模塑纸浆纤维制品成型装置及过程的制作方法

1.本发明涉及模塑纸浆纤维制品成型装置，以及用于形成模塑纸浆纤维制品的过程。更具体地，本发明涉及形成用于模塑纸浆纤维制品的预成型件的过程，以及形成用于模塑纸浆纤维制品的预成型件的装置。


背景技术：

2.模塑纸浆纤维已知被用于鸡蛋纸盒，但也用于形成其他包装制品、一次性食品和饮料服务托盘/容器，以及运输制品。为此，当模塑纸浆纤维制品由能够使制品在使用寿命后被回收或以其他方式堆肥的材料制成时，其可以是“可持续的”。此外，模塑纸浆纤维制品能比由塑料材料制成的等效制品更便宜。
3.被广泛使用的用于形成模塑纸浆纤维制品的过程(以下简称为“基本过程”)包括：
4.1.在开放的箱中产生纤维材料和液体的浆液；
5.2.将成型头浸入该浆液中，该成型头具有成形网模；
6.3.对成型头施加抽吸，从而将浆液吸到网模上，由此在网模上形成最终的模塑纸浆纤维制品的湿纸浆预成型件；以及
7.4.从开放的箱中移出成型头，同时保持抽吸压力以将预成型件保持在网模上。
8.在上述步骤3中，浆液中的液体被吸通过网模(随着穿过网模的压降)，在浆液侧留下湿纸浆纤维。选择网模中的孔径以使得液体能够容易地穿通网，同时阻碍纸浆纤维的通路。预成型件的壁厚很大程度上取决于浆液的特性(以及尤其是纸浆纤维的特性)和抽吸压力。
9.应当理解，纤维材料和液体的浆液可包括一种或多种纤维材料和一种或多种液体。此外，浆液可包括溶解或悬浮在液体中的添加剂材料。
10.在上述步骤4之后，湿纸浆预成型件随后从该成型头释放，并且纸浆预成型件被烘烤以将预成型件干燥成最终制品形状。烘烤过程将纸浆纤维之间的粘合固定在纸浆预成型件内，使得最终制品具有期望的结构完整性。
11.上述基本过程形成的制品在第一面上具有中等表面光洁度
‑
即在上述步骤3中靠着网模的侧
‑
并且在第二(相反)侧具有非常粗糙的表面光洁度。基本过程可以通过引入传输模具来增强，该模具接收来自网模的湿纸浆预成型件。还通过应用抽吸，湿纸浆预成型件被吸靠传输模具。引入传输模具的好处是使制品的第二侧变得光滑，并减少最终制品的壁厚。然而，第二侧往往保持粗糙的表面光洁度。使用这种基本过程的增强版本形成的制品的一个示例是鸡蛋纸盒。
12.用于形成模塑纸浆纤维制品的进一步改进过程被称为“热成型”。此过程使用由两个(或更多)互补模具组成的工具集，这些模具被加热并且湿纸浆预成型件在互补模具之间被压缩。与基本过程相比，热成型过程可形成具有更薄壁、更高结构完整性和更光滑表面光洁度的制品。在热成型过程中湿纸浆预成型件的形成往往包括与上述与基本过程相关联的步骤1至4类似的过程。
13.基本过程和热成型过程都受到湿纸浆预成型件的批量生产的限制。已经尝试通过操作同时进行预成型生产过程的不同阶段的多个成型头来提高生产率。虽然这种过程可以提高生产率，但也存在局限性。
14.需要解决上述问题，和/或至少提供有用的替代方案。


技术实现要素：

15.本发明提供了形成用于模塑纸浆纤维制品的预成型件的过程，该过程包括：
16.提供具有一个或多个预成型件模具部分的多孔模具，每个预成型件模具部分具有对应于预成型件表面的外表面；
17.从出口排出纸浆纤维浆液；
18.通过相对于出口移动多孔模具，用排出的纸浆纤维浆液涂覆每个预成型件模具部分，从而在预成型件模具部分的外表面上形成用于预成型件的浆液沉积物；以及
19.通过多孔模具从浆液沉积物提取流体以形成预成型件。
20.优选地，出口布置成使得纸浆纤维浆液以纸浆纤维浆液帘从出口朝向多孔模具排出。更优选地，该帘朝向多孔模具下降。
21.在至少一些实施方式中，预成型模具部分沿相对于帘的宽度方向横向的方向移动。
22.在某些实施方式中，预成型模具部分是连续带的部分，由此涂覆步骤包括驱动连续带以移动预成型模具部分通过帘。在至少一些替代实施方式中，预成型模具部分设置在多个工具集上，由此在过程的操作期间，这些工具集相对于出口顺序地且基本连续地移动。
23.通过相应的预成型模具部分从浆液沉积物提取流体还可包括对多孔模具施加抽吸以从沉积的浆液吸流体。该过程还可包括在每个预成型模具部分穿通过帘之后施加抽吸一时间段。
24.在至少一些实施方式中，该过程可以还包括，在涂覆步骤之后，将水引导到浆液沉积物上以移除未通过施加的抽吸压力保持在预成型模具部分上的纸浆纤维，和/或从围绕预成型模具部分的多孔模具的部分移除纸浆纤维。
25.在一些实施方式中，该过程还包括，在涂覆步骤之后，将可适形材料定位在浆液沉积物的表面上，使得该浆液沉积物在预成型模具部分和可适形材料之间，
26.其中，当可适形材料与浆液沉积物接触时，施加到预成型模具部分的抽吸将朝向预成型模具部分吸可适形材料，从而挤压可适形材料和预成型模具之间的浆液沉积物。
27.在一些实施方式中，其中该过程包括将可适形材料定位到浆液沉积物的表面上，该可适形材料是可渗透的，并且该过程还包括在可适形材料与浆液沉积物接触时将加热的空气引导到可适形材料上，并对预成型模具部分施加抽吸。
28.可替代地或可附加地，该过程可包括加热浆液沉积物从而从浆液沉积物蒸发液体。加热浆液沉积物可包括以下中的任何一种或多种：将加热的空气引导向浆液沉积物，将浆液沉积物暴露于辐射热，加热多孔模具工具集，以及将微波和/或超声能量引导向浆液沉积物。
29.在某些实施方式中，该过程可包括提供具有与预成型模具部分的外表面互补的形状的接触表面的加热工具，并且在涂覆步骤之后，使浆液沉积物与接触表面接合，从而将热
量从加热的工具传输到浆液沉积物。当对预成型模具部分施加抽吸时，可出现浆液沉积物与接触表面的接合。加热的工具可以是多孔的，并且该过程还可包括对加热的工具施加抽吸以通过该加热的工具从浆液沉积物提取流体。加热工具还可用作传输工具，用于从多孔模具传输纸浆纤维预成型件。
30.在一些实施方式中，该过程还包括随着多孔模具相对于出口移动而改变施加的抽吸压力。该过程可替代地或可附加地包括随着多孔模具相对于出口移动而改变从出口排出的纸浆纤维浆液的流速。可改变纸浆纤维浆液的流速以保持与抽吸压力相关联的恒定，以减少纸浆纤维对预成型模具部分的粘附的变化。
31.在一些实施方式中，该过程还可包括随着多孔模具相对于出口移动而调节出口的垂直位置，以将出口和预成型模具部分的外表面的垂直间隔保持在预定的最大间隔内。
32.本发明还提供用于形成模塑纸浆纤维制品的过程，该过程包括：
33.通过上述过程形成用于模塑纸浆纤维制品的预成型件；
34.将预成型件传输到具有两个互补形状表面的次级工具集，预成型件将在这两个互补形状表面之间加载；
35.在次级工具集内固化预成型件并形成模塑纸浆纤维制品。
36.在一些实施方式中，固化预成型件包括加热次级工具集以将热量从次级工具集传输到预成型件，从而从预成型件释放流体。可替代地或可附加地，固化预成型件包括在所述两个互补表面之间挤压预成型件，从而迫使流体离开预成型件。
37.从预成型件中释放液体可包括加热次级工具集以使水转变为蒸汽。
38.在某些实施方式中，次级工具集具有两个流体路径，每个流体路径从互补表面中的相应一个延伸，并且该过程还包括向流体路径施加抽吸，以推动释放的流体和/或被迫离开预成型件的液体迁移远离预成型件。
39.本发明还提供形成用于模塑纸浆纤维制品的预成型件的装置，该装置包括：
40.多孔模具，其具有一个或多个预成型模具部分，每个预成型模具部分具有对应于预成型件表面的外表面；
41.纸浆纤维浆液源，以及与该源连通的出口，使得来自该源的纸浆纤维浆液将从该出口排出；
42.布置成使多孔模具相对于出口和/或出口相对于多孔模具移动的驱动件，使得从出口排出的纸浆纤维浆液在预成型件模具部分的外表面上形成用于预成型件的浆液沉积物；以及
43.流体提取系统，其配置成通过多孔模具从浆液沉积物中提取流体，从而形成预成型件。
44.优选地，出口布置成使得纸浆纤维浆液以纸浆纤维浆液帘从出口朝向多孔模具排出。更优选地，出口布置成使得帘的宽度大体上相对于出口横向于多孔模具的移动方向。
45.在至少一些实施方式中，该装置配置成使得当在相应的预成型模具部分上形成浆液沉积物时，每个预成型模具部分垂直地位于出口下方。
46.在某些实施方式中，预成型模具部分是由驱动件驱动以相对于出口移动预成型模具部分的连续带组件的部分。
47.优选地，该带组件布置成具有供给路径和返回路径，在该供给路径期间纸浆纤维
浆液被排出到预成型模具部分上。
48.在一些实施方式中，该装置包括带支撑组件，并且该带支撑组件布置成在供给路径的至少第一部分内支撑带组件，并且带支撑组件具有在垂直于带支撑组件的中心线的方向上倾斜的上表面，使得流体从中心线排出，其中，供给路径的所述第一部分包括在出口下方的区域。在某些实施方式中，中心线的每侧上的上表面的斜率是恒定的。
49.在预成型模具部分是带组件的部分的一些替代实施方式中，该装置布置成使得带组件的横截面成形为使得当浆液沉积在预成型模具部分上时，朝向出口的带组件的表面在垂直于带的中心线的方向上倾斜，由此流体穿过该表面并远离中心线排出。
50.带组件可包括多个载板，每个预成型模具部分附接到这些载板中的相应一个或与这些载板中的相应一个整体形成，其中，驱动件配置成沿着环顺序地移动载板，该环包括供给路径和返回路径，在该供给路径中纸浆纤维浆料被排出到预成型模具部分上。优选地，带组件包括将相邻的载板对互连的柔性基板，其中，柔性基板由无孔材料形成。
51.在某些替代实施方式中，带组件可包括柔性基板，预成型模具部分附接到该柔性基板。在一些示例中，柔性基板由无孔材料形成。
52.带组件还可包括一个或多个柔性驱动元件，载板连接到该驱动元件，并且驱动件包括旋转元件以支撑带组件并沿着环驱动带组件。
53.优选地，每个载板具有一个或多个对齐结构以促进相应载板通过环的供给路径的横向对齐。对齐结构可包括每个载板上的一个或多个侧板，侧板设置在相应载板的与预成型模具部分相反的侧上，并且带支撑组件包括互补的细长结构，其与侧板相互配合以横向对齐载板。
54.可替代地或可附加地，每个载板包括前端和后端，并且对齐结构包括在前端和后端中的每个上的互补的相互接合的结构，
55.由此，当相邻载板的前端和后端彼此邻接时，相互接合的结构对齐并定位相邻载板。
56.在一些实施方式中，该装置布置成使得供给路径的至少第二部分相对于水平线纵向倾斜，其中，该第二部分包括供给路径的在出口下方的区域。在一些实施方式中，该装置布置成使得整个供给路径相对于水平线纵向倾斜。优选地，至少供给路径的第二部分具有在预成型模具部分通过出口下方时上升的预成型模具部分。在某些实施方式中，至少在供给路径的第二部分内，供给路径的纵向倾斜是可变的。更优选地，带组件的纵向倾斜在0
°
和15
°
之间可变。
57.优选地，流体提取系统包括：
58.管道，其具有入口端和出口端，该入口端定位成接收来自预成型模具部分上的浆液沉积物的流体；和
59.真空泵，其与管道出口端相互连接，并且该真空泵可操作以在管道内产生低压，
60.由此，在使用该装置时，管道内产生的低压将流体经由入口端从多孔模具正上方的区域吸入管道，以在出口端排放，从而将来自浆液沉积物的纸浆纤维留靠预成型模具部分。
61.在一种形式中，该装置包括支撑床，带组件将横穿过该支撑床，该支撑床沿着供给路径的至少一个支撑床部分延伸，其中，该支撑床部分包括垂直平面，该平面横向于供给路
径并与出口重合，其中，支撑床具有封闭室和一个或多个通孔，其使得封闭室与带组件正上方的区域连通。
62.通孔的直径可以在供给路径的方向上沿着支撑床部分变化。在一些实施方式中，通孔的直径被选取为使得在装置的使用中，抽吸压力沿着支撑床部分基本恒定。在某些替代实施方式中，通孔的直径被选取为在供给路径的向前方向上沿着支撑床部分提供增加的抽吸压力。
63.每个预成型模具部分可包括两个或更多个区域，其中，这些区域之间的孔大小和/或孔密度不同，以便提供通过这些区域的流体的不同最大流速。优选地，每个预成型模具部分的孔大小和/或孔密度与相应的预成型模具部分的外表面相对于由带组件的表面限定的支撑平面的局部倾斜成比例，相应的预成型模具部分附接到带组件。可替代地或可附加地，每个预成型模具部分的孔大小和/或孔密度随着相应的预成型模具部分的外表面相对于支撑平面的局部倾斜度的增加而增加。
64.该装置还可包括纸浆纤维浆液径流排水和收集系统。
65.该装置还可包括定位于出口下游的气刀，其中，在该装置的使用中，该气刀吹气以促进过量的纸浆纤维浆液从浆液沉积物和/或多孔模具朝向纸浆纤维浆液径流排水和收集系统迁移。在一些实施方式中，该气刀配置成以高于环境空气温度的温度吹气。
66.可替代地或可附加地，该装置还可包括液体喷射系统，该系统包括定位于出口下游的液体排放喷嘴，其中，在该装置的使用中，该液体喷射系统促进过量的纸浆纤维浆液从浆沉积物和/或多孔模具朝向纸浆纤维浆液径流排水和收集系统迁移。
67.该装置还可包括适形工具，该工具包括一个或多个接收器部分，每个接收器部分具有工作表面，该工作表面的形状与预成型模具部分的形状互补，其中：
68.–
每个接收器部分由可适形材料制成；
69.–
适形工具配置成将接收器部分定位在浆液沉积物上方，其中，工作表面接触与预成型模具部分相反的浆液沉积物表面；
70.–
当可适形材料与浆液沉积物接触时，流体提取系统对预成型模具部分施加的抽吸将朝向预成型模具部分吸可适形材料的接收器部分，从而挤压该接收器部分和预成型模具部分之间的浆液沉积物。
71.优选地，接收器部分安装成与预成型模具部分沿着供给路径的移动同步地沿着供给路径可移动。在某些实施方式中，接收器部分由不渗透材料制成。该接收器部分可具有在不渗透材料中形成的孔，以选择性地允许空气通过接收器部分传输。
72.适形工具还可包括可适形工具驱动件，用于在该装置的使用中，沿着供给路径与预成型模具部分同步地移动接收器部分。可替代地或可附加地，该适形工具驱动件包括对齐子系统，该对齐子系统配置成调节接收器部分的纵向位置以保持沿着供给路径接收器部分与预成型模具部分对齐。
73.该装置还可包括其上支撑出口的致动器组件，其中，该致动器组件可操作以在该装置的使用中改变出口的高度。在一些实施方式中，致动器组件可操作以响应于预成型部分相对于支撑床的位置而改变高度。
74.优选地，纸浆纤维浆液源包括集管箱，该集管箱限定基本上与环境隔离的内室，并且其中，该装置包括从内室导到出口的排放导管。
75.在一些实施方式中，内室被正压。内室内的正压促进纸浆纤维浆液通过排放导管的移动。
76.该装置可包括浆液混合器，该浆液混合器搅动内室内的纸浆纤维浆液以保持纤维在液体内的一致分散。
77.在一些实施方式中，出口是孔口，并且该装置包括限制板，该限制板可操作以限制通过该孔口的纸浆纤维浆液的流速，和/或选择性地停止从该孔口排出纸浆纤维浆液。
附图说明
78.为了更容易理解本发明，现在将参考附图仅通过示例的方式描述实施方式，其中：
79.图1：是形成用于模塑纸浆纤维制品的预成型件的装置的透视图，该装置根据本发明的第一实施方式；
80.图2：是图1中区域ii的放大图；
81.图3：是图1的装置的侧视图；
82.图4：是图1的装置的支撑床的透视图；
83.图5：是图1中区域v的放大图；
84.图6：是沿图3中vi
‑
vi线观察的装置的剖视图；
85.图7：是图1的装置的预成型模具部分中的一个的示意性垂直截面图；
86.图8：是形成用于模塑纸浆纤维制品的预成型件的装置的透视图，该装置根据本发明的第二实施方式；
87.图9：是图8中ix区的放大图；
88.图10：是图8的装置的预成型模具部分和接收器中的一个的示意性垂直截面图；
89.图11：是本发明的另一实施方式的适形工具的透视图；
90.图12：是图11的适形工具的侧立视图；
91.图13：是根据本发明的实施方式的装置的供给路径的部分的示意性侧立视图；以及
92.图14：是根据本发明的第一实施方式的用于形成模塑纸浆纤维制品的系统的示意性流程图。
具体实施方式
93.图1至图7示出了形成用于模塑纸浆纤维制品的预成型件的装置10，该装置根据一实施方式。该装置10具有带出口14的纸浆纤维浆液源12，该出口14与源12连通使得来自源12的纸浆纤维浆液从出口14排出。装置10具有多孔模具和驱动件；在该特定实施方式中，驱动件布置成相对于出口14移动多孔模具。
94.如图2和3所示，在装置10的使用中，纸浆纤维浆液s从出口14排出并排到多孔模具上。浆液沉积物d形成在多孔模具的向上取向的表面上，由其形成用于模塑纸浆纤维制品的预成型件，如下文进一步详细描述。
95.装置10还具有流体提取系统(下文进一步详细描述)，其配置成通过多孔模具从浆液沉积物d提取流体从而形成预成型件。
96.在此实施方式中，多孔模具包括具有预成型模具18的连续带组件16。该预成型模
具18是多孔的(如图7所示，并在下文进一步详细描述)。预成型模具18的孔径配置成使得浆液s内的流体能够穿通过预成型模具18，但是浆液s的一个或多个固体成分—包括纸浆纤维—被阻碍穿通过预成型模具18。
97.装置10的驱动件布置成旋转带组件16，从而相对于出口14移动预成型模具18。该装置10布置成使得带组件16具有供给路径(在图1中由箭头f指示)，在此期间纸浆纤维浆液s被排出到预成型模具18上，和返回路径(在图1中由箭头r指示)。
98.出口14布置成使得纸浆纤维浆液从出口以纸浆纤维浆液帘朝向多孔模具排出，如图2和图3所示。此外，出口14布置成使得该帘的宽度为总体上横穿于多孔模具相对于出口14的移动方向。换句话说，在浆液沉积到预成型模具18上的区域中，帘的宽度横向于预成型模具18的移动方向。以这种方式，随着多孔模具沿供给路径f相对于出口14移动，浆液s横向带组件16沉积。如将理解的，装置10配置成以源12内浆液s具有可流动稠度操作。
99.出于本说明书的目的(包括随后的权利要求)，纸浆纤维浆液帘的引用应理解为是指(在总体上与浇注方向正交的一个方向上)薄且(在总体上也与浇注方向正交的第二方向上)宽的、基本上连续浇注的纸浆纤维浆液。
100.如图3特别所示，装置10配置成使得当在相应的预成型模具18上形成浆液沉积物时，每个预成型模具18垂直地位于出口14下方。因此，装置10配置成使得浆液s通过重力转移到预成型模具18上。这使得在装置10的使用中能够连续生产预成型件。
101.带组件16包括成组载板20，如图5中最清楚地所示。每个预成型模具18连接到载板20中的一个。在该特定示例中，每个载板20承载四个预成型件模具18。如前所述，每个预成型模具18是多孔的，以允许流体穿通过。每个载板20的本体具有与预成型模具18对齐的通孔21。在该示例中，载板20由无孔材料制成。在一些示例中，预成型模具18可移除地附接到载板20。可替代地，预成型模具18可以与载板20一体地形成。
102.如图5所示，每个载板20具有成对的横向突出的短轴22。短轴22的外端连接到两个环形带齿同步带构件24中的一个(在图中示意性并且没有齿地示出)。装置10的驱动件包括在供给路径f/返回路径r的相反端处的成对带齿同步轮26。带构件24围绕同步轮26延伸。以这种方式，带组件16由驱动件支撑。从图5中可以明显看出，带构件24与载板20横向留有间隔，这有利于将带构件24与纸浆纤维浆液s间隔开。
103.驱动件还包括两个横向轴28，每个横向轴与同步轮对26中的一个互连，以及与横向轴28中的一个相关联的驱动电机(未示出)。同步轮26具有与带构件24上的齿相配合的齿(图中未示出)。驱动电机被操作使得引起横向轴旋转，从而影响带组件16的移动。因此，驱动件配置成使载板20沿着包括供给路径f和返回路径r的环路连续且基本上持续地移动。
104.装置10包括带支撑组件30，如图6所示。带支撑组件30在供给路径f的至少部分内为带组件16提供支撑。带支撑组件30具有支撑床，在此实施方式中，其为具有上壁34的真空箱32的形态。当载板20沿着供给路径f前进时横向真空箱32。在此横向期间，上壁34的外表面与载板20的下侧接触。
105.真空箱32在上表面34下方限定封闭室36。封闭室36与流体提取系统连通(如下文进一步详细描述)使得在装置10的使用中，在封闭室36内产生低压。将可以理解，低压是相对于大气压的负压。上壁34具有使流体能够被吸入封闭室36的通孔。在此特定实施方式中，上壁34中的通孔为四个细长槽37的形状，如图4所示。如图6所示，细长槽37与载板20中的通
孔21对齐。因此，在装置10的使用中，流体从浆液沉积物中提取，穿过预成型模具18，以及被吸入封闭室36中。以这种方式，在预成型模具18上形成预成型件。
106.在一些替代实施方式中，上壁34可具有大量窄直径通孔。这些通孔可以成组布置以及与载板20中的通孔21对齐。在这样的替代实施方式中，通孔的直径和/或每单位面积的通孔密度可以沿真空箱沿供给路径方向变化。以这种方式，在使用装置10时，抽吸压力可以沿真空箱32基本上恒定。可替代地，抽吸压力可设置成在装置10的使用中沿真空箱32的预定曲线。例如，可选取通孔的直径以在供给路径f的向前方向上沿真空箱32提供增加的抽吸压力。
107.如图3所指示，真空箱32定位成使得考虑到载板20沿供给路径f移动的前进方向，在预成型模具18穿通过帘的点处或点稍前对预成型模具18施加抽吸。真空箱32的长度配置成使得在预成型模具18穿通过帘之后的时期内对预成型模具18施加抽吸。应当理解，此时期由真空箱32的几何形状和带组件16被驱动的速度限定。
108.装置10布置成使得在预成型件到达供给路径f的末端处移除浆液沉积物中的大部分液体。为此，在供给路径f的末端处，预成型件中的固液比足够高，使得预成型件可转移到其他加工设备进行进一步加工以形成期望的模塑纸浆纤维制品。
109.如图3所示，在此实施方式中，流体提取系统包括管道38和真空泵40。管道38具有与真空箱32互连的入口端42以及与真空泵40互连的出口端44。在装置10的使用中，操作真空泵40以在管道38内产生低压，并因此在封闭室36内产生低压。以这种方式，在封闭室36内产生的低压将流体经由封闭室36和入口端42从带组件16正上方的区域吸入管道38，以在出口端44处排出。因此，流体成分大大减少，从而将纸浆纤维留靠到预成型模具18。
110.带组件16包括柔性基板构件46，每个柔性基板构件与载板20的相邻对互连。在此实施方式中，柔性基板构件46在载板20的前端/后端附接到载板20的下侧。柔性基板构件46由无孔材料制成。因此，随着载板20横向真空箱32，柔性基板构件46与真空箱32的上表面接触，并提供密封防止流体从载板20之间被吸入封闭室36。附加地，柔性基板构件46使相邻的载板20在供给路径和返回路径f、r之间过渡时能够相对于彼此铰接。
111.如图4至图6所示，带组件16和带支撑组件30布置成促进通过至少部分供给路径f彼此横向对齐。每个载板20具有一个或多个对齐结构，其在此实施方式中为侧板48的形状，侧板设置在相应的载板20的横侧上。此外，侧板48在总体上远离预成型模具18的方向上突出。带支撑组件30包括与侧板48协作以横向对齐载板20的互补细长结构。在此特定实施方式中，互补细长结构为导轨50的形状。随着载板20沿供给路径f前进，侧板48与导轨50接合(如图4和6所示)，以促进载板20与带支撑组件30的横向对齐，因此也与真空箱32横向对齐。此外，侧板48和导轨50具有互补钩状结构，其使载板20与真空箱32的上壁34的外表面邻接。这减少了在装置10的使用中从载板20和真空箱32之间被吸入封闭室36的流体。
112.应当理解，在示出的示例中，将纸浆纤维浆液s转移到预成型模具18的过程具有从出口14排出的过量浆液s。装置10布置成运输该过量浆液用于再过程。
113.由于从源12排出的浆液s具有可流动稠度，因此过量浆液e(排出的浆液s中未由于抽吸压力和/或浆液的内力停靠在预成型模具18上的成分)能够流过载板20和/或离开预成型模具18。如图3所示，装置10布置成使得供给路径f相对于水平方向纵向倾斜，在图3以角度α指示。在图3中，供给路径f的倾角大约为5
°
。由于此倾角，过量的浆液e以与带组件16沿
供给路径f的移动相反的方向流动。
114.除了带支撑组件30(并因此以及真空箱32)的纵向倾斜之外，真空箱32的上壁34的外表面在垂直于带支撑组件30的中心线cl的方向上向下倾斜。由于上壁34的外表面的倾斜的作用，流体从真空箱32的中心线cl(如图4所示)流开。带支撑组件30包括成对侧向槽52，其接收过量浆液e。如图3和图4所示，槽52的下端接合在一起形成集水槽54，在此过量浆液e被收集以便移除。如图3所指示，装置10可包括纸浆纤维浆液径流排水和收集系统56，用于从集水槽54接收过量浆液e并将该浆液返还到源12。
115.如图6所示，载板20的下侧表面的形状与上壁34的外表面的形状互补。
116.装置10可额外包括液体喷射系统(未示出)，该系统包括定位于帘下游的液体排放喷嘴。在装置10的使用中，液体喷射系统将液体排出到已经沉积在多孔模具上的浆液上，这促进过量浆液从浆液沉积物和/或多孔模具朝向槽52的迁移。
117.图7示出了示例性预成型模具18的垂直横截面，示出了共同使流体能够穿通过预成型模具18但阻碍纸浆纤维通道的固体材料和孔。在此示例中，预成型模具18具有三个区域(r1、r2、r3)。在示出的示例中，区域中的两个区域r1、r2相对于预成型模具18是环形的，并且所有三个区域r1、r2、r3都是同心的；然而，应当理解，这些特性源于将由装置10形成的示例性预成型件的特定形状。在此特定示例中，区域之间的孔密度不同，以提供通过区域的流体的不同最大流速，这响应于施加到预成型模具18的下侧u的基本上恒定的抽吸压力。
118.在此说明书(包括随后的权利要求)中，术语“孔密度”应理解为是指相对于表面积的孔数。
119.在此示例中，预成型模具18的孔密度与预成型模具18的外表面相对于由预成型模具18附接的载板20的表面限定的支撑平面(支撑平面h在图7中指示出)的局部倾角成比例。在此特定示例中：
120.–
区域r1和r3具有相对于支撑平面h较小的倾角，并且相应地具有较低的孔密度；以及
121.–
区域r2具有相对于支撑平面h较大的倾角，并且相应地具有较高的孔密度。
122.应当理解，孔密度影响流体体积和/或施加到浆液沉积物的抽吸压力(在图10中由预成型模具18的下侧u上的正弦箭头表示)。相对于区域r1和r3，为区域r2提供更高的孔密度有利于减轻浆液s从具有相对于支撑平面h更大的倾角的区域流出的倾向。
123.尽管图7中的示例性预成型模具18具有变化的孔密度，但是应当理解，在一些替代示例中，预成型模具的孔径可以单独或与孔密度一起变化。
124.如图3所示，装置10包括鼓风机58，其将加热的空气引导到帘下游的浆液沉积物d上。加热的空气促进从浆液沉积物中移除液体。为此，沉积物中的一些液体被加热的空气蒸发。在一些情况下，加热的空气通过抽吸压力被吸通过浆液沉积物，并且促进液体的移除。
125.该装置可包括清洁站以移除残留浆液和/或未形成预成型件并保留在带组件16上的纸浆纤维。
126.如图3所示，在此特定实施方式中，源12为具有引入浆液成分材料的入口60的箱的形式。此外，源12包括混合器62，其被操作以保持浆液成分材料的基本上均匀分散。
127.图8和图9示出了形成用于模塑纸浆纤维制品的预成型件的装置110，该装置是根据一实施方式。装置110具有与图1至图8中描述和示出的装置10的特征和组成部分相似的
特征和组成部分。那些相似的特征和组成部分具有相同的附图标记并带前缀“1”。装置110与图1中示出的装置10基本上相似。相应地，与装置10的部件相似的装置110的部件具有相同的编号并带前缀“1”。
128.装置110具有适形工具170，其包括具有接收器组174的带172。在此特定实施方式中，适形工具170包括两组辊176，带172围绕辊176成环形，以便支撑该带172。因此，带172在由图8和图9中箭头r'指示的方向上围绕辊176行进。每个接收器174具有形状与预成型模具118的形状互补的工作表面。在图8所示的实施方式中，接收器174的工作表面设置成相对于成组辊176径向向外。适形工具170配置成将接收器174定位在浆液沉积物d的外表面上(外表面是浆液沉积物d的那些与预成型模具118相反的表面)，并且工作表面接触浆液沉积物d的与预成型模具部分相反的表面。以此方式，每个浆液沉积物d被“夹”在其预成型模具118和各接收器174中的一个之间。
129.每个接收器174由可适形且不可渗透的材料制成。因此，当接收器与浆液沉积物d接触时，流体提取系统对预成型模具118施加的抽吸将朝向预成型模具118吸接收器174，这具有挤压接收器174和预成型模具118之间的浆液沉积物d的效果。挤压具有从浆液中机械拧干液体的进一步效果，这又减小浆液沉积物d的厚度。
130.提供适形工具170可提高流体提取系统的性能。这是因为接收器174的可适形材料产生密封，抵靠该密封抽吸压力被施加。对于每个预成型模具118、浆液沉积物d和接收器174，在下侧u和接收器174周围的大气之间产生的压差引起接收器174将朝向预成型模具118被吸(如图10中所示)，这可促进可适形材料和预成型模具118之间的浆液沉积物的挤压。
131.带172被安装成使得接收器174沿着供给路径f与预成型模具118沿着供给路径f的移动同步地移动。
132.从图中可以明显看出，接收器174布置成四个一组，它们通过带172的网络部分178互连。带172的相邻网络部分178通过铰链结构180互连，这促进当带172横向辊176时网络部分的相对旋转。
133.适形工具170包括对齐子系统(图中未示出)，其配置成调整接收器174的纵向位置以保持接收器174与预成型模具118的对齐。可替代地，带172和/或辊176可包括棘爪，当接收器172位于浆液沉积物d上方时，该棘爪接收带组件116的短轴122。可以理解，棘爪促进每组接收器174与对应的接收器组118的纵向对齐。还可以理解，短轴112与棘爪的相互作用使适形工具170的带172能够以期望的速度旋转。
134.可以理解，在将接收器174定位在浆液沉积物d上的过程中，期望减轻浆液沉积物d与接收器174和/或网络部分178之间的不希望的接触；这种不希望的接触可导致在接收器被正确且完全地定位在浆液沉积物d上之前浆液沉积物d的变形。这是一个重要的问题，因为(在接收器174被定位在浆液沉积物d上的点处)纸浆纤维浆液实际上是通过抽吸压力保持在预成型模具118上的“移动”纸浆纤维的集合，并且因此易于通过接触移位。随着预成型模具118的高度增加，和/或随着预成型模具118的表面与支撑平面h的倾斜增加，该问题可能会加剧。
135.在图8和图9示出的实施方式中，适形工具170被设计成能够在带172上的棘爪与短轴112接合的情况下沿供给路径f的方向弹性拉伸。类似地，如带172上的棘爪从短轴112脱
离。适形工具170的这种拉伸减轻前面描述的不希望的接触，并且从而减轻浆液沉积物d的变形。
136.此外，在一些实施方式中，接收器174的壁厚成形为在不同区域提供变化的刚度(并且相反地，变化的弹性，这导致变化的拉伸能力)。适形工具170在与供给路径f正交的方向上可具有小的偏移，这还降低干扰的风险。在一些示例中，诸如图8和图9中所示的那样，适形工具170可配置成使接收器174能够朝向预成型模具118向内塌陷，从而增加在装置110的使用中通过抽吸压力朝向预成型模具118被吸的能力。为此，接收器174可包括可变形的柔韧性折叠部(未示出)，以允许每个接收器174的主要部分通过抽吸压力朝向预成型模具118被下拉。柔韧性折叠部可位于接收器174或网络部分178内，或位于接收器174和网络部分178之间的交叉处。
137.图11和图12示出了另一实施方式的适形工具的带272。带272与结合图8至图10描述的带172基本相似。特别如图12所示，带272将用于其中适形工具具有四组辊的装置(未示出)内，每组安装为在四个轴中心x1、x2、x3、x4中相应的一个处旋转。从图12中可以明显看出，轴中心x1和x2低于轴中心x3和x4。此外，邻近轴中心x1和x2的带272的内角是钝角，而邻近轴中心x3和x4的带272的内角是锐角。带272横向辊组从而依次穿过轴中心x1、x2、x3、x4，如箭头r’所指示；带272的安装在轴中心x4和x1的辊之间的部分形成在轴中心x1和x2之间的带272的工作部分的入口侧。此外，带272的安装在轴中心x2和x3的辊之间的部分形成带272的工作部分的离开侧。带272在每个进入侧和离开侧的钝内角可提供当接收器274以更平缓的角度位于浆液沉积物上和从浆液沉积物移除时，减轻浆液沉积物的外表面变形的益处；换言之，减轻上述接收器274和浆液沉积物之间的不希望的接触。
138.图13是根据实施方式的装置的供给路径的部分的示意性侧立视图。此图显示被认为与在预成型模具318上形成浆液沉积物特别相关的因素。
139.如前所述，预成型模具318沿供给路径移动并穿过帘。在图13中，移动方向由箭头m指示。对于浆液沉积物d的一致形成，期望从出口314排出的浆液具有低浊度。为了最小化浆液帘的浊度，出口314可设置在从箱386的孔口向外和向下突出的唇384的端处。唇384的远端388是弯曲的以限制浆液离开唇384。
140.有许多因素会影响浆液沿唇384的流动速率。这些因素中的一个是唇384的角度β。
141.与浆液沉积物d的形成相关的另一因素是帘相对于预成型模具318的表面的高度。在此示例中，帘的最小高度对应于预成型模具118与唇384的远端388的最小间隔h1。帘的最大高度对应于最小间隔h1加上预成型模具118的最大高度h2。
142.在一些情况下，在预成型模具的最大高度h2大于预成型模具318与唇384的远端388的最小间隔h1的情况下，在使用装置314中，当预成型模具318移动，并且浆液s从出口314排出时，变化出口314的垂直位置可能是有益的。为此，出口314的垂直位置的变化将取决于几个因素，包括(但不限于)预成型模具318在箭头m指示的方向上的速度，和/或预成型模具318的特定形状。
143.图14是用于形成模塑纸浆纤维制品的系统490的示意性过程流程图。系统490包括用于形成预成型模具的装置410。装置410与装置110基本上相似，为简洁起见将不再详细描述。系统490包括传输站492和固化装置494。传输站492收集来自装置410的预成型件并将它们传送到固化站494。在一个示例中，固化装置494包括具有两个互补形状的表面的次级工
具集，而预成型件在这两个互补形状表面之间加载。
144.固化装置494的次级工具集可被加热以将热量传输到预成型件。此外，可以在两个互补表面之间压制预成型件。以此方式，可移除预成型件内的液体，从而固化预成型件以形成模塑纸浆纤维制品。
145.贯穿本说明书和随后的权利要求，除非上下文另有要求，否则词语“包括”以及诸如“包含”和“具有”的变体将被理解为意指包括所陈述的部分或步骤或部分组或步骤组，但不排除任何其他部分或步骤或部分组或步骤组。
146.本说明书中不是对任何先前公开(或从其衍生的信息)或任何已知事项的引用，也不应被视为认同或承认或任何形式的教导该先前公开(或从其衍生的信息)或已知物质构成本说明书所期望包括的领域中的公知部分。