隨著人們環(huán)境保護意識的增強，泡沫塑料制品越來越受到限制，泡沫塑料一次性快餐具已經(jīng)禁止生產(chǎn)和銷售，而用作工業(yè)內(nèi)包裝的泡沫塑料制品也成為我國商品邁出國門的一大障礙。“以紙代塑”已經(jīng)列入我國包裝行業(yè)“九五規(guī)劃”，大力開發(fā)應用紙基材料’ 包括紙模制品( 包裝物正是包裝工業(yè)落實“九五規(guī)劃”的一個重點。紙，作為包裝材料歷史已經(jīng)很久遠了，但是由于其可塑性差和較小的延伸率，傳統(tǒng)的紙制品都是采用折疊方式成形來適應包裝需求，如各種瓦楞紙、蜂窩紙、紙箱、紙袋、紙筒等。紙漿模塑制品是紙質(zhì)包裝家族中的后起之秀，它源于造紙，并且有獨自的優(yōu)勢和個性。紙漿模塑制品除了具有一般紙制品的強度和韌性之外，還可以根據(jù)要求制成各種形狀來適應被包裝物對包裝的承載、定位和緩沖的要求，完全可以取代泡沫塑料進入包裝行列。
一、紙漿模塑制品的基本生產(chǎn)過程
紙漿模塑產(chǎn)品的基料、助劑與紙相同，工藝也很接近，只不過紙漿模塑制品是在網(wǎng)模上成形的。
當紙漿通過網(wǎng)模時，纖維被網(wǎng)模截留，水被濾掉，按網(wǎng)模形狀成形，紙漿纖維靠纖維間氫鍵結合形成濕紙坯。濕紙坯再經(jīng)過烘干或熱定形，最后成為紙漿模塑制品。這就是紙漿模塑制品成形的基本過程。
二、紙漿模塑模具特征
紙漿模塑是利用模具在紙漿狀態(tài)塑造紙制品，因此，模具是紙漿模塑技術的關鍵。
利用紙漿模塑生產(chǎn)一次性快餐具，由于制品只有盒、碗和盤子，形狀比較簡單，有一定的通用性。紙漿模塑用在工業(yè)內(nèi)包裝上和其他方面時，制品都比較大，形狀非常復雜，而且一款一式都是“對號入座”，沒有通用性，模具設計制造就要伴隨始終。
紙漿模塑制品成形時與在模腔內(nèi)成形的橡膠和塑料制品大不相同，紙漿模塑制品成形時使用的漿料是一種只含10%左右纖維的水溶液，必須保證大部分的水流掉，所以紙漿模塑制品成形模具必須是網(wǎng)模。
紙漿模塑制品成形是將漿料中大量的水排掉的連續(xù)過程，紙制品在網(wǎng)模上形成一定厚度有個沉積過程，這樣制品成形必須是在單一的凸或凹的網(wǎng)模的表面上成形；紙漿模塑制品成形過程同時也是一個過濾過程，隨著厚度增加而過濾性能降低，厚度形成速度降低，所以制品形成時各處壁厚是在同步進行的。不管制品形狀如何復雜，其各處壁厚都是一致的。紙漿模塑制品成形之后是個含水量在70-75%的濕紙坯，因為使?jié){料推向網(wǎng)模濾過時的動力是真空度，最大的力量不超過一個大氣壓。
初成形的濕紙坯吸附在網(wǎng)模上，濕強度很低，必須靠另外一個與之對應的凸或凹模合模之后，使?jié)窦埮髦糜诤夏：蟮哪Ｇ粌?nèi)，用氣壓使之轉(zhuǎn)移，紙漿模塑制品是在單一的凸或凹模上成形，又在合模后的模腔內(nèi)轉(zhuǎn)移。由于紙漿模塑成形的這些特殊性，增大了制品設計和模具設計的難度。
三、紙漿模塑制品設計
紙漿模塑制品設計不僅僅是結構裝備器材上的設計，其制品的許多性能由原材料、助劑、填料和生產(chǎn)工藝所決定。因此，紙漿模塑制品設計是一項工藝和結構綜合性技術。
1 一些基本要求
除紙類產(chǎn)品的一般物理強度等要求外，還應根據(jù)制品的不同用途，從工藝和結構設計上，重視以下幾項性能，以滿足特定的使用要求。
(1)吸附性：紙漿模塑制品的憎液性能，包括對水、油、油墨等液體的吸收性能，這對紙餐具是特別重要的。
(2)制品外觀質(zhì)量：用肉眼可以觀察到制品外觀的缺陷，這些缺陷包括塵埃、孔洞、皺折、筋道、網(wǎng)印、斑點、漿疙瘩、魚鱗斑、裂口、卷邊、凹陷、色澤不一致等不美觀的外表。
(3) 制品精度：是指制品的尺寸、形狀和位置與設計要求之間的誤差。紙漿模塑制品精度按目前的制造方法，只能達到國家標準"& 級以下。
2 結構設計要點
紙漿模塑制品除了有紙制品的強度和韌性之外，還可以根據(jù)使用功能要求制成各種復雜形狀。用作一次性快餐具時，形狀比較簡單，強度要求也不算高。用作工業(yè)內(nèi)包裝時，其形狀就很復雜，它必須滿足工業(yè)內(nèi)包裝的三大要求：一是定位要求。包裝制品必須能保證被包裝物品在包裝箱內(nèi)有固定位置，要求包裝制品與被包裝物品之間形狀同步，接觸貼切，尺寸準確。二是緩沖要求。制品整體要有一定的韌性和柔性，表面還應該有些松軟，與被包裝物品接觸摩擦時不能損傷被包裝物品表面光澤，能消除包裝物品在搬運中受到碰撞、振動時產(chǎn)生的沖擊。三是承載。要求制品有一定的強度和剛性來支撐被包裝物和承受外界壓力。為了滿足制品上述功能要求，除了選擇適當?shù)脑牧?、助劑和生產(chǎn)工藝之外，更重要的是結構設計。
(1)功能性結構：
紙漿模塑制品成形工藝特點決定了同一個制品只能有一個厚度，為了適應功能要求，在調(diào)整強度和緩沖性時可利用形腔和立筋，形腔可以增加制品整體的彈性和柔性，立筋可增加制品強度和剛性。在比較大的平面，承載能力要求高時，可以將此處設計成瓦楞形或蜂窩形。
(2)工藝性結構：由于紙漿模塑制
品成形初期是個濕紙坯，在生產(chǎn)過程中，水要逐步析出，制品形狀、位置和尺寸都會發(fā)生較大變化，在制品的同一個平面、同一個方向的不同位置，制品的收縮總量不同，這時制品就要發(fā)生翹曲或扭轉(zhuǎn)變形。為了調(diào)整這種變形，只有采取結構形狀進行平衡。這種用來調(diào)整收縮變形的結構形狀稱作制品的工藝性結構。
(3)與結構相關的參數(shù)確定原則：
脫模斜度。紙漿模塑制品在成形過程中，濕紙坯緊扣在模具上，而且紙漿纖維還會鑲嵌在網(wǎng)模的網(wǎng)孔中，為了便于使?jié)窦埮鬓D(zhuǎn)移，與脫模方向平行的制品表面都應該有個合理的脫模斜度。斜度過小則脫模困難，會造成制品表面拉痕或破裂；斜度過大將降低制品尺寸精度，影響包裝功能。
制品壁厚。根據(jù)使用條件和漿料種類來確定制品壁厚，壁厚是影響制品強度的重要因素。制品壁厚的增加不單純是增加原材料消耗，而且在吸附成形時壁厚決定了生產(chǎn)效率，增加壁厚還會增加烘干能耗和使制品產(chǎn)生凹陷、縮孔和夾心等質(zhì)量缺陷。所以在滿足制品強度情況下應盡量降低壁厚。在采用吸附成形時壁厚范圍在0.5-6mm之間，在采用壓制成形時壁厚在3-20mm之間。
過渡圓角。紙漿模塑制品的內(nèi)外表面轉(zhuǎn)角處、立筋與主體聯(lián)接處和立筋的終端都必須用圓角過渡，避免直棱直角。圓角過渡有利于模具制造和附網(wǎng)，有利于濕紙坯轉(zhuǎn)移時脫模，有利于漿料在吸附成形時的流動，有利于減小應力集中。
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