專利名稱：中低密度紙板、紙模及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于輕工造紙技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種中低密度紙板、紙模及其制備方法。
目前，采用傳統(tǒng)造紙工藝，用木漿、棉漿、廢紙漿或其混合漿制造的、可用于各行業(yè)的平板型紙板產(chǎn)品，其厚度只要大于2毫米，其密度都在0.7～1.0克/立方厘米以上。如果用其作為填層、包裝材料，勢必具有成本高、密度大、彈性差、硬度大、使用范圍窄等缺陷，當(dāng)然不宜作為某些特殊用途，如過濾用產(chǎn)品。
而廣泛用于各行業(yè)的輕質(zhì)包裝、護(hù)填材料，尤其是具有不同幾何形狀或其特殊立體造型的包裝、護(hù)填材料，大都是已被公認(rèn)為白色污染的發(fā)泡型聚苯乙烯材料。為了摒棄這些具有白色污染的材料，維護(hù)人類生存環(huán)境，人們開始研究并采用紙模替代，如現(xiàn)在市場上出現(xiàn)的蛋托盤、電話機(jī)包裝托等。這些紙模的制備工藝流程為備料→漿料制備→成型→脫?！稍铩善?。成型時是將帶有真空抽吸管的成型模具，浸入到制備好的料漿池中，邊抽真空邊吸漿。隨著吸漿時間的延長，在模具上吸附的紙漿量增多，紙模坯增厚。但是抽吸到一定厚度時，紙漿就不可能再被吸附，故用這種成型方式制作的紙模厚度一般只有3毫米左右。另外由于是抽吸吸附成型，紙漿纖維相互間粘附較緊，故其成型密度較大，一般大于0.7克/立方厘米，因而使得這種成型方式所制備的紙模使用范圍受到了限制。
本發(fā)明的目的是針對已有技術(shù)的不足而提供一種厚度大、密度低，且使用范圍較寬的中低密度紙板、紙模。
本發(fā)明的另一目的則是提供制備這種中低密度紙板、紙模的方法。
本發(fā)明提供的中低密度紙板、紙模，也是由木漿和/或棉漿和/或廢紙漿制成，紙板呈平板形，紙模呈不同幾何形狀及其特殊立體造型，其特征在于其一次成型所獲的厚度就可達(dá)到4～18毫米，且密度為0.2～0.7克/立方厘米，也可獲厚度為10～18毫米的紙板、紙模，其密度仍為0.2～0.7克/立方厘米。因此本發(fā)明提供的紙板、紙模就可彌補(bǔ)已有技術(shù)的不足，大大拓寬其使用范圍。
本發(fā)明的另一目的提供的制備中低密度紙板、紙模的方法，其工藝流程為備料→漿料制備→成型→脫水壓榨→干燥→成品，其特征在于成型、脫水壓榨、干燥都是在模具上進(jìn)行，且干燥后才脫模；脫水壓榨要控制壓榨后紙板、紙模坯含水保持在50～65％；干燥溫度控制在100～800℃，干燥時間8～23分鐘。
本發(fā)明的制備方法中采用的漿料為游離狀，在制備時濃度應(yīng)控制在0.05～1.0％，優(yōu)選0.1～0.9％。而漿料中需加的其它一些組份，如膠料、防水劑、粘合增強(qiáng)劑等填料或化學(xué)助劑，這些都是這一領(lǐng)域技術(shù)人員公知的知識。
本發(fā)明制備方法中成型是在一個由協(xié)助成型、盛裝漿料的外腔模和起成型、支撐定型、脫水作用的內(nèi)模組成的模具上進(jìn)行的。
本發(fā)明制備方法中的濾水壓榨分為自重脫水、真空脫水和壓榨脫水三步進(jìn)行。自重脫水時間自漿料倒入后1～4分鐘，優(yōu)選2～3分鐘，控制脫水后的漿料含水70～80％；然后通過外腔模下方的通孔與漿料自身所含的水，在真空度0.1～0.8公斤/平方厘米下脫水1～5分鐘，優(yōu)選2～3分鐘；最后再在壓力為0.1～0.5公斤/平方厘米下壓榨脫水1～3分鐘，使壓榨后的紙板、紙模坯含水50～65％。
本發(fā)明制備方法中干燥在烘道中分為三個區(qū)段進(jìn)行，由于壓榨后的紙板、紙模坯含水率很高，一區(qū)干燥溫度可為600～800℃，干燥時間1～3分鐘，以快速去除大部分游離水，使紙板、紙模坯在保持較為疏松的結(jié)構(gòu)下，盡快定型；二區(qū)干燥溫度為400～500℃，干燥時間2～5分鐘，以去除剩余游離水；三區(qū)為降速干燥階段，主要去除紙板、紙模中的毛細(xì)管水，干燥溫度100～120℃，干燥時間5～15分鐘，以使干燥后的紙板、紙模含水為10～15％。
干燥脫模后，為消除紙板、紙模的內(nèi)應(yīng)力和使內(nèi)外含水達(dá)到均衡，可將其自然平衡放置12～24小時，使成品含水率為8～13％。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1.產(chǎn)品密度低，厚度大，可滿足制作電氣、機(jī)械、化工、建筑、輕工和包裝等各個行業(yè)特殊要求的產(chǎn)品，大大拓寬了已有紙板、紙模的使用范圍。
2.作為厚層的紙質(zhì)材料可替代已形成白色污染的聚苯乙烯泡沫包裝材料，符合環(huán)保要求，有利人類健康。
3.相對于現(xiàn)有的紙質(zhì)填層、包裝產(chǎn)品而言，在同一厚度的條件下，本發(fā)明產(chǎn)品由于密度低，因而重量輕、成本低、彈性好。
4.作為一次性使用材料，可全部回收再成型使用，由于密度低，再生工藝可大大簡化，產(chǎn)品成本也可大大降低。
5.制備方法構(gòu)思獨(dú)特、巧妙，填補(bǔ)了已有技術(shù)不能生產(chǎn)一次成型的厚度大、密度小產(chǎn)品的空白。
6.生產(chǎn)過程簡單、易于控制。
下面給出實(shí)施例以對本發(fā)明進(jìn)行具體的描述，有必要在此指出的是以下實(shí)施例只用于對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員可以根據(jù)上述本發(fā)明內(nèi)容對本發(fā)明作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。
實(shí)施例一～五1.備料 按附表所列原料組份配比稱重并倒入相應(yīng)配比的水中。
2.漿料制備 按常規(guī)工藝對原料進(jìn)行浸泡、打漿、磨漿、去雜、篩漿，以制成相應(yīng)濃度的游離漿。
3.脫水壓榨成型 將備好的漿料加入到成型模具中(內(nèi)模濾網(wǎng)采用耐高溫的金屬網(wǎng)、尼龍網(wǎng)或滌淪網(wǎng)，其孔徑可根據(jù)所制產(chǎn)品的要求、漿料濃度、脫水壓榨及干燥工藝條件綜合選擇)，然后進(jìn)行自重脫水、真空脫水和壓榨脫水，使?jié){料成型為紙板、紙模坯；最后去除外模，送去干燥。
4.干燥脫模 將由內(nèi)模支撐的紙板、紙模坯置入烘道(箱)內(nèi)，按工藝條件分區(qū)進(jìn)行干燥后脫模。
5.自然平衡 將脫模后的紙板、紙模在常溫下自然平衡放置12～24小時即得成品。
附表
權(quán)利要求
1.一種中低密度紙板、紙模，由木漿和/或棉漿和/或廢紙漿制成，紙板呈平板形，紙模呈不同幾何形狀或其特殊立體模型，其特征在于其一次成型的厚度為4～18毫米，密度為0.2～0.7克/立方厘米。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中低密度紙板、紙模，其特征在于其厚度為10～18毫米，其密度仍為0.2～0.7克/立方厘米。
3.一種制備中低密度紙板、紙模的方法，其制備工藝流程為備料→漿料制備→成型→脫水壓榨→干燥→成品，其特征在于成型、脫水壓榨、干燥都是在模具上進(jìn)行，且干燥后才脫模；脫水壓榨控制壓榨后紙板、紙模坯含水50～65％；干燥溫度控制100～800℃，干燥時間8～23分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備中低密度紙板、紙模的方法，其特征在于脫水壓榨分為自重脫水、真空脫水和壓榨脫水三步進(jìn)行，自重脫水時間1～4分鐘，使脫水后漿料含水70～80％，然后在真空度0.1～0.8公斤/平方厘米下脫水1～5分鐘，最后再在壓力為0.1～0.5公斤/平方厘米下壓榨脫水1～3分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備中低密度紙板、紙模的方法，其特征在于自重脫水時間為2～3分鐘，真空脫水時間為2～3分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4或5所述的制備中低密度紙板、紙模的方法，其特征在于干燥分為三區(qū)進(jìn)行，一區(qū)干燥溫度600～800℃，干燥時間1～3分鐘；二區(qū)干燥溫度400～500℃，干燥時間2～5分鐘；三區(qū)干燥溫度100～120℃，干燥時間5～15分鐘，并使干燥后的紙板、紙模含水為10～15％。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4或5所述的制備中低密度紙板、紙模的方法，其特征在于制備漿料時濃度應(yīng)控制在0.05～1.0％，優(yōu)選0.1～0.9％；干燥脫模后自然平衡12～24小時，使成品含水率為8～13％。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備中低密度紙板、紙模的方法，其特征在于制備漿料時濃度應(yīng)控制在0.05～1.0％，優(yōu)選0.1～0.9％；干燥脫模后自然平衡12～24小時，使成品含水率為8～13％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種中低密度紙板、紙模及其制備方法。該紙板、紙模是通過本發(fā)明提供的構(gòu)思獨(dú)特、巧妙,也易于控制的工藝方法及條件,將按常規(guī)工藝制備的漿料一次制作而成的,其厚度可為4～18毫米,密度為0.2～0.7克/立方厘米,從而使其成本低、密度小、彈性好、強(qiáng)度高,完全可以替代聚苯乙烯發(fā)泡材料,有利于環(huán)保和人類健康,而且回收再生容易,使用范圍廣。
文檔編號D21J3/00GK1372041SQ011071
公開日2002年10月2日 申請日期2001年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月23日
發(fā)明者華堅(jiān), 王興可, 馮邊城, 沈予洪 申請人:四川大學(xué)