湿纸塑成型方法及其纸塑成品的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种湿纸塑成型技术，特别是有关一种用于加速湿纸胚体的干燥成型效率以缩短湿纸塑工艺时间的湿纸塑成型方法及其纸塑成品。
【背景技术】
[0002]纸浆模塑品(或称纸塑制品)是以纸浆纤维为主要原料，利用成型模具将纸浆纤维热压塑型而得，可分成干纸塑成型及湿纸塑成型两种技术。纸塑制品可制成商品的包装容器或包装容器内部隔离商品的包装材或隔离材，逐渐取代传统用于产品内包装或外包装上保护、防震的海棉或发泡体。因此，目前市场上的电子产品所使用的包装容器与隔层材料逐渐以纸塑制品取代传统发泡塑料的材质。
[0003]用来制造纸塑品的现有湿纸塑成型工艺主要包括一捞浆步骤与一热压步骤，其中所述捞浆步骤是通过一对上下模具组件中的下模具将纸浆材体(包含纸浆纤维及各类添加物)由纸浆浆槽中捞取出以形成一层的湿纸胚体，接着所述热压步骤为对置放在所述模具组件间的湿纸胚体经由所述模具组件之间加热及加压合模一段时间后，直到所述模具组件间的湿纸胚体的湿度降低到所需的湿度/干度后即得到一纸浆半成品。接者后续以人工方式操作另一整形机来裁切所述纸浆半成品中多余的毛边部分以完成纸塑成品。
[0004]然而，因为上述现有湿纸塑品工艺仅通过一热压步骤来降低纸浆中所含湿度。在模具完成纸浆的捞浆步骤后，下模具中的湿纸胚体含有高比例的水分(占整体重量的50%以上)，这使得在后续的成型步骤上会耗费大量时间在去除纸浆中的水分，如以热压步骤去除所述湿纸胚体所含水分的过程大概需耗费160秒以上的时间才能得到每一纸浆半成品/成品。这对于大量生产的纸塑成品来说，在量产工艺上是相当费时的，使纸塑成品的产能效率不彰。并且，若为求快速去除湿纸胚体中的水分而增加模具组件间热压的力道与温度，可能会导致纸浆半成品无法承受模具组件间的一次性合模压力与加热温度上升的速度过快而导致纸浆半成品结构发生破裂，造成良率下降、难以符合经济效益。
[0005]因此，缩短湿纸塑品工艺中热压步骤的时间，并维持纸浆半成品/成品的完整性，实为目前迫切所需。
【发明内容】
[0006]为解决上述现有湿纸塑成型工艺中热压步骤过于耗时而拉长整体工艺时间以致量产速度过慢且生产良率过低的问题，本发明的一主要目的在于提供一种湿纸塑成型方法，用于将纸浆材体自动化成型为一干燥化的纸塑成品。
[0007]本发明的另一目的在于提供一种湿纸塑成型方法，用以提升湿纸胚体的干燥成型速率，进而加快纸塑成品的量产速度，其中利用第一组上下模具进行捞浆步骤以获得湿纸胚体及对所述湿纸胚体进行第一预压步骤，即先将所述湿纸胚体中一定量水分排出以形成一第一半成品，使所述第一半成品的纸浆纤维密实，接着利用第二组上下模具对所述第一半成品进行第二预压步骤以形成一第二半成品，以在热压步骤之前进一步将第二半成品中所含水分排出，避免热压过程中含水量高的半成品急速加热加压产生半成品碎裂的情形，再由第三组上下模具进行热压步骤加热同时相互压合以将剩余水分排出，达到快速干燥的功效，缩短纸浆干燥所耗费的时间，故可以有效提升效率增加产量。
[0008]为达成上述发明目的，本发明提供一种湿纸塑成型方法，用于将纸浆材体制作成一干燥化的纸塑成品，包括:至少一捞浆步骤，包括利用一第一下模具在一浆槽中捞集所述纸浆材体，进而在所述第一下模具上方形成一由所述纸浆材体构成的湿胚;一第一预压步骤，包括将一第一上模具与所述第一下模具相互压合以进行加压合模，并排放所述湿胚所含的部份水气及/或水份以形成为一第一半成品；一第二预压步骤，包括利用一第二上模具与一第二下模具相互压合以对所述第一半成品进行加压合模，并排放所述第一半成品所含的部份水气及/或水份，进而形成一第二半成品；一热压成型步骤，包括将一第三上模具与一第三下模具加热并相互压合以对所述第二半成品进行热压成型，并排放所述第二半成品所含的部份水气及/或水份，进而形成一第三半成品；以及一裁切步骤，裁切所述第三半成品以形成所述纸塑成品。
[0009]在本发明一实施例，在所述第一预压步骤中，所述第一上模具与所述第一下模具间形成一第一间距，所述第一间距为I厘米-5厘米之间。
[0010]在本发明一实施例，在所述第二预压步骤中，所述第二上模具与所述第二下模具间形成一第二间距，所述第二间距为1.2厘米。
[0011]在本发明一实施例，在所述热压成型步骤中，所述第三上模具与所述第三下模具间形成一第三间距，所述第三间距为小于或等于1.2厘米。
[0012]在本发明一实施例，在所述第一预压步骤中，还包括一加热程序，使所述第一上模具与所述第一下模具对所述湿胚进行加热。
[0013]在本发明一实施例，在所述第二预压步骤中，还包括一加热程序，使所述第二上模具与所述第二下模具对所述第一半成品进行加热。
[0014]在本发明一实施例，所述第一下模具自所述浆槽捞集所述纸浆材体，所述第一下模具停留在所述浆槽进行捞集纸浆材体的时间为3.5秒，所述第一上模具与所述第一下模具相互轻微压合持续的时间约为3秒。
[0015]在本发明一实施例，所述第一上模具、所述第一下模具、所述第二上模具、所述第二下模具以及所述第三上模具、所述第三下模具分别具有至少一通孔，所述至少一通孔分别贯穿所述第一上模具、所述第一下模具、所述第二上模具、所述第二下模具以及所述第三上模具、所述第三下模具，用以分别排放由所述纸浆材体、所述湿胚、所述第一半成品、所述第二半成品与所述第三半成品所含的水气及/或水份。
[0016]在本发明一实施例，所述第一上模具、所述第二上模具与所述第三上模具分别还包括至少一真空吸附装置，所述真空吸附装置分别与所述至少一通孔液态连通，用以经由所述至少一通孔分别吸取所述水气及/或水份。
[0017]在本发明一实施例，在所述至少一捞浆步骤中，所述第一上模具与所述第一下模具由铝构成，且所述第一下模具具有一第一内表面，第一内表面上设有一第一编网，用以将所述纸浆材体收集在所述第一编网上以形成所述湿胚。
[0018]在本发明一实施例，在所述第二预压步骤中，所述第一编网为一双层网状结构，包括一第一内编网与一第一外编网，第一外边网的目数大于第一内编网的目数，用以使湿胚可以被留置在所述第一编网上，同时在所述真空吸附装置经由所述至少一通孔吸附多余水蒸气时，可避免湿胚一并被吸附进入所述至少一通孔造成通孔阻塞。
[0019]在本发明一实施例，所述第二上模具与所述第二下模具由铝构成，所述第二上模具具有一凸起部，所述凸起部设有一上编网，且所述第二下模具具有一凹槽，所述凹槽顶端边缘设有一下编网，其中所述下编网为一双层网状结构，用以避免第二半成品在脱模时黏附在所述第二上下模具，且在所述第二上模具与所述第二下模具对所述第一半成品进行加压合模之前，所述第一半成品是放置在所述上编网和所述下编网之间。
[0020]在本发明一实施例，所述热压成型步骤中，所述第三上模具与所述第三下模具由铝构成，所述第三上模具具有一凸起部，所述凸起部设有一上编网，且所述第三下模具具有一凹槽，所述凹槽顶端边缘设有一下编网，且在所述第三上模具与所述第三下模具对所述第二半成品进行加压合模之前，所述第二半成品放置在所述上编网和所述下编网之间。
[0021]在本发明一实施例，所述第二下模具是选自由烧结铜粒、不锈钢和镍合金所构成的多孔性金属材料，且所述第二上模具由铝构成。
[0022]在本发明一实施例，所述第二下模具为铜烧结模具，由多个铜粒烧结制成，各铜粒具有约2μηι-20μηι的直径，此实施例中不需要上述第二下编网，避免第二下编网受热恪印在内表层或外表层上产生的网状痕迹。
[0023]为达成上述目的，本发明另提供一种多任务站自动化机台，用于自动化执行如前所述的湿纸塑成型方法，所述多任务站自动化机台包括一捞浆工站、一预压工站、一热压成型工站、一裁切工站与至少一驱动装置，其中所述捞浆工站用于执行所述捞浆步骤及所述第一预压步骤。
[0024]在本发明一实施例中，所述多任务站自动化机台还包括一翻转捞浆装置，设于所述第一下模具，包括一驱动组件与至少一翻转轴，所述翻转轴穿设于所述第一下模具，使驱动组件驱动翻转轴转动180度，并带动所述第一下模具以旋转180度的方式转动。
[0025]在本发明一实施例中，所述多任务站自动化机台还包括一抽吸组件，设于所述第一下模具，在所述第一下模具旋转I80度后致动，使所述第一下模具自所述浆槽中吸附所述纸浆材体以在所述第一下模具上形成所述湿胚。
[0026]为达成上述目的，本发明提供一种适用于执行上述湿纸塑成型方法的多任务站自动化机台及翻转捞浆装置，所述多任务站自动化机台用于将浆体自动化成型为一干燥化的纸塑成品，至少包括一机体;设有一浆槽、一第一上模具与一第一下模具，所述第一下模具型成一捞浆面，所述翻转捞浆装置设于所述第一下模具，包括:一翻转架体，包括一翻转轴与一驱动组件，且所述第一下模具设于所述翻转架体上，带动所述第一下模具以旋转180度的方式转动，使第一下模具的捞浆面朝上呈一捞浆状态或捞浆面朝下呈一吸浆状态;一组升降组件，分别设于所述浆槽相对两侧的浆槽壁，所述翻转轴装设于所述升降组件，使所述升降组件带动所述翻转架体共同沉入与移出浆槽内的纸浆材体；以及一抽吸组件，与所述翻转架体连接，所述升降组件带动所述翻转