纸浆模塑制品发泡工艺及实验方法
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缓冲包装的内衬件,一般均采用泡沫塑料。
塑料制品进入日常生活领域曾经给人们带来了不少方便,然而一些塑料制品,特别是EPS造成的白色污染也是触目惊心的,废弃塑料包装物进入环境后,由于很难降解,造成长期的、深层次的生态环境问题:首先,废弃塑料包装物混在土壤中,影响农作物吸收养分和水分,从而导致农作物减产;第二,抛弃在陆地或水体中的废旧塑料包装物,被动物当作食品吞入,导致动物死亡(在动物园、牧区和海洋中,此类情况已屡见不鲜);第三,混入生活垃圾中的废旧塑料包装物很难处理:填埋处理将会长期占用土地,混有塑料的生活垃圾不适合用堆肥处理,分拣出来的废塑料也因无法保证质量而很难回收利用。
泡沫塑料EPS,因发泡剂采用氟氯烃系列(F11,F12等),对臭氧层有较大的破坏性,国际上已经禁止使用EPS及F11,F12等发泡剂。
2003年初,欧盟公布了《报废电子电气设备指令》和《关于在电子电气设备中禁止使用某些有害物质指令》两项法令,对电子电器产品制造提出了更高的环保要求。
业内人士认为,欧盟的这两项法令主要针对电子产品的原材料及配件和包装物[1]。
这更加迫切地要求我们寻找一种新型可降解的缓冲发泡材料。
与EPS相比,由于纸浆模塑制品具有原料来源丰富,成本低,透气性、柔软性、刚性和强度好,可对商品具有一定的保护性能和防震缓冲性能、能起到定位、抗压的作用,且具有通风散热的特点,因此它主要应用于新鲜水果、食品、家具和其它产品的缓冲衬垫包装上,同时也可用于非包装用途的器皿,如植物花盆等。
不过,现今的纸浆模塑制品的致命弱点是其结构强度与缓冲性能不及EPS发泡塑料。
纸浆模塑制品虽然已用于产品的缓冲包装,但由于缓冲效果不佳,目前只适用于鸡蛋托,手机等的内衬缓冲材料,生产厂家很难制作出大平面、高深度的纸浆模制品,从而无法满足大量家电产品如电视机、背投、电脑、显像管等电子产品包装的需求。
因此,就需要改善纸浆模塑纸品的强度与缓冲性能。
纸浆模塑制品应用于工业包装的优点,许多文献都有叙述;国外对纸浆模塑制品进行了实验研究,认为在一定条件下纸浆模塑制品的缓冲性能优于EPS[2]。
纸浆模塑的分类及特点纸浆模塑是一种造纸技术,也是包装行业中常用的一种生产方式。
它是通过将制浆材料与水混合,然后将混合物注入到模具中,经过加压和高温处理后形成一种纸质容器或者包装。
纸浆模塑可以分为三种类型:湿法模塑、干法模塑和半干法模塑。
以下将详细介绍这三种分类及其特点。
湿法模塑湿法模塑是使用水和浆料的混合物进行模塑的方法。
在湿法模塑中,制浆材料首先被打碎,然后放入水中浸泡。
接下来,混合物被送入模具中,在模具中进行加压和加热处理后,形成所需的产品形状。
湿法模塑的主要特点是可以生产出高质量和复杂的形状。
湿法模塑的成本比较低,在大规模生产中使用尤为重要。
同时,湿法模塑的可塑性较高,可以制造出多种形状和规格的产品。
干法模塑干法模塑依赖于高温和高压来制造产品。
在干法模塑中,制浆材料被制成纸浆状,并彻底干燥。
随后,干燥的纸浆在高温高压下压缩成所需的形状和规格。
干法模塑的一个显著优点是可以使用在热敏硬化过程中的粘合剂作为原料来进行制造,从而大大加速生产周期。
另外,由于干法模塑过程中并不涉及任何液体,因此可以提高生产线的效率。
半干法模塑半干法模塑采用了湿法模塑和干法模塑的优点,并且是目前应用最广泛的一种纸浆模塑方式。
半干法模塑用类似于干法模塑的方式进行制造,但前一阶段(制浆)时仍需要将纸浆加水,以便于纸浆的再造形成。
半干法模塑的主要特点是生产线的效率较高。
同时,这种模塑方式也是最环保的模塑方式之一,因为它可以使用回收来的浆料,并且仅需要使用少量的原材料。
半干法模塑可以生产出较厚和较强的产品,如瓶盖等。
结论纸浆模塑技术已被广泛使用在包装领域。
湿法模塑适用于制造复杂的形状和规格的产品,成本较低;干法模塑在生产周期上效率更高,但使用的粘合剂需要特殊处理;半干法模塑在可持续性和环保方面有着显著优势,并且生产线效率也比较高。
了解三种模塑方式的特点,可以帮助选择适合自己需求的模塑方式。
纸浆模塑工艺与技术嘿,朋友们!今天咱来聊聊纸浆模塑工艺与技术,这可真是个有意思的玩意儿呢!你想想看啊,纸浆模塑就像是个神奇的魔法,能把普普通通的纸浆变成各种各样实用又好玩的东西。
就好像你能把一堆泥巴捏成你想要的形状一样,纸浆模塑也能把纸浆变成杯子啦、盘子啦、包装材料啦等等。
这纸浆模塑工艺啊,其实说简单也简单,说复杂也有点小复杂。
首先呢,得有纸浆,这就像是做饭得有食材一样。
然后把纸浆搅拌均匀啦,让它变得软软乎乎的。
接下来,就把这软乎乎的纸浆放到模具里去,就像把面团放到饼干模具里一样。
等纸浆在模具里待够了时间,嘿,一个初步成型的纸浆模塑制品就出来啦!不过可别以为这就大功告成了哦!这时候的制品还得经过一些处理呢。
比如说烘干啦,让它变得干干爽爽的,不再湿漉漉的。
这就好比洗完头发得吹干一样,不然湿哒哒的多难受呀。
还有啊,可能还得给它修整修整,把边边角角弄得更整齐更漂亮。
纸浆模塑技术的好处可多了去了。
你看啊,它环保啊!纸浆是可以回收利用的呀,这多棒!比起那些塑料啥的,可环保太多了。
而且它成本相对来说也不高,这不是挺好嘛!再想想,我们生活中好多地方都能用到纸浆模塑制品呢。
超市里那些装鸡蛋的托盘,说不定就是纸浆模塑做的呢。
还有一些电子产品的包装,既轻便又能保护好东西。
这不就是纸浆模塑的功劳嘛!咱再说说纸浆模塑的灵活性。
你想要啥形状的,就能做出啥形状的,多牛啊!只要有合适的模具,什么奇奇怪怪的形状都能给你弄出来。
这不比那些死板的塑料制品有趣多啦?哎呀,说了这么多,我都觉得纸浆模塑工艺与技术简直太神奇啦!它就像是个默默无闻的小英雄,在我们生活的各个角落发挥着作用,却常常被我们忽略。
咱可得好好重视它呀,让它为我们的生活带来更多的便利和惊喜呢!怎么样,现在你对纸浆模塑是不是有了更深的了解和认识啦?原创不易,请尊重原创,谢谢!。
TB08SLJC纸浆模塑成型生产线工艺操作规程、工艺流程打浆消毒包装入库二、ZDS1A立式水力浆板粉碎机工艺操作规程(参见生产线说明书附图三《浆液运行原理图》):1.纸浆粉碎疏解前的准备1.1按每打碎疏解一缸浆的用浆量要求,称量出所用的纸浆材料,放入湿浆池内浸湿,浸湿水必须高出纸浆材料10~15 公分,浸湿时间不得少于30 分钟;纸浆材料(浆板)放入湿浆池时不应成叠送入,而应一张一张地浸入,以不影响浸湿效果。
1.2按每缸纸浆的比例(工艺规定之浆板绝干浆与各种助剂的比例),根据制成品的使用要求,认真将各种助剂,即防油剂、防潮剂及湿强剂等、按绝干浆比例称重,每种助剂再按10-20 倍的比例先予稀释在塑料或不锈钢的桶内备用。
在稀释时可用塑料或不锈钢的棒慢慢搅匀。
1.3用清水冲洗打浆机,并检查打浆机,打浆机桶体内不允许有任何异物、尤其是硬质异物存在,空车试运转 1 分钟确定设备是否正常;1.4按量把浸湿好的纸浆材料(浆板)从浸湿池内取出,放在清洁的打浆机旁待用;2.纸浆粉碎(水力疏解)2.1按浆机内标记线将清水注入(以使水力打浆机内的浆板纤维与清水的浓度百分比控制在百分之五至百分之十之间), 开动浆机, 把浸湿过的浆材撕成15~20cm2大小的片状, 逐片放入浆机内, 直至浆材放完;2.2经常用清水冲洗打浆机边沿及周围场地,保持周围清洁卫生;2.3观察浆机内纸浆运行情况以及纸浆循环状况,正常情况应是纸浆在浆机内有规律地转动和上下翻滚;2.4当浆材放完后,纸浆在有规律地转动和上下翻滚状态,时间达15~20分钟后,即可停机,停止打浆;2.5打浆的检验2.5.1在停机后,用手从浆机内取出一撮浆液,用力将水挤干,约1~1.5g 放入1000ml 的玻璃量筒内;2.5.2把清水注入量筒内,将挤干的纸浆冲开,用搅棒搅拌均匀;2.5.3在灯光照射下,观察量筒内纤维状况,量筒内的块状小于0.5mm2为合格。
3.配浆3.1配浆前的准备3.1.1启动配浆池内的ZDJB-15搅拌机;3.1.2把打浆机内合格的浆液输入配浆池内,边搅拌边输入,直至浆机内的浆液全部放入到配浆池内;3.2按工艺要求及比例有次序地施加助剂,每种助剂施加时的间隔时间为15~20 分钟,最后的助剂施加完后,搅拌20 分钟,停止搅拌;(一般最佳的配浆比例为百分之三到百分之五)。
纸浆模塑制品技术通则
《纸浆模塑制品技术通则》
一、定义
纸浆模塑制品(以下简称“模塑制品”),是指以纸浆为原料,经过搅拌、研磨、压延成型、回塑、成型等步骤,将纸浆变形成型的制品。
二、材料
纸浆模塑制品主要由纸浆原料、添加剂和模具组成。
(1)纸浆原料:主要由木浆、纤维浆、文废浆、果渣浆、椰子壳浆等构成。
(2)添加剂:主要有木脂、矿油蜡、结合剂、色料等。
(3)模具:分为木模、金属模、塑料模以及其他模具。
三、工艺
纸浆模塑制品的工艺分为搅拌、研磨、压延成型、回塑和成型五个步骤。
(1)搅拌:将纸浆原料和添加剂搅拌混合,使其分散均匀,形成浆料。
(2)研磨:将浆料研磨,并用水稀释,以改善浆料的流动性。
(3)压延成型:将浆料压延到模具内,使其成为定型的形状。
(4)回塑:将成型的模塑制品放入烘箱中,以加强其硬度和光洁度。
(5)成型:将烘熟的模塑制品从模具中取出,完成模塑制品的
制作。
纸浆模塑制品及其模具设计纸浆模塑制品及其模具设计随着人们环境保护意识的增强,泡沫塑料制品越来越受到限制,泡沫塑料一次性快餐具已经禁止生产和销售,而用作工业内包装的泡沫塑料制品也成为我国商品迈出国门的一大障碍。
“以纸代塑”已经列入我国包装行业“九五规划”,大力开发应用纸基材料’包括纸模制品(包装物正是包装工业落实“九五规划”的一个重点。
纸,作为包装材料历史已经很久远了,但是由于其可塑性差和较小的延伸率,传统的纸制品都是采用折叠方式成形来适应包装需求,如各种瓦楞纸、蜂窝纸、纸箱、纸袋、纸筒等。
纸浆模塑制品是纸质包装家族中的后起之秀,它源于造纸,并且有独自的优势和个性。
纸浆模塑制品除了具有一般纸制品的强度和韧性之外,还可以根据要求制成各种形状来适应被包装物对包装的承载、定位和缓冲的要求,完全可以取代泡沫塑料进入包装行列。
一、纸浆模塑制品的基本生产过程纸浆模塑产品的基料、助剂与纸相同,工艺也很接近,只不过纸浆模塑制品是在网模上成形的。
当纸浆通过网模时,纤维被网模截留,水被滤掉,按网模形状成形,纸浆纤维靠纤维间氢键结合形成湿纸坯。
湿纸坯再经过烘干或热定形,最后成为纸浆模塑制品。
这就是纸浆模塑制品成形的基本过程。
二、纸浆模塑模具特征纸浆模塑是利用模具在纸浆状态塑造纸制品,因此,模具是纸浆模塑技术的关键。
利用纸浆模塑生产一次性快餐具,由于制品只有盒、碗和盘子,形状比较简单,有一定的通用性。
纸浆模塑用在工业内包装上和其他方面时,制品都比较大,形状非常复杂,而且一款一式都是“对号入座”,没有通用性,模具设计制造就要伴随始终。
纸浆模塑制品成形时与在模腔内成形的橡胶和塑料制品大不相同,纸浆模塑制品成形时使用的浆料是一种只含10%左右纤维的水溶液,必须保证大部分的水流掉,所以纸浆模塑制品成形模具必须是网模。
纸浆模塑制品成形是将浆料中大量的水排掉的连续过程,纸制品在网模上形成一定厚度有个沉积过程,这样制品成形必须是在单一的凸或凹的网模的表面上成形;纸浆模塑制品成形过程同时也是一个过滤过程,随着厚度增加而过滤性能降低,厚度形成速度降低,所以制品形成时各处壁厚是在同步进行的。
纸浆模塑工艺流程小伙伴们!今天咱们来聊聊纸浆模塑的工艺流程。
这事儿其实挺有趣的,但也有点小复杂,不过别怕,跟着我一起捋一捋就好啦。
首先呢,得准备原料。
纸浆嘛,这是最主要的东西。
你可以选择回收的废纸,这既环保又能节省成本呢!我觉得这是个很不错的选择。
也有直接用原生木浆的,不过成本可能就高一些啦。
在准备纸浆的时候,要注意把纸浆搅拌均匀哦,这一步很重要!如果搅拌不均匀,后面做出来的模塑产品质量可能就不太好。
接下来就是模具的事儿了。
要根据你想要制作的产品形状来选择或者制作模具。
模具的好坏直接影响产品的形状和精度呢。
这个环节呀,可以根据实际情况自行决定是自己做模具还是购买现成的。
我个人的经验是,如果是小批量生产,购买现成的可能更划算;但要是有特殊的设计要求,自己做模具虽然麻烦点儿,但能更好地满足需求。
然后呢,就到了成型的步骤啦。
把搅拌好的纸浆放到模具里,这个过程要小心点儿,尽量让纸浆均匀地分布在模具里。
为什么要这样做呢?因为这样做出来的产品才会更规整呀!不过有时候可能会出现纸浆分布不均匀的情况,这时候也别太着急,可以稍微调整一下。
刚开始可能会觉得这一步有点难,但习惯了就好了。
成型之后呀,就该进行干燥啦。
干燥的方法有很多种,可以自然干燥,也可以用机器干燥。
自然干燥的话,时间可能会长一些,但是成本低;机器干燥速度快,不过可能会消耗一些能源。
这里呢,我建议大家根据自己的实际情况来选择干燥的方式。
小提示:别忘了在干燥过程中要注意通风哦,这样能让干燥的效果更好!再然后就是脱模啦。
这一步其实不难,但也要小心点儿,别把刚刚做好的产品弄坏了。
有时候可能会遇到脱模不太顺利的情况,这时候不要强行脱模,可以检查一下是不是有什么地方卡住了。
最后呢,就是对产品进行一些后处理啦。
比如说修剪一下边缘呀,或者进行一些表面处理之类的。
这个环节可不能马虎哦!这一步要特别注意!毕竟这是产品最后的完善阶段啦。
纸浆模制品标准1.原材料要求纸浆模制品的主要原材料为纸浆,要求采用可再生资源,如木材、废纸等。
原材料应无杂质,纤维长度适中,并具备较高的物理性能,如耐破度、撕裂度等。
同时,根据产品的特定性能要求,可选择性添加其它辅助材料,如胶黏剂、填料等。
2.生产工艺纸浆模制品的生产工艺主要包括以下步骤:备料:将原材料准备好,进行适当的浸泡、破碎等预处理。
配料:按照一定的比例和质量要求将原材料和辅助材料混合均匀。
混合:将备料和配料后的材料充分搅拌混合,使纤维相互交织。
加热:将混合后的材料加热到一定温度,增加纤维之间的结合力。
成型:将加热后的材料倒入模具中,进行压缩、脱水等操作,形成所需形状和厚度。
冷却:使制品在模具中冷却定型,保证其形状稳定性和尺寸精度。
3.制品质量纸浆模制品的质量要求主要包括以下几个方面:外观质量:制品表面应平整、无气泡、无杂质,色泽均匀。
尺寸稳定性:制品在湿度、温度等环境因素变化时,尺寸应无明显变化。
强度:制品应具有一定的抗张强度、撕裂度、耐破度等物理性能。
透气性:对于有透气性要求的制品,应保证其具备良好的透气性能。
4.检验方法为确保纸浆模制品的质量,应采用以下检验方法:外观检验:通过目视或测量工具检查制品的外观质量是否达标。
尺寸稳定性检验:通过实验设备检测制品在湿度、温度等变化下的尺寸稳定性。
强度检验:采用拉伸试验、撕裂试验、耐破试验等方法检测制品的强度性能。
5.储存与运输纸浆模制品的储存和运输过程中,应注意以下几点:储存环境要求:储存环境应干燥、通风、阴凉,避免阳光直射和长时间暴露在高温高湿环境中。
运输方式:运输过程中应使用平整的运输工具,避免制品在运输过程中受到挤压、摩擦等损伤。
对于大型制品,应采用适当的固定措施,防止运输过程中产生移动或倾倒。
6.使用性能纸浆模制品具有广泛的适用范围和使用方法,主要包括:适用范围:适用于制造各种包装容器、缓冲材料、建筑模板等领域。
使用方法:根据实际应用场景,可以采用手工或机械方式进行制作和使用。
缓冲包装的内衬件,一般均采用泡沫塑料。
塑料制品进入日常生活领域曾经给人们带来了不少方便,然而一些塑料制品,特别是EPS造成的白色污染也是触目惊心的,废弃塑料包装物进入环境后,由于很难降解,造成长期的、深层次的生态环境问题:首先,废弃塑料包装物混在土壤中,影响农作物吸收养分和水分,从而导致农作物减产;第二,抛弃在陆地或水体中的废旧塑料包装物,被动物当作食品吞入,导致动物死亡(在动物园、牧区和海洋中,此类情况已屡见不鲜);第三,混入生活垃圾中的废旧塑料包装物很难处理:填埋处理将会长期占用土地,混有塑料的生活垃圾不适合用堆肥处理,分拣出来的废塑料也因无法保证质量而很难回收利用。
泡沫塑料EPS,因发泡剂采用氟氯烃系列(F11,F12等),对臭氧层有较大的破坏性,国际上已经禁止使用EPS及F11,F12等发泡剂。
2003年初,欧盟公布了《报废电子电气设备指令》和《关于在电子电气设备中禁止使用某些有害物质指令》两项法令,对电子电器产品制造提出了更高的环保要求。
业内人士认为,欧盟的这两项法令主要针对电子产品的原材料及配件和包装物[1]。
这更加迫切地要求我们寻找一种新型可降解的缓冲发泡材料。
与EPS相比,由于纸浆模塑制品具有原料来源丰富,成本低,透气性、柔软性、刚性和强度好,可对商品具有一定的保护性能和防震缓冲性能、能起到定位、抗压的作用,且具有通风散热的特点,因此它主要应用于新鲜水果、食品、家具和其它产品的缓冲衬垫包装上,同时也可用于非包装用途的器皿,如植物花盆等。
不过,现今的纸浆模塑制品的致命弱点是其结构强度与缓冲性能不及EPS发泡塑料。
纸浆模塑制品虽然已用于产品的缓冲包装,但由于缓冲效果不佳,目前只适用于鸡蛋托,手机等的内衬缓冲材料,生产厂家很难制作出大平面、高深度的纸浆模制品,从而无法满足大量家电产品如电视机、背投、电脑、显像管等电子产品包装的需求。
因此,就需要改善纸浆模塑纸品的强度与缓冲性能。
纸浆模塑制品应用于工业包装的优点,许多文献都有叙述;国外对纸浆模塑制品进行了实验研究,认为在一定条件下纸浆模塑制品的缓冲性能优于EPS[2]。
如何来提高纸浆模塑制品的缓冲性能呢?本课题拟采用纸浆模塑制品发泡技术。
但是,在纸浆模塑发泡方面,目前国内外尚无完整的或成熟的可参考的资料和技术,因此,需要通过试验研究,寻找到一种方法,使纸浆模塑能够发泡,进而达到提高它的缓冲性能的目的。
纸浆模塑制品的环保性能已经无可否认,但如何采用发泡技术来提高它的缓冲性能呢?虽然目前市场上尚无理想的纸浆模塑发泡制品,但是国内外的一些研究机构已经取得了一定的成果。
1.广东工业大学对纸浆真空成形制品的发泡技术进行了研究,提出了纸制品低温发泡(一般不应超过150℃)的方法。
发泡可以在模腔外进行,也可在制品的烘干过程中进行。
该大学还对发泡纸托的性能和结构特点进行了初步研究。
2.大连轻工业学院进行了干法纸浆模铸制备轻体包装材料技术的研究。
3.南通工学院研究了利用天然植物纤维材料,采用无机发泡剂(以NaHCO3、NH4HCO3为主)和胶粘剂及其他添加剂,通过整体浇注,一步法发泡成型。
在EPS替代品方面,一些发达国家也已取得了显著的成绩:1.德国不莱梅PSP公司采用废旧书报纸和面粉作原料,开发出发泡纸生产工艺。
2.日本工业技术研究所开发了用废纸作原料的干式纸浆发泡技术。
3.日本帝人公司开发出了以纸浆做原料的新型环保型发泡材料。
该新型发泡材料以天然纸浆为原料,加工成粒状或条状,加热后很容易塑成各种形状[4]。
这些资料虽已显示纸浆发泡可以实现,但仍属于实验室研究范围,没有具体的发泡配方与发泡工艺用以借鉴和参考。
而且,目前市场上也尚未出现纸浆模塑发泡制品,因此需要查询塑料或食品发泡的相关资料,通过不断的试验,研究出一种能够使纸浆模塑制品发泡的工艺方法。
通过两种工艺对纸浆进行发泡,即使用化学发泡剂法(碳酸氢钠,碳酸氢铵,尿素等)和不使用化学发泡剂法(水蒸气),由于第二种方法对制作的设备和费用的要求较高,对发泡工艺的控制较难[5],实验室难以实现,因此,本研究采用第一种发泡方法进行试验。
分析发泡剂及助剂的作用,确定试验方案。
目前,纸浆模塑制造工艺虽已成熟,也有相关资料显示可以通过发泡工艺提高纸浆模塑制品的缓冲性能,但纸浆模塑制品发泡领域仍处于初步探索阶段,目前尚无具体的发泡方法可供查阅,因此,我们需要根据相关的资料,根据已有试验结果的分析和成品性能的测试数据确定纸浆用量,粘合剂用量,干燥温度以及干燥时间等,查阅相关资料提出几个实验方案,做出成品,然后通过大量的试验优化试验配方,得出最佳实验制订试验方案,通过大量的实验,不断摸索,不断改进,制定出合理的配方,实现制浆模塑制品的发泡。
目前,无污染、无公害、可回收利用的“绿色包装”正在全世界悄然兴起。
纸箱、纸袋、纸桶、纸浆模塑制品已成为现代包装工业的重要组成部分,纸制品由于具有质轻、易加工、成本低、废弃物易回收处理等特性,广泛用于运输包装和系统包装。
目前,国外纸浆模塑技术在工业包装中应用非常广泛。
在美国,纸浆模塑制品用纸基本上是废纸,每年用纸大约为450000吨,从1997年开始每年以40%的速度增长,2000年已经增长到810000吨。
从1989年开始,美国约有600家工厂生产纸浆、纸和纸板以及相关制品,其中有200家基本上全是利用废纸作为原料,另外300家在生产过程中50%采用废纸。
纸浆模塑包装的巨大需求量,已使它成为回收纸张的第三大消费行业。
纸浆模塑发泡制品替代泡沫塑料,将有利于保护环境;有利于资源综合利用;纸浆模塑制品包装适用广泛,现使用泡沫作为内衬的产品基本上都可以用纸浆模塑制品来代替;塑料制品包装食品水分不易挥发,易发霉腐烂,而纸制品有透水透气性能,从而达到防腐效果[6]。
随着我国加入WTO和经济全球化的发展,对外贸易快速增长,企业将面临新的机遇和挑战,产品包装与国际市场接轨日显重要。
尤其是目前欧盟对中国家用电器的进口配额解冻,欧盟正成为我国家用电器出口的重要市场。
但欧盟各国对木质和EPS塑料等包装材料及其包装废弃物都有严格的限制和规定。
欧盟1991年颁布的欧盟包装与环境法规明确规定:“在运输包装和销售包装中避免使用聚苯乙烯(PS)泡沫,用纸浆模塑制品代替。
”为降低废弃物回收再生费用,避免“绿色”贸易壁垒,保护生态环境,研究、开发、生产、推广及应用蜂窝纸板、纸浆模塑等绿色包装材料已势在必行[7]。
纸浆模塑1.1纸浆模塑制品纸浆模塑制品是用可完全回收循环使用的植物纤维浆或废弃纸品作基础材料,采用独特的工艺技术制成的一种广泛用于食(药)品盛放,电器包装、种植育苗、医用器皿、工艺品底坯和易碎品衬垫包装等领域的无污染科技型绿色环保制品[8]。
纸浆模塑包装材料是在现代绿色包装工业的大背景下发展壮大的。
由于纸浆模塑包装材料具有许多特有的功能和优点,因此纸浆模塑包装材料在现代包装工程领域得到迅速推广应用。
作为现代包装材料,纸浆模塑包装材料主要具有如下优势。
(1)纸浆模塑制品来源广泛,商品纸浆、自制浆、纸加工的边料和回收废纸的纸浆均可根据不同的产品要求用作原材料。
特别是使用废纸浆可以大大降低包装成本。
(2)由于作为原材料的纸浆质料轻软,使它具有良好的保护性和缓冲性。
(3)由于纸浆的透气性,因此纸浆模塑制品具有良好的透气性和吸潮性,同时具有一定的散热去湿作用,有利于食品的保鲜。
纸浆模塑制品还具有产品轻巧,便于运输、贮存,运输成本低的的特点,同时制品可方便的回收利用,重新用作纸浆模塑制品的原料,不会造成公害和二次污染[9]。
1.2纸浆模塑制品的制造工艺纸浆模塑的生产过程包括制浆、成型、干燥和整饰四个步骤,其情节生产过程包括以下几点要素。
(1)制浆:首先是配备原料。
原料随着制品要求的不同而有不同:高档的产品需选用进口的高级木浆;餐具类制品大量采用一年生草本植物纤维纸浆或漂白化学木浆作为主原料;包装类制品则以废纸(废报纸、废纸箱纸、非白边纸等)在生浆为主原料进行生产,或用一年生草本纤维加一定比例远纸浆作原料进行生产。
然后是制备浆料,主要包括将上述原料经水力碎浆机碎解,在进行筛选、除砂净化、磨浆处理,然后加入各种功能性助剂,以适应不同产品用途的不同要求。
(2)成型:将吸浆成型模具的工作面浸入工作浆中,通过抽真空使在模具的工作面上吸附一层纸浆,然后从工作浆中取出模具,抽干部分水份并脱模,制成纸托的湿毛坯。
(3)干燥和整饰:先通过庄泳压型机压榨,使纸模成型过程中没有脱出的水分脱除,以减少烘干脱水的成本,同时压榨可以提高纤维间的结合力并增加纸模的强度。
烘干是在烧道或烘干箱中借助热力对纸模进行加热、政法以脱除纸模中剩余水分的过程。
由于烘干过程热能量消耗较大,成本较高,故应合理设计整个烘干过程[10]。
纸浆模塑制品发泡原理及工艺2.1纸浆模塑制品的发泡原理塑料发泡是将烃类发泡剂和成核剂混溶在塑料颗粒或珠粒中,塑料熔化到粘流态,这时发泡剂气化产生气泡,在塑料中形成泡孔,冷却后发泡制品成型。
成核剂的用量控制泡孔的大小和数量,发泡剂的用量是决定制品密度的主要原因。
食品发泡是在面粉、淀粉等原料中加入热水,这样原料就会具有一定的粘性,当水温为75℃时,它的粘性达到最大值。
在加热过程中,发泡剂会产生的气体,而面粉或淀粉中的面筋成分就会形成网络将气体包住,使面团膨胀形成海绵状结构。
因面粉和淀粉本身具有粘性,所以,生成的气体不会因为不能保持而逸出,导致面团塌架。
纸浆发泡,在纸板厚度增加使纸托强度提高的情况下,使纸托仍有较好的柔性和较大的压缩变形能力,因而可对被包装物品提供可靠的保护。
但是,纸浆模塑制品发泡不同于塑料发泡和食品发泡,纸浆在任何情况下都没有粘性,而且,纸浆纤维短,气泡不可能在纸浆中保持,即使形成气泡,也会因为不能在纸浆中保持而逸出,这就造成了纸浆模塑制品的发泡困难。
纸浆模塑制品发泡,可在纸浆中加入适量的粘结剂[11]、增塑剂、防腐剂等助剂。
发泡剂与纸浆直接吸附的量不足以达到较好的发泡效果,为了在纸浆中均匀地混入足够的发泡剂,将发泡剂先与干燥的纸浆混合,让发泡剂被吸附在纸浆上,再加入水搅拌使其混合均匀。
这样就可获得好的效果。
在纸浆中加入一定量的粘结剂,与纸浆混合,这样就会使纸浆具有足够的粘性,发泡剂产生气泡后,气泡会保持在纸浆中而不逸出,从而在纸浆内部形成气孔,达到发泡效果。
为了适当减少纸浆模塑发泡制品干燥后的硬度,使其不易过脆,需要在纸浆中在加入一定量的增塑剂。
考虑到纸浆模塑制品的干燥时间相对较长,在干燥期间,纸浆内部会出现发霉现象,可在纸浆中加入一定量的酸作为防腐剂,这样,既可以达到防霉腐的作用,同时,在酸与发泡剂混合后可以产生一定量的气体,这在一定程度上也起到发泡的作用。
2.2发泡工艺纸浆发泡一般有两种工艺:使用化学发泡剂法和不使用化学发泡剂法。