（三）模包装制品的结构设计问题

目前纸模包装制品的结构设计仍处于实验设计阶段，主要依赖于设计者的经验。尽管纸模包装制品与发泡塑料包装制品都可用于产品的防震缓冲包装，但包装机理有所不同。发泡塑料的防震缓冲性能主要依靠自身较大的弹性模数；而纸模包装制品的弹性模数较小，其防震缓冲性能在很大程度上取决自身合理的结构。纸模包装制品结构设计的基本要求是，在保证成型过程能顺利进行的前提下，使其有较高的整体强度和良好的防震缓冲性能，根据纸模包装制品的要求和生产特点，在其结构设计方面应主要注意下列问题：

1. 确定合适的固定支撑面

    纸模包装制品的表面形状、尺寸的设计主要依据被包装产品的要求、外形尺寸和外包装物(如纸箱等)的内部尺寸。为使被包装产品在外包装物内能够良好的固定，不致在搬动运输过程中发生窜动，纸模包装制品与被包装产品之间应有足够的固定支撑面，其具体面积的大小应与被包装产品的尺寸和重量相适应。

2. 空腔和加强筋的设置

    在纸模包装制品上设置空腔是非常重要的。在包装物受到冲击作用时，空腔的存在可吸收一定的冲击能使其防震缓冲性能得到保证。同时，空腔的存在也使纸模包装制品的重量减小、原料消耗降低。设置空腔时要充分注意纸模包装制品的结构合理性，避免因结构太复杂而造成模具制造麻烦和成型时脱模转移困难。在多数情况下，纸模包装制品都采用低浓真空吸附成型工艺，其绝对厚度一般不能超过5mm，对用于较重产品包装的纸模包装制品，为保证其整体静压强度，应在其合适部位上增设一定数量的加强筋。

3.纸模包装制品的局部结构处理

    纸模包装制品成型时浆料的浓度较低(一般在1％以下)，纤维易产生沿垂直方向的流动，造成局部的纤维絮聚现象，在纸模的垂直方向设置1～2°的斜度，可有效地减小和消除这种缺陷。同时此斜度的设置也有利于湿纸模的脱模和转移。在纸模包装制品的各拐角处，都应采用适当的圆弧过渡，尽量避免直角或锐角相接，以消除这些部位因产生应力集中现象而造成的局部损坏。

（四）纸模包装制品的干燥问题

    在纸模包装制品的生产实践中，每kg成品通过干燥过程要脱除大约3.5～4kg水份，因而，干燥过程的生产成本在纸模包装制品的生产中占有较大的比重，提高干燥效率是增加纸模包装制品生产效益的一个关键措施。目前国内纸模包装制品都采用热空气对流干燥方式，普遍存在着干燥效率低的问题。提高干燥效率，主要应从改善干燥设备状况和控制合理的干燥工艺条件等两方面着手。干燥设备本身要有良好的保温层以减少热量损失，并保证其内部各部位的温度均匀一致。热空气的温度、湿度和流速(流量)是干燥过程中的三大工艺参数，必须进行合理的控制。通常热空气的温度一般要控制在110～120℃以下，过高的温度虽然在一定条件下可使干燥效率提高，但会使植物纤维发生热降解，并使纸模包装制品产生过量的收缩变形。干燥设备内的湿度对干燥过程影响很大，热空气作为水份载体，要将从湿纸模中不断蒸发出来的水份吸纳排走，其推动力为热空气与湿纸模的水份浓度差。干燥设备内的热空气维持较低的湿度，对提高干燥效率是十分有利的。一般通过新鲜热空气的不断补充和废热空气的及时排除，使干燥设备内的热空气保持基本恒定的湿度。有时为提高热能的利用率，排除的废热空气要进行部分循环，应根据干燥设备内的湿度要求，严格控制好废热空气的循环量，这一点必须引起足够的注意。在干燥过程中，要求有足够的热空气均匀地吹向纸模制品的表面，应对进入干燥设备内热空气的流速进行合理的控制，热空气的流速过高，会使干燥系统的动力消耗增加；流速过低，则会使干燥效率降低，通常热空气的流速应保持在5m/s左右。

    尽管加强干燥过程中的工艺控制，可使纸模包装制品的干燥效率得到一定的提高，但从总体上来看，目前国内纸模包装制品生产中采用的干燥设备和干燥方式相对来讲还是比较落后的，突出的问题是干燥效率低、设备系统庞大和运行成本高。远红外干燥和微波干燥与传统的热空气干燥方式相比，具有十分明显的优势，其干燥效率高、干燥后纸模包装制品的收缩变形小。今后应重点加强这方面的科研工作，研制适合于纸模包装制品干燥生产的设备和开发相应的干燥工艺技术，这对于提高纸模包装制品生产的技术水平和降低生产成本无疑是十分有利的。

     从目前实际应用和模拟试验结果来表明，纸模包装制品至少能大量用于下列行业或领域

　　1、食（药）品包装。除了快餐用具，许多药品、食用半成品、熟食品及方便食品均可使用纸模包装，譬如净菜托盘、方便面碗等，不仅干净卫生而且使用方便，又可回收再生利用，十分符合环境保护和人体健康要求，这在国际餐饮业界已是比较通行的做法。

　　2、种植育苗。此前已有多家企业小批量生产一些种植育苗用纸钵供园林部门使用，该产品最大优点是培植幼苗无需二次移植，种子出苗后可连苗带钵一起移栽（钵体可自行降解），省工省时且成活率高，在园林绿化和庭园种植中应用前景很好，若在山地沙漠等自然条件较差的地域配合造林植树其效果将更加突出。

　　3、医用器具。传统医用器具在使用上的最大问题是消毒不彻底容易形成交叉感染，若改用一次性的各型纸模托盘、痰盂、便盆、体垫、夹板等不仅可免去消毒环节节省人工，而且其废弃物可直接焚烧，并无毒副作用。况且纸模器具价格适中医疗双方都易接受，能给医疗护理工作带来许多方便。

　　4、电器衬垫。通常情况下我国的电器产品均采用发泡塑料作内衬，但时下国外已拒绝此类包装物进口，迫使我们的内衬包装尽快走上"以纸代塑"的道路。不过使用纸模材料作衬垫，是样具有可塑性好缓冲力强的优点，其生产工艺简练又无污染环境之虞，而且产品适应性强生产潜力很大。

　　5、易碎品隔垫。玻璃、陶瓷制品以及禽蛋类等易碎品的隔垫以往多用纸屑和草类替代，既不规范又不卫生，防减震效果也难如人意。纸模隔垫制作简易，成型后整齐划一，便于包装且缓冲减震能力强。由于此产品对原料工艺要求均不高，生产成本易于控制，适合大规模生产和应用。

　　6、军火包装。军火制品怕冲撞，怕静电，怕潮湿，怕锈蚀，包装运输储存均要求万分谨慎。而纸模材料可制作成中性物质，且缓冲力好可塑性强，可防潮防锈防静电，加上专用助剂后其性能还可扩展，使用中安全系数大，用于弹药、炸药、火药及枪械等物品的包装内衬，能够提高军品包装水平，大大减少军火管理上的危险和损失。

    其它诸如一些儿童玩具、戏剧道具、人体模特、工艺品底坯等等也可采用纸模材料制作，不久前还有刊物报道国外已开始开发生产纸模家具和纸模（机械）零部件。我们应该相信，纸模包装制品因其对环境友好的材料特性，极有可能在近期内得到多方关注，从而获得支持和发展的后续力量。        



作者/   朱 江