纸模塑多真空度抄坯的方法和实现该方法的设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种纸模塑多真空度抄坯的方法，及实现上述方法的纸模塑多真空度抄坯设备。
【背景技术】
[0002]以一年生草本植物纤维为主要原料制作而成的纸模塑制品，适应了现代社会的卫生、方便、快捷、健康的生活需求，以其实用、无毒、废弃后能完全降解、回归自然的特点，有着广阔的发展前景，因而纸浆模塑行业是一有利于社会经济可持续发展的环保产业，在国内、国际上都有着巨大的消费需求与广阔的增长空间。
[0003]我国的纸模塑行业起步于上世纪八十年代，还是一个新兴的行业，在工艺、结构、模具、材料等方面还有很多很大的成长空间，特别是随着社会对纸模塑制品的认识程度的深化与接受程度的提高、新的制品需求及新的应用领域的不断拓展，对纸模塑制品的成型工艺及加工技术提出了新的要求，纸模塑行业面临着新的挑战。
[0004]目前业内一般对加工型腔深、侧斜度较小以及制品形状复杂、要求较高制品的都还觉得较为困难，即使做了一些尝试，也会在探索中发现成品率较低、工艺条件不稳定而较难正常生产。究其原因，是因为目前的纸模塑吸浆抄坯工艺条件较简单，在抄坯所用的设备中，其吸浆抄坯的真空度采用单一的真空度。采用单一的真空度吸浆抄坯存在成型时间长、效率低，也较难成型型深较深厚的制品。
[0005]相比较而言，较低的真空度抄坯时制品的均匀度好些，但成坯时间较长抄坯效率低；而较高的真空度抄坯时虽然成坯时间较短效率较高，但制品的均匀度明显会差，特别是浆液中细小纤维组织的留着率低，原材料的利用率也会较低。
[0006]其原因是高真空度下吸滤带动的成浆浆液在通过真空吸模体上敷覆的金属丝网、并通过真空抄坯模体上的气孔进入吸模型腔后、并向真空负压源快速流动的抄坯过程中，高真空度抽吸下形成的高速液流在通过真空抄坯模体上的气孔时会形成液流取向，一般真空度越大，其取向效应越大；在取向液流中、浆液中的纤维也会基本与液流方向相同的流向分布排列，在这种状态下抄造的湿坯其纤维组织也会形成取向分布排列而使制品某些方向的撕裂强度明显降低；同时液流取向，也会使真空抄坯模体上气孔附近部位的纤维堆积会快，厚度会大，而在其他区域型坯的厚度明显会小得多，因制品的厚度不均匀而降低了产品质量。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是解决现有技术中所存在的问题，提供一种成坯均匀度好、成坯时间短、抄坯效率高的纸模塑多真空度抄坯方法。
[0008]与此相应，本发明另一个要解决的技术问题是提供一种能实现上述成坯均匀度好、成坯时间短、抄坯效率高的设备。
[0009]就纸模塑多真空度的抄坯方法，本发明解决上述技术问题的抄坯方法，包括如下步骤:首先向抄坯模具的成浆桶内加入成浆液的步骤；然后按照如下四个步骤操作:
[0010](1)第一阶段真空度抽吸；
[0011]启动真空负压吸滤系统，对抄坯模底腔进行真空负压抽吸，抽吸后使抄坯模底腔内的真空度保持在-400?-2000Pa ；
[0012](2)第二阶段真空度抽吸；
[0013]逐步升高真空负压吸滤系统的负压，在上述步骤(1)中的基础上，使抄坯模底腔内的真空度升高到40000Pa;
[0014](3)第三阶段真空度抽吸；
[0015]在上述步骤(2)中的基础上，再次将真空负压吸滤系统的负压升高，使抄坯模底腔内的真空度保持在40000?70000Pa ;
[0016](4)将己抄造成型的湿坯脱离抄坯模，进行型坯转移。
[0017]优选地，所述步骤⑴中真空负压抽吸的时间为0.5?1.5秒。
[0018]优选地，所述步骤⑵中真空负压抽吸的时间为0.5?2秒。
[0019]优选地，所述步骤(3)中真空负压抽吸的时间为0.5?5秒。
[0020]就实现上述方法而言，本发明为解决上述技术问题的纸模塑多真空度抄坯设备，包括真空负压吸滤系统和真空负压吸模模具；所述真空负压吸模模具包括位于上部的抄坯模体和位于其下部的抄坯模座板，上下结合的中间形成抄坯模底腔；抄坯模底腔内有与抄坯模体一体的模体支撑结构，在抄坯模体上开设有抄坯模气孔；抄坯模体上敷覆有丝网，在抄坯模体的上方设置有成浆桶；抄坯模座板开设有与真空负压吸滤系统相连通的真空抄坯总通道；在真空抄坯总通道与真空负压吸滤系统之间设置有真空负压力传感器和可调带反馈式球阀。
[0021]优选地，所述真空负压吸滤系统通过真空气路与所述真空抄坯总通道相连接。
[0022]优选地，所述真空气路上设有所述真空负压力传感器，所述可调带反馈式球阀与真空气路的旁路相通。
[0023]优选地，所述真空抄坯总通道开设在抄坯模座板的中间位置。
[0024]优选地，所述丝网为金属抄坯丝网。
[0025]优选地，所述可调带反馈式球阀为中封式气动控制阀。
[0026]通过本发明的纸模塑多真空度抄坯方法和实现该方法的设备，能使形成的湿坯厚薄均匀、成品率高、成型时间短，满足了各种形状与大小的制品要求，也可提高浆料中细小纤维组织的留着率，提高原材料的利用率。
【附图说明】
[0027]图1为实现本发明纸模塑多真空度的抄坯方法的设备
【具体实施方式】
[0028]为了使本发明实现的技术手段、技术特征、发明目的与技术效果易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
[0029]本发明的纸模塑多真空度的抄坯方法，包括如下步骤:首先向抄坯模具的成浆桶内加入成浆液的步骤；然后按照如下四个步骤操作:
[0030](1)第一阶段真空度抽吸；
[0031]启动真空负压吸滤系统，对抄坯模底腔进行真空负压抽吸，抽吸后使抄坯模底腔内的真空度保持在-400?-2000Pa ；
[0032]因为阶段真空度较低，低真空度下负压吸滤带动的成浆液4在通过真空吸模抄坯模体上敷覆的金属抄坯丝网3 (在丝网层内是横向移动的)、并通过真空抄坯模体1上的抄坯模气孔2进入抄坯模底腔6后向真空负压源流动，低真空度抽吸下形成的低速液流在通过真空抄坯模体1上的抄坯模气孔2时形成液流取向较低，成浆液4中的纤维被抄坯丝网3缠留，并会在抄坯模气孔2周围的较大范围内形成一个纤维纵横交互排列的堆积层，随着时间的推移，此堆积层的范围逐步扩大，直至形成一层厚度稍有差异的薄薄的一层堆积层。
[0033]此时真空度越低，堆积层的范越大，厚度差异越小；反之真空度越高，堆积层的只是会在抄坯模气孔周围较小区域内堆积，且厚度差异较大；因为此时高真空度下在抄坯模气孔周围的取向效应强烈，距离抄坯模较大的区域较难有纤维被气流带动下经过并纒留堆积，特别是高真空度抽吸、高取向液流形成的型坯的纤维堆积难以做到纵横交互排列的良好状态。此阶段低真空度抄坯对最终制品的均匀度与制品的质量影响甚大、也最是关键。
[0034](2)第二阶段真空度抽吸；
[0035]逐步升高真空负压吸滤系统的负压，在上述步骤(1)中的基础上，使抄坯模底腔内的真空度升高到40000Pa;
[0036]本阶段根据抄坯工艺程序控制，开始抄坯后逐步升高的真空度的抽吸阶段，将己然启动打开的真空负压吸滤系统的负压逐步升高，即将可调带反馈式球阀11通流面积逐步缩小，使之由原先较低真空度逐步升高到达40000Pa，此逐步升高的时间长度为0.5?2秒。
[0037]在本阶段抄坯模体1上抄坯气孔2附近在前一阶段形成较厚堆积物，相比较其他区域的气流通过较慢些，但其他区域的气液流会透过此前的堆积层与抄坯丝网后还是会方便地在抄坯丝网3的下层、抄坯模体1的表面经丝网层内横向移动进入抄坯模气孔2、并经抄坯模底腔6向真空负压源流动。
[0038]本阶段型坯的厚度会在逐步增加的同时、还会逐步趋于均匀。根据制品的不同与工艺要求的不同，本阶段会设置几个或多个的真空度及与之相关的时间长度，PLC等时间控制方法可较容易地达成此工艺要求。
[0039](3)第三阶段真空度抽吸；
[0040]在上述步骤(2)中的基础上，再次将真空负压吸滤系统的负压升高，使抄坯模底腔内的真空度保持在40000?70000Pa ;
[0041]本阶段为真空度抽吸的最后阶段，本阶段为高真空度的抽吸，控制真空度为40000?70000Pa，负压抽吸0.5?5秒，完成湿坯成型。本抄坯阶段的主要目的是达成型坯或制品的厚度与重量，使之符合要求。
[0042]本阶段如需要的