專利名稱：采用植物纖維成形的仿浮雕類制品及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及工藝美術品中的浮雕或仿浮雕類制品及其制造方法，特別 涉及一種用廢紙纖維或植物纖維模壓成形的仿浮雕類制品及其制造方法。
背景技術：
現(xiàn)有 技術中，各種浮雕制品主要以骨、木、玉、石及金屬、玻璃為原料，經(jīng)設計、選料、大量的人工 雕塑和底襯、邊框的加工、裝配及表面處理后形成最終制品。由于這種傳統(tǒng)的浮雕制品及 制造方法，多以天然原料和手工雕塑而成，因原料稀少，工藝復雜，至使此類制品造價昂貴， 難以形成規(guī)模生產(chǎn)和大眾消費。為此，近年來出現(xiàn)了以塑料、樹脂、玻璃鋼、低熔點合金和鋸 末、中密度板及農(nóng)作物秸稈為原料，采用各種方法生產(chǎn)的仿浮雕制品。這些仿制品雖在降 低原料成本，提高生產(chǎn)效率，豐富浮雕品種等方面取得了一定成效，但就本發(fā)明內(nèi)容所涉及 的-以鋸末、中密度板及農(nóng)作物秸稈為原料制造的仿浮雕制品及其制造方法，還存在一定 的質量和工藝缺欠，現(xiàn)引證說明如下一、中國專利CN1058175A公開的《一種鋸末浮雕制品及其制造方法》，是將鋸末與 多種粘合劑的混合物堆積在薄板上，晾干后，經(jīng)人工雕塑、打磨和表面裝飾后制成。這種制 品和方法的缺欠是1、鋸末顆粒較大，用粘合劑粘合、晾干后雕塑加工，表面過于粗糙，外觀 效果較差；2、制品僅靠粘合鋸末和自然堆積而成，材料密度較低且不均勻；雕塑后外表面 凸凹起伏，背面平貼于薄板，造成制品主體壁厚不均。不僅增加了材料消耗和制品重量，而 且在環(huán)境溫度、濕度變化時，由于制品各部位壁厚不均，縮、脹率不一致，造成局部開裂或整 體變形；3、沿用手工雕塑的傳統(tǒng)方式，效率低，成本高，難以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。二、中國專利CN1037902C公開的《一種仿古仿歐裝飾浮雕產(chǎn)品及制造方法》，是 將鋸末、農(nóng)作物秸稈及多種粘合、固化劑的混合物，澆注于僅能成形制品外表面的一側模具 中，且在內(nèi)外表面附著一層玻璃纖維，經(jīng)模具振動和背面抹平后成形，再經(jīng)烘干固化和表 面裝飾后制成。這種制品和方法的缺欠是1、雖用模具成形取代了人工雕塑；通過模具振 動提高了材料密度；但用粘合鋸末、農(nóng)作物秸稈和玻璃纖維混合物形成的制品表面更加粗 糙，缺乏仿真效果；2、采用外表面的一側模具成形、背面抹平的方法，制品的主體壁厚仍不 均勻；3、需添加多種粘合劑、固化劑和玻璃纖維等多種化工原料，提高了材料成本，增加了 有害物質的排放。三、中國專利CN00130729公開的《一種用中密度纖維板作為基材制造纖 維模壓制品的方法》，是將經(jīng)過活化、軟化處理的中密度板，放入具有制品內(nèi)、外表面的模具 中熱壓成形，再經(jīng)固化和表面處理制成。這種制品和方法的缺欠是1、中密度板材質堅硬， 韌性較差，雖經(jīng)活化和軟化處理，但材料組織仍受原結構和原形態(tài)限制，成形中的流動量和 延伸率極為有限，一般僅限于凸凹量小于5cm且過渡圓滑的制品生產(chǎn)，無法制造凸、凹量較 大的浮雕類制品；2、由于中密度板可塑性小、流動性差，模壓成形中極易造成板材脫層或斷 裂，在凸凹處產(chǎn)生較大應力甚至開裂、變形；3、以中密度板為原料，需經(jīng)過中密度板成形、再 用中密度板模壓制品的兩次成形，工序復雜，成本較高等等。綜上所述，本發(fā)明所涉及的相關制品及其制造方法，還存在著一定的質量和工藝 缺欠，難以形成大規(guī)模生產(chǎn)和低價格銷售，還需進一步的改進和完善。發(fā)明目的本發(fā)明所 述的采用植物纖維成形的仿浮雕類制品及其制造方法的目的，旨在克服現(xiàn)有技術中存在的 缺欠，從而提供一種采用植物纖維模壓成形的、壁厚均勻、密度相等、物美價廉、堅固輕盈的仿浮雕類制品及一種以廢紙制品、廢木質纖維為原料，可實現(xiàn)低成本、高效率、大批量生產(chǎn) 的制造方法。


1、采用纖維漿模壓成形法制造的仿浮雕類制品端面結構示意圖；2、采用纖維素模壓成形法制造的仿浮雕類制品端面結構示意圖；附圖中1_制品主體；2-雕塑造形；3-底襯；4-邊框；5-內(nèi)表面；6-外表面；7-壁厚；8-背板；9-支撐物。
技術方案本發(fā)明所述的采用植物纖維成形的仿浮雕類制品及其制造方法的技術 方案，分別由仿浮雕類制品和制造方法兩個部分組成，其主要內(nèi)容包括一、采用植物纖維成形的仿浮雕類制品及其制造方法，其制品特征在于以廢紙制 品或植物纖維或廢紙制品與植物纖維的混合料(每種均可)及添加的防水劑為制品主體1 的原輔材料，采用模壓工藝成形的——仿雕塑造形2、或聯(lián)同仿雕塑造形和底襯3、或聯(lián)同仿 雕塑造形、底襯及邊框4整體成形的、主體內(nèi)表面5隨裝飾外表面6凸凹起伏的、壁厚7均 勻、密度相等的仿浮雕等類似制品。采用植物纖維成形的仿浮雕類制品的背面，可裝配覆蓋內(nèi)表面的背板8 ；背板與 內(nèi)表面間，可設置一側為平面、另一側帶有制品內(nèi)表面形狀的支撐物9。采用植物纖維成形的仿浮雕類制品，可利用凸凹模形成的內(nèi)、外表面不同的粗糙 度，仿制不同材質的外觀效果，內(nèi)、外表面均可選作為制品的外表面。二、本發(fā)明所述的采用植物纖維成形的仿浮雕類制品，其制造方法須依據(jù)制品的 壁厚和幅面的大小、造形的凸凹量及外觀的仿制效果而定，由此還涉及了——纖維漿模壓 成形法和纖維素模壓成形法兩種制造方法，其技術方案是I)用于中、小型的仿浮雕類制品生產(chǎn)的纖維漿模壓成形法，其特征在于將廢紙 制品或植物纖維或廢紙制品與植物纖維的混用料(每種均可)送入打漿機，添加適量的水 和防水劑，經(jīng)過機械攪拌調制成粥狀纖維漿；然后，將成形模具中用于吸附纖維漿且?guī)в兄?品外成形面的凹模(僅以凹模成形制品外表面，凸模成形制品內(nèi)表面舉例說明，反之亦然) 浸于漿池；設于凹模中的氣室在真空泵的作用下，通過由若干個自氣室通往凹模成形面的 氣孔和覆蓋成形面的過濾網(wǎng)組成的輸氣系統(tǒng)，將纖維漿吸附于凹模成形面后回程，與帶有 制品內(nèi)成形面的凸模合攏，擠出水分并壓制成形；凸凹模分離后，空壓機再通過輸氣系統(tǒng)對 成形纖維進行氣動脫模，獲得制品毛坯；經(jīng)烘干或晾干后，用帶有制品內(nèi)外成形面的整形模 具熱壓定形；再經(jīng)過表面修飾涂裝及配件安裝后形成最終制品。II)用于大型或特大型仿浮雕類制品生產(chǎn)的纖維素模壓成形法其特征在于采用 現(xiàn)有技術中——干法、濕法或其它生產(chǎn)各種密度板、纖維板、刨花板等復合板材的主要原輔 材料和工藝制造。所用原輔料經(jīng)前道工序加工后，在壓制成形中，采用帶有制品內(nèi)、外成形 面的凸、凹模或采用一側帶有制品外成形面的凸?；虬寄！⒘硪粋葹槠矫鏍畹哪＞?，將添加 防水劑的植物纖維素及填充料熱壓成制品毛坯失效定形后，再經(jīng)表面修飾、涂裝及配件安 裝形成最終制品。采用植物纖維成形的仿浮雕類制品及其制造方法，其原輔材料特征在于采用纖維漿模壓成形法制造的仿浮雕類制品，其產(chǎn)成品的主體原料組成和百分含 量為廢紙纖維或植物纖維或廢紙纖維與植物纖維的混合料(每種均可)為-90 96%;防 水劑為-4 9%，其中松香1. 6 1. 9%;石蠟0. 15 0. 18%;碳酸鈉0. 013 0. 018%；羧甲纖維素0. 0006 0. 0008% ；并含有適量的防腐劑等。采用纖維素模壓成形法制造的仿浮雕類制品，其產(chǎn)成品的主體原料組成和百分含 量為現(xiàn)有技術中——干法、濕法或其它生產(chǎn)各種密度板、纖維板、刨花板等復合板材的原 輔料為-90 96% ；防水劑-4 9% ；并含有適量防腐劑等。采用植物纖維成形的仿浮雕類制品及其制造方法，其成形模具特征在于纖維漿模壓成形法所用的成形模具中，一般用于吸附纖維漿的凹模帶有制品的外 表成形面；凸模帶有與凹模保持均勻間隙的成形面(現(xiàn)僅以凹模成形外表面、凸模成形內(nèi) 表面舉例說明，反之亦然)，以獲得壁厚均勻的制品。其中，吸附纖維漿的凹模成形面上，覆 蓋有隨成形面凸凹起伏、目數(shù)為20# 80#的過濾網(wǎng)；凹模成形面設有若干個通往凹模氣室 的氣孔，凹模氣室分別與真空泵、空壓機連通，形成凹模吸附、脫模的輸氣系統(tǒng)。整形模具的 凹模亦帶有與凸模保持均勻間隙的成形面，但不設輸氣系統(tǒng)，整形模具或壓力機下方需設 加熱裝置。 纖維素模壓成形法成形模具的最佳制造方案是凸、凹模成形面由多個模塊拼接 而成，通過不同方式的拼裝組合，可用少量模塊生產(chǎn)多種造型的制品。采用植物纖維成形的仿浮雕類制品所采用的制造方法，還可推廣應用于立體地形 圖、室內(nèi)裝修形材、裝飾圖案及各種帶有凸凹造型的裝飾產(chǎn)品的生產(chǎn)。有益效果采用植物纖維成形的仿浮雕類制品及其制造方法的有益效果如下1、以廢紙制品、廢木料、樹木枝杈和農(nóng)作物秸稈為原料，使廢棄物得到充分利用。 材料來源廣泛，價廉易得，可節(jié)省資源，保護環(huán)境，美化人們生活。2、材料的結合是通過纖維的聚合效應和機械壓合而成，減少了粘合劑等各種化工 原料的使用，降低了有害物質的排放，有助于提高人們的健康水平。3、采用了的凸凹模等壁厚成形，使制品的密度相等，壁厚均勻，避免了因制品壁 厚、密度不一致引起的開裂和變形，并減少了材料消耗和制品重量。4、簡化了制品的結構和制造工藝，降低了加工成本，提高了生產(chǎn)效率。5、通過對原料、模具及工藝的調整，可仿制不同材質的外觀效果。6、可有效地解決和適應復雜造型、高檔外觀效果裝飾品的工業(yè)化生產(chǎn)。7、紙漿模塑廠或人造板廠不增加任何設備即可投產(chǎn)，投資小，見效快。8、制品自動降解，不污染環(huán)境，可多次回收利用作為再生產(chǎn)的原料等。實施例1 用于中小型仿浮雕類制品生產(chǎn)的纖維漿模壓成形法。所用設備為打漿 機、紙漿成形機、壓力機、真空泵和空壓機及烘干、涂裝等設備。生產(chǎn)每種造形的制品，需要 配備成形模具、整形模具各一套，每套模具均由凸、凹模兩部分組成?，F(xiàn)以附圖1為例，說明 纖維漿模壓成形法的生產(chǎn)過程及制品特點I)以廢棄的舊紙張、紙板、紙箱、紙漿等-即廢紙制品為原料；或以廢棄料、碎木 塊、樹皮枝杈、刨花、鋸末及農(nóng)作物秸稈等制備的原漿板_即植物纖維為原料；或以廢紙制 品與植物纖維的混用料為原料，上述的每種原料均可；II)將原料送入打漿機，加入適量的水，通過打漿機的機械攪動作用，把原料打碎、 分解后，按比例添加適量的防水劑，并根據(jù)制品外觀效果所需的材料密度、表層硬度和表面 光澤度，將其調制成相應濃度和酸鹼度的粥狀纖維漿；III)紙漿成形機將成形模具中，用于吸附纖維漿且?guī)в兄破吠獬尚蚊娴陌寄?僅以凹模成形制品外表面、凸模成形制品內(nèi)表面舉例說明，反之亦然)浸沒于漿池。凹模成形 面中的氣室在真空泵負壓得作用下，通過由若干個自氣室通往凹模成形面的氣孔及覆蓋于 凹模成形面的過濾網(wǎng)組成的輸氣系統(tǒng)，將纖維漿均勻的吸附在成形面后，紙漿成形機帶動 凹模浮出漿池，與帶有制品內(nèi)成形面的凸模合攏，擠出水分并壓制成形后分離?？諌簷C再通 過輸氣系統(tǒng)，對壓制成形的植物纖維進行氣動脫模，形成制品毛坯，放在帶有通風孔的托板 上搬運周轉；VI)制品毛坯烘干、晾干后，再用整形模具熱壓定形，以提高制品的材料密度、表層硬度和表面光澤度，并消除毛坯干燥后形成的收縮痕跡和翹曲變形；V)最后經(jīng)表面修整、噴涂、和裝飾處理及配件的安裝后，形成最終制品。纖維漿模壓成形法及制品的主要特點1、纖維漿在吸附成形中幾乎無流動障礙， 造形凸凹量可達38cm ;2、吸附到一定厚度時模具過濾網(wǎng)便自然堵塞，故材料分布均勻且無 應力；3、纖維漿經(jīng)等間隙模壓成形后壁厚均勻、密度相等；4、調整原料配比、纖維漿濃度及 成形壓力等，可仿制不同材質的外觀效果。缺點是吸附厚度較薄，一般為1 8mm，且密度 較低。受其限制，制品幅面不能做的過大，一般不超過100x180cm。否則吸附不成形率、毛坯 破損率及使用損壞率明顯上升。因此大型或特大型制品應采用纖維素模壓成形法制做。實施例2用于大型或特大型仿浮雕類制品生產(chǎn)的纖維素模壓成形法。所用設備 為現(xiàn)有技術中，干法、濕法或其它生產(chǎn)各種密度板、纖維板，刨花板及復合板材的設備。另 夕卜，生產(chǎn)每種造形的制品需要配備成形模具一套，每套模具由凸、凹模組成或一側帶有外成 形面、另一側為平面模板組成。一般凹模帶有制品的外成形面；凸模帶有與凹模保持均勻間 隙的內(nèi)成形面(現(xiàn)僅以凹模成形外表面、凸模成形內(nèi)表面舉例說明，反之亦然)，以獲得均 勻的制品壁厚?？紤]到成形面積大，模具造價高，凸凹模的最佳制造方案是采用多個模塊拼 接而成。不僅便于裝卸和儲存，降低模具造價和加工難度；還可綜合多種制品的造形進行標 準化統(tǒng)籌設計，從相近、相似、相同的造形元素分中分解出可參與多種造形的通用模塊，再 通過模塊不同方式的拼裝組合，以達到用少量模塊生產(chǎn)多種制品的目的。現(xiàn)以附圖2為例， 說明纖維素模壓成形法的生產(chǎn)過程及制品特點用于大型或特大型仿浮雕類制品生產(chǎn)的纖維素模壓成形法，可采用現(xiàn)有技術 中——干法、濕法或其它生產(chǎn)各種密度板、纖維板、刨花板等復合板材的主要原輔材料和工 藝制做。其特征在于所用原輔材料經(jīng)前期工序加工后，在壓制成形中，采用帶有制品內(nèi)、夕卜 成形面的凸、凹?；蛞粋葞в兄破吠獬尚蚊娴耐鼓；虬寄?、另一側為平模板的模具，將添加 防水劑的植物纖維和填充料，熱壓成制品毛坯；失效定形后，經(jīng)表面修飾、涂裝及配件安裝 后形成最終制品。纖維素模壓成形法及制品的主要特點是1、制品的面積可以做的較大，密度也較 高；2、制品表面具有較高的硬度和光澤度；3、通過對原輔料的配比及壓力、溫度及模具表 面粗糙度的調整，可仿制多種材料的外觀效果。4、可制造較大的壁厚和較高的整體強度，可 省略背板和支撐墊，同樣具有較高的整體強度。但缺點是投資規(guī)模較大；制品造形的凸凹 量較小，一般僅為2cm-8cm。
權利要求
本發(fā)明內(nèi)容所述的采用植物纖維成形的仿浮雕類制品及其制造方法，其主要內(nèi)容包括I)采用植物纖維成形的仿浮雕類制品及其制造方法，其制品特征在于以廢紙制品或植物纖維或廢紙制品與植物纖維的混合料(每種均可)及添加的防水劑為制品主體的原、輔材料，采用模壓工藝成形的——仿雕塑造形、或聯(lián)同仿雕塑造形和底襯、或聯(lián)同仿雕塑造形、底襯及邊框整體成形的、主體內(nèi)表面隨裝飾外表面凸凹起伏的、壁厚均勻、密度相等的仿浮雕等類似制品。II)采用植物纖維成形的仿浮雕類制品及其制造方法，其制造方法一是用于中、小型仿浮雕類制品生產(chǎn)的纖維漿模壓成形法，其特征在于將廢紙制品或植物纖維或廢紙制品與植物纖維的混合料送入打漿機，添加適量的水和防水劑，經(jīng)過機械攪拌，調制成粥狀纖維漿；然后，將成形模具中用于吸附纖維漿且?guī)в兄破吠獬尚蚊娴陌寄?現(xiàn)僅以凹模成形制品外表面、凸模成形制品內(nèi)表面舉例說明，反之亦然。)浸于漿池；設于凹模中的氣室在真空泵的作用下，通過由若干個自氣室通往凹模成形面的氣孔和覆蓋成形面的過濾網(wǎng)組成的輸氣系統(tǒng)，將纖維漿吸附于凹模成形面后回程，與帶有制品內(nèi)成形面的凸模合攏，擠出水分并壓制成形；凸、凹模分離后，空壓機再通過輸氣系統(tǒng)對成形纖維進行氣動脫模，獲得制品毛坯；經(jīng)烘干或晾干后，用帶有制品內(nèi)、外成形面的整形模具熱壓定形；再經(jīng)過表面修飾、涂裝及配件安裝后便形成最終制品。III)采用植物纖維成形的仿浮雕類制品及其制造方法，其制造方法二是用于大型或特大型仿浮雕類制品生產(chǎn)的纖維素模壓成形法?；静捎矛F(xiàn)有技術中——干法、濕法或其它生產(chǎn)各種密度板、纖維板、刨花板等復合板材的主要原料和工藝制造。其特征在于所用原輔料經(jīng)前期各道工序加工后，在壓制成形中，采用帶有制品內(nèi)、外成形面的凸、凹?；虿捎靡粋葞в兄破吠獬尚蚊娴耐鼓；虬寄?、另一側為平面狀的模具，將添加防水劑的植物纖維及填充料熱壓成制品毛坯失效定形后，再經(jīng)表面修飾、涂裝及配件安裝形成最終制品。
2.按權力要求1所述的采用植物纖維成形的仿浮雕類制品及其制造方法，其中，采 用纖維漿模壓成形法制造的仿浮雕類制品，其制品原輔材料的特征在于，產(chǎn)成品的主體原 料組成和百分含量為廢紙纖維或植物纖維或廢紙纖維與植物纖維混合料(每種均可) 為-90 96% ；防水劑為_4 9%，其中松香1. 6 1. 9% ；石蠟0. 15 0. 18% ；碳酸鈉 0. 013 0. 018% ；羧甲纖維0. 0006 0. 0008% ；并含有適量的防腐劑等。
3.按權力要求1所述的采用植物纖維成形的仿浮雕類制品及其制造方法，其中，采用 纖維素模壓成形法制造的仿浮雕類制品，其制品原輔材的料特征在于，產(chǎn)成品的主體原料 組成和百分含量為現(xiàn)有技術中——干法、濕法或其它生產(chǎn)各種密度板、纖維板、刨花板等 復合板材的原材料為-90 96% ；防水劑為_4 9% ；并含有適量防腐劑等。
4.按權力要求1所述的采用植物纖維成形的仿浮雕類制品及其制造方法，其特征在 于采用植物纖維成形的仿浮雕類制品背面可裝配覆蓋內(nèi)表面的背板；背板與內(nèi)表面間可 設置一側為平面、另一側帶有制品內(nèi)表面形狀的支撐物。
5.按權力要求1所述的采用植物纖維成形的仿浮雕類制品及其制造方法，其特征在 于采用植物纖維成形的仿浮雕類制品，可利用凸、凹模所形成的不同粗糙度的內(nèi)、外表面， 仿制各種不同材質的外觀效果，內(nèi)、外表面均可選作制品的外表面。
6.按權力要求1所述的采用植物纖維成形的仿浮雕類制品及其制造方法，其用于纖維漿模壓成形法的模具特征在于生產(chǎn)每種造形的制品，需要配備成形模具、整形模具各一 套，每套模具由凸、凹模兩部分組成。其中，成形模具中，一般用于吸附纖維漿的凹模帶有制 品的外表成形面；凸模帶有與凹模保持均勻間隙的成形面(僅以凹模成形外表面、凸模成 形內(nèi)表面舉例說明，反之亦然)，以獲得壁厚均勻的制品。另外，吸附纖維漿的凹模成形面 上，覆蓋有隨成形面凸凹起伏、目數(shù)為20# 80#的過濾網(wǎng)；凹模成形面設有若干個通往凹 模氣室的氣孔，凹模氣室分別與真空泵、空壓機連通，形成凹模吸附、脫模的輸氣系統(tǒng)。整形 模具中的凹模，帶有與凸模保持均勻間隙的成形面，但不設輸氣系統(tǒng)，整形模具或壓力機下 方需設加熱裝置。
7.按權力要求1所述的采用植物纖維成形的仿浮雕類制品及其制造方法，其用于纖維 素模壓成形法的模具特征在于成形模具采用帶有制品內(nèi)、外成形面的凸、凹?；虿捎靡粋?帶有制品外成形面的凸?；虬寄?、另一側為平面狀的模具。成形模具的最佳制造方案是 凸、凹模的成形面應采用多個模塊拼接而成，通過模塊不同方式的拼裝、組合，可用少量模 塊生產(chǎn)出多種造型的制品。
8.按權力要求1所述的采用植物纖維成形的仿浮雕類制品及其制造方法，其特征在 于制造植物纖維成形的仿浮雕類制品所采用的纖維漿模壓成形法或纖維素模壓成形法， 還可推廣應用于立體地形圖、室內(nèi)裝修形材、裝飾圖案及各種帶有凸凹造型的多種裝飾產(chǎn) 品的生產(chǎn)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種采用植物纖維成形的仿浮雕類制品及其制造方法，其主要內(nèi)容包括制品以廢紙制品或植物纖維或廢紙制品與植物纖維的混合料及添加的防水劑為主體原料，并依據(jù)制品幅面的大小、造形的凸凹量及外觀的仿制效果，采用纖維漿模壓成形法或纖維素模壓成形法制造的——仿雕塑造型、或聯(lián)底襯、邊框整體成形的、內(nèi)表面隨裝飾外表面凸凹起伏的、壁厚均勻、密度相等的仿浮雕等類似制品。本發(fā)明不僅制造成本低，生產(chǎn)效率高，仿真效果好，而且可收舊利廢，節(jié)省資源，保護環(huán)境，美化人們生活。本發(fā)明還可推廣應用于立體地圖、室內(nèi)裝修形材及帶有凸凹造型的各種裝飾材料的工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號D21J5/00GK101804766SQ200910008278
公開日2010年8月18日 申請日期2009年2月18日 優(yōu)先權日2009年2月18日
發(fā)明者張愛民, 張爽 申請人:張愛民;張爽