐磨粗纸板放置到真空吸附槽111内成型阳模151上部；

s3：此时用高温蒸汽通过蒸汽烤盘1024对防水耐磨粗纸板加温加湿，真空硅胶层1025向下与真空吸附槽111对接密封后，开始抽真空，真空硅胶层1025在真空作用下收缩包裹拉紧成型阳模151上的防水耐磨粗纸板形变，同时成型阴模152向下对防水耐磨粗纸板施加一定压力，模具契合到一起，12～16秒，最后在模具的作用下形成纸壳产品，防水耐磨粗纸板进行加温加湿120～170度得到防水耐磨粗纸板，具体为：将防水耐磨粗纸板放入加工设备中，通过将加工设备的加温部件调到离防水耐磨粗纸板正上方150～155mm距离进行加温加湿使防水耐磨粗纸板达到120～170度，将纸张加热10～20s，纸材料在热蒸汽中，纤维膨胀具有弹性、柔软性，防水耐磨粗纸板进行抽真空并配合模具拉伸变形形成成品纸壳，具体为：利用加工设备全包裹住防水耐磨粗纸板，并将真空硅胶层1025抽成真空，其吸气口径为40mm、抽气速度为15l/s的条件下抽真空6～10秒，再在压力200pa条件下，垂直向下加压12～16秒，最后在模具的作用下形成成品纸壳；

s4：压制结束后模具退回原位，从模具中取下纸壳产品。

一种产品纸壳的生产设备，包括加压蒸汽装置10、工作机台11、控制主板12、固定机构13、控制组件14和成型模具组15，工作机台11上表面设置有真空吸附槽111，成型模具组15包括成型阳模151和成型阴模152，工作机台11上部的真空吸附槽111内安装有成型阳模151，成型阳模151的上部安装有成型阴模152，成型阴模152可安装在蒸汽烤盘1024的下表面，使加工出来的纸变成任意需求的东西，例如手机保护套、手表带以及数码产品外壳等等，固定机构13包括固定板组件131与固定柱组件132，固定板组件131包括气缸固定板1311与模具固定板1312，固定柱组件132包括气缸固定柱1321与模具固定柱1322，气缸固定板1311通过气缸固定柱1321固定在工作机台11的上表面，模具固定板1312通过模具固定柱1322与加压蒸汽装置10固相连接，加压蒸汽装置10包括加压组件101与蒸汽组件102，加压组件101包括气缸1011、气压导管1012和空压机1013，气缸1011通过螺丝固定安装在气缸固定板1311上，空压机1013安置在工作机台11内部的前端并通过导线与控制主板12电性连接，气缸1011的上端通过气压导管1012穿过工作机台11的外壳与空压机1013相互连通，气缸1011的下端固定在模具固定板1312上，蒸汽组件102包括水箱1021、蒸汽发生器1022、蒸汽导管1023、蒸汽烤盘1024和真空硅胶层1025，真空硅胶层1025可替换为刀模，通过将真空硅胶层1025替换为刀模可以直接对加工的纸进行拼图的制作，水箱1021安置在工作机台11内部前端并位于空压机1013的左侧，蒸汽发生器1022安设置在工作机台11内部的后端并通过导管与水箱1021相互连通，水箱1021与蒸汽发生器1022分别通过导线与控制主板12电性连接，为需要加工的纸进行加湿加温使需要加工的纸软化，同时利用气缸1011可上下往复运动连接在模具固定板1312对加工的纸进行加压形成后的纸硬度合适、防水、耐磨不易撕坏，蒸汽烤盘1024安装在模具固定柱1322的下端并位于模具固定板1312的正下方，蒸汽烤盘1024通过蒸汽导管1023与蒸汽发生器1022相互连通，真空硅胶层1025镶嵌在蒸汽烤盘1024上，控制主板12设置在工作机台11内通过导线与加压蒸汽装置10电性连接，控制组件14设置在工作机台11的上表面与前表面接触位置处，控制组件14通过导线与控制主板12电性连接，控制组件14包括启动开关141、蒸汽调节阀142、压力调节阀143、时间控制器144和保险开关145，蒸汽调节阀142、压力调节阀143、保险开关145、启动开关141和时间控制器144按照依次顺序呈一字型设置在在工作机台11上表面与前表面接触位置并通过导线分别与控制主板12相连接，控制组件14上设置有显示装置16，显示装置16包括蒸汽温度显示器161与压力显示器162，蒸汽温度显示器161设置在工作机台11外表面并位于蒸汽调节阀142与压力调节阀143之间并通过导线与控制主板12电性连接，压力显示器162设置在压力调节阀143与于启动开关141之间并通过导线与控制主板12电性连接，通过设置蒸汽温度显示器161与压力显示器162能够及时的将蒸汽温度与压力值呈现在眼前便于加工出来的纸或者产品合格没有瑕疵。

工作原理：将杜邦纸和塑料胶片按照所需形状尺寸切割，将裁切所得的杜邦纸和塑料胶片定位点相互粘合形成防水耐磨粗纸板，并将得到的成形防水耐磨粗纸板放置到真空吸附槽111内成型阳模151上部，此时按动控制组件14上的启动开关141，空压机1013运行通过气压导管1012向气缸1011输送高压气体，气缸1011推动蒸汽发生器1022、模具固定板1312以及模具固定板1312下部的成型阴模152向下移动，直到成型阴模152压在成型阳模151上的成型防水耐磨粗纸板上，此时蒸汽发生器1022运行将水箱1021输送过来的水制作成高温蒸汽，并通过蒸汽导管1023输送到蒸汽烤盘1024上，蒸汽从蒸汽烤盘1024排出加热成型防水耐磨粗纸板，将纸张加热120°～170°，纸材料在热蒸汽中，纤维膨胀具有弹性、柔软性，并将真空硅胶层1025向下与真空吸附槽111对接密封后抽成真空，其吸气口径为40mm、抽气速度为15l/s的条件下抽真空6～10秒，真空硅胶层1025真空收缩包裹拉紧成型阳模上的防水耐磨粗纸板，通过硅胶形变，并通过成型阴模152，垂直向下施加200pa的压力12～16秒，最后在模具的作用下形成成品纸壳，压制结束后模具退回原位，从模具中取下成型的纸壳产品即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。