纸塑模型及其制备方法和应用与流程

1.本发明属于空心纸质模型制备技术领域，尤其是一种纸塑模型及其制备方法和应用。


背景技术：

2.在种植业领域，一种常用的灭虫方式为：制备模型，模型可以是各种水果或者农作物果实的形状，将模型在灭虫剂中浸泡，使模型表明沾满灭虫剂，然后将模型挂在果树上或者搭建的支架上，即可吸引害虫并对害虫进行灭杀。为了减轻重量，模型一般是空心的。目前，模型基本全部采用塑料材质，塑料材质不可降解，掉落到地面后造成污染，清理不方便，耗时耗力。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是提供一种纸塑模型，采用纸质材料，可快速降解，不污染环境。同时提供一种纸塑模型的制备方法，可以方便快速地制备空心的纸塑模型。还提供了一种纸塑模型的应用。
4.为解决上述问题，本发明采用的技术方案为：纸塑模型制备方法，采用模具，所述模具包括两个分模，每个分模内侧固定设置有一支撑网板，所述支撑网板与分模之间设置有抽真空腔；两个所述分模可拆卸连接，使得两个支撑网板围成具有型腔的成型支撑体；
5.将纸浆与水混合形成浆料，使浆料进入成型腔，同时对抽真空腔进行抽真空，浆料中的水通过成型支撑体排出型腔，而浆料中的纸浆纤维附着在成型支撑体的内侧，逐渐形成纸质壳体，然后脱模、干燥。
6.进一步地，所述支撑网板采用钢丝网。
7.进一步地，所述支撑网板的目数为50至60目。
8.进一步地，将纸浆与水按照重量比(3～4)∶1000混合得到浆料。
9.进一步地，每个所述分模内部固定设置有型芯，所述抽真空腔位于所述型芯外侧与分模之间，所述支撑网板固定设置在型芯的内侧，型芯上设置有多个连接通孔。
10.进一步地，所述成型支撑体连接有一挂钩成型体，所述挂钩成型体的内腔与型腔连通。
11.进一步地，每个分模上设置有多个抽真空孔，通过抽真空孔对抽真空腔进行抽真空。
12.纸塑模型，包括纸质的空心模型体，所述空心模型体采用如权利要求1至8任意一项权利要求所述的方法制得。
13.将上述纸塑模型用于诱粘灭虫。
14.本发明的有益效果是：本发明的纸塑模型采用纸浆进行制备，纸浆成分为易分解的植物纤维，与塑料模型相比，在农业领域使用后可以快速降解，更加环保，无需人工回收，使用更加方便。
15.本发明纸塑模型的制备方法可以将空心的纸质模型一次成型，制备效率高，成本低；在制备的过程中，纸质壳体形成后，后续工序无需再对纸质壳体进行定形，因此避免植物纤维的结构被破坏，使得纸塑模型不易变形，强度比较高。
16.将本发明的纸塑模型用于灭虫，纸塑模型掉落到地面后，可以在较短的时间内降解，并进入土壤中作为有机肥料，不会造成环境污染，也无需人工回收，降低劳动成本。
附图说明
17.图1是本发明模具的示意图；
18.图2是图1中a-a的剖视示意图；
19.图3是本发明纸塑模型的示意图；
20.附图标记：1—分模；2—支撑网板；3—抽真空腔；4—纸浆通道；5—型腔；6—型芯；7—挂钩成型体；8—抽真空孔；9—挂钩；10—空心模型体。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
22.目前，种植业、林业等领域所采用的空心模型均为塑料材质，塑料材质不可降解，掉落在林间、田地后污染环境，回收又比较麻烦，人工劳动量大。公知的，纸质材料易降解，属于更加环保的材料，但是纸质材料难以制备空心的立体模型，常用的方法为分别制备两个半模型，再将两个半模型经整形、切边、粘接形成整体，例如需要制备空心球形模型，先制备两个半球形的壳体，再将两个半球形的壳体经整形、切边、粘接起来。制造工序较多，且粘接强度难以保证，合格率较低，成本远远高于塑料球，因此，在种植业、林业等领域暂未见纸质的模型。
23.本发明提供一种纸塑模型，为材质为纸质，如图3所示，包括纸质的空心模型体10，空心模型体10可以是球形、椭球形、圆柱形等各种较为规则的立体形状，也可以根据被模拟的产品确定，如呈桃子、苹果、梨、葫芦等形状。
24.纸质的空心模型体10易降解，掉落到林间、田地后可以在较短的时间内自然分解后成有机肥料，避免造成污染，有利于环保，无需人工回收，降低了劳动量。
25.为了便于使用时将空心模型体10挂起来，空心模型体10连接有挂钩9，挂钩9也采用纸质材料。
26.本发明的空心模型体10由纸浆进行一体成型制备，具体过程为：
27.采用模具，如图1和图2所示，模具包括两个分模1，每个分模1内侧固定设置有一支撑网板2，支撑网板2与分模1之间设置有抽真空腔3；两个分模1可拆卸连接，两个分模1在生产过程中可开合连接，使得两个支撑网板2围成具有型腔5的成型支撑体。
28.将纸浆与水混合形成浆料，使浆料进入成型腔5，同时对抽真空腔3进行抽真空，浆料中的水通过成型支撑体排出型腔5，而浆料中的纸浆纤维附着在成型支撑体的内侧，逐渐形成纸质壳体，壳体厚度根据吸浆时间而定，待纸质壳体达到65％含水率后脱模经干燥后为成品。
29.支撑网板2上具有过滤孔，用于过滤掉浆料中的水分。纸浆为植物纤维，其长度大于过滤孔的直径，在过滤掉水分时，纸浆在支撑网板2内侧形成纸质的壳体。通过将支撑网
板2的内侧面制成特定的形状，两个支撑网板2拼接后形成特定形状的型腔5，空心模型体10的形状与型腔5形状适配。
30.本发明通过抽真空的方式提供动力，在抽真空腔3内部形成负压，在压力差的作用下，型腔5中的水分通过支撑网板2的过滤孔进入抽真空腔3，并且在抽真空的作用下排出，而长度较大的植物纤维则停留在支撑网板2的内侧壁，并且在吸力的作用下，纤维之间紧密接触，形成纸质壳体。随着抽真空的进行，纸质壳体厚度逐渐增大，同时过滤阻力逐渐增大，可以通过控制抽真空的时间以及压力来控制纸质壳体的厚度。
31.待纸质壳体成型后，浆料停止进入型腔5，继续抽真空，对模具中的纸质壳体进行真空吸干，使壳体的纤维排列更加紧密，待纸质壳体脱水达到65％左右，即可将两个分模1分开，进行脱模，最后将纸质壳体进行干燥。干燥时可以晒干或者烘干。
32.本发明可以使得空心模型体10一次性一体成型，制备效率高，生产成本得到降低，目前市面上的塑料模型售价约为0.8元/个，本发明制备的模型售价可降低至0.4至0.5元/个。常规的纸质产品在成形后一般需要定形处理，定形时则会破坏纤维结构，影响产品强度，导致产品容易变形。本发明中，当纸质壳体成型后，无需再进行定形，因此不会破坏成型时的植物纤维结构，确保了空心模型体10的强度，不容易变形。
33.将模具分为两个分模1，以便于纸塑模型成型后脱模。型腔5的形状根据纸塑模型的形状确定，可以是球形、圆柱形、椭球形、长方体形、葫芦形等形状。将模具分为两个分模1后，每个模具可以单独使用，也可以多个模具同时使用，实现批量化生产，比如将模具分为上模和下模，可以将多个上模集成到同一个模板上，将多个下模集成到同一个模板上，使用时，将两个模板通过定位销等进行定位，多个模具可围成多个型腔5，然后整体放入浆料中，即可对多个抽真空腔3同时进行抽真空，一次性制备多个纸塑模型。
34.在组装模具时，分模1之间可通过螺栓或者定位销进行连接定位。
35.支撑网板2可以采用各种带过滤孔的金属薄板、塑料薄板等，优选采用钢丝网，钢丝网的厚度小，可以提高水通过过滤孔的效率。将分模1拼接成模具后，两个支撑网板2围成完整的型腔5，型腔5的形状与纸塑模型的外形一致。
36.抽真空腔3用于抽真空，抽真空腔3与外界连通，同时又通过支撑网板2上的过滤孔与型腔5连通，其余部位密闭，以达到抽真空效果。
37.支撑网板2可以直接与分模1相连，如支撑网板2的边缘焊接到分模1内壁，或者支撑网板2外侧通过连接柱与分模1内壁相连。当支撑网板2采用钢丝网时，由于钢丝网厚度小，抽真空时容易变形。因此，作为本发明优选的实施方式：每个分模1内部固定设置有型芯6，抽真空腔3位于型芯6外侧与分模1之间，支撑网板2固定设置在型芯6的内侧，型芯6上设置有多个连接通孔。型芯6内侧面的形状与支撑网板2的形状适配，使得支撑网板2能够贴合型芯6的内侧面。型芯6通过连接柱等连接件与分模1固定连接，而支撑网板2采用钢丝网，焊接在型芯6内侧。为了连通抽真空腔3和型腔5，型芯6上设置有多个连接通孔，连接通孔直径为3至3.5mm，相邻两个连接通孔之间的间距约为10至15mm，连接通孔均匀分布，可以实现对型腔5进行均匀地抽真空。
38.型芯6可以对支撑网板2进行支撑，防止支撑网板2变形。此外，纸质壳体成型过程中会紧紧附着在支撑网板2内侧，由于湿的纸浆是柔性的，纸质壳体外表面的部分纤维会进入过滤孔，如果支撑网板2的厚度较大，纸浆纤维进入过滤孔的深度会比较大，在最终的纸
塑模型表面形成许多凸起，增大脱模难度，且影响纸塑模型的外形美观。本发明采用钢丝网作为支撑网板2，同时采用型芯6支撑钢丝网，纸浆纤维进入过滤孔后受到型芯6的阻挡，由于钢丝网的厚度小，纸塑模型表面形成的网状的凹槽，但是凹槽深度小，基本与钢丝网的钢丝直径相同，脱模难度低，且纸塑模型表面形状更加规则。
39.为了便于将纸浆通入型腔5，支撑网板2以及分模1上设置有纸浆通道4，纸浆通道4的一端与型腔5相连，另一端与模具外部的空间相连，可以将外部的浆料输送至型腔5。纸浆通道4需与抽真空腔3隔离，即纸浆通道4不与抽真空腔3相通，防止浆料直接进入抽真空腔3。具体地，可以采用一根管道，管道贯穿其中一个分模1、该分模1内侧的抽真空腔3、型芯6以及支撑网板2。优选的，纸浆通道4设置在分模1之间的分模面上，通过在两个分模1的分模面上设置半圆形的凹槽，同时在这两个分模1内侧的支撑网板2对应位置设置半圆形缺口，两个分模1组装成模具后，两个凹槽则围成圆形的纸浆通道4，纸浆通道4通过缺口与型腔5连通。
40.为了便于抽真空，在每个分模1上设置有抽真空孔8，通过抽真空孔8对抽真空腔3进行抽真空。抽真空孔8可以是1个或者多个，优选在每个分模1上均设置抽真空孔8，同时通过多个抽真空孔8进行抽真空，提高抽真空的均匀性，确保形成厚度均匀的纸质壳体。
41.制备时，可以将模型整体放在浆料中，使浆料在抽真空的作用下自然吸入型腔5。抽真空采用抽真空泵即可。
42.支撑网板2的目数为50至60目，优选为50目，网板厚度优选0.4～0.5mm。同时，纸浆与水按照重量比3～4∶1000混合得到浆料。根据多次实验，当支撑网板2为50目，纸浆与水的重量比为3∶1000时，浆料中的水能够快速通过支撑网板2的过滤孔，而纸浆纤维能够有效吸附在支撑网板2的内侧。待纸质壳体成型后，纸质壳体中纸浆重量比为35％左右。
43.为了便于将纸塑模型挂起来使用，需要在空心模型体10外壁设置一挂钩9。挂钩9为纸质，可采用纸板切割而成，或者其他现有工艺成型，然后将挂钩9粘接在空心模型体10上。为了提高制备效率，同时保证挂钩9与空心模型体10之间的连接强度，挂钩9优选与空心模型体10一体成型。具体地，各个支撑网板2组成的成型支撑体连接有一挂钩成型体7，挂钩成型体7的内腔与型腔5连通。需要同时成型挂钩9时，支撑网板2采用钢丝网，挂钩成型体7也采用钢丝网，并且平均分为两部分，分别与一支撑网板2一体。
44.本发明的纸塑模型可作为展示用的水果模型及医用或保健品瓶子，也可以用于诱粘灭虫。灭虫时，可以将空心模型体10进入诱粘虫球胶中，使空心模型体10表面沾满诱虫球胶，然后将空心模型体10挂在树枝上或者搭建的支架上，即可吸引害虫并进行诱杀，实现不用农药，达到生态农业、林业的效果。一段时间后，空心模型体10粘满虫体后用勾勾落地面，可以在短时间内被分解。
45.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。