紙漿模塑材料及其在包裝中的應用答辯人：牛蕾班級：包裝工程082班指導老師：姜玉研究背景八十年代中期一次性發(fā)泡塑料食品餐盒在中國悄然興起，大量使用形成嚴重的“白色污染”。發(fā)泡塑料餐盒埋入土壤百年不會腐爛，破壞土壤結構，影響動植物生存和生長，焚燒產(chǎn)生有害氣體。每年國家要花數(shù)億巨資回收，處理費用極高，且聚苯乙烯發(fā)泡材料由于發(fā)泡劑是被禁用的氟利昂，因而也被列人禁止使用的范圍。治理“白色污染”，保護生態(tài)環(huán)境，保護人民的健康，成為時代的呼喚。研究意義紙漿模塑制品是用可完全回收循環(huán)使用的植物纖維漿或廢棄紙品作基礎材料，采用獨特的工藝技術制成的一種廣泛用于各個包裝領域的無污染科技型綠色環(huán)保制品，因而具有強大的生命力和廣闊的應用前景；以紙漿模塑技術生產(chǎn)的餐具制品及工業(yè)包裝制品是非常好的綠色環(huán)保產(chǎn)品，生產(chǎn)、使用、回收處理都無污染，也廣泛應用于工業(yè)產(chǎn)品尤其是電子產(chǎn)品的包裝，紙漿模塑制品正逐步進入商業(yè)活動的主流。第1章緒論§1.1紙漿模塑材料的發(fā)展概況紙漿模塑工業(yè)在一些較發(fā)達的國家已有八十多年的發(fā)展歷史，紙漿模塑工業(yè)已有相當?shù)囊?guī)模，并且發(fā)達國家基本上采用的都是廢紙，由于紙漿模塑包裝的巨大需求量，已使它成為回收紙張的第三大消費行業(yè)。我國的紙漿模塑工業(yè)起步晚，起初靠進口生產(chǎn)線來生產(chǎn)，產(chǎn)品單一，檔次低。后因外企產(chǎn)品要求環(huán)保包裝，紙漿模塑轉(zhuǎn)向了工業(yè)制品的內(nèi)襯防震包裝，隨著進一步發(fā)展，我國又生產(chǎn)了紙漿模塑一次性餐飲具，并且生產(chǎn)工藝、技術和設備都得到較快的發(fā)展。§1.2紙漿模塑材料的發(fā)展特點我國紙漿模塑工業(yè)包裝的發(fā)展有較好經(jīng)濟基礎。包裝生產(chǎn)進入門檻較低，但整體技術要求較高。紙漿模塑工業(yè)包裝項目所需的資金投入較少，設備技術含量較低。用作工業(yè)包裝的紙漿模塑品種繁多，幾何形狀復雜，堆疊打包后的體積較大，長途運輸費用高，不易出現(xiàn)跨地區(qū)競爭。國外紙漿模塑應用領域?qū)拸V,有的甚至已經(jīng)用于銷售包裝方面；在制品原型設計和模具設計上廣泛采用計算機輔助設計方法；模具設計標準化、模塊化，設計時適用面廣、通用性好，模具利用率高，成本低；機器自動化程度非常高，幾乎為完全自動化，節(jié)省能源和勞動力?！?.3紙漿模塑材料的發(fā)展趨勢用高壓壓鑄技術把紙漿模塑壓鑄成型制造紙質(zhì)易拉罐紙漿模塑材料經(jīng)過特殊加工處理制成紙漿模塑阻燃防水包裝盒紙漿模塑制品用于軍火的包裝將納米材料以分子水平(10nm數(shù)量級)或超微粒子的形式分散在造紙漿料中,制備成納米紙漿模塑復合材料一些兒童玩具、戲劇道具，人體模特、工藝品底坯等等也可采用紙漿模塑材料制作，不久前還有刊物報道國外已開始開發(fā)生產(chǎn)紙模家具和紙模(機械)零部件§1.4紙漿模塑行業(yè)存在的問題一、因紙漿模塑制品是利用受力后的結構變形吸收外界能量，減少產(chǎn)品受到的沖擊，所以其幾何形狀非常重要；但國內(nèi)還缺乏對于這方面的研究。二、同時國內(nèi)設備自動化程度不高，設備性能不好，紙漿模塑制品的生產(chǎn)成本高，與國外產(chǎn)品競爭不占優(yōu)勢。三、在制造過程中，制品中存留大量水分；而在干燥過程中能量利用率太低，致使耗費大量的能源，增加了制造成本；四、紙漿模塑企業(yè)對市場調(diào)研不夠，不僅不能引導市場消費，甚至不能滿足市場需要。五、隨著紙漿模塑制品的發(fā)展，我國產(chǎn)品逐漸走向國際市場，但紙漿模塑制品的結構設計、模具設計往往是符合我國國情，不能滿足國外的需求，紙漿模塑制品的系列化、標準化工作進展緩慢，跟不上不斷變化的市場需求。第2章紙漿模塑材料的概述§2.1紙漿模塑材料的概念概念：紙漿模塑包裝是用可完全回收循環(huán)使用的植物纖維漿或廢棄紙品作基礎材料，通過特殊工藝加工生產(chǎn)而成，通過加入不同的助劑，可以使制品具備不同的性能。該制品由于具有良好的防震、防沖擊、防靜電等性能，并且原料來源豐富、產(chǎn)品重量輕、抗壓強度大、可疊堆、倉容低，一經(jīng)問世便很快地在世界發(fā)達國家推廣。紙漿模塑制品從原料、生產(chǎn)工藝到最后的廢棄物的處理方式都是環(huán)保的?！?.2紙紙漿模塑塑材料的分分類按制造方法法分有普通通型與精密密型，普通通型指比較較粗糙的產(chǎn)產(chǎn)品包裝用用紙漿托盤盤類；精密密型指工業(yè)業(yè)用的制品品托盤和一一次性餐具具類。按使用行業(yè)業(yè)分有工業(yè)業(yè)托盤，墊墊層類紙裝裝模塑制品品，農(nóng)用托托盤類紙漿漿模塑制品品，食品餐餐具類及其其他專用托托盤制品。。按具體用途途分有工業(yè)業(yè)產(chǎn)品緩沖沖包裝制品品；水果緩緩沖包裝制制品；禽蛋蛋類緩沖包包裝制品；；其他制品品。§2.3紙漿模塑制制品的性能能特點環(huán)保性防靜電，防防震，可塑塑性和緩沖沖性能好透水透氣防防腐制品占用空空間小適用范圍廣廣性能多元性性§2.4紙漿模塑材材料的性能能的影響因因素結構設計1、平頂圓圓錐體與平平頂楔體幾幾何形狀結結構單元2、緩沖高高度和斜度度3、單元結結構的側壁壁長度原料助劑1、防水劑劑2、防油劑劑其他§2.5紙漿模塑材材料的生產(chǎn)產(chǎn)加工紙漿模塑材材料的生產(chǎn)產(chǎn)過程：原原料→水力力碎漿→漿漿料凈化→→磨漿→配配料→成型型→干燥→→熱壓整形形→消毒→→包裝紙漿模塑制制品制漿工工藝利用原漿紙紙板、廢紙紙、紙箱等等為原料，，通過碎漿漿、磨漿等等工序，使使紙變成纖纖維，懸浮浮于水中形形成紙漿。。漿模塑制品品成型工藝藝A真空空吸漿成型型法：轉(zhuǎn)鼓式、、翻轉(zhuǎn)式、、往復升降降式B注漿漿成型法紙漿模塑制制品干燥工工藝紙漿制品經(jīng)經(jīng)碎漿、成成型后，一一般均含有有較高水份份，需經(jīng)過過干燥工藝藝。紙漿模塑制制品整型工工藝紙漿制品經(jīng)經(jīng)成型、干干燥后，基基本定型，，再用高溫溫及較大壓壓力進行壓壓制，使其其外形整齊齊美觀，達達到更好的的堅韌性，，具有更好好的防震性性能。第3章紙漿模塑緩緩沖襯墊緩緩沖性能研研究靜態(tài)壓縮試試驗緩沖材料的的緩沖特性性，是由其其力一形變變曲線來表表征的。通通過對宏基基筆記本電電腦紙漿模模塑緩沖襯襯墊進行靜靜態(tài)壓縮測測試，分析析其緩沖性性能。試驗設備試驗設備采采用萬能材材料試驗機機，沿高度度方向?qū)埣垵{模制品品進行加壓壓，用計算算機軟件記記錄下紙漿漿模制品的的力一變形形曲線試驗試樣試樣為典型型的四棱臺臺狀結構單單元，幾何何尺寸為32mm××30mm×43mm、材料料厚度為2.0mm。實驗數(shù)據(jù)與與處理結果果實驗測得一一組載荷-行程的曲線線圖應力-應變曲線材料的壓縮縮力一變形形曲線可以以分為三個個階段：a、線彈性性階段，在在這一階段段，隨著載載荷的增加加，試驗樣樣品變形量量也逐漸增增加；b、、屈服階段段，在變形形量達到約約7.5mm時，曲曲線有一個個峰值，此此時是材料料由彈性變變形到塑形形變形的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)折點，而而壓縮力隨隨形變的變變化起伏的程度度很??；c、壓潰階階段，曲線線斜率又急急劇上升，，紙漿模塑塑制品的結結構已經(jīng)被被壓潰。結果分析靜態(tài)緩沖應應力一應變變曲線只選選取了對于于研究其緩緩沖性能有有價值的前前半段數(shù)據(jù)據(jù)進行繪制制。說明在在彈性變形形階段，材材料的應力力應變具有有較好的線線性對應關關系。結語從試驗分析析可以看到到，紙漿模模塑制品與與其他緩沖沖材料一樣樣，也可以以用緩沖特特性曲線對對其緩沖性性能進行描描述；而不不同之處在在于，其結結構比較復復雜多變，，要根據(jù)被被包裝產(chǎn)品品特征來合合理布置各各結構單元元；其緩沖沖是依靠分分布在制品品上的不同同幾何形狀狀和不同位位置分布的的各個凸臺臺，在受載載后多處都都發(fā)生彈塑塑性變形來來實現(xiàn)的；；因而，在在進行紙漿漿模塑制品品設計時，，主要考慮慮的應該是是紙漿模塑塑制品的結結構。第4章紙漿模塑材材料在包裝裝中的應用用§4.1紙漿模塑材材料在包裝裝中的應用用紙漿模塑制制品主要用用作包裝緩緩沖材料和和一次性餐餐具，前者者一般與瓦瓦楞紙箱配配套使用，，便于長途途運輸中作作為防震緩緩沖包裝；；后者主要要用于代替替塑料泡沫沫餐具。1、包裝緩緩沖材料（1）禽禽蛋緩沖包包裝（托盤盤）（2）鮮果類類緩沖包裝裝（托盤））（3）工工業(yè)業(yè)產(chǎn)產(chǎn)品品緩緩沖沖包包裝裝2、、新新鮮鮮食食品品包包裝裝托托盤盤3、農(nóng)農(nóng)用用紙紙漿漿模模塑塑制制品品4、特特種種紙紙漿漿模模塑塑制制品品5、一一次次性性餐餐具具§4.2紙漿漿模模塑塑材材料料應應用用的的前前景景展展望望紙漿漿模模塑塑制制品品(簡簡稱稱為為紙紙模模制制品品)盡盡管管發(fā)發(fā)展展迅迅速速、、應應用用也也越越來來越越廣廣,但但仍仍存存在在一一些些問問題題,有有待待于于研研究究與與創(chuàng)創(chuàng)新新。。紙紙模模制制品品的的發(fā)發(fā)展展主主要要體體現(xiàn)現(xiàn)在在技技術術(工工藝藝)、、材材料料(原原材材料料)利利用用、、設設備備工工序序、、產(chǎn)產(chǎn)品品應應用用范范圍圍等等多多個個方方面面。。1、、紙紙模模制制品品技技術術發(fā)發(fā)展展紙模模制制品品技技術術人人們們正正在在進進行行創(chuàng)創(chuàng)新新和和突突破破的的是是如如何何使使其其輕輕量量化化,工工藝藝簡簡單單化化和和提提高高效效率率與與節(jié)節(jié)能能。。同同時時人人們們還還正正在在加加緊緊尋尋找找整整形形的的成成型型干干燥燥一一體體化化技技術術。。2、紙紙模模制制品品原原材材料料趨趨于于多多樣樣化化（1）植植物物纖纖維維加加原原紙紙漿漿（2）淀淀粉粉類類紙紙模模主主要要是是采采用用各各類類淀淀粉粉作作原原料料通通過過吸吸附附或或注注漿漿成成型型而而制制得得紙紙模模制制品品（3）純純植植物物秸秸稈稈材材料料應應用用迅迅速速（4）雙降解類紙紙模材料（5）另外,還有用豆腐渣渣、甘蔗渣制制取紙模制品品的3、紙模制品品設備趨于高高效多功能經(jīng)過多年的引引進、消化、、創(chuàng)新,紙模模制品生產(chǎn)設設備正趨向于于多功能（一一臺設備能生生產(chǎn)多品種規(guī)規(guī)格的紙模制制品）、高速速高產(chǎn)高效益益、工藝簡化化（減少部分分工序：如如整形或烘烤烤）、體積小小、占地面積積小、結構簡簡單等方向發(fā)發(fā)展。4、特殊處理理并具特殊功功能的紙模制制品將不斷涌涌現(xiàn)隨著社會發(fā)展展與各種產(chǎn)品品的不斷出現(xiàn)現(xiàn),需要各類類特殊功能的的紙模制品,這些特殊殊的紙模制品品需經(jīng)特殊的的方法進行加加工處理而得得。結論論在人類類面臨臨環(huán)境境污染染和資資源匱匱乏的的雙重重壓力力下,紙漿模模塑制制品應應運而而生,紙漿模模塑材材料制制品代代替那那些不不環(huán)保保材料料制品品勢在在必行行，不不可阻阻擋，，但是是好多多的問問題還還沒能能得到到改善善和發(fā)發(fā)展，，因此此紙漿漿模塑塑制品品還沒沒能更更加廣廣泛的的得到到應用用，但但是隨隨著現(xiàn)現(xiàn)在科科技技技術的