CN108797226A - 一种纸浆模塑制品吸浆成型系统及其喷淋装置使用的喷淋液 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纸浆模塑制品吸浆成型系统，包括：浆池，设于浆池上部的真空吸模装置下组件，其吸浆后模框反方向翻转向上脱水；真空吸模装置上组件对应设置于真空吸模装置下组件的上部，且其压模部与真空吸模装置下组件的模框相配合；在真空吸模装置的上部设有喷淋装置；本发明还公开了上述喷淋装置使用的水凝胶喷淋液，上述喷淋液通过喷淋装置在一定压力和强度下对纸浆吸浆后表面进行喷洒，可以提高其湿度和均匀度进而避免其成品表面有暗色水印。
Description
技术领域
本发明涉及纸浆模塑领域，具体涉及一种纸浆模塑制品吸浆成型系统及其喷淋装置使用的喷淋液。
背景技术
近年来，随着制造业产品，特别是外包装制造产品的需求在不断加大，其制造工艺的不成熟也带来了相应的环境问题，而人们越来越强的环境保护意识使得技术人员深入对再生资源制造的研究。
在以植物纤维为主要原料的纸浆模塑生产过程中，将吸浆模下降至储浆池的浆平面以下，打开真空负压系统开始吸浆，纸浆中的水分在负压作用下，通过吸浆模的吸浆孔回抽，在吸浆模表面覆盖的吸浆网过滤下，纸浆中的纸纤维覆盖在吸浆网上，形成与吸浆模形状结构完全相同的纸浆模塑湿胚。在这过程中，由于吸浆孔孔径小，分布数量有限，造成在吸浆网上的真空度不均匀，从而会出现纸浆湿胚吸覆不均匀的现象，纸浆湿胚吸覆不均匀会导致后期热压后的产品薄厚不一致，影响产品的质量。
中国专利CN205557199U公开了一种吸浆模具，包括吸浆模本体，所述吸浆模上设有均匀分布的若干吸浆孔，所述吸浆孔贯穿吸浆模的内表面和外表面，所述吸浆模内表面还设置有若干气槽，所述气槽覆盖了部分吸浆孔。通过在吸浆模表面加工一些气槽，气槽的位置覆盖了部分吸浆孔，扩大了吸浆孔在吸浆模内表面的面积，这样能让吸浆模与吸浆网之间形成真空气室，但即便有真空气室，但在吸浆的过程中，模具表面吸附的浆液逐渐被覆盖，模具型腔气室真空度逐渐降低，吸力逐渐减少，此时，继续吸浆仍特别容易出现表现厚度不一的情况；另外，中国专利CN105484108A公开了一种纸浆模塑产品的翻转伸缩吸浆成型机构，并进一步公开了通过活动框架组件延其高度方向滑动的模框可以呈平行于浆池液面地浸入或离开浆池，使得模框内形成的湿胚厚度均匀，为了实现可平行于浆池液面的浸入或离开浆池，整体结构设计过于复杂，且实践表明平行于浆池液面地离开浆池也并不能保证湿胚厚度均匀，由于表面张力作用，在离开浆池时，浆池液面总会有至少一个点位与湿胚最后离开，而不可能液池液面与湿胚表面的两个表面的完全独立分开，因此，最后造成湿胚上总会有某些位置的上浆厚度较其它位置上了更多的浆，最后成品表面有暗黑色的水印。上述两种技术方案均是从吸浆的过程中寻求解决方案，现在我们考虑是否可以从最初形成的湿坯表现找到解决问题的方法。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题是克服现有技术中的缺陷，提供一种可以提高纸浆吸浆后表面均匀度进而避免其成品表面有暗色水印的纸浆模塑制品吸浆成型系统，同时，本发明还提供了上述纸浆模塑制品吸浆成型系统喷淋装置使用的喷淋液。
本发明提供的一种纸浆模塑制品吸浆成型系统，包括：
浆池，内为配置好的纸浆悬浮液；
真空吸模装置下组件，设于所述浆池上部，吸浆后其模框反方向翻转
向上脱水；
真空吸模装置上组件，对应设置于真空吸模装置下组件的上部，且其
压模部与所述真空吸模装置下组件的模框相配合；
其特征在于，在所述真空吸模装置的上部设有喷淋装置。
可选地，所述喷淋装置包括：
滑轨，相互平行设置；
喷淋管架，横向设于所述滑轨间，其上设有若干个喷淋头，所述喷淋头随喷淋管架在滑轨上移动，移动的过程中，向湿模坯的上表面喷洒喷淋液。
可选地，所述喷淋头的喷淋压力为0.1MPa～0.2MPa，喷淋头距离湿模坯的上表面20cm～30cm。
可选地，喷淋强度为0.3L/min·m2～0.5L/min·m2。
本发明还提供了一种纸浆模塑制品吸浆成型系统喷淋装置使用的喷淋液，所述喷淋液为水。
可选地，所述喷淋液为5wt％～8wt％水凝胶溶液。
可选地，水凝胶溶液使用的是壳聚糖粉末、纤维素粉末或半纤维素粉末，其重量份配比为1～2：1～4。
可选地，水凝胶溶液配置粉末包括壳聚糖和纤维素，其重量份配比为2：3。
可选地，水凝胶溶液的制作包括如下：
(1)将相应重量份的壳聚糖粉末、纤维素或半纤维素粉末分散于去离子水中；
(2)使用酸碱调节剂调节pH值至4～5，并置于40℃～50℃下搅拌。
本发明技术方案，具有如下优点：
本发明实施例的一种纸浆模塑制品吸浆成型系统，真空吸模装置下组件设于浆池上部，吸浆后其模框反方向翻转向上脱水；真空吸模装置上组件对应设置于真空吸模装置下组件的上部，且其压模部与真空吸模装置下组件的模框相配合；在真空吸模装置的上部设有喷淋装置，喷淋装置以一定速度在滑轨上移动，移动的过程中向湿模坯表面喷洒液体，一方面，喷洒的液体有助于吸湿后的坯体表面保湿和内部由于在真空吸湿的过程中局部脱水不够均匀产生的内应力导致的模塑形状的变化，另外，吸浆的不均匀或其它原因导致的湿坯表面厚度不均匀的问题，通过一定压力的喷湿能够得到明显的改善和解决，如果喷淋压力过小，相对较厚的位置得不到均匀化，而如果喷淋压力过大，又使得湿坯表面可能将纸浆模充散。
一般情况下，可以使用水来进行喷淋，效果明显得到改善，但还会出现暗黑色的水印的情况，又通过对喷淋液改进，使用5wt％～8wt％水凝胶溶液作为喷淋液，实践证明使用上述喷淋液可以非常好的解决了纸浆湿胚吸覆不均匀导致后期热压后的产品薄厚不一致的问题，水凝胶是高分子链间以化学键或物理作用力形成的具有交联结构的溶胀体，对外界条件的刺激能产生相应的体积相变，首先，水凝胶是以水为分散介质，具有亲水残基，可以与水分子结合，将水分子连接在网络内部，因此，具有很好的保水保湿性，另外，疏水残基遇水膨胀形成的交联聚合物，交联聚合物以一定压力喷淋于湿坯表面，由于其溶胀缓冲性，不会对湿坯表面造成二次冲压带来的不均匀性，还可以很好的将其表面厚点位置的浆液冲散均匀，堆积浆料冲散开后再脱模到热压下模进行热压，降低产品表暗黑色水印的产生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明喷淋装置的结构示意图；
图2为未使用本发明前制得纸浆模塑制品照片；
图3为本发明制得的纸浆模塑制品照片。
具体实施方式
实施例1
本发明实施例提供的一种纸浆模塑制品吸浆成型系统，包括：内为配置好的纸浆悬浮液的浆池，真空吸模装置下组件设于浆池上部，吸浆后其模框反方向翻转向上脱水；真空吸模装置上组件对应设置于真空吸模装置下组件的上部，且其压模部与真空吸模装置下组件的模框相配合；在真空吸模装置的上部加装喷淋装置。具体地，参见图1所示，喷淋装置包括：两个相互平行设置的滑轨2，喷淋管架4横向设于滑轨2间，其上设有若干个喷淋头3，喷淋头3随喷淋管4架在滑轨2上移动，移动的过程中，向湿模坯1的上表面喷洒液体，该装置是在吸浆模吸完浆后，脱水过程中进行10秒的带压力来回喷洒，喷淋压力为0.1MPa～0.2MPa，喷淋头距离湿模坯的上表面20cm～30cm，上述压力值在使用不同的喷洒液时，实际使用压力值有所调整，喷淋头距离湿模坯上表面一般为22cm。
实施例2
本实施例提供了一种喷淋装置使用的喷淋液，上述喷淋装置内使用的喷淋液可以直接使用水来进行带压喷洒，喷淋压力选择200kPa；喷淋强度为0.5L/min·m2，淋头距离湿模坯上表面为22cm。使用上述方法所得纸浆模塑内衬的情况见图2所示，可以明显提高纸浆的均匀度，无明显暗黑色水印，但仍会有约2％左右的残次率。
实施例3
本实施例使用如实施例1的一种纸浆模塑制品吸浆成型系统，其中喷淋装置的喷淋液选择水凝胶溶液，配置水凝胶溶液时选择壳聚糖粉末和纤维素粉末，具体配制步骤包括：
S1.将1：1重量份的壳聚糖粉末和纤维素粉末分散于去离子水中，配置成浓度为5wt％的水凝胶溶液；
S2.使用柠檬酸调节其pH值至5，并置于40℃下进行搅拌，搅拌均匀后作为喷淋液待用。
S3.喷淋液在喷淋管内0.2MPa的压力下，带压来回喷洒10秒，喷淋强度0.5L/min·m2。
使用上述系统和喷淋液得到的纸浆模塑制品质地均匀，表面无暗黑色水印，合格率达100％。参见图3所示。
实施例4
本实施例使用如实施例1的一种纸浆模塑制品吸浆成型系统，其中喷淋装置的喷淋液选择水凝胶溶液，配置水凝胶溶液时选择壳聚糖粉末和纤维素粉末，具体配制步骤包括：
S1.将1：2重量份的壳聚糖粉末和纤维素粉末分散于去离子水中，配置成浓度为8wt％的水凝胶溶液；
S2.使用柠檬酸调节其pH值至5，并置于50℃下进行搅拌，搅拌均匀后作为喷淋液待用。
S3.喷淋液在喷淋管内0.1MPa的压力下，带压来回喷洒10秒，喷淋强度0.3L/min·m2。
使用上述系统和喷淋液得到的纸浆模塑制品质地均匀，表面无暗黑色水印，合格率达100％。
实施例5
本实施例使用如实施例1的一种纸浆模塑制品吸浆成型系统，其中喷淋装置的喷淋液选择水凝胶溶液，配置水凝胶溶液时选择壳聚糖粉末和纤维素粉末，具体配制步骤包括：
S1.将1：4重量份的壳聚糖粉末和纤维素粉末分散于去离子水中，配置成浓度为6wt％的水凝胶溶液；
S2.使用柠檬酸调节其pH值至4，并置于45℃下进行搅拌，搅拌均匀后作为喷淋液待用。
S3.喷淋液在喷淋管内0.2MPa的压力下，带压来回喷洒10秒，喷淋强度0.5L/min·m2。
使用上述系统和喷淋液得到的纸浆模塑制品质地均匀，表面无暗黑色水印，合格率达100％。
实施例6
本实施例使用如实施例1的一种纸浆模塑制品吸浆成型系统，其中喷淋装置的喷淋液选择水凝胶溶液，配置水凝胶溶液时选择壳聚糖粉末和半纤维素粉末，具体配制步骤包括：
S1.将2：3重量份的壳聚糖粉末和半纤维素粉末分散于去离子水中，配置成浓度为8wt％的水凝胶溶液；
S2.使用柠檬酸调节其pH值至5，并置于50℃下进行搅拌，搅拌均匀后作为喷淋液待用。
S3.喷淋液在喷淋管内0.1MPa的压力下，带压来回喷洒10秒，喷淋强度0.3L/min·m2。
使用上述系统和喷淋液得到的纸浆模塑制品质地均匀，表面无暗黑色水印，合格率达100％。
实施例7
本实施例使用如实施例1的一种纸浆模塑制品吸浆成型系统，其中喷淋装置的喷淋液选择水凝胶溶液，配置水凝胶溶液时选择壳聚糖粉末和半纤维素粉末，具体配制步骤包括：
S1.将2：1重量份的壳聚糖粉末和半纤维素粉末分散于去离子水中，配置成浓度为6wt％的水凝胶溶液；
S2.使用柠檬酸调节其pH值至4，并置于45℃下进行搅拌，搅拌均匀后作为喷淋液待用。
S3.喷淋液在喷淋管内0.2MPa的压力下，带压来回喷洒10秒，喷淋强度0.5L/min·m2。
使用上述系统和喷淋液得到的纸浆模塑制品质地均匀，表面无暗黑色水印，合格率达99％，可能由于壳聚糖粉末和半纤维素粉的配比，使得水凝胶的凝胶强度有所不稳定和减弱导致。
对比例1
本实施例提供了一种喷淋装置使用的喷淋液体，作为本实施例中使用的水凝胶溶液，选择壳聚糖粉末和纤维素粉末，具体配制步骤如下：
S1.将2：3重量份的壳聚糖粉末和纤维素粉末分散于去离子水中，配置成浓度为15wt％的水凝胶溶液；
S2.使用柠檬酸调节其pH值至5，并置于45℃下进行搅拌，搅拌均匀后作为喷淋液待用。
所得纸浆模塑制品参见图2所示。
对比例2
本实施例提供了一种喷淋装置使用的喷淋液体，作为本实施例中使用的水凝胶溶液，选择壳聚糖粉末和纤维素粉末，具体配制步骤如下：
S1.将3：2重量份的壳聚糖粉末和纤维素粉末分散于去离子水中，配置成浓度为20wt％的水凝胶溶液；
S2.使用柠檬酸调节其pH值至6，并置于45℃下进行搅拌，搅拌均匀后作为喷淋液待用。
对比例3
本实施例提供了一种喷淋装置使用的喷淋液体，作为本实施例中使用的水凝胶溶液，选择壳聚糖粉末和半纤维素粉末，具体配制步骤如下：
S1.将2：1重量份的壳聚糖粉末和半纤维素粉末分散于去离子水中，配置成浓度为3wt％的水凝胶溶液；
S2.使用柠檬酸调节其pH值至6，并置于45℃下进行搅拌，搅拌均匀后作为喷淋液待用。
对比例1～对比例3使用了不同配比的壳聚糖粉末和纤维素粉末或半纤维素粉末制得水凝胶液，其配制浓度在20wt％左右，试验效果不理想，可能是由于浓度过高使得喷淋液凝胶强度稍大反而削弱了对湿坯表面堆积浆的冲散力，冲散力不够均匀。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种纸浆模塑制品吸浆成型系统，包括：
浆池，内为配置好的纸浆悬浮液；
真空吸模装置下组件，设于所述浆池上部，吸浆后其模框反方向翻转向上脱水；
真空吸模装置上组件，对应设置于真空吸模装置下组件的上部，且其压模部与所述真空吸模装置下组件的模框相配合；
其特征在于，在所述真空吸模装置的上部设有喷淋装置。
2.根据权利要求1所述的纸浆模塑制品吸浆成型系统，其特征在于，
所述喷淋装置包括：
滑轨，相互平行设置；
喷淋管架，横向设于所述滑轨间，其上设有若干个喷淋头，所述喷淋头随喷淋管架在滑轨上移动，移动的过程中，向湿模坯的上表面喷洒喷淋液。
3.根据权利要求1或2所述的纸浆模塑制品吸浆成型系统，其特征在于，所述喷淋头的喷淋压力为0.1MPa～0.2MPa，喷淋头距离湿模坯的上表面20cm～30cm。
4.根据权利要求1或2所述的纸浆模塑制品吸浆成型系统，其特征在于，喷淋强度为0.3L/min·m2～0.5L/min·m2。
5.一种纸浆模塑制品吸浆成型系统喷淋装置使用的喷淋液，其特征在于，所述喷淋液为水。
6.一种纸浆模塑制品吸浆成型系统喷淋装置使用的喷淋液，其特征在于，所述喷淋液为5wt％～8wt％水凝胶溶液。
7.根据权利要求6所述的纸浆模塑制品吸浆成型系统喷淋装置使用的喷淋液，其特征在于，水凝胶溶液使用的是壳聚糖粉末、纤维素粉末或半纤维素粉末，其重量份配比为1～2：1～4。
8.根据权利要求7所述的纸浆模塑制品吸浆成型系统喷淋装置使用的喷淋液，其特征在于，水凝胶溶液配置粉末包括壳聚糖和纤维素，其重量份配比为2：3。
9.根据权利要求6～8任一所述的纸浆模塑制品吸浆成型系统喷淋装置使用的喷淋液，其特征在于，水凝胶溶液的制作包括如下：
(1)将相应重量份的壳聚糖粉末、纤维素或半纤维素粉末分散于去离子水中；
(2)使用酸碱调节剂调节pH值至4～5，并置于40℃～50℃下搅拌。
10.一种使用上述权利1～9任一纸浆模塑制品吸浆成型系统制成的模塑制品。
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2018
- 2018-08-07 CN CN201810892888.2A patent/CN108797226A/zh active Pending
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