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紙餐具生產(chǎn)工藝

2010/9/26 6:26:08 人評(píng)論

—、“白色污染”的由來(lái)

  眾所周知,像一次性快餐飯盒之類的塑料制品都是由石油化工副產(chǎn)品生產(chǎn)的聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等制成的。它們不易回收,且在自然界中的降解周期是200-400年,若掩埋在土壤中,將大大地影響土地的透酸性,妨礙農(nóng)作物生長(zhǎng),被牲畜誤吃,輕者消化系統(tǒng)得病,重者死亡;若焚燒,則釋放出大量有毒有害氣體。由于大量使用,日積月累,這些廢棄物造成了日趨嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境污染,并且以愈來(lái)愈快的速度增長(zhǎng),已經(jīng)成為一種“白色污染”和全球性的公害,正在困擾著我國(guó)和全世界。

  我國(guó)鐵路列車上70年代以前使用鋁飯盒,清洗工作量大,衛(wèi)生不能保證。1987年以前,使用較粗陋的硬紙板,內(nèi)襯一層塑料薄膜,用釘書(shū)訂裝訂成紙餐盒,又達(dá)不到保溫,防油、防滲漏的基本要求,顯然不適用。80年代初期,鐵路部門(mén)從畫(huà)外引進(jìn)了第一條高發(fā)泡聚苯乙烯塑料快餐盒生產(chǎn)線,生產(chǎn)一次性餐盒,具有價(jià)廉、方便、衛(wèi)生、保溫、防油、防滲漏等功能。一經(jīng)面世,風(fēng)靡一時(shí),很快普及到鐵路列車和快餐上。可是人們很快發(fā)現(xiàn)高發(fā)泡塑料快餐盒回收困難,無(wú)論掩埋或焚化都對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。

  據(jù)有關(guān)方面調(diào)查,上海市年用一次性快餐盒約2億個(gè),鐵路部門(mén)4億多個(gè),大連、天津街道飲食攤位一天用塑料碗盤(pán)上萬(wàn)個(gè),沈陽(yáng)市和平區(qū)的一些小飯館和飲食推點(diǎn)年用盤(pán)達(dá)2億多個(gè)。衛(wèi)生防疫調(diào)查全鐵路旅客列車年產(chǎn)垃圾總量為14.6萬(wàn)噸,由客運(yùn)部門(mén)年收集處理垃圾占總量35%,其余55%被遺棄鐵路沿線兩側(cè),平均每100米線路竟達(dá)120只。歷屆人大會(huì)議對(duì)鐵道部都提出嚴(yán)肅的批評(píng),經(jīng)國(guó)家科研單位對(duì)塑料快餐盒回收處理和可降解餐盒的研究,到目前為止,已開(kāi)發(fā)出13種餐盒(紙餐盒5種,可降解餐盒8種),主要是聚丙烯降解餐盒、聚苯乙烯雙降解餐盒、淀粉添加型聚苯乙烯雙降解餐盒和紙漿模塑餐盒。其中聚苯乙烯雙降解餐盒各項(xiàng)指標(biāo)良好,工藝簡(jiǎn)單,產(chǎn)量大,價(jià)格便宜,但缺乏回收價(jià)值,可降解效果不理想。而可降解發(fā)泡塑料餐盒與非降解塑料餐盒的外觀無(wú)多大區(qū)別,非降解餐盒會(huì)以假亂真混入市場(chǎng)。因此選擇紙漿原料取代塑料制作一次性快餐盒和其他餐具,可消除白色污染,提高飲食行業(yè)衛(wèi)生檔次,減少傳染病源,保障人們身體健康。

  二、“綠色包裝”的興起

  如何控制和消除這種“白色污染”,目前已成為全球性的環(huán)境保護(hù)研究的熱門(mén)課題。為此,許多發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)早在幾年前就已經(jīng)頒布法令和法規(guī),禁止使用塑料制品包裝食品,并開(kāi)始研究替代物。日本、美國(guó)、奧地利、意大利以及我國(guó)臺(tái)灣省的科技人員已經(jīng)研究開(kāi)發(fā)出了一些無(wú)毒、無(wú)害、可完全降解或可成為再生資源的新型包裝材料,并生產(chǎn)出了被譽(yù)為“綠色包裝”的紙質(zhì)餐具以及可食性餐具、植物材料制成的餐具和淀粉為主要成份的可降解餐具。國(guó)外普遍使用的最大量的替代物是:紙質(zhì)餐具。

  1.植物材料制成的餐具

  這種由淀粉和糧食外殼以及稻麥桿、玉米桿、蔗渣等植物材料制作的快餐食具,用先后可完全溶解,且無(wú)毒無(wú)害、無(wú)致癌物質(zhì),不但可在自然環(huán)境中腐爛,還可作為有機(jī)肥料和牲畜食用的飼料,對(duì)環(huán)境沒(méi)有任何污染。但該項(xiàng)研究還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)。

  2.淀粉為主要成份的可降解餐具按所用降解劑的不同,又可分為生物降解餐具和光.生物雙降解餐具兩種。

  生物降解餐具是在聚乙烯和聚苯乙烯材料中以助劑相配合,且混一定量的普通淀粉制成。這種餐具丟棄后,在自然條件下被環(huán)境消納可實(shí)現(xiàn)三級(jí)降解:一是被微生物吞噬降解;二是被低等動(dòng)物、昆蟲(chóng)等吞食;三是受自氧化劑作用裂損、起層、脫落直至碎化、粉化、消失,整個(gè)降解過(guò)程大約需要300天左右的時(shí)間。

  光—生物雙降解餐具是在聚丙烯材料中加入50%以上的淀粉,10%的光熱電催降劑,而聚烴類物質(zhì)不足40%所制成。用這種材料制成的餐盒使用后,其中的淀粉數(shù)月內(nèi)自然分解,余下的聚烴類物質(zhì)在光、熱、電催降劑作用下一年內(nèi)可分解成水和二氧化碳,分解率可達(dá)100%。

  由于以淀粉為主要成分的可降解餐具中的淀粉和助劑與聚烴類物質(zhì)并沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)變化,因此,其塑料的性質(zhì)并沒(méi)有改變。與普通的泡沫塑料快餐盒的區(qū)別僅僅在于借助淀粉的作用使其碎化。所以,國(guó)外只是將這種降解塑料用于農(nóng)用地膜、垃圾及其它非食用物品等的包裝。再者,可降解餐具的外觀形式和現(xiàn)有的泡沫塑料餐盒一樣,容易造成以假亂真,從而給管理和監(jiān)督上造成困難。

  3.紙質(zhì)餐具

  紙質(zhì)餐具按其制作方法的不同,也可分為紙漿模塑餐具和紙板淋膜餐具。紙漿模塑餐具是以純天然植物和紙漿纖維為原料制成的。具有外觀可塑性強(qiáng),原材料來(lái)源廣(草漿、木漿、竹漿、葦漿等),生產(chǎn)成本低等特點(diǎn),其最大的特點(diǎn)是可以根據(jù)不同消費(fèi)層次確定選擇相應(yīng)的原材料和加工工藝:供出口和高級(jí)賓館使用的高檔餐具可以用進(jìn)口高級(jí)木漿生產(chǎn),一般消費(fèi)的中檔餐具可用普通木漿,而大量使用的普通快餐具則可用蘆葦漿、白紙邊等。

  紙板淋膜餐具是在紙板的表面淋膜一層無(wú)毒無(wú)害的PF后壓制成型,該產(chǎn)品是目前新開(kāi)發(fā)的各種餐具中質(zhì)量最好的,而且它還具有其它各種餐具所沒(méi)有的獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)——餐具外觀表面的可印刷性。

  紙質(zhì)餐具由于其本身具有可回收再利用的價(jià)值,能進(jìn)行再資源化;易降解回歸自然,若廢棄在大自然中,7~15天內(nèi)就能完全降解為無(wú)害腐質(zhì)物質(zhì),而且在降解過(guò)程中沒(méi)有任何有毒有害物質(zhì)殘留在大自然中;外觀精美以及價(jià)格相對(duì)合理等諸多優(yōu)點(diǎn),是世界上公認(rèn)的“綠色包裝”,其性能是其它材料所難以比擬的,國(guó)外目前普遍使用的紙質(zhì)餐具是紙漿模塑餐具和紙板淋膜餐盒。

  

項(xiàng)目
紙板淋膜餐具
紙漿模餐具
可降解塑料餐具
原料
白紙板
紙漿纖維
塑料
衛(wèi)生指標(biāo)
符合美國(guó)FDA標(biāo)準(zhǔn)
符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)
一般
厚度
0.5mm
0.8mm
0.8mm
體積
400~700㎝3
400~600㎝3
400~700㎝3
強(qiáng)度
1kg/㎝2
0.8kg/㎝2
0.8kg/㎝2
耐沸水
140~160℃
80~100℃
100℃
印刷效果
精美
無(wú)
無(wú)
檔次
高檔
中低檔
低檔
配餐方法
較好
較好
降解時(shí)間
14周
32周
50周
回收利用
造紙?jiān)?/DIV>
造紙?jiān)?/DIV>
無(wú)
公害垃圾
無(wú)
無(wú)
環(huán)境效益
最好
較好
一般
國(guó)外市場(chǎng)
大力推行
一般
無(wú)
國(guó)內(nèi)市場(chǎng)
大力推行
扶持
扶持

 

  三、紙質(zhì)餐具的生產(chǎn)

  本文所介紹的紙質(zhì)餐具的生產(chǎn)主要是指紙漿模塑餐具和白紙板淋膜FF的餐盒。

  1.產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

  作為紙質(zhì)餐具和其它各種餐具一樣,其產(chǎn)品質(zhì)量的前提條件是必須符合g出1580《食品包裝用原紙衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中理化指標(biāo)的規(guī)定見(jiàn)下表:

食品包裝用原紙衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)
項(xiàng)目
鉛(以Pb計(jì))
mg/kg
砷(以As計(jì))
mg/kg
熒光性物質(zhì)
254nm及365nm
脫色試驗(yàn)
(水、正乙烷)
指標(biāo)
≤5.0
≤1.0
合格
陰性

成品通用技術(shù)指標(biāo)
項(xiàng)目名稱
試驗(yàn)條件
技術(shù)指標(biāo)
物理
指標(biāo)
容積 ㎝3 / 個(gè)
 
≥600
耐溫性能
>80℃,30min
無(wú)變形、無(wú)滲、漏
負(fù)重性能
3kg
高度變化≤5%
盒蓋對(duì)折性能
20次
無(wú)裂斷
微生物檢驗(yàn):發(fā)酵法(個(gè) / 100㎝2 )
大腸菌群<3
紙片法(每50㎝2)
大腸菌群不得檢出
毒理檢驗(yàn)
LD50>10g / kg ,致突變?cè)囼?yàn)陰性

  2.不能含有熒光增白劑等有毒有害物質(zhì)。其次是必須滿足使用過(guò)程中的性能要求和通用技術(shù)指標(biāo),即產(chǎn)品的防水防油性能應(yīng)保證在一定的溫度和一定的時(shí)間內(nèi)不發(fā)生液體的滲透現(xiàn)象;作為紙容器所應(yīng)該具有的在一定數(shù)量的堆疊下不發(fā)生嚴(yán)重的變形,同時(shí)還有微生物檢驗(yàn)及毒理檢驗(yàn)等符合要求。

  3.紙漿模制品的生產(chǎn)

  紙模制品具有良好的通氣性、柔軟件、剛性和強(qiáng)度,生產(chǎn)完全無(wú)毒,無(wú)污染,原料來(lái)源廣,并可反復(fù)回收利用。不能回收部分很快自然降解,能增加土壤肥力,不構(gòu)成環(huán)境威脅,焚燒時(shí)也無(wú)毒氣逸出,不污染大氣。在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家,以紙代塑是包裝行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。目前我國(guó)紙漿模塑成型有真空成型和注塑成型兩大類,其中注塑成型法使用較少,而真空成型法最普及。已設(shè)計(jì)出各種規(guī)格快餐盒設(shè)備和模具,只要更換模具還可生產(chǎn)蛋、酒瓶、水果托盤(pán)和異形緩沖材襯托物??觳秃谐尚蛢?nèi)外表面光潔,傾入80℃的熱水熱油后,維持6小時(shí)不軟化、不滲漏,可作快餐裝冷飲冷食和傳統(tǒng)盛裝熱飲熱食之用。紙漿真空壓模成型,制造工藝簡(jiǎn)單,易于操作,紙漿模塑設(shè)備經(jīng)過(guò)12年的消化和發(fā)展,已全部國(guó)產(chǎn)化,每條生產(chǎn)線年產(chǎn)紙模快餐盒900萬(wàn)件。目前紙漿模塑行業(yè)已初具規(guī)模,在產(chǎn)品質(zhì)量上有較大的提高 不僅能滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要,而且還出口俄羅斯、烏克蘭、哈薩克斯坦、新加坡、菲律賓、馬來(lái)西亞等國(guó)家和地區(qū),在國(guó)內(nèi)推廣的有遼寧、江蘇、廣東、四川、北京和汕頭等省市。

  紙模快餐盒使用原料為100%漂白葦漿或漂白麥草漿或盯比適當(dāng)?shù)钠啄緷{,經(jīng)水力碎漿機(jī)離解后,添加防水、防油、耐溫助劑,并經(jīng)篩選除砂凈化,泵入成型機(jī)模壓成型,熱風(fēng)干燥和經(jīng)熱壓光成快餐盒。紙漿模塑快餐盒生產(chǎn)線共分下列幾個(gè)主要部分。

  3.1制漿系統(tǒng)部分

  使用制作快餐盒的紙漿與添加化學(xué)助劑,必須無(wú)毒無(wú)害,并由取得衛(wèi)主許可證的廠家供貨,符合g3—1680食品包裝紙衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求。制漿系統(tǒng)主要使用2立方米水力碎漿機(jī)和盤(pán)磨機(jī)以打散漿板和白紙邊。水力碎漿機(jī)處理干漿板,每次處理時(shí)間15~30分鐘,處理漿量130千克,因草漿纖維短,干漿板較挺硬,經(jīng)水力碎漿機(jī)離解后,漿料還有纖維團(tuán)和小片,必須用盤(pán)磨機(jī)再疏解分散。

  3.2化工系統(tǒng)部分

  制備化學(xué)助劑需要設(shè)備有1立方米反應(yīng)鍋1臺(tái),熱水槽和藥液槽各1個(gè)。防油劑與水的比例為1:1,二者混合后加熱到100℃后,再用80℃的熱水稀釋到2%濃度后加入漿池中,然后將防水助劑稀釋到1%濃度亦加入此漿池內(nèi),以供成型機(jī)使用。

  目前使用無(wú)毒無(wú)害的防油劑有石蠟硬脂酸銨化合物、氯氟碳化合物、碳氟化合物、氯磺化聚乙烯、聚偏氯乙烯等。前三種可直接加入漿中,亦可用于涂市,后兩種只適用于涂布。一般使用的無(wú)毒無(wú)害防水助劑有分散松香膠、表氯醇聚酸胺環(huán)氧樹(shù)脂。前者有抗水作用,但不能防止紙盒不軟化,后者有提高濕強(qiáng)度作用,兩者可同流程分別加入,前者需要加礬。

  3.3模壓成型系統(tǒng)部分

  模壓系統(tǒng)的主機(jī)系往復(fù)式PM-2型成型機(jī),配用ZBK—11型羅茨真空泵和壓縮機(jī)各一臺(tái)。成型機(jī)上的模具可根據(jù)不同用途更換。成型機(jī)模具內(nèi)的紙漿是由泵注入,借羅茨真空泵的真空產(chǎn)生吸模作用,使紙漿在模具中脫水達(dá)到一定干度而成形,并自動(dòng)脫模轉(zhuǎn)移到接料盤(pán),送到熱風(fēng)隧道干燥器干燥。由真空泵抽出成型機(jī)的白水和成型機(jī)溢流出的漿料均進(jìn)回漿池,用泵抽入水力碎漿機(jī)混合箱循環(huán)使用。

  3.4干煤系統(tǒng)部分

  熱風(fēng)干燥隧道,其內(nèi)壁涂刷耐溫防熔漆,再用石棉片或玻璃棉保溫,以減少熱損失。加熱干燥使用蒸汽翅片加熱器加熱空氣,溫度最高可達(dá)150℃,以熱風(fēng)強(qiáng)制循環(huán)干燥,干燥溫度保持105℃左右,傳動(dòng)方式為鏈條傳動(dòng)。

  3.5壓光系統(tǒng)部分

  壓光機(jī)與一般的壓光機(jī)不同,其結(jié)構(gòu)為框板式加熱設(shè)備。主機(jī)由電控、蒸汽管路、液壓動(dòng)力和主機(jī)本體4部分組成。主機(jī)本體是由上橫梁側(cè)板、蒸汽加熱板、工作臺(tái)和下橫梁油壓缸活塞組成。電控部分由配電盤(pán)、電氣元件和電氣箱組成。液壓動(dòng)力部分由兩個(gè)油泵、閥以及壓力表、管路等組成。蒸汽管路部分由蒸汽營(yíng)和金屬軟管組成。熱壓光最大作用是增加紙??觳秃袃?nèi)、餐表面的修飾作用,提高緊密性和光潔度,改迸紙模餐盒的外觀。篩漿機(jī)、除砂器采用高濃型,只在混合箱加入回漿池的白水。因每噸成品耗水20米,只有化工系統(tǒng)部分加入稀釋熱水。

  生產(chǎn)工藝流程如下圖所示:

  漿板→水力碎漿機(jī)→泵→盤(pán)磨機(jī)→漿池→泵一混合箱→篩漿機(jī)→成漿池→泵→除砂器→成型機(jī)→干燥隧道→熱壓機(jī)→包裝入庫(kù)真空泵→回漿池

  紙漿模制品是以紙漿為原料生產(chǎn)的一種新型包裝材料,廣泛用于各類產(chǎn)品的內(nèi)包裝。紙漿模制品的生產(chǎn)過(guò)程分為漿料處理、真空成形和熱能干燥等三個(gè)工序,干燥過(guò)程的能量消耗在整個(gè)生產(chǎn)成本中占有很大的比重。如何合理地確定干燥工藝條件,降低能耗,是提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的一個(gè)關(guān)鍵同題。在紙漿模制品干燥的有關(guān)問(wèn)題作以下的介紹。

  3.6紙漿模制品的干燥方法及干燥機(jī)理

  目前國(guó)內(nèi)的紙漿模制品絕大多數(shù)都采用熱空氣干燥法,在特定的干燥設(shè)備內(nèi)在熱空氣作為干燥介質(zhì)對(duì)紙漿模制品進(jìn)行干燥。熱空氣主要由兩種方式取得,一種是利用熱風(fēng)爐燃燒直接產(chǎn)生熱空氣;另一種是利用蒸汽通過(guò)熱交換器與空氣進(jìn)行熱交換產(chǎn)生熱空氣。紙漿模制品干燥過(guò)程采用的設(shè)備主要有干燥箱、隧道式干燥器和鏈?zhǔn)礁稍餀C(jī)等。無(wú)論采用哪一種干燥設(shè)備,其干燥機(jī)理是基本相回的。

  由紙漿為主要組分的濕紙模毛坯,是內(nèi)部具有毛細(xì)管結(jié)構(gòu)的多孔隙物體。水分存在于纖維的表面和纖維毛細(xì)管的孔隙之間。用于產(chǎn)品內(nèi)包裝的紙漿模制品,一般要求具有良好的動(dòng)態(tài)緩沖性能,其中的水分不能用機(jī)械壓榨的方式除去,先全需要以干燥方式予以脫除。因此,與常規(guī)的紙頁(yè)干燥過(guò)程相比,紙漿模制品的干燥強(qiáng)度很大。熱空氣一方面作為熱源為去除水分提供能量;另一方面又作為水分載體,將不斷蒸發(fā)出來(lái)的水分帶走。濕紙模毛坯中的水分是依靠水分的內(nèi)擴(kuò)散和外擴(kuò)散,所謂內(nèi)擴(kuò)散是指水分在濕紙模毛坯中由內(nèi)部向表面的遷移過(guò)程;外擴(kuò)散則是指水分從其表面蒸發(fā)后被帶走的過(guò)程。紙漿模制品干燥效率的高低取決于水分內(nèi)、外擴(kuò)散的速度和兩者之間的平衡、協(xié)調(diào),合理的工藝條件圍繞著上述兩方面和紙漿模制品的干燥物性制定。

  3.7提高紙漿模制品干燥效率的途徑

  在紙漿模制品的干燥過(guò)程中,為了提高干燥效率,降低干燥介質(zhì)(熱空氣)的濕度,提高溫度和氣流速度是必要的,但必須同時(shí)提高水分的內(nèi)、外擴(kuò)散速度。在生產(chǎn)實(shí)踐中,可通過(guò)以下途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)。

 ?。?)適當(dāng)減少紙漿模制品的厚度
  紙漿模制品的厚度越大,其干燥越困難。因此,在設(shè)計(jì)紙漿模制品的厚度尺寸時(shí),應(yīng)在保證其整體強(qiáng)度和滿足包裝性能的前提下,盡量減小其厚度,既有利于干燥效率的提高,同時(shí)又降低纖維原料的消耗。各部位的厚度差不要過(guò)大,以避免因其局部的水分向外擴(kuò)散困難而影響整體的干燥速度。

 ?。?)適當(dāng)增大濕紙模毛胚表面與內(nèi)部的水分梯度
  在干燥過(guò)程中,濕紙模毛坯表面與內(nèi)部的水分濃度差,是形成水分內(nèi)擴(kuò)散的主要?jiǎng)恿?。通過(guò)調(diào)整熱空氣的溫度、濕度、風(fēng)速及風(fēng)量來(lái)提高水分梯度,對(duì)于提高水分內(nèi)擴(kuò)散是有利的。但水分外擴(kuò)散速度太大,則易造成濕紙模表面收縮過(guò)快過(guò)大而影響水分的內(nèi)擴(kuò)散速度,這將對(duì)紙漿模制品的干燥產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)。

 ?。?)適當(dāng)提高干燥時(shí)的溫度
  干燥溫度的提高,有利于水分從濕紙模毛坯內(nèi)部向表面遷移。但在生產(chǎn)實(shí)踐中,溫度的提高要受到諸多方面的限制,所以只能適當(dāng)?shù)靥岣摺?/P>

  3.8干燥時(shí)的生產(chǎn)工藝條件

 ?。?)干燥溫度
  提高溫度可以加快干燥速度。但溫度過(guò)高會(huì)使紙漿模制品的整體強(qiáng)度等性能指標(biāo)有所下降,濕紙模毛坯內(nèi)各部分將形成較大的溫度梯度,而產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力,使紙漿模制品發(fā)生缺陷。此外,過(guò)高的熱空氣溫度也會(huì)使能耗增大,干燥的熱效率嚴(yán)重降低。因此,在濕紙模毛坯干燥時(shí),熱空氣的溫度一般都控制在110℃左右,絕對(duì)不允許超過(guò)120℃,并且要求干燥設(shè)備內(nèi)各部位的溫度應(yīng)保持一致。

 ?。?)干燥時(shí)熱空氣濕度的控制
  熱空氣濕度的控制十分重要。濕紙模毛坯干燥初期蒸發(fā)出來(lái)的水分,若不及時(shí)排除,會(huì)造成干燥設(shè)備內(nèi)的濕度不斷增大,從而延長(zhǎng)紙漿模制品的干燥時(shí)間和降低干燥效率。對(duì)一些熱空氣循環(huán)的干燥設(shè)備,要隨時(shí)調(diào)節(jié)循環(huán)熱空氣和新鮮熱空氣的比例,不使其因濕度過(guò)大而彩響干燥設(shè)備的干燥效率。

 ?。?)熱空氣的速度和流量
  調(diào)節(jié)進(jìn)入干燥設(shè)備內(nèi)熱空氣的速度和流量也是提高干燥速度的一個(gè)有效方法。濕紙模毛坯水分的外擴(kuò)散速度在很大程度上取決于干燥設(shè)備內(nèi)熱空氣的速度和流量,并且要求高速的熱空氣能夠均勻地吹向濕紙模毛坯的表面和保證有足夠的熱空氣流量,使其得到均勻地干燥,一般在熱空氣速度達(dá)到5米/秒以上時(shí),紙漿模制品能夠得到較快速的干燥。

 ?。?)結(jié)論
  紙漿模制品的干燥過(guò)程直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)成本。因此,掌握其干燥機(jī)理、特性和確定合理的干燥條件是十分重要的。目前,在國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)企業(yè)中,紙漿模制品的干燥過(guò)程普遍存在著能源消耗高、干燥效率低的問(wèn)題,其中有些是干燥設(shè)備本身存在的缺陷,但大多是生產(chǎn)中沒(méi)有控制好熱空氣的溫度、濕度和流速(流量)三大工藝要素,合理地確定這三大工藝要素,才能得到紙漿模制品較好的干燥效果。

  4.白紙板淋膜FF的餐具的生產(chǎn)

  根據(jù)紙質(zhì)餐具的質(zhì)量要求,白紙板淋膜PF的結(jié)構(gòu)目前有以下幾種,原紙的結(jié)構(gòu)可以分為卡紙型和夾心卡紙型兩種。

  卡紙型原紙通常是由100%進(jìn)口漂白木漿抄造而成。其特點(diǎn)是不僅紙板的外觀漂亮、舒適、使用性能良好、而且各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均優(yōu)于其它產(chǎn)品,但其生產(chǎn)成本相應(yīng)也較高。采用夾心卡紙型的原紙結(jié)構(gòu)是基于我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),森林資源少,木漿缺乏,主要是從國(guó)外高價(jià)進(jìn)口這樣一個(gè)基本國(guó)情而考慮重新設(shè)計(jì)的。紙板的上、下二層(面層和底層)使用進(jìn)口漂白木漿,以確保紙頁(yè)在不使用熒光增白劑的情況下仍具有一定的白度和舒適的外觀。而紙板的中間層(芯層)則可以使用一部分價(jià)格較低的國(guó)產(chǎn)原料來(lái)代替。這樣,就使得紙頁(yè)在達(dá)到食品包裝原紙衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和其它質(zhì)量要求的條件下??梢詼p少進(jìn)口漂白木漿的使用。從而降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。成紙的結(jié)構(gòu)也有在紙頁(yè)的表面淋膜一層PF或涂布一層紙張?jiān)魉畡┲帧?/P>

  通過(guò)對(duì)紙頁(yè)的表面淋膜一層無(wú)毒無(wú)害的PF來(lái)達(dá)到紙板的防水防油性能和抗液體滲透的能力是目前使用最為普遍的一種方法。PF不僅使紙板具有了可靠的防水性能,而且還充當(dāng)了制盒中必不可少的膠粘劑的作用,這樣就使得制盒工藝大大簡(jiǎn)化。此外,采用PF淋膜的方法。其原紙和PF膜均可回權(quán)利用,國(guó)外現(xiàn)在都是采用在白紙板的表面淋膜PF這種方式的(雙面淋膜PF)。

  在紙可的表面涂布一層紙張?jiān)魉畡亩辜堩?yè)獲得防水防油性能是一種較新的研究成果,該憎水劑無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒,透氣性好,紙張表面經(jīng)涂布憎水劑后,即可達(dá)到極佳的隔水、隔油效果。但存在的問(wèn)題是其價(jià)格相對(duì)PF來(lái)說(shuō)要高一些,而且紙頁(yè)在涂了憎水劑以后,其在回收利用方面也存在一些困難。

  無(wú)論是采用在紙頁(yè)表面淋膜PF的方法或涂布惜水劑的方法,都只對(duì)紙頁(yè)的一面,即作為餐盒內(nèi)層的那一面進(jìn)行淋膜或涂布。因?yàn)椴秃械膬?nèi)層是直接與食物接觸的,而餐盒的外層對(duì)防水、防油性能的要求相對(duì)要低一些。因此,可以采用顏料涂布的方法來(lái)使其達(dá)到一定的防水、防油特性。由于顏料涂布的成本遠(yuǎn)低于淋膜PF,而且顏料涂布又可以在抄造原紙的過(guò)程中一次同時(shí)完成,大大簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝流程,特別是經(jīng)過(guò)顏料涂布的紙張一般都具有良好的印刷適性,與在PF膜上印刷需專門(mén)的工藝技術(shù)相比較而言,其普及性和通用性更強(qiáng),這樣,既降低了生產(chǎn)成本,又方便了印刷操作。而成本高是紙質(zhì)餐具的致命弱點(diǎn)。在保證產(chǎn)品質(zhì)量前提下的任何成本降低都是有決定意義的,紙質(zhì)餐具能夠印剛剛又是其最大的優(yōu)勢(shì)。那么,能廣泛地適用于各種印刷機(jī)的印刷又使這種優(yōu)勢(shì)得到了充分的發(fā)揮。

  4.1生產(chǎn)工藝及流程

  紙質(zhì)餐具的生產(chǎn)過(guò)程大致可以分為以下幾大部分:

  專用紙板→分切→印刷→模切→壓痕→制盒→成品

  在制盒質(zhì)量保證的前提下,紙質(zhì)餐具的質(zhì)量高低,主要取決于專用紙板的質(zhì)量?jī)?yōu)劣,它同時(shí)還影響到制盒的質(zhì)量和操作,所以專用紙板的生產(chǎn)是做好紙質(zhì)餐具的基礎(chǔ),快餐盒專用紙板的主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)下表。

快餐盒專用紙板的主要技術(shù)指標(biāo)
指標(biāo)名稱
單位
規(guī)定
定量
g / m2
350±5%
緊度
g / ㎝2
不大于0.84
橫向耐折度
不小于30
橫向挺度
mN·m
不小于4.5
邊濕水
g / ㎝2
不大于0.75

  快餐盒專用紙板的生產(chǎn)工藝和流程如下:
  木漿→碎漿機(jī)→漿倉(cāng)→打漿→漿倉(cāng)→配料→紙機(jī)漿倉(cāng)→網(wǎng)部→壓榨部→烘干部→壓光部→顏料涂布烘干部→整飾部→卷取→復(fù)卷→退紙→淋膜或涂布→收卷

  前已述及,專用紙板產(chǎn)品質(zhì)量的前提條件是必須符合食品包裝用的原紙衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),其中鉛、砷的含量要低于一定的指標(biāo),這基本上沒(méi)有什么問(wèn)題的。問(wèn)題的關(guān)鍵是在二種不同的波長(zhǎng)條件下,特別是在365nm的情況下,熒光性物質(zhì)的檢測(cè)必須合格。這看起來(lái)并不是一種很難的問(wèn)題,只要在生產(chǎn)過(guò)程中注意不加入熒光增白劑之類的熒光性物質(zhì)就行了。但是,實(shí)際的檢測(cè)結(jié)果往往會(huì)是出乎人們意料之外的不合格。

  這主要是因?yàn)槲覀兊脑旒垯C(jī)在生產(chǎn)白紙時(shí)通常是要加入熒光增白劑的,而熒光增白劑在管道流程中的殘留物又很難一下子全部去除干凈,們?cè)诼仄鹱饔?,所以,生產(chǎn)專用紙板的造紙機(jī)最好是固定的,而區(qū)是生產(chǎn)不使用熒光增白劑之類物質(zhì)紙頁(yè)的造紙機(jī),以減少不必要的麻煩。

  由于紙頁(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,其帶來(lái)的最大問(wèn)題就是紙頁(yè)的挺度下降,尤其是挺度的測(cè)定值與實(shí)際使用過(guò)程中紙頁(yè)的手感總是有一定的差距,這就需要在紙頁(yè)的抄造過(guò)程中添加合適的助劑,對(duì)紙頁(yè)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。紙頁(yè)補(bǔ)強(qiáng)劑的品種有很多,需要特別注意的問(wèn)題也是食品衛(wèi)生方面的要求,必須是無(wú)毒無(wú)害的。補(bǔ)強(qiáng)的方法也很多可以在漿料內(nèi)添加,也可以在造紙機(jī)上噴淋;可 以在一種漿料中添加,也可以在幾種不同的漿料中同時(shí)添加;可以單獨(dú)使用一種助劑,還可以同時(shí)使用幾種助劑。總之,添加助劑的原則是在保證食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)達(dá)標(biāo)的前提下,紙板的挺度有明顯的提高,同時(shí)又要不影響造紙機(jī)的抄造確保生產(chǎn)正常。

  紙板的防水防油性能除了紙頁(yè)的正反兩個(gè)表面以外,還有一個(gè)不容忽視的地方,即紙頁(yè)的邊緣滲透(邊濕水)。對(duì)紙頁(yè)的表面進(jìn)行淋膜PF或涂布一層憎水劑只能保證紙頁(yè)的表面抗液體滲透,而無(wú)法解決紙頁(yè)的抗邊緣滲透。因此,必須在紙板的抄造過(guò)程中就使得紙頁(yè)具有抗邊緣滲透的能力,采用重施膠的工藝當(dāng)然是毫無(wú)疑問(wèn)的,但僅僅是重施膠還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,所以在漿料中添加必要的助劑并非是多此一舉。況且,助劑的添加對(duì)紙板挺度的提高也是大有林益的。

  在紙板的表面淋膜一層PF或涂布一層憎水劑的最基本的要求就是淋我層或涂布層沒(méi)有滲透點(diǎn),在這個(gè)總的原則下,淋膜層和涂布層的定量在操作允許的情況下應(yīng)該是越輕越好。因?yàn)榕c木漿原料相比,PF和憎水劑的價(jià)格相對(duì)要高得多,定量減輕,就可以使生產(chǎn)成本大幅度降低。一般地,淋膜層的定量通??刂圃?4~20g/m2,而涂布層的定量則往往控制在2g/m2左右。從目前實(shí)際使用的情況來(lái)看,只對(duì)紙板的一個(gè)面(即紙質(zhì)餐具的內(nèi)層一面)進(jìn)行淋膜PF和涂布憎水劑不但是可行的,而且是有益的。由于顏料涂布是在紙板的抄造過(guò)程中一起同步完成的,而淋膜PF和涂布僧水劑的操作則是在抄紙結(jié)束后通過(guò)其它加工設(shè)備的后道加工而成,并且,大多數(shù)的情況下,這樣的加工過(guò)程需反復(fù)二次才能完成(正反兩個(gè)面)。顯而易見(jiàn),對(duì)紙板的一面采用顏料涂布的方式就可以使得后道加工工序的操作大大簡(jiǎn)化,其所帶來(lái)的良好的連鎖反應(yīng)是多方面的:損耗減少,產(chǎn)量增加成本降低,效益提高,以及方便印刷,易于回收等等,具有一舉多得的效果。

  通過(guò)采取上述各種技術(shù)措施后生產(chǎn)的快餐盒專用紙板的外觀質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量以及制盒性能和使用性能等方面均能夠達(dá)到和接近進(jìn)口紙的水平,可以代替進(jìn)口產(chǎn)品使用。

  四、紙質(zhì)餐具的推廣應(yīng)用前景

  我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó),每年全國(guó)鐵路旅行服務(wù)部門(mén)使用的餐盒約8億只以上,而且,隨著客流量的加大,呈日益增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì),上海作為一十國(guó)際性的大都市,每年消耗掉約2億只餐盒。按全國(guó)務(wù)大城市統(tǒng)計(jì),將高達(dá)數(shù)十億只。若全部使用泡沫塑料餐盒,其對(duì)環(huán)境污染的嚴(yán)重性是可想而知的。為咸低和徹底消除“白色污染”的危害,在紙質(zhì)餐具、降解塑料的研制已成為世界熱點(diǎn)的同時(shí),各國(guó)又紛紛立法,以解決塑料廢棄物的處理問(wèn)題。

  但是,從目前我國(guó)快餐盒市場(chǎng)的實(shí)際情況來(lái)看,一方面是社會(huì)輿論和政府有關(guān)部門(mén)都強(qiáng)烈要求控制“白色污染”,一方面是截止目前,替代單純聚苯乙烯的材料如專用紙板、降解塑料等也早已試制成功且經(jīng)國(guó)家食品衛(wèi)生監(jiān)督檢驗(yàn)所等權(quán)威部門(mén)鑒定合格,按理應(yīng)該完全可以取代單純聚苯乙烯材料飯盒,然而,令人遺憾的是聚苯乙烯材料制的泡沫塑料飯盒依舊在市場(chǎng)上大行其道。而紙質(zhì)餐盒與可降解的一次性餐盒等在上海市場(chǎng)上的日供應(yīng)量?jī)H為2萬(wàn)只左右,在全國(guó)的市場(chǎng)上也是微乎其微。那么,符合環(huán)保要求的新產(chǎn)品為何難以推廣應(yīng)用?原因主要有以下三個(gè)方面。

  首先,人們的環(huán)境保護(hù)意識(shí)有待進(jìn)一步加強(qiáng)。目前,盡管“白色污染”已經(jīng)越來(lái)越嚴(yán)重,但是許多部門(mén)、單位,包括餐該行業(yè)、食品包裝等,并沒(méi)有意識(shí)到這個(gè)問(wèn)題,只圖眼前利益和成本核算,大量使用普通塑料制品,并隨處丟棄。對(duì)于普通消費(fèi)者來(lái)說(shuō),也還不可能馬上意識(shí)到他所使用的快餐盒或塑料袋即使100年也不會(huì)爛。有些企業(yè)對(duì)嚴(yán)重的工業(yè)污染尚且熟視無(wú)睹,相對(duì)這小小的快餐盒來(lái)說(shuō),當(dāng)然更視為小菜一碟了。

  其次,應(yīng)盡快實(shí)現(xiàn)相關(guān)的環(huán)保立法。既然普通塑料制品會(huì)造成“白色污染”,有關(guān)部門(mén)就應(yīng)該盡快制定相應(yīng)的法規(guī)條例,在市場(chǎng)上減少使 用或全面禁止使用“白色污染”產(chǎn)品,鼓勵(lì)和提倡采用環(huán)保新技術(shù)的新產(chǎn)品,扶持“綠色產(chǎn)品”的發(fā)展。這樣的立法必須由環(huán)保、環(huán)衛(wèi)、工商、科委等部門(mén)會(huì)同聯(lián)合制定。

  其三,采用經(jīng)濟(jì)手段扶持環(huán)保產(chǎn)品,重罰污染環(huán)境的產(chǎn)業(yè),使白色污染源自行退出市場(chǎng)。目前,生產(chǎn)普通泡沫塑料制品的廠家往往依據(jù)成本低的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)來(lái)得環(huán)保產(chǎn)品擠出市場(chǎng)。相對(duì)這些成為污染源的泡沫塑料飯盒來(lái)比,目前紙質(zhì)類和可降解類餐盒產(chǎn)品的直接成本大,價(jià)格高出普通產(chǎn)品約60%以上。如果單純以成本因素測(cè)算,市場(chǎng)上一時(shí)可能難以接受,但是人們是否為后代子孫想過(guò),今后要清除這些污染 時(shí)花去的費(fèi)用又要多少。

  可喜的是,我國(guó)的已發(fā)出“禁止使用一次性泡沫塑料餐具”的通知;鐵道部已經(jīng)從1998年7月1日起在旅客列車上停止使用不易消失的塑料飯盒,普遍使用新型紙質(zhì)餐盒及可降解塑料餐盒;上海等省、市則已開(kāi)始著手加緊制定治理“白色污染”的地方性法規(guī),這一切都為紙質(zhì)餐具等“綠色包裝”產(chǎn)品的推廣應(yīng)用創(chuàng)造了良好的條件。

  從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,環(huán)境保護(hù)是我國(guó)的一項(xiàng)長(zhǎng)期的基本國(guó)策。因此,用紙質(zhì)餐具等取代塑料餐具是大勢(shì)所趨,指日可待,其市場(chǎng)潛力是非常巨大的,其推廣應(yīng)用前景必定是十分廣闊的。

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