CN106948224B - 一种纸浆模塑制品的制备方法 - Google Patents

一种纸浆模塑制品的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种纸浆模塑制品的制备方法，一种纸浆模塑制品的制备方法，包括制浆、吸浆成型形成湿纸塑坯、热压定型形成纸浆模塑制品干坯，还包括以下步骤，喷涂：在所述纸浆模塑制品干坯的表面均匀涂覆喷涂溶液，并进行干燥；其中，所述喷涂溶液中包括丙烯酸乳液、蒸馏水、乙醇、聚乙烯蜡乳液、氨水、十二烷基硫酸钠，且丙烯酸乳液:蒸馏水:乙醇:聚乙烯蜡乳液:氨水:十二烷基硫酸钠的体积比例为60:30:4:5:2:1，丙烯酸乳液的固含量为45～65％，聚乙烯蜡乳液的固含量为38‑42％。该方法可制得双面均有保护膜的纸浆模塑制品，该保护膜属水性原料，粉粹后保护膜层易溶于水分解，利于再次回收利用纸浆。

Description

一种纸浆模塑制品的制备方法
技术领域
本发明涉及包装材料技术领域，尤其涉及一种纸浆模塑制品的制备方法。
背景技术
纸浆模塑制品是以纸箱边角料、新闻纸、白色纯木浆等为原料，经过碎浆并调配成一定浓度的浆料，加入适量助剂在成型机中通过真空及加压的方法使纤维均匀吸附在模具表面，从而形成具有拟合模具几何形状与尺寸的纤维湿纸塑坯，然后进一步进行脱水，从模具中分离出来，再进行干燥、整型而成的制品。该制品原料来源丰富，生产与使用过程无公害，产品重量轻，抗压强度大，缓冲性能好，使用后易于回收再利用，属经典的绿色包装产品，近年来受到国内外的广泛使用。
如中国专利CN 103556547 B公开了一种纸浆模塑制品制备方法，以及中国专利CN101245569 B公开了纸浆模塑制品着色方法，但这两种方法所形成的纸浆模塑制品均存在表面粗糙、不耐磨、在常规使用条件下会掉粉等问题，尤其是带色制品，极易产生掉色及不同材料间的颜色转移等状况。中国专利CN 102991063 B公开的一种纸浆模塑制品与塑料覆合的制备方法，在一定程度上能够减轻该状况，然而受工艺原理的限制，该方法仅能做到单面覆膜，仍有一个粗糙面存在起毛、掉粉的问题，且这种工艺所形成的纸浆模塑制品混合体在使用后不能自然降解，极难精细分离纸纤维与塑料膜，影响再次回收纸浆。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种纸浆模塑制品的制备方法，能够在制品各个表面形成保护膜，使纸浆模塑制品耐磨不掉粉，且使用后纸浆模塑制品粉粹融水易分解，利于再次回收制浆。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种纸浆模塑制品的制备方法，包括制浆、吸浆成型形成湿纸塑坯、热压定型形成纸浆模塑制品干坯，还包括以下步骤：
喷涂：在所述纸浆模塑制品干坯的表面均匀涂覆喷涂溶液，并进行干燥；其中，所述喷涂溶液中包括丙烯酸乳液、蒸馏水、乙醇、聚乙烯蜡乳液、氨水、十二烷基硫酸钠，且丙烯酸乳液:蒸馏水:乙醇:聚乙烯蜡乳液:氨水:十二烷基硫酸钠的体积比例为60:30:4:5:2:1，丙烯酸乳液的固含量为45～65％，聚乙烯蜡乳液的固含量为38-42％。
本发明的有益效果在于：该制作方法可制得双面均有保护膜的纸浆模塑制品，在其晾干的过程中，纸浆模塑制品表面喷涂溶液里的固含量物质会下沉与纸浆纤维交织结合，形成保护膜以固封纸浆纤维，提高纸浆纤维制品表面平滑度及强度，解决了掉粉掉色问题，该保护膜干燥速度快不发粘，成膜面不受任何形状、尺寸的限制；更重要的是该保护膜属水性原料，粉碎后保护膜层易溶于水分解，利于再次回收利用纸浆。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。
本发明最关键的构思在于:制作喷涂溶液，并将喷涂溶液涂覆于纸浆模塑制品干坯的表面，晾干后喷涂溶液中的固含量成分可在纸浆纤维表面形成保护膜。
一种纸浆模塑制品的制备方法，包括制浆、吸浆成型形成湿纸塑坯、热压定型形成纸浆模塑制品干坯，还包括以下步骤：
喷涂：在所述纸浆模塑制品干坯的表面均匀涂覆喷涂溶液，并进行干燥；其中，所述喷涂溶液中包括丙烯酸乳液、蒸馏水、乙醇、聚乙烯蜡乳液、氨水、十二烷基硫酸钠，且丙烯酸乳液:蒸馏水:乙醇:聚乙烯蜡乳液:氨水:十二烷基硫酸钠的体积比例为60:30:4:5:2:1，丙烯酸乳液的固含量为45～65％，聚乙烯蜡乳液的固含量为38-42％。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：该制作方法可制得双面均有保护膜的纸浆模塑制品，在晾干的过程中，纸浆模塑制品表面的喷涂溶液中的固含量成分会下沉与纸浆纤维交织结合，形成保护膜以固封纸浆纤维，该保护膜能够有效阻隔水分的渗入、解决掉粉掉色等问题、提高纸浆模塑制品表面平滑度及结构强度，且该保护膜干燥速度快不发粘，成膜面不受任何形状、尺寸的限制；更重要的是，该保护膜属水性原料，粉粹后保护膜层易溶于水分解，利于再次回收利用纸浆，继而扩大了纸浆模塑制品的使用范围。
进一步的，所述湿纸塑坯的含水率为68～72％。
由上述描述可知，选用含水率约68～72％的半成品湿纸塑坯做热压定型，可制得湿压工艺纸浆模塑制品，获得的纸浆模塑制品表面较光滑平整。
进一步的，步骤热压定型之前还包括干燥：进一步去除所述湿纸塑坯中的水分，使湿纸塑坯的含水率为12～18％。
由上述描述可知，选用含水率约12～18％的半成品湿纸塑坯做热压定型，获得干压工艺纸浆模塑制品。
进一步的，所述喷涂溶液的制作步骤具体为：在常温常压下，依次往高速搅拌机的料筒里加入丙烯酸乳液、十二烷基硫酸钠、乙醇、聚乙烯蜡乳液、氨水、蒸馏水，形成混合溶液，并加水稀释，制得黏度为36-106mPa·s的喷涂溶液。
由上述描述可知，按照该工艺制作出的喷涂溶液具有更好的成膜效果，且喷涂溶液的黏度可视喷枪的雾化效果及纸浆模塑制品的表面粗糙度而定，从而获得最佳的喷涂效果。
进一步的，所述喷涂过程是使用气压喷涂设备将喷涂溶液喷涂于纸浆模塑制品干坯的内外表面上。
由上述描述可知，使用气压喷涂设备完成喷涂过程，有利于较好的控制喷涂质量。
进一步的，喷涂过程中，所述气压喷涂设备的喷嘴与纸浆模塑制品干坯之间的间距为15～25cm、倾斜角度为45～65°，流量控制为60ml/s，单次喷涂时间为5～10秒，喷涂次数为1～3次。
由上述描述可知，按照该工艺要求进行喷涂，可使喷涂更均匀，更有利于形成完整坚固的保护膜。
进一步的，所述喷涂步骤具体包括：先对纸浆模塑制品干坯的其中一面进行均匀喷涂，获得喷涂半成品；将喷涂半成品自然晾干或风干；再对纸浆模塑制品干坯的另一面进行均匀喷涂，并自然晾干或风干，获得成品。
进一步的，所述纸浆模塑制品干坯的含水率为8～10％。
进一步的，步骤热压定型之后还包括：用裁切模具对纸浆模塑制品干坯进行切边。
实施例一
本发明的实施例一为：一种纸浆模塑制品的制备方法，包括以下步骤：
S1、制浆：将纸浆纤维原料打碎分解、加水稀释，制得质量浓度为0.8％的纸浆。
S2、成型：在纸浆模塑成型机上吸浆成型，然后脱水形成湿纸塑坯。所述湿纸塑坯的含水率为68％。
S3、定型：对湿纸塑坯进行热压定型，制成纸浆模塑制品干坯。所述纸浆模塑制品干坯的含水率为10％。
S4、喷涂：在所述纸浆模塑制品干坯的表面均匀涂覆喷涂溶液，并进行干燥；其中，所述喷涂溶液为丙烯酸乳液、蒸馏水、乙醇、聚乙烯蜡乳液、氨水、十二烷基硫酸钠的混合溶液，丙烯酸乳液:蒸馏水:乙醇:聚乙烯蜡乳液:氨水:十二烷基硫酸钠的体积比例为60:30:4:5:2:1，其中丙烯酸乳液的固含量为45％，聚乙烯蜡乳液的固含量为40％。在混合溶液里兑水稀释，其中混合溶液与水的体积比例为96:4，稀释后的黏度约106mPa·s。
实施例二
本发明的实施例二为：一种纸浆模塑制品的制备方法，包括以下步骤：
S1、制浆：将纸浆纤维原料打碎分解、研磨、加水稀释，制得质量浓度为1.2％的纸浆。
S2、成型：在纸浆模塑成型机上吸浆成型，然后脱水形成湿纸塑坯。所述湿纸塑坯的含水率为72％。
S3、干燥：进一步去除所述湿纸塑坯中的水分，使湿纸塑坯的含水率为12％。
S4、定型：对湿纸塑坯进行热压定型，制成纸浆模塑制品干坯，然后用裁切模具对纸浆模塑制品干坯进行切边。
所述纸浆模塑制品干坯的含水率为8％。
S5、制作喷涂溶液：在常温常压下，依次往高速搅拌机的料筒里加入丙烯酸乳液、十二烷基硫酸钠、乙醇、聚乙烯蜡乳液、氨水、蒸馏水并混合搅拌均匀，形成混合溶液，其中丙烯酸乳液:蒸馏水:乙醇:聚乙烯蜡乳液:氨水:十二烷基硫酸钠的体积比例为60:30:4:5:2:1，丙烯酸乳液的固含量为65％，聚乙烯蜡乳液的固含量为38％，在混合溶液里兑水稀释，混合溶液与水的体积比例为93:7，稀释后的黏度约85mPa·s。
当然的，也可将步骤S5调换至步骤S1、S2、S3或S4之前进行。
S6、喷涂：使用气压喷涂设备将所述喷涂溶液均匀喷涂于所述纸浆模塑制品干坯的表面，然后将纸浆模塑制品移至阴凉处自然晾干或风干。
具体的，可先对纸浆模塑制品干坯的其中一面进行均匀喷涂，获得喷涂半成品；将喷涂半成品移至阴凉处晾干；再对纸浆模塑制品干坯的另一面进行均匀喷涂，并移至阴凉处晾干，获得成品。喷涂过程中，所述气压喷涂设备的喷嘴与纸浆模塑制品干坯之间的间距为15cm、倾斜角度为45°，流量控制为60ml/s，单次喷涂时间为10秒，喷涂次数为1次。
实施例三
本发明的实施例三为：一种纸浆模塑制品的制备方法，包括以下步骤：
S1、选用75％漂白阔叶木浆与25％漂白针叶木浆为纸浆纤维原料，在搅拌机内以1400转/分钟的速度与水混合，稀释成质量浓度为1.0％的浆料。
S2、在纸浆模塑成型机上吸浆成型5秒钟，然后脱水30秒钟形成湿纸塑坯。所述湿纸塑坯的含水率为70％。
S3、将湿纸塑坯转移到热压定型机上进行热压定型，热压定型机的模具保持180℃左右的温度，合模压力为100N/cm2，持续150秒钟，制得含水率为10％、厚度为1.0mm的纸浆模塑制品干坯，再经裁切模具切边。
S4、使用高速搅拌机混料，依次往高速搅拌机的料筒里面加入60份丙烯酸乳液(固含量为50％)，30份蒸馏水，4份乙醇，5份聚乙烯蜡乳液(固含量约为42％)，2份氨水，1份十二烷基硫酸钠，在常温(20℃)及常压下搅拌分散均匀，获得混合溶液，并兑水稀释，混合溶液与水的体积比例为9:1，稀释后的黏度约71mPa·s。
S5、选用气压喷涂设备对纸浆模塑制品进行喷涂，气压喷涂设备的喷嘴与纸浆模塑制品的间距为25cm，喷嘴以65度角，流量控制约60ml/S，单次喷涂时间为5秒钟，往复式喷涂3次，纸浆模塑制品表面膜层均匀后，将喷涂半成产品转移至阴凉处放置待自然晾干；然后重复上述步骤对纸浆模塑制品的另外一面做喷涂，待充分干燥后即可制得双面均有保护膜的纸浆模塑制品。该膜层呈透明状，均匀包覆纸浆纤维，外观有质感。
实施例四
本发明的实施例四为：一种纸浆模塑制品的制备方法，包括以下步骤：
S1：选用65％漂白麦草纸浆和35％漂白针叶木浆为纸浆纤维原料，在搅拌机内以1400转/分钟的速度与水混合，稀释成质量浓度为0.8％的纸浆。
S2、在纸浆模塑成型机上吸浆成型5秒钟，然后脱水30秒钟形成湿纸塑坯。所述湿纸塑坯的含水率为70％。
S3、将该湿纸塑坯转移到干燥炉中让水分进一步蒸发，使湿纸塑坯的含水率为18％。
S4、将湿纸塑坯上热压定型机进行热压定型，热压定型机的模具保持180℃左右的温度，合模压力为100N/cm2，持续5秒钟，制得含水率为8％、厚度为1.5mm的纸浆模塑制品干坯，再经裁切模具切边。
S5、使用高速搅拌机混料，依次往高速搅拌机的料筒里面加入60份丙烯酸乳液(固含量为60％)，30份蒸馏水，4份乙醇，5份聚乙烯蜡乳液(固含量为40％)，2份氨水，1份十二烷基硫酸钠，在常温(20℃)及常压下搅拌分散均匀，获得混合溶液，并兑水稀释，混合溶液与水的体积比例为87:13，稀释后的黏度约46mPa·s。
S6、选用气压喷涂设备对纸浆模塑制品进行喷涂，气压喷涂设备的喷嘴与纸浆模塑制品的间距为20cm，喷嘴以50度角，流量控制约60ml/S，单次喷涂时间为8秒钟，往复式喷涂2次，纸浆模塑制品表面膜层均匀后，将喷涂半成产品转移至阴凉处放置待自然晾干；然后重复上述步骤对纸浆模塑制品的另外一面做喷涂，待充分干燥后即可制得双面均有保护膜的纸浆模塑制品。该膜层呈透明状，均匀包覆纸浆纤维，外观有质感。
实施例五
本发明的实施例五为：一种纸浆模塑制品的制备方法，包括以下步骤：
S1：选用75％漂白阔叶木浆与25％漂白针叶木浆为纸浆纤维原料，在搅拌机内以1400转/分钟的速度与水混合，同时加入助剂及红色颜料对浆料进行染色，稀释成质量浓度为1.0％的红色浆料。
S2、在纸浆模塑成型机上吸浆成型5秒钟，然后脱水30秒钟形成湿纸塑坯。所述湿纸塑坯的含水率为70％。
S3、将湿纸塑坯转移到热压定型机上进行热压定型，热压定型机的模具保持180℃左右的温度，合模压力为100N/cm2，持续150秒钟，制得含水率为10％、厚度为1.0mm的纸浆模塑制品干坯，再经裁切模具切边。
S4、使用高速搅拌机混料，依次往高速搅拌机的料筒里面加入60份丙烯酸乳液(固含量为50％)，30份蒸馏水，4份乙醇，5份聚乙烯蜡乳液(固含量约为42％)，2份氨水，1份十二烷基硫酸钠，在常温(20℃)及常压下搅拌分散均匀，获得混合溶液，并兑水稀释，混合溶液与水的体积比例为21:4，稀释后的黏度约36mPa·s。
S5、选用气压喷涂设备对纸浆模塑制品进行喷涂，气压喷涂设备的喷嘴与纸浆模塑制品的间距为20cm，喷嘴以50度角，流量控制约60ml/S，单次喷涂时间为8秒钟，往复式喷涂3次，纸浆模塑制品表面膜层均匀后，将喷涂半成产品转移至阴凉处放置待自然晾干；然后重复上述步骤对纸浆模塑制品的另外一面做喷涂，待充分干燥后即可制得双面均有保护膜的纸浆模塑制品。该膜层呈透明状，均匀包覆红色纸浆纤维，外观平滑有质感。
综上所述，本发明提供的纸浆模塑制品的制备方法可制得双面均有保护膜的纸浆模塑制品，在晾干的过程中，纸浆模塑制品表面的喷涂溶液中的固含量会下沉与纸浆纤维交织结合，形成保护膜以固封纸浆纤维，该保护膜能够有效阻隔水分的渗入、解决掉粉掉色等问题、提高纸浆模塑制品表面平滑度及结构强度，且该保护膜干燥速度快不发粘，成膜面不受任何形状、尺寸的限制；更重要的是，该保护膜属水性原料，粉粹后保护膜层易溶于水分解，利于再次回收利用纸浆。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种纸浆模塑制品的制备方法，包括制浆、吸浆成型形成湿纸塑坯、热压定型形成纸浆模塑制品干坯，其特征在于，还包括以下步骤：
喷涂：在所述纸浆模塑制品干坯的表面均匀涂覆喷涂溶液，并进行干燥；其中，所述喷涂溶液中包括丙烯酸乳液、蒸馏水、乙醇、聚乙烯蜡乳液、氨水、十二烷基硫酸钠，且丙烯酸乳液:蒸馏水:乙醇:聚乙烯蜡乳液:氨水:十二烷基硫酸钠的体积比例为60:30:4:5:2:1，丙烯酸乳液的固含量为45～65％，聚乙烯蜡乳液的固含量为38～42％；
所述喷涂溶液的制作步骤具体为：在常温常压下，依次往高速搅拌机的料筒里加入丙烯酸乳液、十二烷基硫酸钠、乙醇、聚乙烯蜡乳液、氨水、蒸馏水形成混合溶液，并加水稀释，制得黏度为36～106mPa·s的喷涂溶液；
所述喷涂是使用气压喷涂设备将喷涂溶液喷涂于纸浆模塑制品干坯上；
喷涂过程中，所述气压喷涂设备的喷嘴与纸浆模塑制品干坯之间的间距为15～25cm、倾斜角度为45～65°，流量控制为60mL/s，单次喷涂时间为5～10秒，喷涂次数为1～3次。
2.如权利要求1所述的纸浆模塑制品的制备方法，其特征在于，所述湿纸塑坯的含水率为68～72％。
3.如权利要求2所述的纸浆模塑制品的制备方法，其特征在于，步骤热压定型之前还包括干燥：进一步去除所述湿纸塑坯中的水分，使湿纸塑坯的含水率为12～18％。
4.如权利要求1所述的纸浆模塑制品的制备方法，其特征在于，所述喷涂步骤具体包括：先对纸浆模塑制品干坯的其中一面进行均匀喷涂，获得喷涂半成品；将喷涂半成品自然晾干或风干；再对纸浆模塑制品干坯的另一面进行均匀喷涂，并自然晾干或风干，获得成品。
5.如权利要求1所述的纸浆模塑制品的制备方法，其特征在于，所述纸浆模塑制品干坯的含水率为8～10％。
6.如权利要求1所述的纸浆模塑制品的制备方法，其特征在于，步骤热压定型之后还包括：用裁切模具对纸浆模塑制品干坯进行切边。
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