專利名稱：一種紙漿纖維復合模塑成型裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于植物纖維粉末與紙漿復合模塑成型裝置及成型技術的改進方法。
背景技術：
發泡塑料對工業產業和人們生活起著重要作用，但它不可降解導致“白色污染”，且生產過程中所用的發泡劑(CFC，氯氟烴化合物)破壞臭氧層，利用天然材料作為發泡塑料的替代品又重新受到人們的關注。目前，較流行的辦法是植物纖維模塑和紙漿模塑兩大類，植物纖維模塑類的產品因其質量和性能難以達到使用要求未能廣泛應用，紙漿模塑類的產品因其成本也較高，大規模推廣仍有一定的困難。紙漿纖維復合模塑類的產品，因其工藝技術及設備的因素尚未形成產業化，有待于進一步開發。
有關紙漿模塑的專利一類是涉及模塑件的外形或形狀，另一類則涉及模具或設備的制造方法。國外有關紙漿模塑容器或包物件的專利，有將禾草植物纖維粉碎摻配淀粉模壓成可以丟棄的碗和碟，有用不同材料制成的多層容器的模塑工藝，如US4132951，Merges在專利中描述內外層結構，內層為防水可分散的聚烯類纖維，外層為纖維素類纖維摻配聚烯類纖維的混合層。中國專利申請97246061.6是一種紙漿夾層模塑快餐盒，由不同紙漿構成內、中、外三個主層，完全由紙漿構成，各次層也完全由紙漿構成。中國專利申請98113195.6是一種纖維復合模壓快餐盒，以植物纖維粉末為主要原料和紙漿纖維為輔助原料的復合模壓的快餐盒；中國專利申請98113114.X是一種新的紙漿夾層模塑快餐具及其加工方法，主要描述了紙漿夾層模塑成型原理和方法，沒有涉及在設備設計制造和工程技術方面的內容。
發明內容
本發明提出一種紙漿纖維復合模塑成型新裝置，可用于不同紙漿、不同纖維等多種原材料的模塑成型，可以達到降低成本，改善質量的目的。
傳統的紙漿纖維模塑裝置工藝流程主要包括成型機構、干燥機構和洗脫機構等三個部分。本發明主要是針對成型過程提出了一種新的紙漿纖維模塑成型機構。
實現本發明的技術方案，即所設計的本紙漿纖維復合模塑成型裝置的結構特點是該裝置自上至下形成清水分配區、進料混合區、均布成型區和真空白水區，在清水分配區的中軸部位具有一個其噴口向下的清水噴射頭，所說的清水噴射頭的噴口呈環形，在進料混合區的中軸部位設有一個其噴口向上的漿料噴射頭，所說的進料混合區的橫截面從上到下逐漸增大，均布成型區緊接著進料混合區，其截面積與進料混合區底部的截面積相同，真空白水區為一個套接于真空白水區底部的可卸的獨立臺體，該臺體的頂面布設成型模具伸入均布成型區，下部具有白水流出通道。
本成型裝置通過以下的操作過程進行模塑成型清水從清水口加入清水分配區，在外部壓力的作用下進入清水噴射頭的環形噴口向下噴入進料混合區；紙漿纖維從進料口加入漿料噴射頭，在外部壓力的作用下噴射入混合區，與從清水分配區來的清水進行混合。在實際的操作中，為了使漿料與清水混合均勻，從環形噴口出來的清水的流速一般是從漿料噴口噴出的漿料流速的1.2倍以上，這樣還可以使漿料不向上噴射。清水噴口做成環形也是為了防止漿料向上噴射造成混合的不均勻。
漿料和清水在橫截面為從上到下逐漸增大的混合區中充分混合后，以流速c進入均布成型區。為了使混合充分，混合區的截面積要求達到一定的程度。其標準是要使混合后的流速c至少小于漿料流速b的二分之一，可通過使所述的進料混合區底部截面積至少為其頂部截面積的兩倍來實現上述要求。混合漿料在伸入成型區的成型模具上沉積模塑成型，混合漿料成形后瀝出的殘液從真空白水區的白水流出通道流出。
按進料混合區的橫截面從上到下逐漸增大的要求，可將所述的進料混合區壁面的縱剖面設計成等腰梯形。
本成型裝置所述的真空白水區臺體上的成型模具可采用線性或矩形排列。成型模具最好有2～8個。
本發明所提供的成型裝置及方法解決了多種原材料一次復合成型技術。由于一次復合模塑成型技術可以將植物纖維粉末為主要材料和紙漿纖維為輔助材料加工成模塑件，可以充分發揮各種材料的優勢，改善質量、大大降低成本。其成本遠低于全紙漿餐具，可與不全降解的塑料摻淀粉的餐具成本媲美，適用于其它就餐用具如碗、盤、碟、杯等，也適用于其它類型和其它用途的紙漿與纖維類的模塑容器，具有廣泛的推廣價值。
本裝置與其他裝置連用可實現生產的自動化。對單個產品是間歇的，但是整個生產流程是連續的。
圖1為本紙漿纖維復合模塑成型裝置的結構圖(圖2的A-A剖視圖)；圖2為圖1的B-B剖視圖。
具體實施例方式
本發明所提供的成型裝置實施方式如附圖所示。下面結合附圖裝置的具體結構及成型的具體過程和操作要求。
本裝置自上至下分為四部分1為清水分配區；2為進料混合區；3為均布成型區；4為真空白水區。在清水分配區1中具有清水噴射頭11，12為該清水噴射頭的環形噴口，還具有清水進水口13和排氣口14；在進料混合區2中具有噴口向上的漿料噴頭21，該漿料噴頭上接有漿料進料管22，進料混合區的器壁23的縱剖面呈等腰梯形；均布成型區3緊連著進料混合區2；真空白水區4為一可卸開的獨立的臺體，其頂面裝有成型模具5，41為白水流出通道，42為白水流出口。成型的具體過程如下清水從清水進水口13加入，在外部壓力的作用下進入清水噴射頭的環形噴口12，以流速a向進料混合區噴出；紙漿纖維從漿料進料管22的進料口加入，在外部壓力的作用下以流速b噴射入混合區，與從清水分配區來的清水進行混合。漿料和清水在混合區充分混合后，以流速c進入均布成型區；混合漿料在成型區成型模具上沉積模塑成型，瀝出的殘液部分以流速d經白水流出通道41，從白水流出口42流出。實際的操作要求為流速a≥1.2b；b≥2c；c≥d。
使用本裝置，用甘蔗渣纖維粉末和漂白紙漿的混合漿料或稻草、麥草纖維粉末和漂白紙漿的混合漿料或玉米稈纖維粉末和漂白紙漿的混合漿料等進行模塑，都可以得到較好的模塑件。
權利要求
1.一種紙漿纖維復合模塑成型裝置，其特征在于該裝置自上至下形成清水分配區(1)、進料混合區(2)、均布成型區(3)和真空白水區(4)，在清水分配區(1)的中軸部位具有一個其噴口向下的清水噴射頭(11)，所說的清水噴射頭的噴口呈環形，在進料混合區(2)的中軸部位設有一個其噴口向上的漿料噴射頭(21)，所說的進料混合區的橫截面從上到下逐漸增大，均布成型區(3)緊接著進料混合區(2)，真空白水區(4)為一個套接于均布成型區底部的可卸的獨立臺體，該臺體的頂面布設成型模具伸入均布成型區(3)，下部具有白水流出通道。
2.根據權利要求1所述的紙漿纖維復合模塑成型裝置，其特征在于所述的進料混合區(2)底部截面積至少為其頂部截面積的兩倍。
3.根據權利要求1所述的紙漿纖維復合模塑成型裝置，其特征在于所述的進料混合區壁面的縱剖面呈等腰梯形。
4.根據權利要求1所述的紙漿纖維復合模塑成型裝置，其特征在于所述的真空白水區臺體上的成型模具采用線性或矩形排列。
全文摘要
本發明提供一種紙漿纖維復合模塑成型裝置，可用于不同紙漿、不同纖維等多種原材料的模塑成型。該裝置自上至下形成清水分配區、進料混合區、均布成型區和真空白水區，在清水分配區具有清水噴射頭，在進料混合區設有漿料噴射頭，在均布成型區中具有成型模具，在真空白水區具有白水流出通道。清水從清水口加入清水分配區，在外部壓力的作用下進入清水噴射頭的環形噴口向下噴入進料混合區；紙漿纖維從進料口加入漿料噴射頭，在外部壓力的作用下噴射入混合區，與從清水分配區來的清水進行混合，混合漿料在伸入成型區的成型模具上沉積模塑成型。本裝置成型的纖維紙漿模塑件質量好，成本低。
文檔編號D21J3/00GK1428481SQ011301
公開日2003年7月9日 申請日期2001年12月28日 優先權日2001年12月28日
發明者歐義芳, 符超, 馬志君 申請人:中國科學院廣州化學研究所