[发明专利]一种模制纤维中空结构制品的定型装置及其制备方法

说明书

本发明公开了一种模制纤维中空结构制品的定型装置及其制备方法，该装置包括定型模具、可吹涨的弹性体、可伸缩网层及吹涨塞；吹涨塞包括一个自定型模具的开口放入至中空腔体内的吹涨头。定型时，自吹涨头的进气通道向吹涨头内通入气体，气体自吹涨头的出气孔溢出，使可吹涨的弹性体充气膨大进而带动可伸缩网层一起伸展，挤压定型模具的中空腔体的内壁，使湿气通过可伸缩网层排出，从而使湿坯紧度提高并定型。该定型装置可适用于常温模具及高温模具。本发明能够制造不被拔模角度限制的、表面光滑无痕的模制纤维中空结构制品，且加工难度低、能耗低。

技术领域

本发明涉及模制纤维技术领域，尤其涉及纸浆模制品技术领域，具体为一种模制纤维中空结构制品的定型装置及其制备方法。该模制纤维中空结构制品能够广泛用于盛装、产品包装、电子商务快递、软包装等，作为代替石油基原料生产的制品，解决包装废弃物对环境造成的负担。

背景技术

随着环保意识的加强，纸浆模制品制造业迅猛发展。纸浆模制品以植物纤维，或回收的废纸为原料，通过制浆、吸附成型、定型等工艺制备而成的立体造纸技术。根据不同的模制结构，辅以防潮剂或防水剂等助剂，产品可用来作为鸡蛋托，水果托，精密器件，工艺品等包装衬垫。通常传统的模制纤维制品，包括纸浆模制品，其制备需要经过两个工艺：成型与定型。定型过程是纸浆模制品能耗最大的，影响产品外观度，以及决定产品结构特征的核心工艺过程。定型模具决定了制品的结构与精度，排湿通道决定了制品的成品率与生产效率，除湿干燥过程的优化直接影响了成型的能耗。

定型能够采用干压法或湿压法实现不同效果的产品，湿压产品纤维紧度高，力学强度与表观质量好，湿压产品主要应用在3C产品，日化产品等高价值、高要求的包装中。

然而采用湿压法进行热压定型存在以下技术缺陷：1、高耗能：在吸附成型后，纸浆模制湿坯上留有的含水率约75%，而最终成品的含水率为10%左右，纸浆模制湿坯中的水分经过加热被蒸发脱除，加热能耗导致纸浆模制产品成为高能耗产品。2、对外观有影响：水蒸气逸散的通道需要在模具上打孔、加工气孔、气道或覆盖网面来实现，不仅对模具的加工要求高，而且成型后产品的表面留有气道痕或网痕，影响了高端产品的表观度，也会影响后续的印刷装潢效果。3、对成品结构限制较大：纸浆模制品的加工，需要一套阴、阳模刚性模具的配合使纸浆模制湿坯受热受压干燥成模制纤维产品。工艺的限制，使纸浆模产品需要有拔模斜度的敞口结构，其应用也因此受限制于托盘衬垫结构。

制造不被拔模角度限制的，表面光滑无孔痕无气道痕迹的纸浆模制品对于拓展纸浆模产品的应用，提高模制纤维产品附加值具有重要的现实意义。优化加工工艺，减少模制纤维湿坯干燥能耗更是对整个纸浆模制行业具有重要的推动意义。

发明内容

本发明的目的在于克服以上技术缺陷，提供一种能够制造不被拔模角度限制的、表面光滑无孔痕无气道痕迹的模制纤维中空结构制品的定型装置，并提供一种加工能耗低的模制纤维中空结构制品的制备方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种模制纤维中空结构制品的定型装置，包括定型模具，还包括可吹涨的弹性体、可伸缩网层及吹涨塞；所述定型模具是至少有一处开口的中空腔体；所述吹涨塞的顶部设置一个吹涨头，所述吹涨头自定型模具的开口放入至定型模具的中空腔体内，吹涨头的内部设置有进气通道，吹涨头的壁上分布有出气孔；所述可吹涨的弹性体套在吹涨头外壁、包裹住出气孔，可吹涨的弹性体开口端紧固于吹涨塞的外壁；所述可伸缩网层包覆在可吹涨的弹性体的外部，可伸缩网层开口端固定于吹涨塞的外壁；所述可伸缩网层为通过编或织形成的有伸缩性的单层网或多层网；自吹涨头的进气通道向吹涨头内通入气体，气体自吹涨头的出气孔溢出，使可吹涨的弹性体充气膨大进而带动可伸缩网层一起伸展，挤压定型模具的中空腔体的内壁。

为了与外部充气装置连接，所述吹涨塞还包括一个连接在吹涨头底部的中空的连接体，连接体的下端露在定型模具的外部。