3 目前纸浆模塑制品的优点与弱点
3.1 纸浆模塑制品的优点
纸浆模塑件相对于EPS缓冲件有许多显著优点
1)纸浆模塑包装制品的原材料是废纸及各种纤维类材料,来源广泛且容易收集,不会对环境和回收造成障碍,有利于产品出口。而发泡塑料来源于石油产品,资源枯竭与价格问题会越来越严重。
2)纸浆模塑包装制品适用范围广泛,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。纸浆模塑制品可叠堆存入,比发泡塑料占的储存空间小1/2~2/5,运费及仓储费用较小。
3)纸制品防静电性好,发泡塑料磨擦容易产生静电,这对电子产品和家电产品等起到较好的保护作用。
4)塑料制品包装时食品水份不易挥发,易发霉腐烂,而纸制品有透水气性能,从而达到防腐效果。
3.2 纸浆模塑制品的弱点
1)纸浆模塑制品的生产工艺本身弱点。纸浆模塑制品生产质量容易受到各种生产因素的影响,如:
采购原材料若质量不稳定,产品烘干后缩水比率与原设计工艺不相符,打浆浆料配比不当会造成产品破损率高;
同一套水模在不同型号成型机上生产,其产品之间有一定差别,导致后面整型工序时废品率上升;
制作热压整型模具若表面不光洁,砂眼较多,或安装整型模具时,上下模具不平行,整型时摩擦现象严重,易擦碎产品。整型工操作经验不足,整型手法不准确,废品率就高;
成型的湿产品烘干时湿度掌握不好,造成整型废品率高,若烘干产品变形过大,影响整体质量。烘干后的产品若大量积压不及时流转,长时间风干导致产品含水率低,收缩过大,整型时废品率高;
2)原材料还比较单一,急需开发新的原材料来源。纸浆模塑制品需要耗用大量天然林木资源,不利于生态平衡。
3)纸浆模塑制品的生产设备先进性与自动化程度不够。纸浆模塑的设备先进性比起发泡塑料生产设备显得比较落后。如纸浆模塑的自动成型机来说,无论是它的生产效率还是设备的稳定性都比不上发泡塑料生产设备。整条生产线上各工序设备之间的衔接自动化程度较低。生产线对输送、操纵、调度、监测等人工依赖性还比较严重。
4)纸浆模塑制品的成本性能比偏高。与发泡塑料制品比较起来,纸模制品成本居高不下,主要因为:原材料成本高,化学助剂成本高,自动化程度低。纸质包装制品为了达到防水防油目的,还得涂塑或加入各种助剂,这必然增大回收处理难度和增加成本,也影响其固有的降解性能。
5)纸浆模塑制品的结构强度和缓冲性能较差。关于这个问题及改进方法,在作者另外的专题论文中讨论。
4 改进纸浆模塑生产方法探讨
4.1 纸浆模塑制品生产工艺改进方案
期望使用新型制造方法来提高生产工艺自动化先进性,提高其结构性能缓冲特性。以下为以多种纤维材料为原料的2种改进方案。
1)新型纤维类膨化模塑干式制造工艺,如图2所示。
2)新型纤维类发泡模塑制造工艺,如图3所示。
这2种方案工作机理有很大不同,但目的都是改变了传统的纸浆模材料制品的生产方法,使其从传统低效的生产法转向先进高效的自动生产法,将制品的薄壁式实体结构转变为发泡成型多孔式结构。提高结构强度与缓冲性能、减轻劳动强度和改善操作条件、形成生产规模化与自动化、降低生产成本提高生产率。
4.2 新工艺方法所要解决的技术关键
1)进行一系列工艺试验研究,确定具体生产工艺,配制出各种完全环保型的发泡剂、助留剂、黏结剂、增强剂等助剂和原副材料。
2)从改造纤维类模塑制品的成型机理和生产技术着手,改变制品材料内部构造。由全纤维类实体结构向纤维类为基体全环保型发泡材料结构转变,从根本上提高材料的结构强度和缓冲性能。
3)从根本上改变纸浆模塑制品相对于EPS等发泡材料的最大性能劣势,如比重大、脆性大、弹性模数小、回弹性差、缓冲系数小、多次冲击性差、难以做高深度产品、含水量对结构性能影响特别敏感等。
4.3 新生产工艺的社会经济价值分析
4.3.1 对社会协调持续发展和国家环保事业有积极推动作用
新工艺方法主要出发点就是用完全降解的、来源丰富的、成本较低,但性能优良的新型材料替代占有城市垃圾量很大比例、对环境产生污染的发泡塑料包装材料。减少EPS、EPE、EPP等在缓冲包装上的使用,既有利于环境保护,同时也大大节省了国家对不可再生性石油资源的消耗量。新型生产工艺方法研制成功以及推广应用,对于我国实施绿色经济发展战略,保持经济可持续发展、推动机电产品出口贸易的稳定增长具有最直接最积极的意义。
4.3.2 直接经济效益和产业化前景良好
以清洁化生产,提高制品性能和效率为目标,用新型纤维类环保材料对EPS等形成相对竞争和替代优势是完全可能的。纸浆模制品行业因采用新型生产技术方法而将争得更大的市场并获得显著的利益。由于产品包装依附于各类商品经济的发展,而用新型环保缓冲材料替代EPS等发泡塑料制品,几乎涉及所有行业,国家的整个经济都将受益。
4.3.3 扩展对资源的综合利用范围
新型生产工艺用完全新型的原材料处理工艺和制品生产方法代替传统的类似造纸生产等方法,新型生产过程可以大大减少了对环境产生的负面影响。新型制品原料来源十分广泛,除了废纸,还有草本纤维类资源如麻、芦苇、蔗渣、麦草、秸杆等,既可节省保护林业资源,又能为农业生产处理剩余料,创造经济价值。(文/金国斌 徐兰萍)
共有 网友评论