CN111331698B - 一种植物叶片面料工业化生产方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种植物叶片面料工业化生产方法及其系统，充分利用植物叶片的天然纹路和组织结构，通过对植物叶片进行处理得到融合纸浆的植物叶片纸基础材料，然后在植物叶片纸的植物叶片面进行膜类保护覆盖制成基础面料，最后在基础面料纸浆面进行布类保护贴衬制成成品面料，得到纯植物天然面料，具有环保、天然、美观、典雅等特点，可广泛运用于布艺、装饰、建材等领域，实现了植物叶片的工业化、生态化、可再生利用。本发明具有生产工业化、人工使用少、变废为宝、节能环保、经济实惠、物美价廉等特点，将为社会创造出显著的经济价值和生态环保价值。

Description

一种植物叶片面料工业化生产方法及其系统

技术领域

本发明涉及纸材制作技术领域，具体地，涉及一种植物叶片面料工业化生产方法及其系统。

背景技术

城市道路上的季节性植物等各类植物，根据生长周期会产生大量不利于市容美化、影响交通通行及安全的植物叶片，特别是季节性的树叶会因为凋落而成为垃圾的“主角”，对道路环境造成不良影响。城市环境卫生管理部门为保证城区道路干净整洁，往往对对城区道路主次干道进行地毯式全面清理，加快枯枝落叶收集力度，有效减少落叶积存，从而最大限度清除安全隐患,全面彻底清扫落叶。这些被收集的落叶，最终被作为垃圾进行填埋等处理，或用作手工艺的创作，这极大地浪费了人力物力资源。如何利用现代化工艺将植物叶片这一可再生的生态资源变废为宝，同时减少砍伐林木资源对生态造成的破坏，是当前的一个空白。

现有的造纸生产分为制浆和造纸两个基本过程。制浆就是用机械的方法、化学的方法或者两者相结合的方法把植物纤维原料离解变成本色纸浆或漂白纸浆。造纸则是把悬浮在水中的纸浆纤维，经过各种加工结合成合乎各种要求的纸页。这种造纸技术形成的纸张，对木材等植物的干茎纤维需求巨大，如2-3吨木材制造1吨传统纸张。由于树木的生长需要数年的周期，这种伐木造纸的做法造成树木生长的速度赶不上造纸的需求速度，导致人类对地球的植被破坏产生的不良影响越来越严重。为了限制纸张生产的生态影响，现有的做法是使用竹材等生成速度较快的植物来代替木纤维。但是，不论如果进行代替，当前造纸依然使用的是木材、竹材等植物的干茎纤维，而植物的干茎纤维生长的速度始终是有限的。而在建筑、家具等行业的面料装饰领域，现有使用的面料均以纯工业制造的产品为主，如油漆、胶合板、漂染墙布(纸)、人造皮革等，均存在污染环境、有害健康、脱离自然美等问题；而天然皮革等材料，则存在获取困难、破坏生态等各种问题。随着人类的发展和进步，一方面人们逐渐与大自然远离，另一方面又渴望能更加亲近大自然。

发明内容

本发明的目的在于提供一种植物叶片面料工业化生产方法及其系统，着眼缓解当前主要采用木、竹干茎造纸造成的对环境的极大破坏，满足人们亲近天然、渴望健康、崇尚自然的天性需求，充分利用植物叶片这一再生速度快、当前被忽视的自然资源，通过将植物叶片处理得到融合纸浆的植物叶片纸基础材料，然后在植物叶片纸的植物叶片面进行膜类保护覆盖制成基础面料，最后在基础面料纸浆面进行布类保护贴衬制成成品面料，从而通过工业化手段充分利用当前被忽视植物纤维原料的植物叶片，大批量生产植物叶片面料，以解决上述背景技术中提出的问题，达到环保、天然、美观、典雅的造纸目的。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种植物叶片面料工业化生产方法，包括如下步骤：

S1.软化处理：将植物叶片经清理后，在一定时间、一定温度的条件下，用一定浓度的碱液对其进行浸泡，得到软化叶片；

S2.韧性处理：将软化处理后的叶片干燥到一定程度后，在一定时间、一定温度的条件下，用一定浓度的醋酸对其进行浸泡，得到韧性叶片；

S3.压合处理：将韧性叶片均匀铺设于一定厚度的纸浆层上，进行压合并干燥处理，得到叶片纸基料。这里压合叶片层、纸浆层可采用板压、辊压或其他压合工艺。

进一步的，所述生产方法还包括如下步骤：覆膜处理：在叶片纸基料的叶片层上进行膜类保护覆盖，制成基础面料。

进一步的，所述生产方法还包括如下步骤：贴衬处理：在基础面料的纸浆层进行布类保护贴衬制成成品面料。

通过本发明，可生产出的植物叶片面料，包括由天然植物叶片制作而成的植物叶片纸基料；所述植物叶片纸基料包括经过软化、韧性处理的天然植物的叶片层，及其底部铺衬的纸浆层。所述植物叶片面料还可包括覆盖于所述叶片层上的覆膜层，形成基础面料；包括贴衬于所述纸浆层下的贴衬层，形成成品面料。另外，所述纸浆层下也设有叶片层、覆膜层。

为更好地实现本发明的目的，本发明还提供一种植物叶片面料的生产系统，包括用于清洗叶片的喷淋槽、用于对叶片进行软化处理的软化槽、用于对叶片进行韧性处理的韧化槽、用于对叶片进行压合处理的基料压合装置、及用于进行叶片传送的叶片传送槽带，用于纸浆铺衬传送的纸浆传送槽带；

所述基料压合装置包括：用于将叶片从叶片传送槽带分离的分离刀，用于将叶片层与纸浆层相互压合的压力辊，用于继续压合并分别对叶片层、纸浆层进行烘干的叶片层烘缸和纸浆层烘缸，提供用于加热的高温高压蒸汽的加热源；所述分离刀设于所述叶片传送槽带末端，所述压力辊设于所述纸浆传送槽带上方，所述叶片层烘缸与纸浆层烘缸相对、分别设置于所述纸浆传送槽带后方，所述加热源通过加热管道分别与所述叶片层烘缸和纸浆层烘缸连通；

原料叶片由传送槽带输送，先经过喷淋槽用水洗去除杂质，再进入软化槽进行浸泡，再进入韧化槽进行浸泡；进行压合处理时，经过处理的纸浆均匀铺衬于所述纸浆传送槽带上，韧性处理的叶片由所述叶片传送槽带传送至所述纸浆传送槽带上方，所述分离刀的作用下，叶片从叶片传送槽带上分离、进而均匀铺衬于纸浆层上；叶片层与纸浆层在所述压力辊与纸浆传送带槽的共同作用下进行压合，再由叶片层烘缸和纸浆层烘缸分别进行烘干，得到叶片纸基料。

优选的，所述加热源包括通过加热管道向所述叶片层烘缸供热的叶片层加热源、通过加热管道向所述纸浆层烘缸供热的纸浆层加热源。这里，所述叶片层加热源、纸浆层加热源分别依据叶片层、纸浆层的不同材质、厚度组配，提供不同的加热温度。通过对2个加热源的精准控制，确保叶片与纸浆的最佳贴合。

优选的，所述生产系统还包括用于对叶片层上侧进行覆膜的覆膜机，所述覆膜机设于所述基料压合装置后方，从而制成基础面料。

优选的，所述生产系统还包括用于对纸浆层下侧进行布料贴衬的贴衬装置，所述贴衬装置设于所述覆膜机后方，从而制成成品面料。

优选的，所述生产系统还设有智能控制分系统，所述智能控制分系统包括智能控制终端及分别与其连接的传感器、控制器，以提高系统的自动化水平，实现生产效率和可控性提升。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：一种植物叶片面料工业化生产方法及其系统，打破传统的造纸工艺，充分利用当前被忽视植物纤维原料的植物叶片，在保持植物叶片的天然纹路和组织结构的基础上对纸张进行解构，通过工业化手段大批量生产植物叶片面料，得到保持植物叶片原有的脉络和纤维结构的天然面料具有环保、天然、美观、典雅等特点，可广泛运用于布艺、装饰、建材等领域，实现了植物叶片的工业化、生态化、可再生利用，具有生产工业化、人工使用少、变废为宝、节能环保、经济实惠、物美价廉等特点，将为社会创造出显著的经济价值和生态环保价值。

附图说明

图1为本发明实施例的生产流程示意图；

图2为本发明实施例得到的植物叶片面料的结构示意图；

图3为本发明实施例基料压合装置的结构示意图；

图4为本发明实施例智能控制分系统的结构示意图；

其中：A.叶片层，B.纸浆层，C.覆膜层，D.贴衬层，E.叶片纸基料,1.叶片传送槽带，2.纸浆传送槽带，31、32.压力辊，41、42.叶片层烘缸，51、52.纸浆层烘缸，6.叶片层加热源，7.纸浆层加热源，8.分离刀，9.导引板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1-图3所示，一种植物叶片面料的生产方法，包括如下步骤：

S1.软化处理：将植物叶片经清理后，在一定时间、一定温度的条件下，用一定浓度的碱液对其进行浸泡，得到软化叶片。这里，为提高软化效率，本实施例采用40-85℃的饱和石灰水对叶片浸泡12±6小时。根据植物叶片的成熟度及厚度、大小等实际情况，调整软化温度及浸泡时间。这里的树叶，包括梧桐树叶、银杏树叶、芭蕉叶等。

S2.韧性处理：将软化处理后的叶片干燥到一定程度后，在一定时间、一定温度的条件下，用一定浓度的醋酸对其进行浸泡，得到韧性叶片。为保证处理的安全性和效率，这里采用10％–25％浓度的醋酸，温度控制在30±9℃，处理时间12±6小时。

S3.压合处理：将韧性叶片均匀铺设于一定厚度的纸浆层上，进行压合并干燥处理，得到叶片纸基料。这里压合叶片层、纸浆层可采用板压、辊压或其他压合工艺。

进一步的，所述生产方法还包括如下步骤：覆膜处理：在叶片纸基料的叶片层上进行膜类保护覆盖，制成基础面料。

进一步的，所述生产方法还包括如下步骤：贴衬处理：在基础面料的纸浆层进行布类保护贴衬制成成品面料。

参照图2所示，通过本实施例得到的一种植物叶片面料，包括由天然植物叶片制作而成的植物叶片纸基料；所述植物叶片纸基料包括经过软化、韧性处理的天然植物的叶片层，及其底部铺衬的纸浆层。所述植物叶片面料还包括覆盖于所述叶片层上的覆膜层，形成基础面料。所述覆膜层可采用的保护膜种类既可为即涂膜，也可为预涂膜；既可为亮光膜，也可为亚光膜。所述植物叶片面料还包括贴衬于所述纸浆层下的贴衬层，形成成品面料。所述贴衬层可采用各类布料。

参照图3所示，为更好地实现本发明的目的，本发明还提供一种植物叶片面料的生产系统，包括用于清洗叶片的喷淋槽、用于对叶片进行软化处理的软化槽、用于对叶片进行韧性处理的韧化槽、用于对叶片进行压合处理的基料压合装置、及用于进行叶片传送的叶片传送槽带，用于纸浆铺衬传送的纸浆传送槽带；

所述基料压合装置包括：用于将叶片从叶片传送槽带分离的分离刀，用于将叶片层与纸浆层相互压合的压力辊，用于继续压合并分别对叶片层、纸浆层进行烘干的叶片层烘缸和纸浆层烘缸，提供用于加热的高温高压蒸汽的加热源；所述分离刀设于所述叶片传送槽带末端，所述压力辊设于所述纸浆传送槽带上方，所述叶片层烘缸与纸浆层烘缸相对、分别设置于所述纸浆传送槽带后方，所述加热源通过加热管道分别与所述叶片层烘缸和纸浆层烘缸连通；

原料叶片由传送槽带输送，先经过喷淋槽用水洗去除杂质，再进入软化槽进行浸泡，再进入韧化槽进行浸泡；进行压合处理时，经过处理的纸浆均匀铺衬于所述纸浆传送槽带上，韧性处理的叶片由所述叶片传送槽带传送至所述纸浆传送槽带上方，所述分离刀的作用下，叶片从叶片传送槽带上分离、进而均匀铺衬于纸浆层上；叶片层与纸浆层在所述压力辊与纸浆传送带槽的共同作用下进行压合，再由叶片层烘缸和纸浆层烘缸分别进行烘干，得到叶片纸基料。

为使叶片层与纸浆层压合后更好地进入叶片层烘缸和纸浆层烘缸之间，所述的纸浆传送带槽与叶片层烘缸和纸浆层烘缸之间设置有导引板，所述导引板用于接应压合后的层料，既可设置于层料的一侧，也可设置于层料的两侧，使层料顺利进入叶片层烘缸与纸浆层烘缸之间的间隙。

所述加热源包括通过加热管道向所述叶片层烘缸供热的叶片层加热源、通过加热管道向所述纸浆层烘缸供热的纸浆层加热源。这里，所述叶片层加热源、纸浆层加热源分别依据叶片层、纸浆层的不同材质、厚度组配，提供不同的加热温度。通过对2个加热源的精准控制，确保叶片与纸浆的最佳贴合。这里，压力辊、叶片层烘缸、纸浆层烘缸均为两组。在实际生产过程中，可设置为更多组，以便根据材料性质达到需要的压合、干湿效果。

图中未详述的是，所述生产系统还包括用于对叶片层上侧进行覆膜的覆膜机，所述覆膜机设于所述基料压合装置后方，从而制成基础面料。所述生产系统还包括用于对纸浆层下侧进行布料贴衬的贴衬装置，所述贴衬装置设于所述覆膜机后方，从而制成成品面料。

参照图4所示，为提高系统的自动化水平，提高生产的效率和可控性，所述生产系统还设有智能控制分系统，所述智能控制分系统包括智能控制终端及分别与其连接的传感器、控制器；所述传感器包括分别设于所述软化槽、韧化槽内的ph值传感器，以及分别设于所述叶片层烘缸与纸浆层烘缸的温度传感器；所述控制器包括用于控制所述叶片传送槽带运行的叶片变频器、用于控制所述纸浆传送槽带运行的纸浆变频器。

这里，所述智能控制分系统还包括报警装置，所述智能控制终端包括PLC，即可编程逻辑控制器，由笔记本电脑、平板电脑或智能手机等电子计算机连接PLC进行编程及指令输入，由PLC分别连接ph值传感器、温度传感器、叶片变频器、纸浆变频器、报警装置，从而由PLC根据各参数变化对生产系统进行智能化控制、或根据设置控制报警装置进行告警，从而提醒工作人员进行相关操作及异常情况排除。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种植物叶片面料工业化生产方法及其系统，其特征在于，所述生产方法包括如下步骤：

S1.软化处理：将植物叶片经清理后，在一定时间、一定温度的条件下，用一定浓度的碱液对其进行浸泡，得到软化叶片；

S2.韧性处理：将软化处理后的叶片干燥到一定程度后，在一定时间、一定温度的条件下，用一定浓度的醋酸对其进行浸泡，得到韧性叶片；

S3.压合处理：将韧性叶片均匀铺设于一定厚度的纸浆层上，进行压合并干燥处理，得到叶片纸基料；

所述生产方法在S1步骤中采用40-85℃的饱和石灰水对叶片浸泡12±6小时；在S2步骤中采用10%–25%浓度的醋酸，温度控制在30±9℃，处理时间12±6小时；

所述生产系统包括用于清洗叶片的喷淋槽、用于对叶片进行软化处理的软化槽、用于对叶片进行韧性处理的韧化槽、用于对叶片进行压合处理的基料压合装置、及用于进行叶片传送的叶片传送槽带，用于纸浆铺衬传送的纸浆传送槽带；

所述基料压合装置包括：用于将叶片从叶片传送槽带分离的分离刀，用于将叶片层与纸浆层相互压合的压力辊，用于继续压合并分别对叶片层、纸浆层进行烘干的叶片层烘缸和纸浆层烘缸，提供用于加热的高温高压蒸汽的加热源；所述分离刀设于所述叶片传送槽带末端，所述压力辊设于所述纸浆传送槽带上方，所述叶片层烘缸与纸浆层烘缸相对、分别设置于所述纸浆传送槽带后方，所述加热源通过加热管道分别与所述叶片层烘缸和纸浆层烘缸连通；

原料叶片由传送槽带输送，先经过喷淋槽用水洗去除杂质，再进入软化槽进行浸泡，再进入韧化槽进行浸泡；进行压合处理时，经过处理的纸浆均匀铺衬于所述纸浆传送槽带上，韧性处理的叶片由所述叶片传送槽带传送至所述纸浆传送槽带上方，所述分离刀的作用下，叶片从叶片传送槽带上分离、进而均匀铺衬于纸浆层上；叶片层与纸浆层在所述压力辊与纸浆传送带槽的共同作用下进行压合，再由叶片层烘缸和纸浆层烘缸分别进行烘干，得到叶片纸基料。

2.根据权利要求1所述的生产方法及其系统，其特征在于，所述加热源包括通过加热管道向所述叶片层烘缸供热的叶片层加热源、通过加热管道向所述纸浆层烘缸供热的纸浆层加热源。

3.根据权利要求2所述的生产方法及其系统，其特征在于，所述生产方法还包括如下步骤：覆膜处理：在叶片纸基料的叶片层上进行膜类保护覆盖，制成基础面料；所述生产系统还包括用于对叶片层上侧进行覆膜的覆膜机，所述覆膜机设于所述基料压合装置后方。

4.根据权利要求3所述的生产方法及其系统，其特征在于，所述生产方法还包括如下步骤：贴衬处理：在基础面料的纸浆层进行布类保护贴衬制成成品面料；所述生产系统还包括用于对纸浆层下侧进行布料贴衬的贴衬装置，所述贴衬装置设于所述覆膜机后方。

5.根据权利要求4所述的生产方法及其系统，其特征在于，所述生产系统还设有智能控制分系统，所述智能控制分系统包括智能控制终端及分别与其连接的传感器、控制器；所述传感器包括分别设于所述软化槽、韧化槽内的pH 值传感器，以及分别设于所述叶片层烘缸与纸浆层烘缸的温度传感器；所述控制器包括用于控制所述叶片传送槽带运行的叶片变频器、用于控制所述纸浆传送槽带运行的纸浆变频器。

6.根据权利要求5所述的生产方法及其系统，其特征在于，所述智能控制分系统还包括报警装置，所述智能控制终端包括PLC，由计算机连接所述PLC进行编程及指令输入，由所述PLC分别连接所述ph值传感器、温度传感器、叶片变频器、纸浆变频器、报警装置。

7.根据权利要求6所述的生产方法及其系统，其特征在于，所述生产方法得到的植物叶片面料，包括由天然植物叶片制作而成的植物叶片纸基料；所述植物叶片纸基料包括经过软化、韧性处理的天然植物的叶片层，及其底部铺衬的纸浆层；所述植物叶片面料还包括覆盖于所述叶片层上的覆膜层，贴衬于所述纸浆层下的叶片层和/或贴衬层、和/或覆膜层。

Images