CN101463579A - 立体可再生可降解的纸制品的生产工艺方法及专用成形机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立体可再生可降解的纸制品的生产工艺方法及专用成形机，旨在解决现有技术制成的纸制产品之图形不够清晰、细腻的缺陷。其工艺步骤包括：预制产品零部件的成形膜具和定形膜具，调纸浆，制作产品零部件的基础形状，产品零部件的定形，切边修复，组装产品，上色和效果处理。专用成形机包括料槽、立柱、可升降的工作台和真空泵；在升降工作台的厚度方向上钻有多个垂直的、阵列的小通孔；在工作台的下面设置有一与工作台密封的空腔，空腔的下方设置有一接管孔，一软管将该接管孔和真空泵的吸入口相连接。它可用于生产纸制玩具、家具饰品、DIY产品、节日装饰品等。

Description

立体可再生可降解的纸制品的生产工艺方法及专用成形机

技术领域

本发明涉及一种可以替代树脂、塑胶、石膏等的纸制玩具、家具饰品、DIY产品、节日装饰品等纸制产品的生产工艺方法和在该工艺方法中使用的专用成形机。

背景技术

目前，用纸制产品来替代树脂、塑胶、石膏等的纸制玩具、家具饰品、DIY产品、节日装饰品等越来越广泛，原因是其可再生，可降解，符合国际上对环保的越来越高的要求。纸制产品的传统生产工艺方法有两种，一种是先由人工裁剪制作构成产品的各个零部件，然后组装、上色，即制成成品。由于这种方法生产效率太低，因此不适合大批量的生产中。另一种也是最普通的方法是用废纸浆脱水后，借助冲压机和上下金属公、母模压制而成。这种方法虽然效率高，适于大批量生产，但是存在着下述的缺陷：1、由于废纸浆中的废纸纤维短，所以制成的产品容易产生细裂纹，影响了产品的外观效果和质量；2、由于成形的公母膜具均为金属模，冲压时为硬对硬的加压，因此制成产品的细致条纹和图形难以达到清晰和细腻的要求，只能用于抵挡产品的标准，而达不到高档产品的要求。

发明内容

本发明的目的是克服以上现有技术存在的不足，而提供一种可以达到高档产品要求的纸制产品之生产工艺方法，用这种方法生产的纸制玩具、家具饰品、DIY产品、节日装饰品等纸制产品图形清晰、细腻，表面效果逼真，有极高的观赏价值和实用价值，完全可以代替树脂、塑胶、石膏等的制成品。

本发明的另一个目的是提供一种在上述工艺方法中使用的专用往复式纸塑成形机，以保证该工艺方法的实施。

为了实现上述的第一个目的，可以采用以下的技术方案：本方案的立体可再生可降解的纸制品生产工艺方法包括以下的步骤：

第一步：预制产品零部件的成形膜具：

(1)用雕刻的方法制作产品零部件的泥塑成形公模型；

(2)由泥塑公模形制出硬度高的黄石膏成形母模型；

(3)在黄石膏成形母模型上打出多个阵列的小孔；这些小孔的直径优选在3—5毫米之间，两孔边缘间的距离在2—3毫米之间。

第二步：预制产品零部件的定形膜具：

(1)根据产品零部件的形状用塑胶材料制作定形上公模；

(2)根据产品零部件的形状用精密铸造的方法制作与上述定形上公模配套的金属定形下母模；

上述的定形上公模优选用PE塑胶材料制作；定形下母模优选采用精密铸铝模。

第三步：调纸浆：

(1)配料：将普通废纸和长纤维的废牛皮纸加入调浆机内；

其中长纤维的废牛皮纸所占废纸的总重量百分比最好不小于50％。

(2)加水搅拌：再向调浆机加入水，搅拌均匀，即调好纸浆；

第四步：制作产品零部件的基础形状：

(1)输送纸浆：将调好的纸浆用泵运送到往复式纸塑成形机的料槽中；

(2)安装成形模具：把前面预制好的产品零部件成形母膜型安装在往复式纸塑成形机的升降工作台上；

(3)在该模型的四周用塑胶板围严；

(4)在成形母模型的上面覆盖一层细金属网；该细金属网的密度优选在70目/英寸—90目/英寸之间。

(5)加纸浆：将升降工作台下降至料槽中，再把工作台升起，此时纸浆添加到成形母模型中；

(6)抽吸水分：用真空泵在升降工作台下面抽吸成形母膜型中的纸浆中的水分；

(7)水分抽干后形成产品的基础形状；

第五步：产品零部件的定形：

(1)安装产品零部件的定形模具：在热压成形机的可升降的上工作台上安装前述预制好的用塑胶材料制作的上公模；在热压成形机的固定的下工作台上对应地安装上述预制好的金属下母模；

(2)将产品的基础形状安装在金属下母模中；

(3)加热金属下母模；加热的温度最好保持在100℃—150℃之间。

(4)加压：将上工作台下降，用上公模和下母模给产品的基础形状加压，数秒钟后即把产品零部件定形；加压的压力优选在20吨/每平方厘米—30吨/每平方厘米之间。

第六步：切边修复：

将定形后的产品零部件之不规则的多余毛边用手工或用切边机把其裁剪掉；

第七步：重复上述第一步至第六步的步骤，逐个完成构成产品的各个零部件；

第八步：组装产品：将制作好的各个零部件组装成一个完整的产品；

第九步：上色和效果处理：在组装好的产品表面用环保颜料上色，并对细部进行效果处理；所说的环保颜料采用丙烯环保颜料为佳。

第十步：制成产品。

为了实现上述的第二个目的，可以采用以下的技术方案：本方案的专用的往复式纸塑成形机，包括料槽、可升降的工作台和真空泵，其特征是：

所说的升降工作台的厚度方向上钻有多个垂直的、阵列的小通孔；

在该工作台的下面设置有一个与工作台密封的空腔，该空腔的下方设置有一个接管孔，一个软管将该接管孔和真空泵的吸入口相连接。

于是，真空泵可以通过软管直接从安装在工作台上的成形模具中吸取纸浆中的水分。

本实用新形的有益效果是：

1、由于在调纸浆的步骤中增加了大比例的长纤维废牛皮纸料，所以制成的产品不会开裂，提高了纸制产品的质量和外观效果；

2、因为定形的模具改变了传统的金属公母模，而设计为公模为塑胶模，母模为金属模，因此在定形的过程中，塑胶公模可以在金属母模中适当的变形，从而使膜具中细致图案和条纹均可以在产品中表现出来，大大提高了产品的档次和效果，完全可以代替用树脂、塑胶、石膏等制的玩具、家具饰品、DIY产品和节日装饰品；

3、本发明中的专用的往复式纸塑成形机经过改进，使实施本发明的工艺方法更加方便、简单，提高了生产的效率。

4、使用本发明的方法制成的产品保持了原有的纸制产品可再生、可降解的优点，使宝贵的自然资源可以循环利用，并防止了对环境的污染。

为了使本实用新形便于理解和更加清晰，下面通过附图和实施例对其作进一步说明。

附图说明

图1是本发明的实施例1产品的立体结构示意图。

图2是本发明的实施例2产品的结构主视示意图。

图3是本发明的装用成型机的结构示意图。

图4(a)是本发明的实施例产品生产工艺流程方框图之前半部分；图4(b)是该工艺流程方框图之后半部分。

具体实施方式

实施例1，参看图1、图3和图4。本实施例是制作如图1所示的假面舞会使用的面具100的工艺方法。其工艺步骤如图4所示，即：第一步：预制面具的成形膜具BZ1：

(1)用雕刻的方法制作面具的泥塑成形公模型BZ1.1；

(2)由泥塑公模形制出硬度高的黄石膏成形母模型BZ1.2；

(3)在黄石膏成形母模型上打出多个阵列的小孔BZ1.3这些小孔的直径优选在3—5毫米之间，两孔边缘间的距离在2—3毫米之间；

第二步：预制面具的定形膜具BZ2：

(1)根据面具的形状用塑胶材料制作定形上公模BZ2.1；

(2)根据面具的形状用精密铸造的方法制作与上述定形上公模配套的金属定形下母模BZ2.1，上公模选用PE塑胶材料制作；定形下母模选用精密铸铝模；

第三步：调纸浆BZ3：

(1)配料BZ3.1：将普通废纸和长纤维的废牛皮纸加入调浆机BZ3.0内，其中长纤维的废牛皮纸所占废纸的总重量百分比最好不小于50％；

(2)加水搅拌BZ3.2：再向调浆机加入水，搅拌均匀，即调好纸浆；

第四步：制作面具的基础形状BZ4：

(1)输送纸浆BZ4.1：将调好的纸浆用泵运送到往复式纸塑成形机BZ4.0的料槽中；

(2)安装成形模具BZ4.2：把前面预制好的面具成形母膜型安装在往复式纸塑成形机的升降工作台上；

(3)在该模型的四周用塑胶板围严BZ4.3；

(4)在成形母模型的上面覆盖一层细金属网BZ4.4，该细金属网的密度优选在70目/英寸—90目/英寸之间，最好为80目/英寸；

(5)加纸浆BZ4.5：将升降工作台下降至料槽中，再把工作台升起，此时纸浆添加到成形母模型中；

(6)抽吸水分BZ4.6：用真空泵在升降工作台下面抽吸成形母膜型中的纸浆中的水分；

(7)水分抽干后形成产品的基础形状BZ4；

第五步：面具的定形BZ5：

(1)安装面具的定形模具BZ5.1：在热压成形机的可升降的上工作台上安装前述预制好的用塑胶材料制作的定形上公模；在热压成形机的固定的下工作台上对应地安装上述预制好的金属定形下母模；

(2)将产品的基础形状安装在金属定形下母模中BZ5.2；

(3)加热金属定形下母模BZ5.3，加热的温度保持在100℃—150℃之间；

(4)加压BZ5.4：将上工作台下降，用定形上公模和定形下母模给产品的基础形状加压，加压的压力在20吨/每平方厘米—30吨/每平方厘米之间；

(5)定形BZ5：数秒钟后即把面具定形；

第六步：切边修复BZ6：

将定形后的面具之不规则的多余毛边用手工或用切边机把其裁剪掉；

第七步：重复上述第一步至第六步的步骤，逐个完成构成面具的各个零部件BZ7；

第八步：组装面具BZ8：将制作好的各个零部件组装成一个完整的面具；

第九步：上色和效果处理BZ9：在组装好的面具表面用环保颜料上色，并对细部进行效果处理；

第十步：制成面具BZ10。

实施例2，再参看图2。本实施例中所制作的产品为相框200，其生产工艺步骤与上述实施例的工艺步骤相同。本实施例中的相框的上表面设计有花朵的花纹图案，采用本发明的方法可以使其图案清晰、细致，立体感强。

实施例3，参看图3。本实施例的专用的往复式纸塑成形机300，包括盛装纸浆的料槽310、立柱320、可升降的工作台330和真空泵3110。其中，升降工作台330的厚度方向上钻有多个垂直的、阵列的小通孔331；在该工作台330的下面设置有一个与工作台密封的空腔390，该空腔390的下方设置有一个接管孔391，一个软管3100将该接管孔391和真空泵3110的吸入口3111相连接。图中340为产品零部件的基础形状，它上面制有多个阵列的小孔341，其四周用塑胶板350围严，其上面覆盖有一层细金属网380。当用控制面板360上的按钮操纵升降工作台330下降到料槽310中再升起时，则纸浆370添加到细金属网380的上方。启动真空泵3110后，水分即通过软管3100、空腔390、工作台330上的小孔331和零部件的基础形状340上的小孔341抽出。

以上仅为本实用新形之较佳实施例，但其并不限制本实用新形的实施范围，即不偏离本实用新形的权利要求所作之等同变化与修饰，仍应属于本实用新形之保护范围。

Claims (9)

1、一种立体可再生可降解的纸制品的生产工艺方法，其特征是包括以下的步骤：

第一步：预制产品零部件的成形膜具：

(1)用雕刻的方法制作产品零部件的泥塑成形公模型；

(2)由泥塑公模形制出硬度高的黄石膏成形母模型；

(3)在黄石膏成形母模型上打出多个阵列的小孔；

第二步：预制产品零部件的定形膜具：

(1)根据产品零部件的形状用塑胶材料制作定形上公模；

(2)根据产品零部件的形状用精密铸造的方法制作与上述定形上公模配套的金属定形下母模；

第三步：调纸浆：

(1)配料：将普通废纸和长纤维的废牛皮纸加入调浆机内；

(2)加水搅拌：再向调浆机加入水，搅拌均匀，即调好纸浆；

第四步：制作产品零部件的基础形状：

(1)输送纸浆：将调好的纸浆用泵运送到往复式纸塑成形机的料槽中；

(2)安装成形模具：把前面预制好的产品零部件成形母膜型安装在往复式纸塑成形机的升降工作台上；

(3)在该模型的四周用塑胶板围严；

(4)在成形母模型的上面覆盖一层细金属网；

(5)加纸浆：将升降工作台下降至料槽中，再把工作台升起，此时纸浆添加到成形母模型中；

(6)抽吸水分：用真空泵在升降工作台下面抽吸成形母膜型中的纸浆中的水分；

(7)水分抽干后形成产品的基础形状；

第五步：产品零部件的定形：

(1)安装产品零部件的定形模具：在热压成形机的可升降的上工作台上安装前述预制好的用塑胶材料制作的定形上公模；在热压成形机的固定的下工作台上对应地安装上述预制好的金属定形下母模；

(2)将产品的基础形状安装在金属定形下母模中；

(3)加热金属定形下母模；

(4)加压定形：将上工作台下降，用定形上公模和定形下母模给产品的基础形状加压，数秒钟后即把产品零部件定形；

第六步：切边修复：

将定形后的产品零部件之不规则的多余毛边用手工或用切边机把其裁剪掉；

第七步：重复上述第一步至第六步的步骤，逐个完成构成产品的各个零部件；

第八步：组装产品：将制作好的各个零部件组装成一个完整的产品；

第九步：上色和效果处理：在组装好的产品表面用环保颜料上色，并对细部进行效果处理；

第十步：制成产品。

2、根据权利要求1所述的立体可再生可降解的纸制品的生产工艺方法，其特征是所说的第一步中的(3)在黄石膏成形母模型上打出多个阵列的小孔的直径在3—5毫米之间，两孔边缘间的距离在2—3毫米之间。

3、根据权利要求1或2所述的立体可再生可降解的纸制品的生产工艺方法，其特征是所说的第二步中(1)的定形上公模是PE塑胶材料制作的；(2)中的定形下母模是精密铸铝模。

4、根据权利要求3所述的立体可再生可降解的纸制品的生产工艺方法，其特征是所说的第三步中的(1)配料时，其中长纤维的废牛皮纸所占废纸的总重量百分比不小于50％。

5、根据权利要求4所述的立体可再生可降解的纸制品的生产工艺方法，其特征是所说的第四步中的(4)中的细金属网的密度是在70目/英寸—90目/英寸之间。

6、根据权利要求5所述的立体可再生可降解的纸制品的生产工艺方法，其特征是所说的第五步中的(3)加热金属定形下母模的温度在100℃—150℃之间。

7、根据权利要求5所述的立体可再生可降解的纸制品的生产工艺方法，其特征是所说的第五步中的(4)用定形上公模和定形下母模给产品的基础形状加压的压力在20吨/每平方厘米—30吨/每平方厘米之间。

8、根据权利要求6所述的立体可再生可降解的纸制品的生产工艺方法，其特征是所说的第九步中的环保颜料是丙烯环保颜料。

9、一种用于权利要求1—8中任意一项中的专用的往复式纸塑成形机，包括料槽、立柱、可升降的工作台和真空泵，其特征是：

所说的升降工作台的厚度方向上钻有多个垂直的、阵列的小通孔；

在该工作台的下面设置有一个与工作台密封的空腔，该空腔的下方设置有一个接管孔，一个软管将该接管孔和真空泵的吸入口相连接。

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