雙層注漿紙漿模塑制品及其成型工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種雙層注漿紙漿模塑制品及其成型工藝，包括外層和內(nèi)層兩層結(jié)構(gòu)，外層由在竹漿、木漿或蔗漿中加入助劑和填充物制成的外層漿料制成，內(nèi)層結(jié)構(gòu)由低成本纖維較差的回收廢紙、草漿制成的內(nèi)層漿料制成，成型工藝包括制成濃度為1%的外層漿料和內(nèi)層漿料，然后通過成型模具中的注漿頭注入含有絕干漿8-15g的外層漿料，在真空度為0.03-0.07MPa第一次真空吸濾成型，然后加入內(nèi)層漿料，在真空度為0.03-0.07MPa的條件下第二次真空吸慮成型制成濕坯，將濕坯經(jīng)過干燥和熱壓整型后制成雙層注漿紙漿模塑制品。本發(fā)明中成型工藝簡單，注漿成型工藝使得漿料用量更加準(zhǔn)確，雙層結(jié)構(gòu)的紙漿成型避免了更換吸液池的繁瑣工藝，制得的紙漿模塑制品表觀性能和質(zhì)感好。
【專利說明】雙層注漿紙漿模塑制品及其成型工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種雙層注漿紙漿模塑制品及其成型工藝，屬于包裝制品制備【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)外紙漿模塑制品大部分采用單層漿料、一次成型的傳統(tǒng)吸濾工藝生產(chǎn)，它們多以漿板、植物纖維、廢紙板以及它們的混合物作為原材料，經(jīng)打漿之后，再由模具浸入漿池經(jīng)真空吸慮成型制成濕坯，通過熱壓整型和干燥之后制成只有一種紙漿纖維的單層紙漿模塑制品。這種傳統(tǒng)紙漿模塑制品的諸多缺陷制約了紙漿模塑的應(yīng)用范圍。例如，制品外觀要求高時(shí)就必須使用高成本的優(yōu)質(zhì)紙漿，這導(dǎo)致產(chǎn)品成本大幅度增加。為了改變這種現(xiàn)狀，市場上出現(xiàn)了層合式結(jié)構(gòu)紙漿模塑制品和雙層成型紙漿模塑餐盒，CN1663787A和CN102635014A介紹的一種多層復(fù)合結(jié)構(gòu)，主要是通過不同種類的漿料吸濾形成半干的型坯后再通過熱壓復(fù)合成型；CN1205857A介紹了一種三層結(jié)構(gòu)的紙漿模塑制品的兩種成型方法，其本質(zhì)都是吸漿成型的方法。但無論是哪種成型方式，其工藝過程都較為復(fù)雜。前者需要將分步加工的兩種不同的濕坯層合在一起，而后者的兩種成型方法一種需要更換漿池，一種成型穩(wěn)定性不高。復(fù)雜的成型工藝將導(dǎo)致成本提高和效率降低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中紙漿模塑制品表觀性能差且成型工藝復(fù)雜的缺點(diǎn)，提供了一種工藝方法簡單、成本較低的雙層注漿紙漿模塑制品及其成型工藝，制備出的紙漿模塑制品外層表觀性能及質(zhì)感好。
[0004]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種雙層注漿紙漿模塑制品，包括外層和內(nèi)層兩層結(jié)構(gòu)，所述外層由在竹漿、木漿或蔗漿中加入助劑和填充物制成的外層漿料制成，所述內(nèi)層結(jié)構(gòu)由低成本纖維較差的回收廢紙、草漿制成的內(nèi)層漿料制成。
[0005]進(jìn)一步的，所述助劑為陽離子淀粉助留劑和HA-321型防水劑，所述填充物為鈦白粉、氧化鐵、礬土、金屬絲或纖維絲中的一種或幾種。
[0006]雙層注漿紙漿模塑制品的成型工藝，包括如下工藝步驟:
(1)制漿、配漿:外層漿料的配制:以市售的漂白竹漿板為原料，經(jīng)切碎、清水浸泡3~5h后，在水力碎漿機(jī)中進(jìn)行打漿，打漿時(shí)間為10~15min，然后加入去離子水配制成質(zhì)量濃度為0.5-2%的竹漿漿料，加入助劑和填充物，其中防水劑HA-321的質(zhì)量濃度為5~6%，助留劑的質(zhì)量濃度為0.05-0.06% ;鈦白粉的質(zhì)量濃度為15~25% ;氧化鐵的質(zhì)量濃度為8-12% ;礬土的質(zhì)量濃度為4~6%，配制成外層漿料；
內(nèi)層漿料的配制:以回收的廢紙為原料，經(jīng)過切碎、清水浸泡3~5h、碎漿，配制成質(zhì)量濃度為0.5-2%的內(nèi)層漿料；
(2)2次注漿吸慮成型:通過成型模具中的注漿頭向成型模具中注入外層漿料，所注入的外層漿料中的絕干漿的質(zhì)量為8~15g，在真空度為0.03-0.07MPa的條件下第一次真空吸濾成型，時(shí)間為20~30s，當(dāng)外層漿料成型后根據(jù)雙層紙漿模塑制品的需要厚度繼續(xù)注入的內(nèi)層漿料，在真空度為0.03-0.07MPa的條件下第二次真空吸慮成型，時(shí)間為20~30s，制成紙漿模塑制品濕坯；
(3)干燥:將步驟(2)中的濕坯在90~100°C條件下烘干60~70min，將該濕坯烘干至含水率為8~10% ；
(4)熱壓整型:將步驟(3)中干燥的濕坯于溫度為90~100°C，壓力為10~15MPa時(shí)進(jìn)行熱壓整型，制得雙層紙漿模塑制品。
[0007]進(jìn)一步的，所述外層紙漿和內(nèi)層紙漿的質(zhì)量配比為0.2-0.7。
[0008]進(jìn)一步的，所述外層漿料的打漿度為19~20° SR。
[0009]本發(fā)明中制備成型工藝簡單，注漿成型工藝使得漿料用量更加準(zhǔn)確，雙層結(jié)構(gòu)的紙漿成型避免了更換吸液池的繁瑣工藝，制得的紙漿模塑制品表觀性能和質(zhì)感好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
[0011]圖2為本發(fā)明的工藝過程中外層漿料和內(nèi)層漿料不同配比與標(biāo)準(zhǔn)試樣色差變化圖。
[0012]圖3為本發(fā)明的工藝中不同濕坯含水率與標(biāo)準(zhǔn)試樣色差變化圖。
[0013]圖4為本發(fā)明的工藝中不同外層漿料打漿度與標(biāo)準(zhǔn)試樣色差變化圖。
[0014]圖5為采用本發(fā)明制備的雙層紙漿模塑酒盒底托的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0016]在雙層注漿紙漿模塑制品的成型工藝中，為了降低成本并提高模塑制品的外觀質(zhì)量，在保證遮蓋率的前提下，需要確定外層漿料的最少定量，當(dāng)外層漿料的定量降低到一定程度時(shí)，內(nèi)層漿料會對外層漿料的顏色產(chǎn)生影響，從而與外層漿料制成的標(biāo)準(zhǔn)板產(chǎn)生色差，通過多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果測定，當(dāng)色差大小在8以內(nèi)時(shí)，人眼分辨不出其顏色變化。由圖2可知，當(dāng)外層漿料和內(nèi)層漿料的配比在0.2~0.7之間時(shí)，試樣與標(biāo)準(zhǔn)樣品色差均在8以內(nèi)，隨著外層漿料和內(nèi)層漿料配比的增大，色差逐漸減小。
[0017]由圖3可知，在一定范圍內(nèi)，濕坯含水率越高，試樣與標(biāo)準(zhǔn)樣品的色差越大，并且在濕坯含水率為10%的時(shí)候，與標(biāo)準(zhǔn)試樣的色差最小，因此濕坯含水率最佳參數(shù)為10%。
[0018]由圖4可知，外層漿料的打漿度越高，制成的紙漿模塑制品與標(biāo)準(zhǔn)樣品的色差越小，當(dāng)外層漿料的打漿度SR=20時(shí)，與標(biāo)準(zhǔn)樣品的色差最小。
[0019]
實(shí)施例一:
如圖5所示，某款雙層紙漿模塑酒盒底托，具有外層和內(nèi)層兩層結(jié)構(gòu)，該種雙層注漿紙漿模塑制品的成型工藝，包括如下工藝步驟:
(O制漿、配漿:外層漿料的配制:以市售的漂白竹漿板為原料，經(jīng)切碎、清水浸泡3h后，在水力碎漿機(jī)中進(jìn)行打漿，打漿時(shí)間為lOmin，外層漿料的打漿度為19° SR，然后加入去離子水配制成濃度為1%的竹漿漿料，加入助劑和填充物，其中防水劑HA-321的質(zhì)量濃度為5%，陽離子淀粉助留劑的質(zhì)量濃度為0.05% ;鈦白粉的質(zhì)量濃度為15% ;氧化鐵的質(zhì)量濃度為8% ;礬土的質(zhì)量濃度為4%，配制成外層漿料；
內(nèi)層漿料的配制:以回收的廢紙為原料，經(jīng)過切碎、清水浸泡3h、碎漿和配漿等過程，配制成濃度為1%的內(nèi)層漿料；
(2)2次注漿吸慮成型:通過成型模具中的注漿頭向成型模具中注入外層漿料，所注入的外層漿料中的絕干漿的質(zhì)量為8g，(絕干漿是指紙漿含水率為O的時(shí)候紙漿的重量，也就是一定質(zhì)量的紙漿在100°C烘箱中放置一段時(shí)間后，質(zhì)量不在變化時(shí)的重量)在真空度為0.03MPa的條件下第一次真空吸濾成型，時(shí)間為20s，當(dāng)外層漿料成型后根據(jù)雙層紙漿模塑制品的需要厚度繼續(xù)注入的內(nèi)層漿料，在真空度為0.03MPa的條件下第二次真空吸慮成型，時(shí)間為20s，外層紙漿和內(nèi)層紙漿的質(zhì)量配比為0.2，制成紙漿模塑制品濕坯；
(3)干燥:將步驟(2)中的濕坯在90°C條件下烘干60min，將該濕坯烘干至含水率為
8% ；
(4)熱壓整型:將步驟(3沖干燥的濕坯于溫度為90°C，壓力為1MPa時(shí)進(jìn)行熱壓整型，制得雙層紙漿模塑制品。
[0020]實(shí)施例二:
一種雙層注漿紙漿模塑制品的成型工藝，包括如下工藝步驟:
(O制漿、配漿:外層漿料的配制:以市售的漂白竹漿板為原料，經(jīng)切碎、清水浸泡4h后，在水力碎漿機(jī)中進(jìn)行打漿，打漿時(shí)間為12min，外層漿料的打漿度為20° SR，然后加入去離子水配制成濃度為1%的竹漿漿料，加入助劑和填充物，其中防水劑HA-321的質(zhì)量濃度為6%，陽離子淀粉助留劑的質(zhì)量濃度為0.06% ;鈦白粉的質(zhì)量濃度為25% ;氧化鐵的質(zhì)量濃度為12% ;礬土的質(zhì)量濃度為6%，配制成外層漿料；
內(nèi)層漿料的配制:以回收的廢紙為原料，經(jīng)過切碎、清水浸泡4h、碎漿和配漿等過程，配制成濃度為1%的內(nèi)層漿料；
(2)2次注漿吸慮成型:通過成型模具中的注漿頭向成型模具中注入外層漿料，所注入的外層漿料中的絕干漿的質(zhì)量為8.92g，(絕干漿是指紙漿含水率為O的時(shí)候紙漿的重量，也就是一定質(zhì)量的紙漿在100°C烘箱中放置一段時(shí)間后，質(zhì)量不在變化時(shí)的重量)在真空度為0.05MPa的條件下第一次真空吸濾成型，時(shí)間為25s，當(dāng)外層漿料成型后根據(jù)雙層紙漿模塑制品的需要厚度繼續(xù)注入的內(nèi)層漿料，在真空度為0.05MPa的條件下第二次真空吸慮成型，時(shí)間為25s，外層紙漿和內(nèi)層紙漿的質(zhì)量配比為0.7，制成紙漿模塑制品濕坯；
(3)干燥:將步驟(2)中的濕坯在95°C條件下烘干65min，將該濕坯烘干至含水率為
10% ；
(4)熱壓整型:將步驟(3沖干燥的濕坯于溫度為95°C，壓力為12MPa時(shí)進(jìn)行熱壓整型，制得雙層紙漿模塑制品。
[0021]實(shí)施例三:
一種雙層注漿紙漿模塑制品的成型工藝，包括如下工藝步驟:
(O制漿、配漿:外層漿料的配制:以市售的漂白竹漿板為原料，經(jīng)切碎、清水浸泡5h后，在水力碎漿機(jī)中進(jìn)行打漿，打漿時(shí)間為15min，外層漿料的打漿度為20° SR，然后加入去離子水配制成濃度為1%的竹漿漿料，加入助劑和填充物，其中防水劑HA-321的質(zhì)量濃度為6%，陽離子淀粉助留劑的質(zhì)量濃度為0.06% ;鈦白粉的質(zhì)量濃度為25% ;氧化鐵的質(zhì)量濃度為12% ;礬土的質(zhì)量濃度為6%，配制成外層漿料；
內(nèi)層漿料的配制:以回收的廢紙為原料，經(jīng)過切碎、清水浸泡5h、碎漿和配漿等過程，配制成濃度為1%的內(nèi)層漿料；
(2)2次注漿吸慮成型:通過成型模具中的注漿頭向成型模具中注入外層漿料，所注入的外層漿料中的絕干漿的質(zhì)量為15g，(絕干漿是指紙漿含水率為O的時(shí)候紙漿的重量，也就是一定質(zhì)量的紙漿在100°C烘箱中放置一段時(shí)間后，質(zhì)量不在變化時(shí)的重量)在真空度為0.07MPa的條件下第一次真空吸濾成型，時(shí)間為30s，當(dāng)外層漿料成型后根據(jù)雙層紙漿模塑制品的需要厚度繼續(xù)注入的內(nèi)層漿料，在真空度為0.07MPa的條件下第二次真空吸慮成型，時(shí)間為30s，外層紙漿和內(nèi)層紙漿的質(zhì)量配比為0.7，制成紙漿模塑制品濕坯；
(3)干燥:將步驟(2)中的濕坯在100°C條件下烘干70min，將該濕坯烘干至含水率為
10% ；
(4)熱壓整型:將步驟(3)中干燥的濕坯于溫度為100°C，壓力為15MPa時(shí)進(jìn)行熱壓整型，制得雙層紙漿模塑制品。
【權(quán)利要求】
1.一種雙層注漿紙漿模塑制品，其特征在于:包括外層和內(nèi)層兩層結(jié)構(gòu)，所述外層由竹漿、木漿或蔗漿中加入助劑和填充物制成的外層漿料制成，所述內(nèi)層結(jié)構(gòu)由低成本纖維較差的回收廢紙、草漿制成的內(nèi)層漿料制成。
2.如權(quán)利要求1所述的雙層注漿紙漿模塑制品，其特征在于:所述助劑為陽離子淀粉助留劑和撤-321型防水劑，所述填充物為鈦白粉、氧化鐵、礬土、金屬絲或纖維絲中的一種或幾種。
3.如權(quán)利要求1所述的雙層注漿紙漿模塑制品的成型工藝，其特征在于:包括如下工藝步驟: (1)制漿、配漿:外層漿料的配制:以市售的漂白竹漿板為原料，經(jīng)切碎、清水浸泡3~5匕后，在水力碎漿機(jī)中進(jìn)行打漿，打漿時(shí)間為1045-1然后加入去離子水配制成質(zhì)量濃度為0.5-2%的竹漿漿料，加入助劑和填充物，其中防水劑撤-321的質(zhì)量濃度為5~6%，陽離子淀粉助留劑的質(zhì)量濃度為0.05-0.06% ；鈦白粉的質(zhì)量濃度為15~25% ；氧化鐵的質(zhì)量濃度為8-12% ；礬土的質(zhì)量濃度為4~6%，配制成外層漿料； 內(nèi)層漿料的配制:以回收的廢紙為原料，經(jīng)過切碎、清水浸泡3~5卜、碎漿，配制成質(zhì)量濃度為0.5-2%的內(nèi)層漿料； (2)2次注漿吸慮成型:通過成型模具中的注漿頭向成型模具中注入外層漿料，所注入的外層漿料中的絕干漿的質(zhì)量為8~158，在真空度為0.03-0.071？3的條件下第一次真空吸濾成型，時(shí)間為20~308，當(dāng)外層漿料成型后根據(jù)雙層紙漿模塑制品的需要厚度繼續(xù)注入的內(nèi)層漿料，在真空度為0.03-0.071？^的條件下第二次真空吸慮成型，時(shí)間為20~308，制成紙漿模塑制品濕坯； (3)干燥:將步驟(2)中的濕坯在90~1001條件下烘干將該濕坯烘干至含水率為8~10% ； (4)熱壓整型:將步驟(3)中干燥的濕坯于溫度為90~1001，壓力為10~15腿^時(shí)進(jìn)行熱壓整型，制得雙層紙漿模塑制品。
4.如權(quán)利要求3所述的雙層注漿紙漿模塑制品的成型工藝，其特征在于:所述外層紙漿和內(nèi)層紙漿的質(zhì)量配比為0.2-0.7。
5.如權(quán)利要求3所述的雙層注漿紙漿模塑制品的成型工藝，其特征在于:所述外層漿料的打漿度為19~20。部。
【文檔編號】D21H21/06GK104499352SQ201410827751
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月25日
【發(fā)明者】張新昌, 張賀傢, 李洪貴, 王贊, 沈新, 邊兵兵 申請人:江南大學(xué)