紙漿模制品是以一定濃度的紙漿,加入適量化學(xué)助劑在成型機中通過真空或加壓的方法使纖維均勻分布在模具表面,從而形成具有擬定幾何形狀與尺寸的濕紙模坯,再進(jìn)一步脫水脫模,干燥整形而成的制品。該制品原料來源豐富,生產(chǎn)與使用過程無公害,產(chǎn)品重量輕,抗壓強度大,緩沖性能好并有良好的可回收性,作為包裝制品其應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。據(jù)有關(guān)資料表明,目前世界上的紙漿模制品產(chǎn)量已達(dá)40萬噸以上。隨著我國與世界各國經(jīng)濟(jì)接軌的日益迫近,紙漿模制品的推廣應(yīng)用無疑潛力巨大。
1991年底歐共體12國頒布了強制性執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)《新包裝規(guī)則》,明確宣布從1992年起,在運輸包裝和銷售包裝中禁止使用發(fā)泡聚苯乙烯材料,代之以紙漿模塑制品。而后在日本貿(mào)易界也指定我國一些對日電器出口廠家使用紙模制品替代發(fā)泡聚苯乙烯包裝。對于國際包裝行情的這一重大變化,我國遼寧、江蘇、廣東、浙江、福建等一些地區(qū)作出了迅速反應(yīng)。雖然我國紙漿模制品的開發(fā)始于20世紀(jì)80年代,至今已形成一定生產(chǎn)規(guī)模,但目前生產(chǎn)經(jīng)營狀況并不十分樂觀,仍然存在許多值得深入研究和改進(jìn)的地方,現(xiàn)就有關(guān)問題作如下綜述與分析。
二、紙漿模制品現(xiàn)行生產(chǎn)工藝與設(shè)備
1.紙漿模制品生產(chǎn)工藝
紙模制品生產(chǎn)工藝過程包括廢紙分選、碎紙打漿、漿料配制、紙漿施膠、調(diào)配漿液(濃度)、制品成型、制品冷擠壓、制品干燥和制品精整等。
廢紙是生產(chǎn)注型模塑制品的主要原料之一,用液壓磨碎機與分選機對其(廢報紙、瓦楞紙板包裝的邊角廢料等)應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)分類并剔除各種摻雜物。磨碎廢紙無論是在間歇式的打漿機或者是在連續(xù)式的磨碎機、精磨機上均可實現(xiàn)。分選凈化后的廢紙經(jīng)磨碎打漿,轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆虻募垵{。紙漿施膠是為了提高注型制件的抗液體滲透性能。對于紙模包裝制品,所施膠料一般為松香、石蠟乳膠或松香石蠟?zāi)z。試驗表明,為了得到高質(zhì)量的制件,對非粘結(jié)類廢紙制品紙漿,其中必須加入相當(dāng)于紙漿干纖維質(zhì)量3%的松香骯對粘結(jié)類的廢紙制品紙漿,應(yīng)加入1.5%—2%的松香膠。
模塑制品的成型可有3種制作方法:真空造型法、液壓造型法、壓縮空氣造型法。實踐中,可用上述方法之一或盡可能采用聯(lián)合的方法以提高生產(chǎn)效率。
將紙漿注滿模型及罩殼上部的容積之后,水將通過模型的金屬網(wǎng)壁排出,而纖維則貼附在網(wǎng)狀模型的表面上。成型結(jié)束后,借助于液壓缸升起模型,經(jīng)壓實后取出制品并轉(zhuǎn)送到烘干工序。制作的壓實是在由:上模和下模組成的專用壓型機中實現(xiàn)的。壓型機的結(jié)構(gòu)應(yīng)保證在壓實時;不拉伸制作,否則會引起制件壁的破裂。這種設(shè)備在整個壓型過程中是按制件只受壓縮的原則工作的,擠壓時為了從被壓出處排出水必須要有:真空抽氣設(shè)備。因擠壓的程度不同,制作的含水率為50%-75%,經(jīng)干燥工序應(yīng)使含水率降為10%”12%,而在某些情況下可降到3%-4%。制品的干燥是在周期或連續(xù)作業(yè)的干燥爐中進(jìn)行的。制品套在防收縮模型上送入干燥爐中,用熱空氣來干燥制品,開始的溫度為250-300℃(制品在7-10秒內(nèi)含水量減少50%),然后溫度降為100-105℃。連續(xù)式干燥爐內(nèi)具有傳送裝置,制件在爐內(nèi)通過不同的溫度區(qū),最后干燥到含水率為10%-12%左右即可。紙模制品生產(chǎn)工藝中一直伴隨著脫水,從重力脫水,真空脫水,壓榨脫水,到最后的熱力脫水,即烘干。真空脫水和壓榨脫水脫去制品中的大部分水,余下的水必須采用加熱烘干的辦法來進(jìn)行脫水。
烘干后,在熱后成型機上用擠壓的方法使其更密實,這對于注型包裝制品壁的厚度均勻、外表面光滑平坦和提高壁的強度都是必要的。紙模制品干燥后即可使用,但有時還需進(jìn)行特殊處理,如:壓光、涂料烘培或在表面印刷圖案文字等。
紙漿模制品用于生產(chǎn)快餐具和包裝制品在工藝上是有差異的。如:一次性快餐具要求防水防油,達(dá)到剛度要求,符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),外表印刷商標(biāo),表面光滑內(nèi)外潔凈。而包裝制品一般形狀較大較復(fù)雜,要求具有承載能力、緩沖功能、定位功能;谶@些特殊要求,決定了紙模包裝制品的工藝特性是:不論制品形狀如何復(fù)雜,同一制品的壁厚必須相同,只有這樣才能滿足制品在生產(chǎn)工藝中的成型和定型(或烘干)的要求。工業(yè)品包裝有時對尺寸,形狀精度要求不算太高,要求具有一定的強度和緩沖性。所以,紙漿模制品工業(yè)包裝很少要求定型,是從成型機下來之后,經(jīng)過烘干機一次性烘干成型。這種烘干方法,由于濕紙坯水分的析出,制品形狀、尺寸均發(fā)生變化,在這方面積累經(jīng)驗數(shù)據(jù)掌握變化規(guī)律,可作為今后模具設(shè)計的依據(jù)。
2.紙漿模制品的生產(chǎn)設(shè)備
據(jù)工藝要求,紙模制品生產(chǎn)用主要設(shè)備有水力碎漿機、配漿池、成型機、烘干機和定型機等。
水力碎漿機的作用是將廢紙板碎解,使其重新變成紙漿,可分立式和臥式兩種。工業(yè)品包裝制品生產(chǎn)線上常用臥式水力碎漿機,其優(yōu)點對紙料纖維只有分散作用,無切斷作用;碎解效率高,碎解時間短,功加消耗少,結(jié)構(gòu)簡單,可處理含較大雜物、金屬雜物的廢紙。
成型機是保證網(wǎng)模進(jìn)行進(jìn)漿、脫水、取下濕紙坯等各種運作過程的機械。其主要結(jié)構(gòu)包括:機架、漿箱、升降氣缸、導(dǎo)柱、上下模板和固定在模板上的氣室(分別與真空系統(tǒng)和空氣壓縮機相通)。紙漿模塑成型機的形式盡管很多,但其成型工藝有兩種:模內(nèi)定量灌漿和模外吸附成型。其原理均是使紙漿通過網(wǎng)模流動,把水濾掉,將纖維截流在網(wǎng)模上,形成濕紙坯。模內(nèi)灌漿方式是通過一定數(shù)量的紙漿來保證制品厚度,而模外吸附是用控制紙漿濃度和吸附時間來保證制品厚度。紙模工業(yè)包裝制品大多是采用往復(fù)式模外吸附成型方式,這種成型機能生產(chǎn)較大面積的制品,適應(yīng)性較強,可以形成自動化生產(chǎn)流水線。
烘干機建議采用燃油爐供熱方式,其烘干結(jié)構(gòu)包括:機頭、機尾、過渡節(jié)、中間加熱節(jié)、燃燒器、引風(fēng)機、傳輸帶和自動控制箱。工作時燃燒爐將柴油霧化后噴到燃燒室進(jìn)行燃燒。
若對制品形狀尺寸要求很嚴(yán)格就需對濕紙坯進(jìn)行定型處理,即將烘干到一定程度的濕紙坯放入定型模具內(nèi)加壓、加熱,使制品在模具內(nèi)干燥成型。定型機實際上就是小型四柱壓力機(液壓或氣壓),稍有不同的是固定在上下壓板的定型模具內(nèi)裝有加熱元件。紙漿模制品定型的三要素是:1壓力,要求投影面積單位壓力為0.4-0.6mpa;2溫度,模腔內(nèi)溫度一般要求在180-200℃;3時間,視制品形狀厚度而決定,一般在30-50秒。實踐中,制品最終厚度大約是成型模具模腔厚度的70%。
三、紙漿模制品生產(chǎn)經(jīng)營中存在的問題與發(fā)展對策
據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計,我國年產(chǎn)彩色電視機約2000萬部,其中出口約400萬部;年產(chǎn)彩色顯像管4000萬只,其中外銷1244萬只,僅這兩項年需耗費發(fā)泡材料2萬噸左右,折算成體積為100萬立方米。盡管其他家電,工業(yè)儀表,機電產(chǎn)品等每年消耗的發(fā)泡塑料材料的數(shù)量很難有一個完全的統(tǒng)計,但無疑是個令人可怕的數(shù)字,用紙漿模制品替代是大勢所趨?梢哉f紙模制品的發(fā)展前景十分看好,但目前在我國的推廣應(yīng)用仍然存在一些問題,現(xiàn)列舉如下:
1.宏觀上缺乏一定的政策引導(dǎo)與調(diào)控,生產(chǎn)與應(yīng)用多為企業(yè)與社會的自發(fā)行為,沒有強制性的政策法規(guī)作保障。相關(guān)的設(shè)備、產(chǎn)品也無正式專項標(biāo)準(zhǔn),使紙模企業(yè)難以成為集團(tuán)化、產(chǎn)業(yè)化、規(guī)范化的優(yōu)勢行業(yè);
2.行業(yè)散、管理亂的問題。紙模產(chǎn)品和設(shè)備生產(chǎn)廠家較多,有200多家企業(yè)涉及到包裝、輕工、化工、機械、電子、軍工、鐵路、交通與教育等多個部門。其中有的缺乏主管部門企業(yè),行業(yè)管理問題模糊無法統(tǒng)一,整個行業(yè)處于松散游離狀態(tài)。實際生產(chǎn)管理經(jīng)營上無章可循,或各行其是。鐵路、輕工、機械、衛(wèi)生以及一些地方政府也相繼出臺了一些標(biāo)準(zhǔn),但無統(tǒng)一性,故缺乏權(quán)威性。同時由于一些標(biāo)準(zhǔn)不太符合行業(yè)特點,使不少企業(yè)對這些似是而非的規(guī)定無所適從,有的各取所需,有的則置之不理。目前的散亂無序狀態(tài)使整個產(chǎn)業(yè)群缺乏創(chuàng)造性和競爭力,制約了產(chǎn)業(yè)發(fā)展;
3.紙模產(chǎn)品種類、結(jié)構(gòu)問題。目前市場上紙模制品品種單一,主要以快餐具、內(nèi)襯包裝為代表,外形亦不像塑料制品那樣品種齊全,結(jié)構(gòu)多樣。外觀色澤表面質(zhì)量均難以和塑料制品全面抗衡。全國從事紙模餐具生產(chǎn)的企業(yè)130余家,年生產(chǎn)能力15億只左右(600ml標(biāo)準(zhǔn)餐具),但虧損超過50%,大多處于半開半停狀態(tài)。1999年快餐具年需求量約接近100億件,EPS餐具占了90%的份額,余下的10%份額還有紙板餐具,淀粉類餐具,可降解塑料餐具與紙模餐具一爭高低。而我國應(yīng)用于包裝上的紙模材料大約只占其總量的不到2%,總生產(chǎn)量不足5000噸,歐美發(fā)達(dá)國家應(yīng)用紙包裝材料已達(dá)其包裝總量的35%以上。我國包裝工業(yè)規(guī)劃,到本世紀(jì)末包裝類紙制品應(yīng)接近1000萬噸(含各類紙板),其產(chǎn)值估算應(yīng)在500億元左右。據(jù)現(xiàn)有生產(chǎn)紙模制品的最大能力測算,產(chǎn)量缺口至少在90%左右。顯然紙模制品的大好前景在于包裝制品的開發(fā),而非餐飲用品;
國內(nèi)市場紙漿模制品生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展對策
2012-12-09 10:14:44 作者: 來源: 評論:0 點擊:
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