專利名稱：纖維成型物的抄漿模、抄漿方法和裝置以及所抄造的纖維成型物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于作為工業(yè)制品、蛋類或果品等的包裝緩沖材料的，用廢舊紙的紙漿作原料的纖維成形物的抄漿模，以及用該抄漿模的纖維成形物的抄漿方法和裝置，以及所抄造的纖維成形物。
在本國，歷來主要是采用塑料包裝袋和泡沫苯乙烯塑料作為工業(yè)制品等的包裝及緩沖材料，在自然界中他們不分解而作為垃圾存在，在燃燒時產(chǎn)生有毒氣體等影響環(huán)境。因此，欲研究有可能多次重新成形的廢舊紙漿等作為原料的成形物。
已知的用于對這樣的纖維成形物進行抄漿的抄漿模是制備開有多個通水孔的鋁板等的各種框架，在這些框架的形成成形面的表面上設(shè)置鐵絲網(wǎng)，然后用螺栓等組合成所需的形狀結(jié)構(gòu)。這樣的抄漿模在每次抄漿時，要用噴水器對模面進行水洗，以防止一定程度的塞孔，對于形狀復(fù)雜的模就需要花費很多水洗時間。另外，如果上述模的構(gòu)造是十分復(fù)雜的，則模的制作需要熟練的技術(shù)和費時，而且由于構(gòu)成模本體的組合接縫及鐵絲網(wǎng)的形狀被轉(zhuǎn)印到成形表面上，因此不能得到平滑的成形物表面，同時由于鐵絲網(wǎng)不能形成銳利的棱角，因此不能顯現(xiàn)出文字等比較精細設(shè)計的棱邊。而且，在發(fā)生塞孔時，要停止生產(chǎn)線，用高壓水進行沖洗。
另，如發(fā)明公開，昭60-9704所示，文中提出用樹脂粘合劑將陶瓷片的粒狀物結(jié)合起來形成具有通氣性型材的纖維成形物的抄漿模方案。這種抄漿模是厚度為5-60mm的單層結(jié)構(gòu)。另外，也可以設(shè)置具有通水孔的支撐層結(jié)構(gòu)。但是，這種構(gòu)造的抄漿模，在抄漿時纖維會進入顆粒之間，因為成形層的大部分被支撐在支撐板的沒有開口的區(qū)域，難以通過沖洗除去進入的纖維而造成堵塞。因此，存在著連續(xù)抄漿的可能次數(shù)少等問題，而致使沒有實用性。
本發(fā)明的目的在于解決上述存在的問題，以便提供一種不容易產(chǎn)生堵塞的，能獲得具有平滑表面的纖維成形物，可以反復(fù)使用不破損，而且能得到用短的時間進行模的制作的纖維成形物的抄漿模。本發(fā)明的目的還在于，提供一種能夠連續(xù)抄漿次數(shù)有顯著提高的纖維成形物抄漿模。
本發(fā)明的目的還在于，提供利用本發(fā)明的抄漿模而能夠明顯提高連續(xù)抄漿次數(shù)的纖維成形物的抄漿方法和裝置，以及抄造的纖維成形物。
按照本發(fā)明，提供一種具備由平均粒徑為0.2-1.0mm的非水溶性粒狀物結(jié)合起來，并構(gòu)成具有上述粒狀物的平均粒徑的1～20倍厚度的，具有成形面的至少一部分的成形面層，以及配置在該成形面層的成形面背面的，比形成面層的平均粒徑大的，其平均粒徑在1.0～10.0mm的非水溶性粒狀體結(jié)合起來的支撐層為特征的纖維成形物的抄漿模。
另外，本發(fā)明還提供一種以使纖維成形物成形的成形面，和使粒狀體結(jié)合而成的，作為成形面的至少一部分的第1層，以及由具有比第1層的粒狀體大的平均粒徑的粒狀物結(jié)合而成的支撐著該第1層的第2層，以及由這樣的構(gòu)成而在第1層和/或第2層中，使構(gòu)成該層的粒狀體形成具有保水性的相互連結(jié)的孔狀結(jié)構(gòu)為特征的纖維成形物的抄漿模。
本發(fā)明還提供一種纖維成形物的抄漿方法，其特征為，(1)利用由粒狀體結(jié)合成的具有保水性的粒徑及厚度的構(gòu)造體的具有成形面的抄漿模，或前述特征的抄漿模。(2)利用該抄漿模吸引成形面上的纖維抄漿物進行抄漿。(3)將被抄造的纖維抄漿物從抄漿模上除下。(4)在進行一次至多次的上述(2)及(3)工序后，使抄漿模內(nèi)含洗凈水，然后由抄漿模內(nèi)側(cè)面向抄漿模加壓，對它進行逆向沖洗。
另外，本發(fā)明還提供由上述抄漿方法進行抄漿而抄造的纖維成形物。
此外，本發(fā)明還提供由使粒狀物結(jié)合起來形成具有保水性的粒徑和厚度的構(gòu)造物的，具有成形面的抄漿模，以及用于使構(gòu)造物包含洗凈水而將洗凈水加入抄漿模中的洗凈水添加機構(gòu)，和由抄漿模內(nèi)側(cè)向其施加氣壓，而將水壓出的加壓機構(gòu)所構(gòu)成的纖維成形物抄漿裝置。
本發(fā)明提供了纖維成形物的抄漿模，其特征是，它是由使纖維成形物成形的成形面，由粒狀物結(jié)合成的，給出成形面的至少一部分的第1層，和由具有比所說第1層的粒狀物大的平均粒徑的粒狀物結(jié)合成的支撐著第1層的第2層構(gòu)成。在第1層和/或第2層中間，構(gòu)成的粒狀物形成層具有存水性的相互連結(jié)的孔狀構(gòu)造。至少，構(gòu)成第1層的粒狀物的Na2O和/或K2O的含量被控制在其重量的10%以下。
另，本發(fā)明提供的纖維成形物的抄漿模，其特征是，它是由使纖維成形物成形的成形面，將粒狀物結(jié)合起來給出成形面的至少一部分的第1層，以及將具有比所說第1層的粒狀物大的平均粒徑的粒狀物結(jié)合起來，并支撐著所說第1層的第2層構(gòu)成的，在第1層和/或第2層中間，構(gòu)成該層的粒狀物形成具有存水性的相互連結(jié)的孔狀構(gòu)造，同時至少第1層是將金屬粒進行燒結(jié)而成的。
還有，在這些粒狀物中，在顆粒的中心部分與表面部分上，若Na2O或K2O的濃度有所不同(有濃度梯度)，則對這樣的粒狀物，最好是使用表面部分的Na2O和/或K2O的成分少的粒狀物更為合適。
再有，本發(fā)明提供了一種纖維成形物的抄漿模，其特征是，它是由使纖維成形物成形的成形面，和將粒狀物結(jié)合起來給出成形面的至少一部分的第1層，以及由具有比第一層的粒狀物大的平均粒徑的粒狀物結(jié)合成的，支撐著第1層的第2層構(gòu)成的，其中第1層和/或第2層中間，構(gòu)成該層的粒狀體具有形成存水性的相互連結(jié)的孔狀構(gòu)造，同時第1層及第2層是由金屬粒燒結(jié)構(gòu)成。
本發(fā)明還提供了纖維成形物抄漿模的制造方法，它包括將具有與所要求的抄漿模的成形面成反轉(zhuǎn)形狀的成形面的模，以及與具有和前述抄漿模的成形面大致相同的表面的第1層用的對合模組合起來，以使前述模的成形面與前述對合模的表面形成有一定厚度的間隔，由設(shè)在該對合模上的孔將金屬粒充填到上述間隔中，接著，將模、第1層用對合模及金屬粒升溫至一定的溫度，以使金屬粒燒結(jié)，而形成具有與前述孔的對應(yīng)的棒狀部分的第1層的第1工序;將棒狀部分從由前述第一工序所得的第1層以一定長度除去之后，在第1層的棒狀部分一邊，將具有比第1層的金屬粒大的平均粒徑的粒狀物與粘合劑的混合物層結(jié)合起來，形成支撐著第1層的第2層的第二工序。
另外，本發(fā)明所提供的纖維成形物抄漿模的制造方法，包括將具有與所要求的抄漿模的成形面成反轉(zhuǎn)形狀的成形面的模和具有與前述抄漿模的成形面大致相同表面的第1層用的對合模組合起來，以使前述模的成形面與前述對合模的表面形成一定厚度的間隙，并從設(shè)置在該對合模上的孔將金屬粒導(dǎo)入，并充填到該間隙之間，然后將模、第1層用對合模以及金屬粒升溫到一定溫度，使金屬粒燒結(jié)，形成具有對應(yīng)于前述孔的棒狀部分的第一工序;
以及，將棒狀部分從由前述第一工序所得的第1層除去之后，在第1層的相反的成形面一邊，將具有比第1層的金屬粒大的平均粒徑的金屬粒層積起來，進行燒結(jié)而形成支撐所說第1層的第2層的第二工序。
在本發(fā)明的抄漿模中，由于成形面層是具有一定粒徑和粒度的粒狀體的厚度層，因此纖維難以進入它們內(nèi)部，進入的纖維易于通過而不層積在成形面層內(nèi)，即使在層積的情況下，也可通過逆向沖洗而易于除去，不易形成塞孔。而且，所得到的纖維成形物的表面具有平滑美觀等優(yōu)點。
在本發(fā)明的抄漿模中，使一定長度以下的纖維順利地通過，有防止使抄漿模塞孔的優(yōu)點。另外，由于在成形面層的成形面相反一側(cè)配置了由平均粒徑比成形面層的平均粒徑大的粒狀物構(gòu)成的支撐層，因此由模內(nèi)部施加壓力時仍保持模的強度，可將均勻的高壓力施加到成形面層上，以取得好的反向清洗效果。此外，可以從通常的模表面噴射壓力水，具有良好洗凈性能的優(yōu)點。
在本發(fā)明的抄漿方法中，將抄漿模浸漬在分散于水中的紙漿等的稀漿中，通過對模內(nèi)減壓，抽吸稀漿而進行抄漿，接著將抄漿模從稀漿中取出，通過一定程度的模內(nèi)減壓除去成形物的水份之后，進行脫模。之后，作為洗凈工序，使抄漿模的成形面層和/或支撐層處于含水狀態(tài)，從抄漿模的成形面的相反一側(cè)，用壓縮空氣等進行加壓沖擊，用水與氣體進行抄漿模的逆向沖洗。由于在每一次至多次抄漿時進行這樣的逆向沖洗工序，所以可防止抄漿模塞孔，以便連續(xù)進行抄漿。
此外，本發(fā)明的抄漿裝置，設(shè)置了將粒狀體結(jié)合成有存水性的粒徑和厚度的構(gòu)造體的具有成形面的抄漿模，和用于使洗凈水含于抄漿模中并向抄漿模加注洗凈水的水添加機構(gòu)，以及從抄漿模內(nèi)側(cè)施加氣壓將水從抄漿模中除去的加壓機構(gòu)。因此，能有效地防止抄漿模塞孔，以便進行連續(xù)抄漿。
圖面說明

圖1是本發(fā)明抄漿裝置的一個示例斷面圖。
圖2是本發(fā)明中成形面層與支撐層的配置狀態(tài)示例說明圖。
圖3是本發(fā)明的成形面層與支撐層的配置狀態(tài)的示例說明圖。
圖4是本發(fā)明的成形面層與支撐層的配置狀態(tài)的示例說明圖。
圖5是本發(fā)明的成形面層的構(gòu)造示例說明。
圖6是由剛性體使成形面層與支撐層形成一體的構(gòu)造示例斷面圖。
圖7是由剛性體使成形面層與支撐層形成一體的構(gòu)造示例斷面圖。
圖8是由剛性體使成形面層與支撐層形成一體的構(gòu)造示例斷面圖。
圖9是由剛性體使成形面層與支撐層形成一體的構(gòu)造示例斷面圖。
圖10是表示扁平橢圓體的長徑、短徑及厚度關(guān)系的說明圖。
圖11是實施例1的，相對于成形面層的平均粒徑的連續(xù)抄漿次數(shù)的曲線圖。
圖12是實施例1的，相對于成形面層厚度(相對于平均粒徑倍率)的連續(xù)抄漿次數(shù)曲線圖。
圖13是實施例1的，相對于成形面層厚度的連續(xù)抄漿次數(shù)的曲線圖。
圖14是實施例1的，相對于支撐層平均粒徑的連續(xù)抄漿次數(shù)曲線圖。
圖15是實施例1的，相對于支撐層平均粒徑(相對于成形面層的平均粒徑倍率)的連續(xù)抄漿次數(shù)曲線圖。
圖16是實施例1的，相對于支撐層厚度的連續(xù)抄漿次數(shù)曲線圖。
圖17是表示實施例2的結(jié)果的曲線。
圖18是表示實施例3的結(jié)果的曲線。
圖19是本發(fā)明其它抄漿模的一個示例斜視圖。
圖20是圖19所示的抄漿模的斷面圖。
圖21是說明將抄漿模安裝在抄漿用容器中的狀態(tài)斜視圖。
圖22是用斷面表示的本發(fā)明的其它抄漿模制造方法的一個工序說明圖。
圖23是一個樣模制造方法實例的斷面圖。
圖24是一個負模制造方法實例的斷面圖。
圖25是對合模制造方法的實例的斷面圖。
圖26是本發(fā)明另外的抄漿模的示例斷面圖。
圖27是本發(fā)明另外的抄漿模的示例斷面圖。
圖28是將本發(fā)明另外的抄漿模的一個示例以部分斷面狀態(tài)表示的斜視圖。
以下，按照附圖對本發(fā)明進行詳細的說明。
圖1表示使用本發(fā)明抄漿模的抄漿裝置的一個例子。其中，1是給出成形面的成形面層，在成形面層1的背面設(shè)置支撐層2，由成形面層1與支撐層2構(gòu)成抄漿模。支撐層2通過有通水部分4的剛性體3形成一體，該剛性體3與容器5連接。容器5分別通過加壓減壓管道6和抄漿用的減壓閥7連接到減壓室16，通過抄漿物脫模用加壓閥8將由壓縮機壓縮的空氣通過反向沖洗加壓閥9連接到加壓室17。另外，減壓室16連接到圖中未示出的真空泵，加壓室17則接到圖中未示出的空氣壓縮機。而且，上述的閥7、8和9為電磁閥。
另外，在抄漿模上方設(shè)置噴淋器18，在纖維成形物(抄漿物)脫模后，它是用于對整個成形面進行均勻噴水的裝置。
成形面層1是用樹脂粘合劑將平均粒徑為0.2-1.0mm的非水溶性粒狀物結(jié)合起來，以構(gòu)成層厚為粒狀物的平均粒徑的1-20倍的成形面層。
粒狀體的材料采用玻璃、陶瓷、合成樹脂、金屬等非水溶性物質(zhì)均可，但是從易于控制粒徑來看用玻璃珠為好。
另外，粒狀體的形狀也可使用塊狀的，但是為使成形面層1具有小的，令人滿意的偏差，為此，希望采用近似園球狀的球狀態(tài)，即為圖10所示的扁平橢球體，其長、短徑比(長徑L/短徑b)L/b＜2.0，而扁平度(短徑b/厚度t)b/t＜2.0，較好是平滑形狀，就可構(gòu)成均勻的空隙(通水孔)，獲得所要求的特性。再者，若長短徑比為2.0≤L/b＜5.0，沿著成形面的通水方向配置，同樣也可獲得所需的特性。
構(gòu)成成形面層1的粒狀物的平均粒徑為0.2～1.0mm，較好是0.4～0.9mm，最好是0.6～0.8mm。如果平均粒徑不足0.2mm，則粒狀物間的空隙小，通水性能低下，使抄漿能力下降。相反，如果平均粒徑超過1.0mm，則粒狀物的空隙變大，抄漿時纖維進入，使所得到的纖維成形物的表面層產(chǎn)生突起狀的粗糙不平，還易于塞孔，脫模性能下降。這樣的在纖維成形物的表面層上產(chǎn)生突起狀粗糙不平就是已有的貼設(shè)鐵絲網(wǎng)構(gòu)造的抄漿模中所存在的嚴重的問題。
構(gòu)成成形面層1的粒狀物最好是具有比較均勻的粒徑，具體地說，有80%以上的粒狀物其粒度偏差是在平均粒徑的±0.2mm內(nèi)為好，而在±0.15mm以內(nèi)則更好。粒度偏差大且超出上述范圍時，粒狀物間所形成的空隙大小可能不同，則被抄漿的產(chǎn)物各處不均，得不到良好的成品。
而且，成形面層1的厚度為構(gòu)成成形面層的粒狀物的平均粒徑的1至20倍是必要的。為了防止成形物表面層粗糙不平，使成形面層1的厚度在粒徑的平均粒徑的一倍以上是必要的。
另，若構(gòu)成成形面層1的厚度超過平均粒徑的20倍，則不但容易產(chǎn)生塞孔，而且還使本發(fā)明的逆向沖洗工序時，逆向沖洗效率下降。具體地說，成形面層1的厚度為0.2-20mm，較好是0.2-10mm，最好是0.2mm-5mm。
另，如圖5所示的本發(fā)明中，在構(gòu)成成形面層1的粒狀體10的至少凹陷部分14處，若充填有0.2mm以上的該粒狀體的1/2以下的平均粒徑的粒狀物10′，則具有耐塞孔性能外，還使成形物的表面更加理想。
上述的粒狀物通常是由環(huán)氧樹脂那樣的樹脂粘合劑粘合而成的。作為粘合劑，不限于環(huán)氧樹脂，根據(jù)粒狀物的材質(zhì)不同可采用聚胺脂樹脂、密胺樹脂、酚醛樹脂、醇酸樹脂等各種結(jié)合樹脂，或是銅焊料、銀焊料、鎳焊料等各種金屬焊料，尤其是各種軟釬料和玻璃料，熱可塑樹脂等均可使用。
另外，不使用粘合劑，而使用燒結(jié)等方法，只用粒狀體結(jié)合起來也可以。
樹脂粘合劑相對于粒狀體的混合比率，按體積比在3～15%為佳，若該比率不到3%，則粒狀物間的結(jié)合強度差，容易破損。反之，若該比率超過15%，則粒狀物間形成空隙較少，通水性能下降，抄漿能力低。
支撐層2位于成形面層1的成形面的反面，它是由樹脂粘合劑將比成形面層1的平均粒徑大的，平均粒徑為1.0～10.0mm的粒狀物粘合起來而成的，最好是形成比構(gòu)成支撐層2的粒狀物的平均粒徑大的厚度，有充分的通水性，通氣性和機械強度。
在此，為了得到抄漿模的反向沖洗效果，采用1mm以上的平均粒徑是必要的，尤其是，在適合本發(fā)明抄漿方法的情況下，較好是的成形面層1是粒狀物的平均粒徑的1.5～10倍，更好的是2～5倍，致使作用在模內(nèi)的壓力沒有壓力損失，而均勻地作用在成形面層1上，可獲得高的逆向沖洗效果。另外，對支撐層2的粒狀物的平均粒徑選擇是基于，因為平均粒徑在不到1.5倍或2倍的情況下，不能得到充分的逆向沖洗效果。另，若超過5倍或10倍，則使得成形面層1的粒子進入支撐層2之間，容易形成塞孔，因此不理想。具體地說，支撐層2的粒狀物的平均粒徑為1.0～10.0mm，2.0～5.0mm為最好。
另外，若考慮到與成形面層1的結(jié)合強度及成形面層1的粒狀物進入支撐層2的粒狀物間隙時通水性下降，則支撐層2與成形面層1分界面的粒徑取5mm以下為好，這部分的粒徑超過5mm時，形成了成形面層1的粒狀物進入它的粒狀物間的結(jié)構(gòu)，雖然不會有強度上的問題，但相反，會產(chǎn)生易于塞孔的問題。另外，為了支持支撐層2的目的，用具有通水孔的剛性體3形成一體的情況下，就是在確保它的結(jié)合的強度方面，使支撐層2的粒狀物的平均粒徑在10mm以下是必要的。另，支撐層2的樹脂粘合劑的混合率與成形面層1相同，按體積比取3-15%為好。
支撐層2可以取大于構(gòu)成該層的粒狀物的平均粒徑，最好是其2-10倍的厚度。若支撐層2的厚度小于其粒狀物的平均粒徑，則不能確保模面強度。另，在為了確保模面強度而用設(shè)置有通水孔的剛性體支撐的情況時，在有通水孔的部位與無通水孔部分處成形面層1受到的逆向沖洗壓力不相同，而容易產(chǎn)生塞孔。因此，取2倍以上的厚度為好。另，若超過10倍，則逆向沖洗時，作用在成形面層1的壓力下降，容易形成塞孔。若從壓力損失觀點出發(fā)，則希望支撐層2要薄，取3-7倍更好。另外，即使取10倍的厚度，由于提高在模內(nèi)的壓力，通過設(shè)置通水孔也可能獲得與3-7倍的厚度相同的逆向沖洗性能。
另外，本發(fā)明中，成形面層1和支撐層2由于毛細管現(xiàn)象而具有存水性，因為這是氣孔相互連接所形成的構(gòu)造。因此，進行逆向沖洗作用的效果很好。
本發(fā)明的抄漿模如上所述，至少由成形面層1與支撐層2構(gòu)成，層的配設(shè)狀態(tài)以圖2-4所示。即，如圖2那樣，以小粒徑的粒狀物10結(jié)合成一定厚度的成形面層1，而在該成形面的背面設(shè)置了由粒徑比粒狀物10更大的粒狀物11按規(guī)定厚度結(jié)合成的支持層2，此外還設(shè)置有使支持層2得以保持的，由更大粒徑的粒狀物12結(jié)合起來的支持層13?；蚴?，如圖3所示，成形面層1較薄，在成形面層1的成形面上露出支撐層2。另外，如圖4那樣，構(gòu)成成形面層1的粒狀物10，在本發(fā)明的粒徑范圍內(nèi)，可以在成形面?zhèn)扔昧叫〉?0③，而越靠近支撐層2一邊，逐步變成粒徑大的10②、10①。對此，處在成形面層1表面方向的粒狀體取粒徑的偏差小的情況是理想的。
這里，上述的成形面層1或支撐層2是由樹脂粘合劑將玻璃珠或陶瓷珠的粒狀物結(jié)合而成的情況，粒狀物被樹脂粘合劑的膜所復(fù)蓋，這種復(fù)蓋膜的厚度實質(zhì)上只有幾拾微米，容易被水分子所透過。因此，在抄漿時粒狀物與水接觸，此時，若包含在這些粒狀物中的Na2O，K2O等成分的含量較多，則他們與水接觸時，該成分有少量溶出。結(jié)果，使粒狀物與樹脂復(fù)蓋膜的結(jié)合強度下降，尤其是，由于反復(fù)抄漿，使最受應(yīng)力作用的成形面層1產(chǎn)生膨脹或剝離，這對抄漿模的耐久性產(chǎn)生不良影響。而且，在抄漿時，為了縮短所得的纖維成形物的脫水干燥時間，提高尺寸精度，往往要進行加溫(溫水、熱風(fēng)干燥)，而由于加溫，這種影響更顯著。
為此，構(gòu)成成形面層1的粒狀體，以及構(gòu)成相應(yīng)要求的支撐層2的粒狀體，其Na2O和/或K2O的含量采用控制在重量百分比的10%以下，最好在3%以下的粒狀物，能夠使所得的抄漿模的耐久性更進一步提高，以抑制上述不良影響。
另外，在這些粒狀體中，粒的中心部分與表面部分的Na2O或K2O的濃度如果有差異(有濃度梯度)，則對這樣的粒狀體，最好能使用表面部分的Na2O和/或K2O的成分少的粒狀體。
若對Na2O和/或K2O的含量進行如上所述的控制，則在抄漿時粒狀物雖然與水接觸，但溶出的Na2O等成分是極少量的，就不會使粒狀體與樹脂粘合劑的界面強度降低。
另外，使粒狀體與樹脂粘合劑的界面強度下降的其它成分，如存在MgO、CaO及B2O3等，他們的影響程度雖不及Na2O及K2O大，但最好采用其含量被控制在重量的10%以下的粒狀體，以此構(gòu)成成形面層1。
滿足這種條件的粒狀物，如高純度的鋁、多鋁紅柱石、鋯系的陶瓷粒、金屬粒、塑料珠及低堿玻璃珠等均可。
另外，為了提高抄漿模的耐久性，增大粒狀體與樹脂界面的自身粘合強度也是有效的，例如，將硅烷系助粘劑預(yù)先附著在粒狀體表面，或混入樹脂結(jié)合劑，這樣做是有好處的。另外，使粒狀物表面的粗糙程度在1μm以上，對于增大結(jié)合強度也是有效的。為此，通常認為比起將粒狀物表面做成平滑的玻璃珠或塑料珠來說，在制法上，制成數(shù)微米程度的表面粗糙度的陶瓷珠或金屬粒更為理想。
另外，支撐層2所用的粒狀物的材料，可采用與構(gòu)成成形面層的Na2O等成分少的同樣的粒狀物，這對提高抄漿模耐久性確有好處，但是，也可用Na2O，K2O成分多的粒狀物。
另外，對于上述粒狀物為金屬粒的情況，就不必用樹脂粘合劑將金屬粒粘合，而可以通過燒結(jié)，將金屬粒間結(jié)合，以形成成形面層1，及相應(yīng)的支撐層2。
這樣，用金屬粒形成的成形面層1，其機械強度極好，燒結(jié)性也優(yōu)良，例如用塑料制的珠，經(jīng)熔融結(jié)合的比金屬燒結(jié)的強度差。用陶瓷珠燒結(jié)所得的均質(zhì)燒結(jié)體(成形面層)也比用金屬粒時燒結(jié)的性能差。可見，用金屬粒最合適。
對所用金屬粒的種類沒有特別的限定，例如可以用鋼、銅、銅合金、鋁及鋁合金等。這里，將這種金屬粒進行燒結(jié)所得的成形面層的拉伸強度，從抄漿時作用在模面的應(yīng)力來判斷，以100Kgf/cm2以上為好。而用樹脂將陶瓷珠粘結(jié)的拉伸強度約為30～60Kgf/cm2，青銅粒燒結(jié)的約為250～500Kgf/cm2，鋼粒燒結(jié)的可得到約為300Kgf/cm2以上的拉伸強度。
另外，若考慮到燒結(jié)性能，用銅合金或鋼系金屬粒為好，若還要考慮到對水的耐腐蝕性能，則采用不銹鋼，燒結(jié)后鍍鎳或涂上樹脂層為好。
另外，對于支撐層2，如上所述可使用陶瓷粒，玻璃珠等，但與成形面層1的情況相同，也可用金屬粒燒結(jié)構(gòu)成。金屬粒的種類可與成形面層1的相同或不相同，但如果用相同金屬系的金屬粒燒結(jié)，可使成形面層1與支撐層2的結(jié)合強度進一步提高。另，為了防止已形成的成形面層1因熔融等原因而變形，也可以采用比構(gòu)成成形面層1的金屬粒低的溫度進行燒結(jié)得到的金屬料。
另外，支撐層2與成形面層1兩者，用金屬粒進行燒結(jié)構(gòu)成時，所得的抄漿模的耐熱性比由樹脂粘合的有顯著提高，機械強度與剛性也極好，可獲得具有顯著良好抄漿耐久性的抄漿模。
另外，由于具有良好的機械強度等性能，可以減薄支撐層2的厚度。結(jié)果能提高抄漿工序的反向沖洗效果，也可以更好地避免因纖維造成的抄漿模的塞孔。此外，由于整個抄漿模的耐熱性及熱傳導(dǎo)的提高，可進行200℃以上的高溫干燥，可明顯縮短所得纖維成形物的干燥時間。
以下就上述至少成形面1是由金屬粒燒結(jié)形成的抄漿模的制造方法進行說明。該方法由下述兩個工序構(gòu)成。
首先，制造出具有與抄漿模的成形面成倒置形狀的成形面的模(陰模)，將之與具有和該抄漿模的成形面大致相同的表面的第1層(成形面層)用的對合模組合起來。此時，陰模的成形面與該對合模表面就形成了與所需的第1層(成形面層)的厚度相對應(yīng)的一定厚度間隔。
這個間隔，在抄漿模的成形面比較平坦的情況下(在成形面上存在的錐形面的傾斜度較小時)，可將上述陰模顛倒反轉(zhuǎn)過來制取上述的對合模，由此使兩模保持一定的間隔距離組合起來而成。另外，在成形面凹凸大的情況，則可相應(yīng)于上述的陰模的成形面均勻地減去一定厚度分量，反轉(zhuǎn)過來而制成對合模，然后使兩模組合起來形成一定的間隔。
接著，通過預(yù)先設(shè)置在上述對合模的孔將上述的金屬粒充填到上述間隔中之后，將金屬粒加熱到一定溫度，使金屬粒燒結(jié)，形成第一層，此時，在第一層上形成有與上述的孔相應(yīng)的棒狀部分。以上為第一工序。
這里，作為上述對合模的材料沒有特殊的限制，可用通常鑄造用的鑄模材料，例如石膏鑄模，以及由作為填料的包括灰砂，多鋁紅柱石或礦砂等，作為粘合劑的酚醛樹脂或糠醛樹脂等有機粘合劑結(jié)合成的有機鑄模，或用水玻璃和乙基硅酸酯等無機粘合劑結(jié)合并焙燒而成的陶瓷鑄模等。
但是，因為陶瓷鑄模在高溫時的強度高，在復(fù)雜形狀模的情況，由于燒結(jié)時金屬粒收縮，這是造成對合模產(chǎn)生龜裂的原因。因此，在使用這樣的無機粘合劑時，最好同時使用在焙燒完成時在高溫會消失的碳(C)系的粒子。
另外，使用有機鑄模的情況，在燒成時，有機成分會變質(zhì)，而附著在金屬粒表面上，結(jié)果燒結(jié)后所得的第1層的強度往往會下降。因此，最好降低粘合劑的成分，具體地說，采用相對于填料的重量在3%以下為好。
另外，在模的形狀簡單情況，將陶瓷材料或石墨直接加工成一定形狀作為對合模也可以。
為了提高金屬粒的充填效率，上述對合模的表面粗糙度最好是在100S以下。在比100S粗時，充填的金屬粒附著在相應(yīng)部分上，造成難以使金屬粒均勻地充填到上述的整個間隔中，因此不夠理想。另外，為使金屬粒順利均勻地充填，最好采用邊振動邊充填方法。
另外，設(shè)在該對合模上的孔的大小最好約為1～10mmφ。在1mmφ以下時，金屬粒充填困難，而超過10mmφ時，則燒結(jié)后所形成的棒狀部分難以切斷，而且相應(yīng)部分的耐塞孔性能會下降，因此不理想。
另外，在陰模為平面狀的情況，設(shè)置5cm以下的間隔就能很好地在其上進行均勻充填。
接著，將由上述第一工序所得的第1層的棒狀部分除去一定長度，通過這個操作，能夠形成上述的凸出部分，但將棒狀部分全部除去，不形成凸出部分也可以。
然后，將比構(gòu)成第1層的金屬粒的平均粒徑大的粒狀物與粘合劑(耐水性樹脂)的混合物層積在第1層上形成第2層(支撐層)，為第二工序。
此處，作為構(gòu)成第2層(支撐層)的粒狀體，也可采用比第1層的金屬粒的平均粒徑大的金屬粒。這時，在除去棒狀部分后，用減去了與上述對合模同樣厚度部分的第2層作對合模，可以將金屬粒層積，燒結(jié)在第1層上。
另外，不用對合模，而將金屬粒與高溫時消失的粘合劑的混合物進行層積并燒結(jié)也可以。
在這些情況下，也可以由燒結(jié)體本身形成加強肋結(jié)構(gòu)，這在第2層形成后，或在第2層形成的同時，將該加強肋形成在第2層的背面，則可使抄漿模作為整體，使機械強度提高。
可是，為上所述，支撐層2最好是與剛性體3形成一體，這里，剛性體3可以使用能夠?qū)⒅螌?夾持住，以將得到的模保持在規(guī)定的強度以上的各種材料，例如可使用金屬制的，或塑料制的。另外，將比支撐層2的粒狀物的粒徑大的玻璃珠那樣的粒狀物結(jié)合成支撐層以充當(dāng)剛性體3也是可以的。另外，使用金屬，例如用鋁合金作剛性體3的情況，其設(shè)置厚度最好不小于5mm，而10～20mm更好，它設(shè)置有多個通水部分4。若厚度不足5mm，則剛性低，反復(fù)抄漿時，由于載荷重量會使支撐層2受撓曲而破損。另外，鋁的楊氏模量約為7000Kgf/mm2，相對于原先的樹脂粘合體的楊氏模量約為1000Kgf/mm2來說，剛性大大超過。因此，剛性體用金屬制的較好。另外在通水部分4也充填支撐層2的粒狀物，將進一步有助于提高結(jié)合強度。另外，為了使之重量輕和強度大，可在背面有加強肋。
此外，對于成形面積小而在抽吸抄漿時受大氣壓力小的情況，或是成形數(shù)量少的情況下，可以通過增加支撐層2的厚度，以確保模的強度，只需在易于受力的模的周邊部分和與室5的接合部分做成箱狀就可以了。
于是，在將金屬制的剛性體3作成箱狀的情況下，可以使用成形面的形狀也改變的同一種框體，而只改變支撐層2與成形面層1的形狀。因此，在制作簡單的抄漿模時，可以進行形狀的修正，從而能制作造價低的模。另外，這樣的抄漿模即使產(chǎn)生塞孔，也可以與原先抄漿模同樣地使管道位于模面上用高壓水進行沖洗，可容易地消除塞孔。
圖6～9表示用剛性體3使成形面層1與支撐層2形成一體的結(jié)構(gòu)，其中圖6是剛性體3從下部接觸支撐層，以支持支撐層2的結(jié)構(gòu)。圖7是將剛性體3作成平面與支撐層2的中央部分不接觸的結(jié)構(gòu)。圖8是在圖7的模中，在支撐層2與剛性體3之間插入支墊層13形成的結(jié)構(gòu)。圖9是在圖7的模中除去剛性體3中央部分的結(jié)構(gòu)。另外，圖中15是空洞。
以下，就本發(fā)明的抄漿方法進行說明。
本發(fā)明的抄漿方法，其中在抄漿工序之后，在抄漿模的成形面層1和支撐層2上，最好是使成形面層1與支撐層2處于含水狀態(tài)，以便由抄漿模內(nèi)部，即，由抄漿模的成形面背面用壓縮空氣等施加壓力進行逆向沖洗工序。由此，使水與空氣通過成形面層1與支撐層2，以使抄漿時附著在成形面層1表面的纖維吹到模的外面，以獲得逆向沖洗作用。這里，成形面層1和/或支撐層2由粒狀體形成相互連結(jié)的，具有適當(dāng)大小的空隙結(jié)構(gòu)，以利于存水。通常可獲得高的逆向沖洗作用。若構(gòu)成成形面層1的粒狀體的粒徑比所要求的小，則將水沖到成形面上時，水難以進入成形面內(nèi)，反之，若比所要求的大時，則貯水不均勻，不能獲得充分逆向沖洗效果。
具體地說，在成形面層1或支撐層2，或在成形面層1與支撐層2兩層上均勻含水后，使用壓縮空氣從模內(nèi)吹出的方法，至少造成水與空氣通過成形面層1的狀態(tài)，而獲得高的逆向沖洗效果。這時，形成高于大氣壓的壓力沖擊著抄漿模內(nèi)部，以達到理想的逆向沖洗效果。這時，在成形面上形成高于1.0gf/cm2的噴出壓力為好，在3.0gf/cm2以上更好，若考慮逆向沖洗性能，則在成形面上的最大表面噴出壓力越大越好，但這樣必然使裝置大型化，從造價方面考慮，在500gf/cm2以下是實用的。
另外，逆向沖洗壓力，以脈動式地加上可更好地提高沖洗效果，具體地說，使空氣壓力在0.5秒內(nèi)就在抄漿模的成形面上形成高于1.0gf/cm2的壓力脈動式地加以沖洗是理想的。
而且，對抄漿模內(nèi)部施加多次脈沖加壓，可獲得更明顯的逆向沖洗效果。這樣的操作可以通過瞬時打開保持有數(shù)個大氣壓以上的加壓室17的逆向沖洗加壓閥9來進行。另外，為了脈沖地加壓，加壓閥9最好是大容量的電磁閥。另外，最好既要使加壓室17的容量具有比室5的容量大得多的容量，又要盡可能地限制管道6的口徑大小。又，這種逆向沖洗效果不單是由空氣獲得的，還有從模內(nèi)施加水壓，在成形面層1及支撐層2的面壓力過高時，導(dǎo)致模破損的危險性也增加。另外，若在使用的水中添加界面活性劑，則可獲得更好的逆向沖洗效果。
本發(fā)明的逆向沖洗方法，與將水以噴淋狀地噴射在原先的用金屬網(wǎng)的抄漿模的方法一樣，可在一次抄漿之后到下次進行抄漿的短時間(數(shù)秒鐘)之內(nèi)進行，因此并不減少抄漿的操作周期時間，而能獲得比原先的高的沖洗效果。這種逆向沖洗工序，在每次抄漿后進行最有效果，但對形狀簡單的模或成形數(shù)少的情形，在每5-10次的抄漿后進行沖洗也可以。
如果采用上述的具有逆向沖洗工序的抄漿方法，則能夠做到不降低生產(chǎn)率，而防止抄漿模的塞孔。特別是與本發(fā)明的抄漿模結(jié)合起來可獲得明顯的逆向沖洗效果，防止塞孔和可能進行數(shù)千次以上的投料連續(xù)成形。
另外在產(chǎn)生塞孔時，也可以容易地象原先那樣施加高壓水進行沖洗。
以下用實施例對本發(fā)明進行更為詳細的說明，但本發(fā)明不限于這些實施例。
實施例1與比較例1圖1表示抄漿裝置，表1(實施例No.1～26)與表2(比較例，No.27～35)表示條件。表3表示基本上用20秒的抄漿周期進行連續(xù)抄漿的工序，由抄漿模上產(chǎn)生塞孔到在成形物表面產(chǎn)生抄漿不均勻的抄漿次數(shù)來進行抄漿性能的評價。
具體地說，對成形物的厚度為2mm，抄漿次數(shù)至100次的每10次，在100次以上的每50次對成形物的厚度進行檢測，以直至開始產(chǎn)生0.5mm以下的部分進行抄漿性能的評價。另外，在這些抄漿模的成形面上設(shè)置具有雕刻文字的部分，同時對成形物中文字的清晰度等復(fù)制性能作評價。
使用的纖維質(zhì)生料是將新聞紙與碎的馬糞紙按重量以1∶1配合成纖維質(zhì)漿料，并加水調(diào)配成重量為1%的濃度，將這種纖維質(zhì)漿料分散在水中。
以下參照圖1對抄漿模的基本構(gòu)造予以說明。
首先，剛性體3是用10mm厚的鋁合金制作，并設(shè)置有一部分20×20mm的方形通水部分4具有加強肋的結(jié)構(gòu)，與室5用圖中未示的螺栓緊密連在一起。用真空泵使減壓室16內(nèi)減壓至60mmHg以下，加壓室17內(nèi)由壓縮機保持氣壓為一個大氣壓。另外，進行調(diào)節(jié)，以便在每一次抄漿時從噴淋器18將噴淋水噴射到模表面上。
成形面層1與支撐層2是用耐水性的環(huán)氧樹脂相對于粒狀物的玻璃珠按體積比為4%混合粘接而成，由成形面層1與支撐層2構(gòu)成的抄漿模，其形狀是200mm×200mm的方形，如圖1所示，升高部分a具有50mm的凸起形狀。粒狀物的平均粒徑，對于成形面層1來說(除No.24，25外)被調(diào)整成在平均粒徑的±0.15mm以內(nèi)的占80%以上的粒度分布。成形面層的厚度規(guī)定為，使成形面層1的粒狀物進入支撐層2的粒狀物間的部分為最小的厚度。
另外，支撐層2是使用調(diào)整在平均粒徑的±30%以內(nèi)的粒狀體，No.20、23、31的10mm及12.5mm的粒狀體是由氧化鋁制的。支撐層2的厚度以25mm為標準，但是對于No.17可增大至50mm，而對于No.14、15，考慮到它沿著成形面形成的為增強目的具有多個通水孔的厚度為10mm的合成樹脂制成的平板狀剛性體，因此用于進行評價的支撐層2的厚度為2.5mm和5mm。另外，對于No.34，只將成形面層1與和No.15相同的平板狀剛性體結(jié)合起來。No.26、32的成形面層1為兩種粒徑，為雙重結(jié)構(gòu)。
另外，為上述抄漿模準備具有一定成形面形狀的陰模(凹狀樹脂模)，在陰模上將成形面層1的粒狀物與環(huán)氧樹脂的混合物層積成一定厚度后，將支撐層2的粒狀物與環(huán)氧樹脂的混合物層積成一定厚度，接著在其上設(shè)置剛性體3。這時，成形面層1、支撐層2及剛性體3各自之間通過環(huán)氧樹脂形成粘合狀態(tài)。
之后，使抄漿模從陰模脫模，而得到所要求的抄漿模。
這里，對于No.26、32，在抄漿模從陰模脫模之后，在成形面上充填已混合了環(huán)氧樹脂的平均粒徑為0.3mm，0.15mm的粒狀物，使之粘合。
作為原先例子，是按No.35使用在具有成形面的形狀部分的鋁合金上，以10～20mm間隔在整個成形面上設(shè)置直徑約為5mm的貫穿孔，而在整個面上貼置40號鐵絲網(wǎng)的原先抄漿模。
對以上的各個抄漿模，就No.1～13及No.27、28、29、34、35的模，首先按原先的抄漿方法進行，直至發(fā)生塞孔，以此評價反復(fù)抄漿的抄漿次數(shù)后，用高壓水沖洗模表面，以除去塞孔(用原先的沖洗方法)，然后按本發(fā)明的抄漿方法評價抄漿次數(shù)后，再由閥門脈沖開關(guān)進行本發(fā)明的抄漿方法。
以上的結(jié)果用表1、表2及圖11-16來說明。
在這些結(jié)果中，用本發(fā)明抄漿模的，成形物的文字部分的復(fù)制性能全部完好。


表3<
>由以上結(jié)果明顯看出，在本發(fā)明抄漿模使用原來抄漿方法的情形，其耐塞孔性能與原先的使用鐵絲網(wǎng)的抄漿模有相同水平，但獲得具有不存在接縫的平滑表面的纖維成形物。而且，由于適合使用本發(fā)明的抄漿方法，從而獲得高于原先模的防止塞孔的效果，有可能進行數(shù)百次循環(huán)以上，特別是通過使成形面層與支撐層的適當(dāng)組合，有可能進行近1000次循環(huán)的連續(xù)成形。相反，本發(fā)明范圍以外的抄漿次數(shù)少，成形物表面粗劣，而且還存在破損等問題。
實施例2使用平均粒徑為0.75mm的玻璃珠構(gòu)成厚度3.75mm的成形面層1，以平均粒徑2.5mm的玻璃珠構(gòu)成厚度為10.0mm的支撐層2，其它方法與實施例1相同構(gòu)成抄漿模A，并測定模表面噴射壓力。這時，通過控制加壓室內(nèi)的壓力變化，調(diào)節(jié)最大表面噴射壓力，以進行連續(xù)抄漿次數(shù)的評價，其結(jié)果示于圖17。
實施例3用與實施例2相同的抄漿模A，和與實施例1的No.10相同構(gòu)造的抄漿模B，評價A與B的模的構(gòu)造對連續(xù)抄漿次數(shù)的影響，以及每次抄漿的逆向沖洗次數(shù)的效果。這里，在相同的逆向沖洗條件中，最大表面噴射壓力相對于A模為30gf/cm2，B模為15gf/cm2。結(jié)果見圖18。
從實施例2、3的結(jié)果可見，通過本發(fā)明抄漿模的構(gòu)造與逆向沖洗條件的組合，達到數(shù)千次循環(huán)的連續(xù)抄漿是可能的。
以下，對本發(fā)明的其它抄漿模，參照附圖用實施例予以說明。
圖19是本發(fā)明一個實施例的其它抄漿模的斜視圖。圖中，該抄漿模C有成形面21，該成形面21與和剛性體臺座30形成一體的外周部分32的內(nèi)表面結(jié)合。
圖20表示圖19的抄漿模C的斷面圖。抄漿模C從其斷面形狀中看出，具有成形面層20和支撐層22。成形面層20與支撐層22和臺座30(及其周圍部分)以粘接形式連成一體。為了增加結(jié)合強度，外周框33與格子框31在臺座30上下使臺座30得到固定(未圖示)。
支撐層22是由Na2O和/或K2O的含量為重量的10%以下的粒狀物粘合成的，在其背面層積形成支撐層24，以使整個抄漿模C機械強度提高。
實施例4-6，比較例2將含有硅烷系的粘結(jié)劑的環(huán)氧樹脂與表4所示形狀的粒狀物混合起來，將所得的混合物與臺座30形成一體而得到各種抄漿模(見圖20)。
表4
對上述各例所得的抄漿模的性能進行如下評價。
即，將由各例所得的共4個抄漿模，如圖21所示，安裝在一個抄漿盒80中(圖21中，為簡便只示出一個抄漿模)，按以下條件進行反復(fù)抄漿，并觀察抄漿模成形面的破損狀況。
這時，由抽吸干燥方法進行2萬次抄漿，然后再用熱風(fēng)抽吸干燥方法進行抄漿至5萬次。所得結(jié)果示于表5，表5還記述用于各例的粒狀物種類、構(gòu)成成分等。
(1)將裝有4個抄漿模的抄漿盒80投入到分散有重量百分數(shù)為1%的漿料纖維的水中。
(2)通過使抄漿盒80內(nèi)部減壓，讓漿料纖維吸附在成形面上(抄取)。
(3)使抄漿盒80從水中取出，對盒內(nèi)部進行減壓抽吸，以減少抄取的纖維成形物的水分(抽吸干燥)。
或者一邊對纖維成形面吹送約200℃的熱風(fēng)，一邊不斷地進行減壓抽吸，使水分減少(熱風(fēng)減壓抽吸)。
(4)使纖維成形物脫模。
(5)用加壓水呈噴淋狀地噴射到抄漿模的成形面上。
(6)由保持初壓為5Kgf/cm2壓力的加壓室通過電磁閥對抄漿盒內(nèi)施加瞬時的壓力，進行逆向沖洗。
表5
＊…成形面層與支撐層成分相同。
表6 ＊ 關(guān)于在中途中止抄漿的抄漿模，即時從抄漿盒取出，安裝[盲蓋]代替該抄漿模，繼續(xù)進行抄漿。
由表5看出，使用基本不含Na2O，K2O的高純度氧化鋁系珠狀物的實施例4，無論在抽吸干燥或是熱風(fēng)抽吸干燥中，都未發(fā)生成形面層的異常，并獲得耐久性特別優(yōu)良的抄漿模。
另外，使用Na2O+K2O重量占3%的氧化鋁系列的珠狀物的實施例5，在熱風(fēng)抽吸干燥中產(chǎn)生一些剝離，但沒有達到產(chǎn)生實質(zhì)性問題的程度，也不影響所得纖維成形物的品質(zhì)。
在用Na2O+K2O重量占1%的玻璃珠的實施例6中，獲得了與實施例5的情況相同的結(jié)果，但發(fā)生剝離的數(shù)量有增加的傾向，這起因于使用的粒狀體的表面(粗糙度)不足1μm，而比氧化鋁系列的珠狀體的5μm的程度平滑，以及B2O3，MgO及CaO的成分多之故。
與之相反，在使用Na2O+K2O重量占13%的玻璃系列珠狀物的比較例2中，不用熱風(fēng)抽吸干燥，而只用通常的抽吸干燥，就發(fā)生剝離現(xiàn)象。而且，在熱風(fēng)抽吸干燥中剝離的大小及個數(shù)也明顯地增加，剝離還涉及到支撐層。
其次，下面對本發(fā)明的其它抄漿模參照附圖用實施例加以說明。
圖19表示了這樣的抄漿模的一個實施例。圖中，除了構(gòu)成成形面21的成形面層是由金屬粒燒結(jié)成形以外，其它方面與上述抄漿模C相同，說明從略。
以下，就上述抄漿模及其制造方法舉例說明。
實施例7圖22以斷面狀態(tài)表示本發(fā)明制造方法的模組合的一個例子。圖中，制造時將具有與抄漿模的成形面成反轉(zhuǎn)形狀的復(fù)制面42的陰模40，與具有和該抄漿模的成形面基本相同的下表面的對合模50通過一定間隔g(g＝2.5mm)組合起來。而且，在對合模50上具有鑄造流道孔52，通過該流道孔52，將形成抄漿模成形面層(第1層)用的金屬粒充填到間隔g中。
所充填的金屬粒是平均粒徑為0.5mm的青銅粒，該青銅粒的基本成分是，Cu占重量的90%，Sn占重量10%，對粒徑進行調(diào)整，以使粒徑0.5±0.1mm范圍內(nèi)的占全部的80%。而且，使模邊振動邊進行充填，以使金屬粒被均勻地充填間隔g中。
另外，上述流道孔52的內(nèi)徑為6mm，按5cm間隔設(shè)置在與存在于陰模40的復(fù)制面42上的凸起部位的位置上(本實施例中是凸起部位上方)。
如圖23所示，上述的陰模40，可以用使抄漿模的成形面反轉(zhuǎn)的主陰模40N，由樹脂、橡膠、石膏等澆鑄成形獲得樣板模40M，再由樣板模40M制成(參見圖24)。在本實施例中，按照精密鑄造鑄模的陶瓷造型法，使用在莫來石質(zhì)砂中混入1%的碳粒所得的混合物為填料，用乙基硅酸酯作粘合劑，澆注在樣板模40M上，硬化后脫模，接著在900℃中焙燒而獲得陰模40。
但是，也可以由樹脂或木模直接加工來獲得樣板模40M。
另外，如圖25所示，上述對合模50使用將反轉(zhuǎn)的抄漿模的成形面的上面51M形成上述間隔g部分的厚度而成的樣板模50M，在對應(yīng)于朝上的51M的凸起部分，按一定間隔(5cm)設(shè)置直徑d的棒狀體60的形狀物。按照精密鑄造鑄模的石膏注模法，使鑄造用石膏注模、硬化、脫模、干燥后除去棒狀物60而得到。由該棒狀物60形成流道孔52。另外，也可以不使用棒狀物60而通過直接穿孔面形成流道孔52。
另外，樣板模50M還可用樹脂或木模直接加工得到，也可在如圖23所示的主陰模40N上面復(fù)蓋薄的石蠟片等，只增加間隔g部分的厚度來作為樣板模。
接著，如上所述，將陰模40與對合模50組合成如圖22所示的模后，將金屬粒充填到流道孔52的上部后，保持模組狀態(tài)不變，而在N2氣氛中用850℃燒結(jié)。這時，通過控制以使金屬粒本身保持在830℃以上一小時。
接著，冷卻至室溫，除去對合模50，因為對合模50是用石膏鑄造的，可以容易脫模。將由道流孔52形成的凸起部分20P切斷，使其長度(高度)為5mm(圖26)。
而且，在通過燒結(jié)所得的成形面層20的成形面相反側(cè)(背面)上進行噴砂處理，使其清凈。
之后，如圖26所示，將平均粒徑為1.3mm(具有1.3±0.2mm的占80%的粒度分布)的氧化鋁珠與含有硅烷系列助粘劑的環(huán)氧樹脂混合，將所得混合物在成形面層20的背面層堆成20mm厚的層，而形成支撐層。
再將粒徑為4～6mm的氧化鋁珠與上述環(huán)氧樹脂的混合物層積在支撐層22上，以形成支墊層24，之后，將支墊層24與具有格子部分的鋁合金底座30成一體地硬化，最后得到如圖所示構(gòu)造的抄漿模。
實施例8重復(fù)與上述實施例同樣的操作，形成成形面層20(但凸起部分20P幾乎全部切去)。
接著，用鑄造用石膏制品在成形面層20的整個成形面的反面形成約15mm的間隔，而且具有寬10mm×深10mm的溝74，組合成有上述同樣的流道孔72的對合模70(第二層用對合模)，將有1.2±0.2mm范圍的占80%粒度分布的青銅粒通過道流孔72充填到成形面層20與對合模70之間，再進行上述那樣的燒結(jié)(圖27)。
這里，第2層用對合模70是供所需要形狀反轉(zhuǎn)的專用樣板模，它是用鑄造用的石膏注入成形、硬化、脫模并干燥而得到的，但也可通過將對合模進行適當(dāng)?shù)男尴鞯玫健?br> 經(jīng)冷卻、脫模后除去因流道孔72引起的凸起部分，得到如圖28所示的，具有成形面層20，支撐層22′及加強肋26的抄漿模。另外，加強肋26是由上述對合模70的溝74形成的，它是緩和抄漿時加在抄漿模上的應(yīng)力，增強抄漿模用的。
對所得到的抄漿模鍍Ni之后，用螺栓固定到與上述實施例一樣的臺座上，完成抄漿模的制造(圖未示)。
實施例9在實施例7的成形面層20的制造工序中，將對合模50，由30-120號粒度的布來石系列的砂和有機粘合劑構(gòu)成的有機鑄模，金屬料材質(zhì)為鋼，在H2的氣氛中，用1300℃進行燒結(jié)，得到由鋼粒的燒結(jié)體形成的成形面層(有凸起形狀部分20P)。
接著，將平均粒徑為1.3mm的鋼粒與甲基纖維素的混合物在成形面層20的成形面的背面層積10mm的層，再次以上述條件進行燒結(jié)。
將所得的抄漿模進行鍍Ni之后，用螺栓固定到與實施例7同樣的臺座上，而完成抄漿模的制造(未圖示)。
比較例3將平均粒徑為0.5mm(具有0.5±0.1mm范圍的占80%的粒度分布)的氧化鋁珠與含有硅烷系助粘劑的環(huán)氧樹脂混合起來，將所得混合物在上述的主陰模40N上面層積成2.5mm厚度的層，而形成了成形面層。
接著，進行實施例7所述相同的操作，在成形面層20的成形面背面上形成支撐層22，并進一步形成支墊層24。之后，使之與底座30成一體硬化，從主陰模40N脫模，而獲得抄漿模(未圖示)。
下面對上述各實例所得的抄漿模進行評價。
即，將各例所得的共有4個抄漿模，以如圖21所示裝配到一個抄漿用盒80中(為簡述，圖21中只示出一個抄漿模)，按下述條件進行反復(fù)抄漿，然后觀察抄漿模成形面的破損狀態(tài)，所得結(jié)果示于表6。
(1)將裝著4個抄漿模的抄漿盒80放入按重量1%分散著漿料纖維的水中。
(2)通過使抄漿盒80內(nèi)減壓，使?jié){料纖維吸附在成形面上(抄取)。
(3)使抄漿盒80從水中浮出，將約300℃的熱風(fēng)吹到纖維成形物上，同時持續(xù)進行盒內(nèi)的減壓抽吸，使水分減少(熱風(fēng)減壓抽吸)。
(4)將纖維成形物脫模。
(5)將加壓水呈噴淋狀噴射到抄漿模的成形面上。
(6)從初壓為5Kgf/cm2的加壓室，通過電磁閥對抄漿盒內(nèi)施加瞬間壓力，進行逆向沖洗。
從表6可見，在比較例3的抄漿模中，因制造條件偏差(成形面層與支撐面層的接合狀態(tài))，而造成二處剝離，其后再繼續(xù)進行到5萬次抄漿時，因受熱而引起樹脂變形，產(chǎn)生剝離10處。
另外，對本發(fā)明的實施例7、8和9所述的抄漿模進行10萬次抄漿，不發(fā)生類似問題。
但是，用實施例7的抄漿模，通過10萬次的抄漿，在成形面層中產(chǎn)生輕微膨脹，但所得纖維成形物(抄漿物)的質(zhì)量沒有問題。這樣的膨脹是因支撐層(第2層)使用氧化鋁珠與環(huán)氧樹脂的混合物，而在成形面層與支撐層之間發(fā)生局部分離引起的。另，青銅粒的成形面層也產(chǎn)生一些變色，但這不對纖維成形物造成問題。
相反，在實施例8及9的抄漿模中，不發(fā)生上述的異常，它是具有極佳耐久性和機械強度的優(yōu)良抄漿模。
另外，在實施例7及比較例3的抄漿模中，每進行約1000次的抄漿就用高壓水(50Kg/cm2)沖洗模面，這對防止產(chǎn)生成形面部分塞孔是必需的。但是，實施例8及9的抄漿模因為支撐層薄，且不存在支墊層，因而能得到極為良好的逆向沖洗效果。對實施例8的模進行約3000次的抄漿，實施例9的模進行5000次抄漿，對此進行一次沖洗就足夠。
如上所述，本發(fā)明的抄漿模有不易產(chǎn)生塞孔，能得到具有平滑表面的纖維成形物，反復(fù)使用也沒有破損，以及模的制作時間短而簡便等優(yōu)點。另外，本發(fā)明的抄漿方法，在每次進行抄漿時，用水與空氣從抄漿模內(nèi)部進行逆向加壓沖洗，沒有塞孔的危險，并可以進行連續(xù)成形。
另外，本發(fā)明的抄漿模比起原先的在模本體的表面上敷貼鐵絲網(wǎng)構(gòu)成的抄漿模(鐵絲網(wǎng)眼的抄漿模)，從時間和勞力來看，可極容易制取。因此，能適應(yīng)于包裝材料等的制品形狀經(jīng)常而迅速的變更需要。而且，用本發(fā)明制造的包裝材料等的整體成本，相比于原先的鐵絲網(wǎng)眼的抄漿模有明顯的減少。
采用本發(fā)明，可以用廢舊紙的漿料的再成形生產(chǎn)出纖維成形物。從而，本發(fā)明的纖維成形物的抄漿模和抄漿方法解決了原先存在的問題，對工業(yè)發(fā)展作出了貢獻。
另外，按本發(fā)明還由于使用了Na2O等含有量低于一定值的粒狀物，從而提供對反復(fù)抄漿耐久性高的纖維成形物的抄漿模。
再者，按本發(fā)明所述，至少由具有一定粒徑和粒度的金屬粒經(jīng)過燒結(jié)形成成形面層(第1層)，用一定的對合模形成成形面層，所以可提供機械強度和耐久性極為優(yōu)良的纖維成形物的抄漿模及其制造方法。
在本發(fā)明所述的制造方法中，由于使用了一定的對合模，所以能夠簡易和再現(xiàn)性良好的獲得成形面層(第1層)和支撐層(第2層)，并使抄漿模的制造效率也得到提高。
權(quán)利要求
1.一種纖維成形物的抄漿模，其特征在于，具有由平均粒徑為0.2-1.0mm的非水溶性粒狀物結(jié)合起來的，形成該粒狀物平均粒徑的1～20倍厚度的，至少一部分為成形面的成形面層，以及配置在該成形面層的成形面背面的，由比成形面層的平均粒徑大的，平均粒徑為1.0-10.0mm的非水溶性粒狀物結(jié)合起來的支撐層。
2.按權(quán)利要求1的纖維成形物的抄漿模，其特征在于支撐層的厚度大于構(gòu)成該層粒狀物的平均粒徑。
3.按權(quán)利要求1的纖維成形物的抄漿模，其特征在于支撐層在成形面層的相反一側(cè)表面的至少一部分，被支撐在具有通水部分的剛性體上。
4.按權(quán)利要求1的纖維成形物的抄漿模，其特征在于構(gòu)成成形面層和/或支撐層的粒狀物是球狀體。
5.按權(quán)利要求1的纖維成形物的抄漿模，其特征在于構(gòu)成成形面層的粒狀物實質(zhì)上有均勻的粒徑。
6.按權(quán)利要求1的纖維成形物的抄漿模，其特征在于成形面層的厚度是0.2-5mm范圍。
7.按權(quán)利要求1的纖維成形物的抄漿模，其特征在于支撐層的粒狀物的平均粒徑是成形面層的粒狀物的平均粒徑的1.5-10倍。
8.按權(quán)利要求1的纖維成形物的抄漿模，其特征在于成形面層的厚度是構(gòu)成該面層的粒狀物的平均粒徑的2-10倍。
9.按權(quán)利要求1的纖維成形物的抄漿模，其特征在于支撐層的厚度是它的粒狀物的平均粒徑的2-10倍。
10.按權(quán)利要求1的纖維成形物的抄漿模，其特征在于成形面層的粒狀物的粒度偏差是構(gòu)成該面層的粒狀物的80%以上在平均粒徑的±0.2mm以內(nèi)。
11.按權(quán)利要求1的纖維成形物的抄漿模，其特征在于將具有平均粒徑在0.2mm以上的，成形面層的一半以下的粒狀物充填在成形面層的成形面的凹下部分處，并形成平滑面。
12.一種纖維成形物的抄漿模，其特征在于，它是由使纖維成形物成形的成形面，和將粒狀物結(jié)合而成的，至少給出成形面的一部分的第1層，以及將具有比該第1層的粒狀物大的平均粒徑的粒狀物結(jié)合而成的支撐著該第1層的第2層構(gòu)成的。在第1層和/或第2層中，構(gòu)成該層的粒狀物形成具有存水性能的相互連結(jié)的孔狀結(jié)構(gòu)。
13.按權(quán)利要求12的纖維成形物的抄漿模，其特征在于，至少構(gòu)成第1層的粒狀物形成相互連結(jié)的孔狀結(jié)構(gòu)。
14.按權(quán)利要求12的纖維成形物的抄漿模，其特征在于，構(gòu)成第1層的粒狀物的平均粒徑為0.2-1.0mm，而構(gòu)成第2層的粒狀物的平均粒徑為1.0-10mm。
15.纖維成形物的抄漿方法，其特征在于，(1)使用將粒狀物結(jié)合成具有存水性的粒徑及厚度的構(gòu)造體，并具有成形面的抄漿模;(2)利用該抄漿模進行抽吸，將纖維抄漿物抄取在成形面上;(3)使所抄取的纖維抄漿物從抄漿模脫模;(4)進行一次至多次的上述(2)至(3)工序后，使抄漿模含洗凈水，然后由抄漿模內(nèi)部施加空氣壓，對抄漿模進行逆向沖洗。
16.按權(quán)利要求15的纖維成形物的抄漿方法，其特征在于，每次工序(3)結(jié)束就進行工序(4)。
17.按權(quán)利要求15的纖維成形物的抄漿方法，其特征在于，在0.5秒內(nèi)，在抄漿模成形面上的最大空氣壓力至少達到1.0gf/cm2，以沖擊方式施加在成形面上。
18.按權(quán)利要求17的纖維成形物的抄漿方法，其特征在于，通過將抄漿模內(nèi)部與壓縮空氣容器連接起來，沖擊性地施加氣壓。
19.按權(quán)利要求15的纖維成形物的抄漿方法，其特征在于，施加在抄漿模成形面上的最大空氣壓力至少達到1.0gf/cm2。
20.一種纖維成形物，其特征在于，它是由權(quán)利要求15所述的抄漿方法形成的。
21.纖維成形物的抄漿方法，其特征在于，(1)使用具有由平均粒徑為0.2-10mm的非水溶性粒狀物結(jié)合的，構(gòu)成該粒狀物平均粒徑的1-20倍厚度的至少給出成形面一部分的成形面層，和設(shè)置在該成形面層的成形面背面上的，由比成形面層的平均粒徑大的平均粒徑為1.0-10mm的非水溶性粒狀物結(jié)合成的支撐層的抄漿模;(2)由該抄漿模進行抽吸而將纖維抄漿物抄取在成形面上;(3)將所抄取的纖維抄漿物從抄漿模脫模;(4)在進行一次至多次的上述(2)和(3)的工序后，使成形面層和/或支撐層含洗凈水，然后向抄漿模內(nèi)部施加空氣壓對抄漿模進行逆向沖洗。
22.按權(quán)利要求21的纖維成形物的抄漿方法，其特征在于，至少使洗凈水含在成形面層中。
23.按權(quán)利要求21的纖維成形物的抄漿方法，其特征在于，在0.5秒內(nèi)，在抄漿模的成形面上的最大空氣壓力至少達到1.0gf/cm2，以進行沖擊式的加壓在成形面上。
24.按權(quán)利要求23的纖維成形物的抄漿方法，其特征在于，通過將抄漿模內(nèi)部與壓縮空氣容器連接，沖擊式地施加空氣壓力。
25.按權(quán)利要求21的纖維成形物的抄漿方法，其特征在于，加在抄漿模成形面上的最大空氣壓力至少為1.0gf/cm2。
26.一種纖維成形物，其特征在于，它是由權(quán)利要求21所述的方法抄漿形成的。
27.一種纖維成形物的抄漿裝置，其特征在于，它是由將粒狀物結(jié)合成具有存水性的粒徑及厚度的構(gòu)造體的具有成形面的抄漿模，以及為了使構(gòu)造體含有洗凈水，而將洗凈水加到抄漿模中的洗凈水添加機構(gòu)，以及從抄漿模內(nèi)部施加空氣壓將水從抄漿模中趕出的加壓機構(gòu)構(gòu)成的。
28.按權(quán)利要求27的抄漿裝置，其特征在于，洗凈水添加機構(gòu)具有將洗凈水散布到抄漿模成形面上的散布設(shè)備。
29.按權(quán)利要求27的抄漿裝置，其特征在于，加壓機構(gòu)是由壓縮空氣的容器，將該容器與抄漿模內(nèi)面連接起來的管道，以及與該管道相連接的閥構(gòu)成的。
30.一種纖維成形物的抄漿模，其特征在于，它是由形成纖維成形物的成形面，和由粒狀物結(jié)合成至少提供成形面的一部分的第1層，以及，由比該第1層的粒狀物大的平均粒徑的粒狀物結(jié)合成的，支撐著該第1層的第2層構(gòu)成的。在第1層和/或第2層中，構(gòu)成該層的粒狀體形成具有存水性能的相互連結(jié)的孔狀結(jié)構(gòu)，其中，至少構(gòu)成第1層的粒狀物的Na2O和/或K2O的含量被控制在重量的10%以下。
31.按權(quán)利要求30抄漿模，其特征在于，從由至少構(gòu)成第1層的粒狀物MgO、CaO及B2O3形成的組分中選擇1種或2種以上的氧化物，其含量被控制在重量的10%以下。
32.一種纖維成形物的抄漿模，其特征在于，它是由形成纖維成形物的成形面，由粒狀物結(jié)合成的至少給出成形面一部分的第1層，以及，有比該第1層的粒狀物大的平均粒徑的粒狀物結(jié)合成的，支撐著該第1層的第2層構(gòu)成的，其中，在第1層和/或第2層中，構(gòu)成該層的粒狀物形成具有存水性的相互連結(jié)的孔狀結(jié)構(gòu)，而至少第1層是由金屬粒燒結(jié)構(gòu)成的。
33.按權(quán)利要求32的纖維成形物的抄漿模，其特征在于，在第1層的成形面?zhèn)缺趁嫘纬捎型蛊鸩糠帧?br> 34.一種纖維成形物的抄漿模，其特征在于，由使纖維成形物成形的成形面，和由粒狀物結(jié)合成的至少給出成形面一部分的第1層，以及具有比該第1層粒狀物大的平均粒徑的粒狀物結(jié)合成的，支撐著該第1層的第2層構(gòu)成，其中，在第1層和/或第2層中，構(gòu)成該層的粒狀物形成具有存水性的相互連結(jié)的孔狀結(jié)構(gòu)，同時第1層和第2層是由金屬粒燒結(jié)而成的。
35.一種纖維成形物抄漿模的制造方法，其特征在于，它是由將具有所要求的抄漿模的成形面反轉(zhuǎn)的形狀的成形面模，與具有和前述抄漿模的成形面基本相同的表面的第1層，用對合模組合起來，在前述的模的成形面與前述對合模的表面形成一定厚度的間隙，通過設(shè)在該對合模上的孔，將金屬粒導(dǎo)入，并充填到該間隙中，接著，將模和第1層用的對合模以及金屬粒升溫至一定的溫度，使金屬粒燒結(jié)，而形成具有與前述的孔對應(yīng)的棒狀部分的第1層的第一工序;以及，將由前述第一工序所得的第1層的棒狀部分除去一定長度后，在第1層的棒狀部分一邊，由具有比該第1層的金屬粒大的平均粒徑的粒狀物與粘合劑的混合物層積地結(jié)合起來，形成支撐該第1層的第2層的第二工序構(gòu)成的。
36.一種纖維成形物抄漿模的制造方法，其特征在于，將具有所需的抄漿模成形面反轉(zhuǎn)形狀的成形面的模與具有和前述的抄漿模成形面大體上相同的表面的第1層用對合模組合起來，使前述模的成形面與前述對合模的成形面形成具有一定厚度的間隙，由設(shè)在該對合模上的孔將金屬粒導(dǎo)入，并充填該間隙，然后將模，第1層用對合模以及金屬粒升溫到一定溫度，以使金屬粒燒結(jié)，而形成具有對應(yīng)于該前述孔的棒狀部分的第1層的第一工序，以及，從由前述第一工序所得的第1層上除去棒狀部分后，在第1層的成形面的背面上，將具有比該第1層的金屬粒大的平均粒徑的金屬粒層積成層，并進行燒結(jié)，而形成支撐著該第1層的第2層的第二工序。
全文摘要
本發(fā)明涉及纖維成型物的抄漿模、抄漿方法和抄漿裝置以及纖維成型物。通過抄漿模吸引將纖維抄漿物抄取在成型面上，從抄漿模將所抄取的纖維抄漿物除去，反復(fù)進行一次至多次后，使洗凈水包含在成型面層和/或支撐層上，然后由抄漿模的內(nèi)部施加氣壓對抄漿模進行逆向沖洗。設(shè)備包括抄漿模，洗凈水添加機構(gòu)，抄漿裝置。與現(xiàn)有的鐵絲網(wǎng)構(gòu)造的抄漿模相比，在時間和勞力上節(jié)省和易制取，能適應(yīng)包裝材料等制品形狀的迅速變化。
文檔編號B22C9/00GK1099830SQ93118970
公開日1995年3月8日 申請日期1993年9月3日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月3日
發(fā)明者宮本康弘, 石原敏明, 宇田實 申請人:日本礙子株式會社