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塑料包装废弃物对环境造成的“白色污染”已经越来越引起人们的广泛关注。纸浆模塑制品作为典型的绿色包装材料，从原料、生产工艺到后的废弃物的处理方式都充满了绿色。生产纸浆模塑制品的原料是纸纤维，而且绝大多数产品用的是废纸，废物利用不但减少资源消耗，减少环境污染，还大大降低成本，这样既可以节省资源,保护生态环境,又符合国内国际包装工业材料应用发展的趋势,因而成为塑料餐具、包装制品的佳替代品,纸浆模塑制品蕴含着的社会效益和经济效益,是21世纪理想的绿色包装制品。
纸浆模塑制品（Pulp Mould Products）是以一定浓度的纸浆，加入适量化学助剂在带有滤网的模具成型机中通过真空或加压的方法使纤维均匀分布在模具表面，从而形成具有拟定几何形状与尺寸的湿纸模胚，经过进一步脱水脱模，干燥整饰而成的制品。纸浆模塑制品通常分为两类；用成品纸浆做原料生产的快餐盒、盘、方便面碗等生活用品类。用废纸做原料生产的包装、衬垫、充填材料以替代白色塑料泡沫制的工业用品。
目前纸浆模塑制品在包装工业中的应用范围在逐渐扩大。发展初期，鸡蛋托盘，瓶类托盘和水果托盘等浅盘类纸浆模塑制品应用较普遍。随着工艺技术、加工设备及结构设计水平的提高，用在工业产品包装中的部分或全部缓冲包装结构形式及起固定作用的包装结构形式在单体，组合，集合包装应用中，其产品种类不断增加，使纸浆模塑包装结构产生多种多样的变化。随着纸浆模塑技术开发、应用范围的不断扩大，纸塑制品不仅仅局限在商品包装上，现已在农业、快餐具、医疗等领域应用。
纸浆模制品的缓冲结构参数
要适应各种不同形状尺寸、重量、脆值的被包装产品的缓冲包装，纸浆模制品需要以相应的结构形式对应的几何形状和尺寸来满足这种要求，采用结构参数表达缓冲模体经受载荷、变形和缓冲性能的相互关系是建立纸浆模制品缓冲设计方法的基础。
任何复杂的缓冲结构体均可以分解成简单的几何结构形状或基本结构形状的组合，图1是纸浆模包装应用中常用的基本结构体：方台、圆台、三棱台和阶状体。
已有的研究表明：圆台的抗压能力在变形约为7mm时达到了峰值，然后压力载荷变化趋于平缓。三棱台形状制品所能承受的压力载荷明显低于圆台制品。并且，压力载荷接下来呈下降趋势。三棱台缓冲结构的长宽比变化对其的抗压能力几乎没有影响。
关于缓冲性能，虽然两种结构形状的曲线小传递加速度值几乎相同，但圆台形状制品的缓冲曲线明显位于右侧，并且开口也更宽。这说明当达到相同的传递加速度时，圆台结构比三棱台制品能承受更高的静应力，并且所适应的静应力范围也更大。不同长宽比三棱台结构制品呈现出相同的缓冲曲线，这说明三棱台长宽比的变化不影响纸浆模塑制品的缓冲效果。
原材料与辅剂和加工工艺确定后，纸浆模制品的缓冲设计是根据被包装产品的性能与包装要求，根据仓储及运输流通条件来确定纸浆模体的包装结构形式，选择基本模体结构并结合产品形状来确定纸浆模结构体的变化与组合。模体结构形成、尺寸与形状变化是以模体结构参数与缓冲性能之间的关系为依据的。结构参数的变化会改变缓冲结构体的载荷能力，能量吸收作用及弹性恢复作用等。
特点介绍
1、环保性：
制品是利用废旧报纸、纸箱纸为主要原材料，经过一定的配比的添加剂进行制浆，通过特制的模具进行脱水成型，再经烘干、热处理、整形等系列工艺近程。纸浆模塑制品可加收利用、可降解，加入特殊工艺后，具有良好的防水、防油性能，完全可替代发泡塑料制品，可有效消除“白色污染”，制品环保性好。
纸浆模塑制品是世界推荐的环保产品，在其生产过程中对环保工作十分重视，就其三废问题对环保的影响，在整个生产过程中，从使用的主要原材料开始，到整个生产过程终结为止，其环保意识十分强。其原料为废纸，而在生产加工过程中主要是物理反应，只有少量的化工物品加入作防水剂，而这些化工物料在产品烘干后，基本上全部保留在成品中，没有排出造成环境的污染；生产线用水是封闭循环使用的，只是在产品烘干时产生水蒸汽挥发至空间，生产过程中不需补充用水，因此用水量亦不大。
2、成本经济
纸浆模塑技术经过数年的发展创新，设备性能不断改进，生产工艺逐步成熟，产品生产成本驱于稳定。目前国内纸托制品的生产成本已基本与泡沫塑料制品持平，有些纸托制品成本已明显低于泡沫塑料制品。
纸托制品替代泡沫塑料防震制品，在使用性能、生产成本上均具备了可行性，加上其环保方面的优势，纸浆模塑制品替代泡沫塑料制品已成为必然的趋势。
二、 纸浆模塑制品制浆工艺
利用原浆纸板、废纸、纸箱等为原料，通过碎浆、磨浆等工序，使纸变成纤维，悬浮于水中形成纸浆。根据所需生产制品的特性，可适当控制纤维长度及纸浆浓度，以满足制品需求。
在纸浆中加入特殊的助剂，可使产品具有防水、防油等功能。加入适当颜料，可使产品具备各种颜色。
三、 纸浆模塑制品成型工艺
目前国外纸浆模塑生产设备成型类型有两大类：真空成型法和注浆成型法。
1． 真空吸浆成型法
是纸塑制品普及的一种方法。依据其结构不同又有三种方式：转鼓式、翻转式、往复升降式
转鼓式：连续性旋转生产，生产，模具投资大，模具加工精度高，设备加工精度技术要求高，一套凹模配八套凸模，需用数控中心加工模具，加工周期长，投资大。由于是连续生产，适合于大批量的定型产品生产，如果盘、餐盘、酒托、鸡蛋托。对于工业模塑生产由于非标准，数量、批量小，模具投资大所以不适用。
翻转式：返转式生产较鼓式生产效率低，适合于工业模塑中等批量及非标准的生产，但由于是一套凹模配二套凸模，需用数控中心加工模具，模具投资大，周期长。
往返升降式：生产效率较转鼓式低，与返转式相差不大，是目前常风的普遍使用设备，由于该设备只需一套凹模配套一套凸模，不须数控中心加工，特别适合非标准、批量小、周期快的工业包装产品（工业包装产品模具生产周期通常在10天内）。
2． 注浆成型法
注浆成型法是根据不同的纸浆包装产品，计算出所需的浆料（物料）量而定量注入成型模腔，吸附成型。此种成型方法适合变化不大，定型的标准产品，常用在餐具成型产品，由于定型计算难以掌握，在非标准纸塑包装（工业包装）不采用此成型法。
四、 纸浆模塑制品干燥工艺
纸浆制品经碎浆、成型后，一般均含有较高水份，需经过干燥工艺。
干燥工艺利用燃油（气）、电或蒸汽、热油或其他介质为热源，加热空气，将成型后的纸浆模塑制品在热空气（180~220℃）中烘干，利用风机抽出制品蒸发出的水份，达到快速干燥的效果。
五、 纸浆模塑制品整形工艺
纸浆制品经成型、干燥后，基本定型，再用高温及较大压力进行压制，使其外形整齐美观，达到更好的坚韧性，具有更好的防震性能。
整形工艺一般以电加热发热板或使用其他热介质（如导热油）加热发热板，使纸浆制品模具具有较高的温度（180~250℃），利用气压或液压压力，在高温、高压下压制纸托制品，达到定型效果。
纸塑包装制品生产工艺指导
Production process guidance of paper pulp packing products
一、制浆、供浆系统：Pulping and pulp supply system
1．原浆板或废回收纸：在制浆车间规划出的区域分类摆放好原浆板或废回收纸，在进入摆放区的原料应先做好杂质、粘胶纸、装订针、包装带的分拣工作，以防杂质混入纸浆后影响成品的外观和结构力。
Virgin pulp board or recycled waste paper: You need to prepare a special place to put the virgin pulp board or recycle waste paper. Before you put the raw material in the area, please sort out impurities, adhesive paper, binding needing and packing belt from raw material to prevent impurities mixed with paper pulp effecting the appearance and structure.
2．碎浆:原料在进行破碎分解之前，先在磅秤上称好重量，然后再通过人工投料或原料输送带进给的方式逐一将原料投到水力碎浆机的工作桶里，加入适量的水混合，然后起动碎浆机；碎浆时间一般情况下为20～30分钟，和原料的含水率、成份以及水温有关。
Pulping: Before pulping, you should weight, then put the raw material to barrel of hydrapulper by manual or conveyor, add some water, then start the machine. Generally, the pulping time is 20-30min according to the moisture content of raw material and water temperature.
3．放浆:水力碎浆机制好的浆通过机器底部的放浆阀直接排放到浓/配浆池或由连接在放浆管上的浆料输送泵到浓浆池，放浆过程中碎浆机一边运转一边打开进水阀适量的冲水；对纸浆分解度要求较高的场合，还要在浆料输送泵的后增加纸纤维疏解除砂磨浆机。
Draw off paper pulp: After pulping, the paper pulp will flow to pool through the release valve in the bottom of the machine, or flow to the pipe which connect to the pool. And during this process, should turn on the hydrapulper and open inlet valve to pour into some water. If you have a requirement about pulp decomposition degree, you can add one process of pulp fiber revocable sand pulping machine.
4．浓/配浆:从水力碎浆机或前浆泵（包括磨浆）输送到浓浆池中的浆料由安装在浓/配浆池上的浆料搅拌器充分搅拌、加水混合均匀,这时浓/配浆池中的浆料浓度应调为符合生产要求的供浆浓度约为0.8～1.5%。
这时可根据纸浆产品对防水防油防潮的要求加入适量的添加剂，对有些添加剂有特殊工艺要求的可放入碎浆机中充分搅拌混合。
Thick/mixing pulp: After the pulp flows to the pool, add some water, there is pulp pond beater which installed on the pool to stir the paper pulp, adjust the paper pulp to the required concentration of 0.3-0.35%.
You can add some additives in the pool according to the requirement of water proof, oil proof and damp proof, and stir the paper pulp to mix it.
5．供浆:前配浆泵将配浆池中调好浓度、搅拌均匀、符合生产工艺要求的浆通过配浆泵泵到供浆池中，再由供浆泵输送给生产线上的各成型设备，成型设备的溢流浆通过溢流回浆管路再回到供浆池。
Paper pulp supply: After the pulp adjusted, the paper pulp will pumped to the pulp supply pool by pulp pump. Then pulp pump will supply the pulp to the forming machine. The overflow pulp of forming machine will return to the pulp supply pool through pipe.
二、产品成型系统: Forming system
1.半自动餐盒成型机开机前应检查各运动部件的润滑油情况,机器内储气罐的排水阀、气源三联体中油杯的油量.
Please check the lubricating situation of forming machine, check the oil mass of drain valve, gas triplets in compressed air pot before start the machine.
2.开机前检查模具的紧固情况,模具表面网面有没有纸浆或损坏的情况,洗模和洗毛边的供水状况以及喷嘴有没有堵塞.
Check the fastening situation of mould, check whether there is pulp or damage on the wire mesh, check the water supply situation and spray nozzle is plug or not.
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：，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。
