CN111086278A - 纤维质纸塑盘型产品制造方法 - Google Patents

Abstract

一种纤维质纸塑盘型产品制造方法，以浆板为材料，送入一切料机切出为一初胚板，该初胚板由至少一个以上预定要制造成纤维质产品的初胚料组成；接着该初胚板表面上接受涂布含添加剂的溶液，然后选择性进行静置，主要使溶液于该初胚板内部达到渗透平衡；接着该初胚板通过一热压机进行热压，使该初胚板被压制干燥成型为一干成型板，且原本初胚板上的每一初胚料皆被压制出所要制造的纤维质产品的外观造型成为一干成型品，最后该干成型板送入一切边机切边切料，使该干成型板上的每一干成型品皆形成为纤维质产品。

Description

纤维质纸塑盘型产品制造方法

【技术领域】

本发明是关于一种纤维质纸塑盘型产品制造方法，尤指一种特别适用于制造侧斜角度较大、深度较小(浅)的纤维质纸塑盘型产品制造方法。

【背景技术】

以塑料材料所制成的塑料产品，有容易释出毒素对环境产生严重污染，难以回收再利用，或回收分解难以处理，回收处理费用庞大等等问题，导致多年来已对全球环境保护产生严重伤害。在现今环保意识高涨的年代，寻找无毒、容易回收处理的材料，已成为研究及实际应用上的主流。

目前已有发展以纸浆纤维材料及/或植物纤维材料混合打浆为浆质材料，由吸浆模吸浆附着浆料，再经过热压定型技术制造而成的产品，为与「塑料产品」区分，一般皆称之为「模塑产品」。模塑产品有容易回收再制造再利用的优势，符合环保再利用及节能减碳的潮流，因此快速受到工商业界及普罗大众所接受并乐于采用，模塑产品经常可见的例如：碗、盘、杯盖、包装材、避震材、垫材等等产品都渐有采用。

一般习知模塑产品的制造方法如图1所示，必须经过如下步骤：

1.打浆：将收集的纸浆纤维材料及/或植物纤维材料放入打浆机和水碎解，此为粗碎解的步骤。近来已有将纸浆纤维材料及/或植物纤维材料先行固结制造为一定面积的薄片状浆板，以方便存放及运输，因此打浆步骤也可以是将浆板放入打浆机和水碎解。

2.磨浆：将打浆碎解后的和水材料送入磨浆机磨成较细纤维的浓浆水。

3.调浆：加入合适的添加剂及和水稀释到适当的浆液比例，成为浆料。

4.打入浆池：储存于一浆池，再由输送泵将浆料送与吸浆槽机循环使用。

5.成型为湿初胚料：由吸浆系统把浆料吸入成型模具内成型出一只湿初胚料。

6.热压为干定型品：将湿初胚料送入一热压模具内，经过加热加压后，干燥定型为一只干定型品。

7.整修为模塑产品的成品：将干定型品送至一切边机切除边料，成为预期外观的模塑产品的成品。

这整个制造过程中，将材料(例如浆板)打浆，然后磨浆、调浆及打入浆池合为一制浆系统，接着进行吸浆成型及热压定型则合为一成型系统，最后切边整修则为一切边系统。在目前习知的制造技术中，为利用浆料来制成模塑产品，制造时经过制浆系统、成型系统及切边系统是不可省略的步骤。

本申请人专业从事模塑产品的设计、制造工作，在长时间接触模塑产品的经验中，体认到上述习知模塑产品的制造方法中，有着如下不得不存在的缺失：

1.设备投资费用高：习知模塑产品的制造方法，所搭配的制造设备中必然要有输送管道、真空系统设备和抽吸管道、打浆机、碎浆机、调浆机、浆池、输送泵和阀的购置，同时还必须设置各种成型模具及热压模具，其设置成本相对垫高投资费用及产品的制造成本。

2.耗费能源巨大：习知模塑产品的制造方法，所经过打浆、磨浆、调浆、浆池到吸浆槽等各工序的操作运行及流体输送的运转费用，以及加热干燥该湿初胚料成型时所携带的大量水分，热压时间一般需要90～120秒，因此耗费大量用水及干燥该湿初胚料所需的能源，制程中整体水电能量耗费成本相当巨大。

3.设置空间庞大：习知模塑产品的制造方法，为设置由输送管道、真空系统设备和抽吸管道、打浆机、碎浆机、调浆机、浆池、输送泵和阀等机具所构成的制浆系统，必须有庞大的区域空间来容纳，如此即垫高投资费用及制造成本。

4.有环保顾虑：习知模塑产品的制造方法，因为有制浆系统的循环浆液及吸浆成型后的白水，故会产生废水，因此必须相对设置废水处理装置或废水回收系统，如此设置费用同即垫高投资费用及制造成本，而且处理废水时都会有环保上的顾虑。

5.工时及产能受限：习知模塑产品的制造方法，关键瓶颈段在于热压定型步骤工时的长短，因习知模塑产品的制造方法中产生湿初胚料时含有大量水液，因此热压时间势必无法减省，导致工时及产能均受到相当大的限制。

在制造尺寸较大(例如：较高及/或较厚的避震材、垫材)或外观造型较复杂(例如：较多容置单元的包装材)或深度较高(例如：深碗)的模塑产品时，因为吸浆成型及热压整型的时间也都需要较长，因此运用上述习知模塑产品的制造方法来制造是为恰当，因其工作方便性及最终产品良率高的优点，以及产品所衍生的环保节能优势皆能高过上述缺失，故为一种极佳的制造方法。

但当要制造深度小(浅)的产品(例如：浅碟)时，因其吸浆用料及工作时间都相对少，故运用上述习知模塑产品的制造方法来制造，反而造成不便及浪费，故针对制造深度小(浅)的产品应当研发不同且适当的制造方法。

【发明内容】

本发明的目的是在：提供一种特别适用于制造侧斜角度较大、深度较小(浅)的纤维质纸塑盘型产品制造方法。提供一种能减省设备投资费用、大幅节省能源耗费、减省设备设置空间、具有环保优势、大幅缩短工时提高产能及提升产品质量及强度的纤维质纸塑盘型产品制造方法。

为达成上述目的，本发明研发提供一种纤维质纸塑盘型产品制造方法，至少实行如下步骤：

(1)、输送平面薄片状的浆板进入一切料机，将浆板切出为一初胚板，该初胚板由至少一个以上预定要制造成纤维质产品的初胚料组成；

(2)、将含添加剂的溶液涂布于该初胚板的表面上；

(3)、将涂布后的初胚板送经一热压机，由该热压机将该初胚板加热及加压，使该初胚板被压制干燥成型为一干成型板，过程中，原本的每一个初胚料皆被压制出所要制造的纤维质产品的外观造型，成为一干成型品；

(4)、将该干成型板送入一切边机，按照所要制造的纤维质产品的尺寸进行切边切料，使原本的干成型品形成为纤维质产品。

上述纤维质纸塑盘型产品制造方法中，经过涂布后的初胚板可先进行静置，使该初胚板所受的溶液可以进一步均匀渗透到内部，达到渗透平衡的作用，然后再将静置平衡后的初胚板送经该热压机。

上述纤维质纸塑盘型产品制造方法中，该浆板可由一第一输送机输送，使该浆板依序进入该切料机。

上述纤维质纸塑盘型产品制造方法中，该初胚板可由一第二输送机输送通过涂布。

本发明与习知模塑产品的制造方法相比较，优点及有益效果在于：

1.减省设备投资费用：本发明纤维质纸塑盘型产品制造方法的整个流程，只包含浆板输送、切成初胚板、涂布含添加剂的溶液、直接热压成型、切除边料的步骤，减少了习知模塑产品的制造方法中必需要有的输送管道、真空系统设备和抽吸管道、打浆机、碎浆机、调浆机、浆池、输送泵和阀购置、模具的成本，因此投资费用大幅下降，相对制造成本也能大幅下降。

2.节约能源：本发明纤维质纸塑盘型产品制造方法直接使用浆板为进行制造的材料，不须经过繁复的制浆系统的准备，也不须经过吸浆塑型的操作，直接即进入热压工序，因此可以节省打浆、磨浆、调浆、浆池到吸浆槽等各工序的操作运行及流体输送的运转费用，同时本发明在该热压机的步骤过程中，所需干燥的湿度不大，主要作用在于将该初胚板加热压制为该干成型板，因此加热时间不长(一般约在5～15秒，视产品大小而定)，所以耗费的能源可以大幅下降，一般约为习知模塑产品的制造方法中能源耗费的十分之一。

3.减省设备设置空间：本发明纤维质纸塑盘型产品制造方法以直接切料加涂布作业的步骤取代习知繁复的制浆、吸浆成型过程，因此可减省掉庞大的制浆系统设置区域(输送管道、真空系统等设备、打浆机、碎浆机、调浆池、浆池)，整体产线的安装设置空间因此可大幅缩小。

4.具有环保优势：本发明纤维质纸塑盘型产品制造方法的制造过程中，因无制浆系统，浆液输送循环管道等设备，故无废水产生，因此更无废水处理的环保问题。

5.大幅缩短工时及提高产能：本发明纤维质纸塑盘型产品制造方法的制造过程中，该热压机的热压成型快，工时短，因此生产周期会比习知模塑产品的制造方法少很多，本发明在同样的时间内可以生产更多的产品，使产能大幅提高，生产周期缩短，大幅提高了生产效率及降低生产成本。

6.提升产品质量及强度：本发明纤维质纸塑盘型产品制造方法因直接使用浆板为进行制造的材料，无添加其它填料成份，因此所制成成品的纤维密度高，质量佳、单位产品强度大，强度上能比习知模塑产品高出一倍以上。

【附图说明】

图1是习知模塑产品制造方法的制造步骤方块图。

图2是本发明所揭示第一种制造步骤的流程方块图。

图3是本发明所揭示第一种制造步骤的前段机构示意图。

图4是本发明所揭示第一种制造步骤的后段机构示意图。

图5是本发明所揭示制造步骤中涂布的各种可能示意图。

图6所示是本发明所揭示初胚板的结构示意图。

图7所示是本发明所揭示纤维质产品的结构示意图。

图8所示是本发明所揭示第二种制造步骤的流程方块图。

图9所示是本发明所揭示第二种制造步骤的机构示意图。

图中标号说明如下：

浆板1 第一输送机2 切料机3 初胚板4

初胚料41 第二输送机5 喷淋机6 静置台62

热压机7 干成型板8 干成型品81 切边机9

纤维质产品10

【具体实施方式】

本发明是一种纤维质纸塑盘型产品制造方法，主要是特别适用于制造侧斜角度较大、深度较小(浅)的纤维质产品的制造方法，在此所指“侧斜角度较大、深度比较小(浅)”的纤维质产品，举例来讲，“浅碟”就是一种最典型“侧斜角度较大、深度较小(浅)”的例子，而所指“纤维质产品”意指利用纸浆纤维材料及/或植物纤维材料混合为原始材料，经过本发明的制造方法制造后最终产生的产品(即为本发明名称中的“纤维质纸塑盘型产品”)，因本发明的制造方法非利用吸浆成型技术，故另称之为“纤维质产品”或“纤维质纸塑盘型产品”，与「塑料产品」及「模塑产品」做区分。本发明于进行制造前先必须备料有“浆板”做为起始材料，此所指的“浆板”是以纸浆纤维材料及/或植物纤维材料混合为原始原料，经过加工固结为一定面积的平板状浆板，用以方便存放及运输，要固结成浆板时，其长、宽、高的尺寸是可以选择。因为浆板是被做为进一步加工制造的材料，故固结时非为完全干燥，但已属偏低湿材料。

请参阅图2～5所示，本发明的制造方法即采用浆板1做为起始材料，然后经过如下制造步骤：

1.如图2、3所示，以一第一输送机2输送平面薄片状的浆板1一一前进，使浆板1依序进入一切料机3，该切料机3即根据所要制造的纤维质产品的长宽尺寸加大一点将要受压及切边的尺寸，将浆板1直接切出一初胚板4；请配合参阅图6所示，该初胚板4是由至少一个以上的初胚料41组成，该初胚料41的尺寸会略大于最终所要制造成型的纤维质产品的尺寸，本案图式皆以六个初胚料41表达，但不受限；必须加强说明的是，该初胚板4若是包含多数个初胚料41，则相邻的初胚料41间可以是断开或是连接，此所指的“断开”是指初胚料41的相邻间已被该切料机3切开，但是所有初胚料41仍然集合组成为一平板状的初胚板4；所指的“连接”则是指初胚料41相邻间尚做最小接触的连接，其余皆由该切料机3切除；

2.接着，将该初胚板4送入一第二输送机5输送前进，过程中，该初胚板4的表面上接受涂布含添加剂的溶液，如图5所示，此所指的“涂布”是指将含添加剂的溶液经由人工操作或机械操作的“喷淋涂布”作业或“涂刷涂布”作业或“浸渍涂布”作业，使得含添加剂的溶液沾附于该初胚板4的表面上；更详细说明，“涂布”是指可以是由人工喷淋涂布(例如人工喷枪喷淋涂布)或机械喷淋涂布(例如喷淋机自动喷淋涂布)，也可以是由人工涂刷涂布(例如人工刷具涂刷涂布)或机械涂刷涂布(例如滚轮自动涂刷涂布)，也可以是由人工浸渍涂布(例如人工置、取浸渍涂布)或机械浸渍涂布(例如输送通过浸渍涂布)，总之能将含添加剂的溶液沾附于该初胚板4的表面上的作业就是所指的“涂布”；图3即揭示于该第二输送机5上装设有一喷淋机6，当该初胚板4由该第二输送机5输送通过该喷淋机6时，该喷淋机6即将含添加剂的溶液向下喷淋于该初胚板4的表面上；该初胚板4的表面上接受涂布含添加剂的溶液的最基本作用是令该初胚板4的表面密封，使至少具备防水防油的效果，另也可视所要制造的纤维质产品的用途和机能性要求涂布含不同(特殊)添加剂的溶液；必须加强说明的是，对该初胚板4的涂布作业，除涂布于该初胚板4的顶面表面(如图3、9所示即喷淋该初胚板4的顶面表面)外，亦可于必要时选择增加对该初胚板4的底面表面的涂布作业；

3.接着，可将通过涂布作业的初胚板4先送至一静置台62进行静置，使每一初胚板4所受的溶液可以进一步均匀渗透到内部，达到渗透平衡的作用，因此该初胚板4的静置时间可以视对象大小而选定，同时在静置时可以呈分散平铺状(若空间足够)，也可以呈堆栈集合状(若空间较不足够)，而且此一“静置平衡”的步骤是可以选择性进行或不进行的(后将述及)；

4.接着，如图2、4所示，将静置平衡后的初胚板4送经一热压机7，由该热压机7将该初胚板4直接进行加热及加压，使该初胚板4被压制干燥且成型为一干成型板8，过程中，原本的每一个初胚料41皆被压制出所要制造的纤维质产品的外观造型，但顶面周缘尚留有余料，亦即经过该热压机7压制干燥后，原本每一个平板状的初胚料41都已经被压制产生出具有预期深度及侧斜角度的立体造型的干成型品81，但顶面周缘尚有些许余料存在，因为此时湿度已几为零，故整体称之为干成型板8；

5.接着，将该干成型板8送入一切边机9，针对每一干成型品81的余料进行切边切料，其即按照所要制造的纤维质产品的外径或长宽尺寸进行余料的切除，因此即如图7所示，原本的干成型品81即一个个形成独立的纤维质产品10(例如：浅碟)。

上述本发明所揭示的制造步骤中，若最后所要制造完成的纤维质产品为薄小对象时，因为经过滚压后，溶液很容易快速达成渗透平衡，所以图2中所揭示的“静置平衡系统”的步骤可以选择性减省。此即如图8、9所示，由该第一输送机2输送平面薄片状的浆板1依序进入该切料机3，将浆板1切出为初胚板4；然后由该第二输送机5将该初胚板4输送前进，过程中通过该喷淋机6喷淋(即为一种涂布作业)含添加剂的溶液；接着该初胚板4即送经该热压机7进行加热及加压，使该初胚板4被压制干燥且成型为该干成型板8，然后经过该切边机9进行切边切料后，即制造出所预期的纤维质产品10。

上述制造方法所揭示的步骤中，将浆板1送入该切料机3的动作可以由该第一输送机2来自动化输送完成，也可以由人工将浆板1一一送入该切料机3以完成相同动作；相同道理，使该初胚板4通过涂布(例如通过该喷淋机6接受喷淋)的动作可以由该第二输送机5来自动化输送完成，也可以由人工将初胚板4一一输送通过以完成相同动作；当然，通过涂布后的初胚板4若需要移置该静置台62，则其移置的动作可以由人工完成，也可以由机械来自动化完成；最后，将滚压压制后或静置平衡后的初胚板4送至该热压机7的动作可以由人工完成，也可以由机械来自动化完成。

由以上说明可知，本发明完全减省前述习知制浆系统的准备，直接就进行成型系统、静置平衡系统及切边系统的工作，而且在进行成型系统的工作过程中，不需要有吸浆塑型的操作，直接就展开切料及涂布，然后于选择性静置平衡后即进行热压的操作，最后经过切边动作即可产生出本发明所预期的纤维质产品，制造上确实方便。

Claims (4)

1.一种纤维质纸塑盘型产品制造方法，奇特征在于，至少包括如下步骤：

(1)、输送平面薄片状的浆板进入一切料机，将浆板切出为一初胚板，该初胚板由至少一个以上预定要制造成纤维质产品的初胚料组成；

(2)、将含添加剂的溶液涂布于该初胚板的表面上；

(3)、将涂布后的初胚板送经一热压机，由该热压机将该初胚板加热及加压，使该初胚板被压制干燥成型为一干成型板，过程中，原本的每一个初胚料皆被压制出所要制造的纤维质产品的外观造型，成为一干成型品；

(4)、将该干成型板送入一切边机，按照所要制造的纤维质产品的尺寸进行切边切料，使原本的干成型品形成为纤维质产品。

2.根据权利要求1所述的纤维质纸塑盘型产品制造方法，其特征在于：经过涂布后的初胚板可先进行静置，使该初胚板所受的溶液进一步均匀渗透到内部，达到渗透平衡的作用，然后再将静置平衡后的初胚板送经该热压机。

3.根据权利要求1或2所述的纤维质纸塑盘型产品制造方法，其特征在于：该浆板由一第一输送机输送，使该浆板依序进入该切料机。

4.根据权利要求1或2所述的纤维质纸塑盘型产品制造方法，其特征在于：该初胚板由一第二输送机输送通过涂布。

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