紙漿模塑工業(yè)包裝制品由于具有良好的中防震、質(zhì)輕、易分解、透氣性好、要回收再利用等特點(diǎn)，在某些領(lǐng)域已成為發(fā)泡塑料包裝制品的替代品，并得到了越來越廣泛的應(yīng)用。
1、紙漿模塑包裝工業(yè)現(xiàn)狀
紙漿模塑制品以廢棄紙張為主要原料，先將放在水中利用機(jī)械或水力攪拌產(chǎn)生的剪切力將廢紙攪碎，然后用帶金屬網(wǎng)的模具脫水成型，再經(jīng)干燥、熱整形等工序得到最終制品。我國自八十年代初開始從國外引進(jìn)紙漿模塑制品生產(chǎn)線，現(xiàn)已能自行設(shè)計(jì)和制造多種型號的紙漿模塑制品專用設(shè)備。目前已有數(shù)百家紙漿模塑制品生產(chǎn)企業(yè)，被包裝物涉及農(nóng)副產(chǎn)品、電子產(chǎn)品、食品和小型產(chǎn)品等。由于對紙漿模塑制品生產(chǎn)的應(yīng)用研究主要集中在紙漿模塑制品生產(chǎn)工藝過程的制定以及模具和成型機(jī)的設(shè)計(jì)上，對制品緩站性能的分析較少，大多是停留在紙漿模塑制品的某一種緩沖結(jié)構(gòu)或制品的某一局部結(jié)構(gòu)的性能分析上，不能較準(zhǔn)確地預(yù)測包地是否滿足耐靜壓、抗震、緩沖以保護(hù)被包裝物的要求，而且對紙漿模塑包裝制品在使用過程中所出現(xiàn)的問題也不易做出準(zhǔn)確地和判斷，使得制品和模具設(shè)計(jì)具有較大的盲目性。
本文首先從被包裝件流通環(huán)境分析入手，在對紙漿模塑制品材料的力學(xué)性能、制品形狀和所受載荷分析的基礎(chǔ)上，探討紙漿模塑制品的緩沖機(jī)理，然后建立紙漿模塑制品的力學(xué)模型，并利用有限單元法來研究紙漿模逆制品的幾可結(jié)構(gòu)對其性能的影響，從而為提高制品的設(shè)計(jì)水平做好前期工作。
2、紙漿模塑制品緩沖機(jī)理的探討
紙漿模塑制品保護(hù)被包裝物主要包括儲(chǔ)存、運(yùn)輸和裝卸三個(gè)環(huán)節(jié)。在這些環(huán)節(jié)所受到的載荷是導(dǎo)致被包裝物破損的主要.大兵團(tuán)功苛主要包括靜壓、振動(dòng)和沖擊。
包裝制品對于被包裝物所起的作用主要有以下兩點(diǎn)：
1）延長激勵(lì)力作用時(shí)間以降低物品的最大作用力。
2）通過自身的變形最大限度地消耗或儲(chǔ)備外界傳入的能量。
工業(yè)包裝和紙漿模塑制品是通過自身的特殊結(jié)構(gòu)在受載時(shí)的變形來延長響應(yīng)時(shí)間、吸收外界能量，從而減少被包裝物受到?jīng)_擊和振動(dòng)的。它不同于泡沫塑料包裝制品的緩沖機(jī)理，因?yàn)橛冒l(fā)泡材料的制品，由于材料內(nèi)部發(fā)布著大量可壓縮的泡孔，不論制品為何種形狀，它都具有較好的緩沖性能。假如用紙漿模塑材料和泡沫塑料分別一個(gè)大平面，顯然前者是不能緩沖的，而后者卻可以，因此：
1）紙漿模塑制品中是通過自身的特殊結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。
2）由于被包裝制品結(jié)構(gòu)的多樣必,使得對整個(gè)紙漿模塑結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析比較困難，故可以濃度用積木式的結(jié)構(gòu)分析方法，將整體分解為各種局部的緩沖結(jié)構(gòu)。如有些學(xué)者 將其分為四種常見的結(jié)構(gòu)：肋狀、塔狀、座狀和椅狀。
3）各種緩沖結(jié)構(gòu)并不是孤立的，眾多緩沖結(jié)構(gòu)之間通過相互串聯(lián)或并聯(lián)構(gòu)成了整個(gè)緩沖包裝系統(tǒng)。
當(dāng)制品的某一處受到載苛?xí)r，由于紙漿模塑制品的材料強(qiáng)度相對低，此處的變形就會(huì)導(dǎo)致周圍區(qū)域也發(fā)生較大的變形，然后周圍區(qū)域的變形又使更遠(yuǎn)的部位發(fā)生較大的變形，這樣就將外加能量分散到周圍各種，由各部分共同承擔(dān)。這樣的好處有兩個(gè)，一方面它使得整個(gè)變形過程由各部分的變形相繼進(jìn)行，從而延長了發(fā)生變形的時(shí)間，降低最大作用和和最大加速度，保護(hù)了制品；另一方面吏得能量的消耗或儲(chǔ)備由各部分來共同承擔(dān)，避免了某一局部的過早破壞。這種通過包裝件在結(jié)構(gòu)上的極大變形甚至是局部破壞來有效地減小最大作用力和消耗能量的方式可秒為結(jié)構(gòu)緩站。
本文研究紙漿模塑制品在靜載下的受力情況。首先建立物理模型，然后利用有限元法求解，以得出模型的響應(yīng)，如應(yīng)力的分布和各部分的變形。在此過程中也可以反復(fù)地改變模型的厚度，甚至是幾何結(jié)構(gòu)，以便于進(jìn)行比較和講座。（未完待續(xù)）
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