CN105908578A - 一种纸浆模塑制品的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种表面光滑的纸浆模塑制品的生产方法，包括如下步骤：步骤1、将纸浆纤维、水和聚丙烯酰胺树脂溶液混合并搅拌后，得浆料；步骤2、在负压条件下，对浆料进行吸浆并脱水，得含水率60％～70％的纸浆模塑湿坯；步骤3、将含水率60％～70％的纸浆模塑湿坯进行热定型，得含水率6～10％的纸浆模塑干坯。本发明的有益效果在于：负压条件下对浆料进行吸浆、脱水，使得浆料中的聚丙烯酰胺网状分子结构集中在湿坯表面，热定型后在纸浆模塑制品表面形成了一层光滑的膜，不易吸湿和掉粉。
Description
技术领域
本发明涉及包装材料技术领域，尤其是一种纸浆模塑制品的生产方法。
背景技术
纸浆模塑制品是以植物纤维为主要原料，添加助剂，采用模压等方法进行成型，然后脱水干燥为成品，生产工艺过程环保，使用过程安全无毒害，使用后易于回收再利用，属经典的绿色包装产品，近年来受到国内外广泛的使用。
申请号为201410299892.X的发明专利公开了一种纸浆模塑生产方法，包括步骤：1)将原料粉碎、除砂、研磨处理，制得纸浆纤维；2)将粘结剂、助剂和水按照重量比10～15∶1∶10～15混炼制成糊料；3)将上述制备的纸浆纤维与糊料加入混料机进行混料；4)将上述混料进行切料得到混料颗粒；5)将上述混料颗粒中加入发泡剂后注射入模；6)成型；7)冷却脱模。然而，上述纸浆模塑制品表面粗糙，易吸水分，在常规使用条件下易出现掉粉现象，由此限制了在高端电子产品等领域的使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种表面光滑的纸浆模塑制品的生产方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种纸浆模塑制品的生产方法，包括如下步骤：
步骤1、将纸浆纤维、水和聚丙烯酰胺树脂溶液混合并搅拌后，得浆料；
步骤2、在负压条件下，对浆料进行吸浆并脱水，得含水率60％～70％的纸浆模塑湿坯；
步骤3、将含水率60％～70％的纸浆模塑湿坯进行热定型，得含水率6～10％的纸浆模塑干坯。
本发明的有益效果在于：负压条件下对浆料进行吸浆、脱水，使得浆料中的聚丙烯酰胺网状分子结构集中在湿坯表面，热定型后在纸浆模塑制品表面形成了一层光滑的膜，不易吸湿和掉粉。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。
本发明最关键的构思在于：负压条件下对浆料进行吸浆、脱水，使得浆料中的聚丙烯酰胺网状分子结构集中在湿坯表面，热定型后在纸浆模塑制品表面形成了一层光滑的膜。
本发明提供一种纸浆模塑制品的生产方法，包括如下步骤：
步骤1、将纸浆纤维、水和聚丙烯酰胺树脂溶液混合并搅拌后，得浆料；
步骤2、在负压条件下，对浆料进行吸浆并脱水，得含水率60％～70％的纸浆模塑湿坯；
步骤3、将含水率60％～70％的纸浆模塑湿坯进行热定型，得含水率6～10％的纸浆模塑干坯。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：负压条件下对浆料进行吸浆、脱水，使得浆料中的聚丙烯酰胺网状分子结构集中在湿坯表面，热定型后在纸浆模塑制品表面形成了一层光滑的膜，不易吸湿和掉粉。
进一步的，还包括步骤4：将含水率6～8％的纸浆模塑干坯进行裁切及孔洞加工后，得纸浆模塑成品。
进一步的，步骤1中，所述聚丙烯酰胺树脂溶液的加料量为纸浆纤维和水的总重量的4～10‰，所述聚丙烯酰胺树脂溶液的溶质质量分数为2～8％。
进一步的，步骤1中，所述浆料还加入有粘结剂和助剂，所述聚丙烯酰胺树脂溶液的加料量为纸浆纤维、粘结剂、助剂和水的总重量的4～10‰，所述聚丙烯酰胺树脂溶液的溶质质量分数为2～8％。
进一步的，步骤2具体为：将带有过滤网的成型模具浸入浆料液面15mm以下，供负压-0.06MPa持续2～5秒进行吸浆，待达到成型厚度后将成型模具移出浆料液面，继续在-0.06MPa负压抽吸作用下脱水10～30秒，制得含水率60～70％的纸浆模塑湿坯。
由上述描述可知，伴随着负压抽吸，聚丙烯酰胺分子较多集中在湿坯面部，利用聚丙烯酰胺分子的网状(80～100目)结构会与纸浆纤维分子交织在一起，可有效改善纤维粘结牢固，提高湿坯强度及韧性。
进一步的，步骤3具体包括：将热定型模具升温到160～180℃，然后将含水率60～70％的纸浆模塑湿坯转移至热定型模具中，无压力合模持续2～8秒后，增加合模压力100N/cm2持续30～40秒，制得含水率6～10％的纸浆模塑干坯。
由上述描述可知，聚丙烯酰胺与纸浆纤维的交织分子在经高温脱水及模压后更为密实光滑，即在干坯面部形成了一层膜。
进一步的，进行热定型时，热定型模具加热前喷施有聚四氟乙烯溶液。
由上述描述可知，待聚四氟乙烯溶液凝结后会在模具表面形成一层膜，用以隔开湿坯与热压模具，有效保护了湿坯内聚丙烯酰胺在经高温模压时的耗损及在模具上的残留。
进一步的，所述纸浆纤维由植物纤维经破碎、过滤后得到，所述植物纤维选自木、竹、苇、棉、麻、草的一种或几种。
进一步的，所述助剂选自氧化铝、植物性淀粉、聚乙烯的一种或几种。
由上述描述可知，选用上述助剂，可大大提高纸浆模塑制品的结构强度。
具体的，本发明提供的纸浆模塑制品的生产方法如下：
步骤1、将植物材料经分选粉碎、筛选过滤等处理制得纸浆纤维，加入粘结剂、助剂和水稀释制成重量浓度比为1％糊状的浆料在混料机内混合，同时加入浆料重量4～10‰的浓度含量2～8％的聚丙烯酰胺(PAM)树脂溶液进行充分搅拌混合后供入纸浆模塑成型机的料池；
其中，粘结剂可以是烷基烯酮二聚体；重量浓度比为1％糊状的浆料是指1份重量的纸浆纤维、粘结剂和助剂的混合物与100份重量的水混合成的糊状的浆料。
步骤2、将带有过滤网的成型模具浸入料池液面下15mm，供负压-0.06MPa持续2～5秒钟进行吸浆，待达到成型厚度后将成型模具移出浆池液面，继续在-0.06MPa负压抽吸作用下，对纸浆模塑湿坯进行脱水10～30秒，制得含水率60～70％的纸浆模塑湿坯，伴随着负压抽吸聚丙烯酰胺分子较多集中在湿坯面部，利用聚丙烯酰胺分子的网状(80～100目)结构会与纸浆纤维分子交织在一起，可有效改善纤维粘结牢固，提高湿坯强度及韧性；
步骤3、将完成预处理的热定型上下模均升温到160～180℃，然后将湿坯转移至热定型模具中，无压力合模持续2～8秒后，增加合模压力100N/cm2持续30～40秒，制得含水率6～10％的纸浆模塑干坯，聚丙烯酰胺与纸浆纤维的交织分子在经高温脱水及模压后更为密实光滑，即在干坯面部形成了一层膜；上述的预处理是指，对加工好的热定型模表面喷施聚四氟乙烯(特佛隆)溶液，待凝结后会在模具表面形成一层膜，用以隔开湿坯与热压模具，有效保护了湿坯内聚丙烯酰胺在经高温模压时的耗损及在模具上的残留。
步骤4、将干坯转移至裁切模具内，对四周飞边及孔洞进行精加工，继而制得纸浆模塑成品。
实施例1
步骤1、将粉碎筛选好的植物纤维稀释成浆料溶液，加入浆料溶液质量5‰的浓度含量2％的水性丙烯酸树脂溶液，混合在搅拌机内以1000转/分钟的速度搅拌；
步骤2、将搅拌充分混合后的浆料供入到纸浆模塑成型机的料池，浸入成型模具至浆料液面下吸浆5秒钟，移出成型模具继续负压脱水20秒钟，形成纸浆模塑湿纸坯；
步骤3、对加工完成的热定型模上下模面均喷施聚四氟乙烯(特佛隆)溶液，上述溶液为市面购买的银晶牌聚特佛隆，形成膜层后对热定型上下模均加热到160℃后，将湿纸坯转移至热定型模内，合模压力100N/cm2持续30秒，制得含水率8％的纸浆模塑干坯，再经裁切模切除飞边后即制得纸浆模塑成品。
经检测，上述步骤制得的纸浆模塑成品动摩擦系数为0.196，掉屑量为3.92g/m2，而空白试样动摩擦系数为0.52，掉屑量为28.15g/m2，相比，本实施例纸浆模塑成品摩擦系数降低了62.3％，掉屑量减少了86.07％，干坯制品表面光滑平整。
实施例2
步骤1、将粉碎筛选好的植物纤维稀释成浆料溶液，加入浆料溶液质量8‰的浓度含量4％的水性丙烯酸树脂溶液，混合在搅拌机内以1400转/分钟的速度搅拌；
步骤2、将搅拌充分混合后的浆料供入到纸浆模塑成型机的料池，浸入成型模具至浆料液面下吸浆5秒钟，移出成型模具继续负压脱水20秒钟，形成纸浆模塑湿纸坯；
步骤3、对加工完成的热定型模上下模面均喷施聚四氟乙烯(特佛隆)溶液，上述溶液为市面购买的银晶牌聚特佛隆，形成膜层后对热定型上下模均加热到170℃后，将湿纸坯转移至热定型模内，合模压力100N/cm2持续30秒，制得含水率8％的纸浆模塑干坯，再经裁切模切除飞边后即制得纸浆模塑成品。
经检测，上述步骤制得的纸浆模塑成品动摩擦系数为0.21，掉屑量为3.12g/m2，而空白试样动摩擦吸塑为0.52，掉屑量为28.15g/m2，相比，本实施例纸浆模塑成品摩擦系数降低了59.6％，掉屑量减少了88.9％，干坯制品表面光滑平整。
实施例3
步骤1、将粉碎筛选好的植物纤维稀释成浆料溶液，加入浆料溶液质量10‰的浓度含量6％的水性丙烯酸树脂溶液，混合在搅拌机内以1800转/分钟的速度搅拌；
步骤2、将搅拌充分混合后的浆料供入到纸浆模塑成型机的料池，浸入成型模具至浆料液面下吸浆5秒钟，移出成型模具继续负压脱水20秒钟，形成纸浆模塑湿纸坯；
步骤3、对加工完成的热定型模上下模面均喷施聚四氟乙烯(特佛隆)溶液，上述溶液为市面购买的银晶牌聚特佛隆，形成膜层后对热定型上下模均加热到180℃后，将湿纸坯转移至热定型模内，合模压力100N/cm2持续30秒，制得含水率8％的纸浆模塑干坯，再经裁切模切除飞边后即制得纸浆模塑成品。
经检测，上述步骤制得的纸浆模塑成品动摩擦系数为0.24，掉屑量为2.92g/m2，而空白试样动摩擦吸塑为0.52，掉屑量为28.15g/m2，相比，本实施例纸浆模塑成品摩擦系数降低了53.8％，掉屑量减少了89.6％，干坯制品表面光滑平整。
综上所述，本发明提供的纸浆模塑制品的生产方法的有益效果在于：负压条件下对浆料进行吸浆、脱水，使得浆料中的聚丙烯酰胺网状分子结构集中在湿坯表面，热定型后在纸浆模塑制品表面形成了一层光滑的膜，不易吸湿和掉粉。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种纸浆模塑制品的生产方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1、将纸浆纤维、水和聚丙烯酰胺树脂溶液混合并搅拌后，得浆料；
步骤2、在负压条件下，对浆料进行吸浆并脱水，得含水率60％～70％的纸浆模塑湿坯；
步骤3、将含水率60％～70％的纸浆模塑湿坯进行热定型，得含水率6～10％的纸浆模塑干坯。
2.根据权利要求1所述的纸浆模塑制品的生产方法，其特征在于：还包括步骤4：将含水率6～8％的纸浆模塑干坯进行裁切及孔洞加工后，得纸浆模塑成品。
3.根据权利要求1所述的纸浆模塑制品的生产方法，其特征在于：所述聚丙烯酰胺树脂溶液的加料量为纸浆纤维和水的总重量的4～10‰，所述聚丙烯酰胺树脂溶液的溶质质量分数为2～8％。
4.根据权利要求1所述的纸浆模塑制品的生产方法，其特征在于：步骤1中，所述浆料还加入有粘结剂和助剂，所述聚丙烯酰胺树脂溶液的加料量为纸浆纤维、粘结剂、助剂和水的总重量的4～10‰，所述聚丙烯酰胺树脂溶液的溶质质量分数为2～8％。
5.根据权利要求1所述的纸浆模塑制品的生产方法，其特征在于：步骤2具体为：将带有过滤网的成型模具浸入浆料液面15mm以下，供负压-0.06MPa持续2～5秒进行吸浆，待达到成型厚度后将成型模具移出浆料液面，继续在-0.06MPa负压抽吸作用下脱水10～30秒，制得含水率60～70％的纸浆模塑湿坯。
6.根据权利要求1所述的纸浆模塑制品的生产方法，其特征在于：步骤3具体包括：将热定型模具升温到160～180℃，然后将含水率60～70％的纸浆模塑湿坯转移至热定型模具中，无压力合模持续2～8秒后，增加合模压力100N/cm2持续30～40秒，制得含水率6～10％的纸浆模塑干坯。
7.根据权利要求1所述的纸浆模塑制品的生产方法，其特征在于：进行热定型时，热定型模具加热前喷施有聚四氟乙烯溶液。
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