专利名称：纸质餐具,用具,包装制品的制造技术和设备的制作方法
技术领域：
本发明属于一种食品及用具包装或餐具及其成型方法。现在各种客运部门和快餐饮食单位使用的发泡塑料饭盒以及仪器，工具的塑料包装制品，给环境带来严重的〖白色污染〗。本发明的纸质餐具和包装制品将替代塑料制品，但目前纸制品的生产设备生产率低，故障率较高，废品率高，从而成本高。本发明提供3种纸制品成型机，3种类型模具和3种形式的烘干箱，可以根据产品的种类和数量选用，并组合成纸制品生产线。
图1为纸制品生产线流程图，纸桨板由提升机1进入碎桨机2，同时加上防油防水添加剂，将纸桨进入磨桨机3，并流入粗桨槽4中，再加水调好一定浓度存储在细桨槽5中，由高位罐6进入吸桨槽7中，成型机的凹模鼓轮8吸入纸桨中的植物纤维，沉积在模具中的型腔网上，与成型机的凸模鼓轮9进行压合，并把工件10转移到烘干箱的链传送带上，进行自由预烘干，再由光控转换机械手进入烘干箱13的烘干模具中，进行模压烘干。烘干箱上的冷凝器吸收热风中的水蒸气，减少烘干箱内的湿度，烘干箱热风由热风进口管道15进入烘干箱，从出口管道16回到热风炉中，吸水槽的白水泵入白水槽17回用图2，图3和图4介绍3种纸制品成型机的工作原理和结构。图2中，调速电机19经减速和皮带传动，带动齿轮副20旋转，此时与齿轮同轴的凹模鼓轮上的模具，通过真空吸附把桨槽中的植物纤维吸附并沉积在凹模的不锈钢网或铜网上，再经凸模鼓轮压合，并转换到烘干箱的传送带上，气压转换器21，完成模具吸附时的负压和释放工件正压的转换，动态定位机构22保证在鼓轮转动中精确的定位，并防止齿轮传动中的振动和齿侧间隙的变化。这种成型机生产率高，占地面积小，但结构较为复杂并要注意锈蚀。
图3是回转式模塑成型机，共有4个工位。在工作台27上，第1，2，3工位上安装凹模23，第4工位上是一个比工件大的槽口，下面是传送带，4个上模安装在十字形的滑架上。当自动进料机构把一定浓度一定容量的纸浆送入第1工位下模时，进行真空吸塑，然后主气缸32带动滑架25使第1，2，3工位上下模具压合，第4工位释放工件在传送带上。主气缸使上模向上移动后，此时回转气缸30，通过棘爪棘轮机构31推动滑架回转90°，此时第1工位的上模把工件带到第2工位再进行第2次压塑并预烘干，再进入第3工位压塑并进行第2次预烘干然后转入第4r位把工件释放在传送带上。定位柱26保证上下模精确定位，主轴28即能上下移动，也能转动，气压转换器29，使上模在第1，2，3工位时吸附工件转移，在第4工位时通入压缩空气，释放工件。这种成型机经过3次真空吸塑和压塑，两次模压预烘干，然后再自由烘干，这样工件表面质量好，烘干变形小，由于不采用捞桨或吸桨方式，而采用定浓度定容积供桨方式，纸浆浓度均匀，从而工件壁厚均匀。通常采用两套成型机和一套烘干箱设备，可以同时生产两种类型产品。
图4是平移式压塑成型机，一般是3-4工位同时压塑成型，上模23捞桨后，真空吸塑，再与上模24压合，32是主气缸，26是上下模定位柱，37是桨槽，33是导轨。这种成型机结构较为简单，特别适用于较大工件，如蛋托，包装制品等。
图5为成型机和烘干箱配套使用的模具。图5[a]为真空吸塑成型模具，下模23上有50-80目的不锈钢网或铜网，并有真空腔，下模座42铸铝，上下模型腔材料采用铜或铝，上模型腔内有气室。对于连盖饭盒，上下模设计舌条和舌口。
图5[b]为真空吸塑自控加热预烘干模具，基本结构与图5[a]相同，但在下模真空腔内有电加热器44和温度传感器43，以便自动控制模具内加热温度。
图5[c]为模压烘干模具，主要用于模压烘干，一般安装在烘干箱的传送带上，上下模由铰链46连接，上模的凸台45与烘干箱开合模机构配合，以便开模装卸工件，合模烘干工件。图6为与成型机配套使用的烘干箱。图6[a]为多层传送带自动转换热风式烘干箱，调速电机48经减速和皮带转动，带动链轮，链条安装在排列的工作台47上。上层自由烘干工件，下层装有多个烘干模具。当工件自由烘干后，经光电控制50及校直结构52，再由机械手51向右平移，并把工件落入烘干模具内，模具凸台使模具闭合烘干。采用热风烘干方式。
图6[b]为自控温度加热烘干箱，采用调速电机48及链传动或铁网60，鼓轮61传动。上有电加热器55和可控电加热器57，由温度传感器58及温度给定器控制加热温度，箱顶有鼓风机59和冷凝器56，保证热风循环和冷凝水蒸汽。
图6[c]为无级调速链传动烘干箱，调速电机48带动链轮，链条安装在多个工作台上，并沿导轨移动。箱体是模块式结构，箱壁两侧为薄钢板，中间夹层为石棉。采用热风烘干。
以上叙述的3种成型机，3种模具和3种烘干箱。根据工件的类型和数量，可以选用并组合。例如纸餐盒制作要求高，数量大，可选用鼓轮式压塑成型机。鼓轮式成型机采用真空吸塑成型模具，先自由烘干，再用烘干模具进行模压烘干，一般选用多层传送带热风式烘干箱。选用回转式压塑成型机配用真空吸塑模具和预烘干加热模具，先两次模压烘干，再进入烘干箱自由烘干，一般采用自控温度电加热烘干箱。若制造蛋托，蛋盒及包装制品，一般要求较低，且重量较大，可采用平移式压塑成型机，真空吸塑模具和热风式链传动烘干箱。无论那种成型机，模具及烘干箱组成的生产线都用PLC可编程序控制器，进行程序控制，并用接近开关进行安全互锁。
权利要求
1，一种植物纤维餐具，用具，包装制品的制造技术和设备，其特征在于它包括以下工艺步骤及生产线设备1]，把纸桨板由传送带输入碎桨机中，同时加入防水防油添加剂，经磨桨机，混桨机把一定浓度的纸浆泵入高位箱中；2]，采用将桨槽中的纸浆捞入，吸入或定浓度，定容量送入模具的方法，并用抽真空吸塑使其植物纤维沉淀在下模具的不锈钢或铜网上，再用上模具压塑成型。成型的机器可采用动态鼓轮式成型机，平移式压塑成型机，回转式压塑成型机；3]，将压塑成型的工件自动转移到烘干箱的传送带上，进入烘干箱，烘干的方式可采用自由烘干，先自由预烘干再模压烘干整形，先模压预烘干再自由烘干。模压烘干可采用自控加温预烘干模具或模压烘干模具。烘干箱加热方式可采用燃油或烧煤的方式加热空气，用热风烘干，或在烘干箱上加自控温度加热器；4]，从烘干箱的传送带下来的制品经消毒，采用人工或机械方法叠堆并包装。
2，如权利1要求所述的纸制品制造技术和设备，其特征在于纸制品成形的方式和设备有下列3种；1]，动态鼓轮式成型机，由可调速电机经减速箱，皮带及齿轮传动，带动凹模鼓轮和凸模鼓轮旋转，凹模鼓轮上安装多列，多工位的下模具，真空吸入纸纤维后与凸模鼓轮压合，并自动将工件转移到烘干箱传送带上，为了保证吸附纸纤维和释放工件，在鼓轮传动轴上安装一个正压和负压转换器。为了确保两个鼓轮上的模具精确定位，在鼓轮轴上安装一个动态定位机构。2]，回转式模塑成型机，共有4个工位，第1个工位模塑成型，工件由上模吸附转入第2工位再模压吸塑，并预热烘干后，由上模将工件转入第3个工位，进行2次预热烘干及整边，转入第4个工位并将工件释放在传送带上，4个工位同时由主汽缸带动上模上下运动，上模转位90由回转气缸及棘轮机构完成。并由气压转换器完成工件吸附及释放动作，模具的进桨采用定浓度定容积进料器，整个机器动作程序采用PLC可编程序控制器，并用接近开关进行安全互锁。3]，平移式模塑成型机，也是4个工位。即模塑成型，模压预烘干，2次模压预烘干，释放工件。每个工位上可以成型3-4个工件，工位的移动是把上模固定在工作台上，由气缸推动在直线导轨上移动。由气压转换器完成工件吸附及释放动作，模具的进桨采用定浓度，定容积进料器，整个机器动作程序采用PLC可编程序控制器，并用接近开关进行安全互锁。
3，如权力1和2要求所述的纸制品制造技术和设备，其特征在于设备上所使用的模具有下列3种1]，真空吸塑成型模具，其下模的成型腔下有一个真空腔与真空泵连接，成型腔与真空腔之间钻有小孔，其上有50-80目的不锈钢网，对于连盖餐盒上下模之间设计有舌条和舌口以及切边子口。模具型腔采用铜或铝材料，型腔座采用防锈铝铸造。2]，真空吸塑及自控加热预烘干模具，其结构与尺寸如同真空吸塑成型模具，只不过在真空腔内有电加热器及温度传感器，可以预先加热温度。3]，模压烘干模具，主要用于烘干箱内模压烘干之用，没有真空腔，但有开模和闭模用的凸台。
4，如权力1，2和3要求所述的纸制品制造技术和设备，其特征在于设备上所使用的烘干箱有下列3种；1]，多层传送带自动转换热风式烘干箱，由调速电机带动的链传动或鼓轮铁网带传动是多层传动机构，上层可以自由烘干工件，下层装有多个烘干模具。当工件自由烘干后，经光电控制及校直机构，再由机械手向右平移并把工件落入烘干模具内，经模具凸台，使模具闭合烘干。采用热风烘干方式。2]，自控温度电加热烘干箱，采用调速电机及链传动或鼓轮铁网带传动，上有电加热器和可控电加热器，由温度传感器及温度给定器控制加热温度，顶部有鼓风机和冷凝器，保证热风循环和冷凝水蒸汽。3]，无级调速链传动干燥箱，采用调速链传动，链条带动多个窄工作台在导轨上移动，箱体是模块式结构，箱壁两侧为薄钢板，中间夹层为石棉。采用热风烘干。
5，如权利1，2，3和4要求所述的纸制品制造技术和设备，其特征在于所述的成型机，模具，烘干箱根据工件的类型和数量可以选用组合。所有组合的生产线，采用PLC可编程序控制器，并用接近开关进行安全互锁。
全文摘要
本发明属于一种食品及包装成型方法,其制品有植纤维防油防水添剂。工艺步骤包括碎浆,磨浆,混浆,真空吸附压注成型,烘干以及消毒,包装。其自动生产线设备如图所示,其模压注塑成型机有动态鼓轮式成型机,直移式压塑成型机,回转式压塑成型机3种机型。根据产品的形状及产量组合成不同类型的自动生产线,其优点是生产率高,成品率高。产品对人体无不良影响,防水耐高温,易降解,不污染环境。
文档编号D21J3/00GK1192496SQ97116229
公开日1998年9月9日 申请日期1997年9月2日 优先权日1997年9月2日
发明者戴华忠, 杜源 申请人:北京市畅达贸易发展公司