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紙漿模制品是以一定濃度的紙漿，加入適量化學(xué)助劑在成型機中通過真空或加壓的方法使纖維均勻分布在模具表面，從而形成具有擬定幾何形狀與尺寸的濕紙模坯，再進一步脫水脫模，干燥整形而成的制品。該制品原料來源豐富，生產(chǎn)與使用過程無公害，產(chǎn)品重量輕，抗壓強度大，緩沖性能好并有良好的可回收性，作為包裝制品其應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。據(jù)有關(guān)資料表明，目前世界上的紙漿模制品產(chǎn)量已達40萬噸以上。隨著我國與世界各國經(jīng)濟接軌的日益迫近，紙漿模制品的推廣應(yīng)用無疑潛力巨大。
1991年底歐共體12國頒布了強制性執(zhí)行標準《新包裝規(guī)則》，明確宣布從1992年起，在運輸包裝和銷售包裝中禁止使用發(fā)泡聚苯乙烯材料，代之以紙漿模塑制品。而后在日本貿(mào)易界也指定我國一些對日電器出口廠家使用紙模制品替代發(fā)泡聚苯乙烯包裝。對于國際包裝行情的這一重大變化，我國遼寧、江蘇、廣東、浙江、福建等一些地區(qū)作出了迅速反應(yīng)。雖然我國紙漿模制品的開發(fā)始于20世紀80年代，至今已形成一定生產(chǎn)規(guī)模，但目前生產(chǎn)經(jīng)營狀況并不十分樂觀，仍然存在許多值得深入研究和改進的地方，現(xiàn)就有關(guān)問題作如下綜述與分析。
二、紙漿模制品現(xiàn)行生產(chǎn)工藝與設(shè)備
1．紙漿模制品生產(chǎn)工藝
紙模制品生產(chǎn)工藝過程包括廢紙分選、碎紙打漿、漿料配制、紙漿施膠、調(diào)配漿液(濃度)、制品成型、制品冷擠壓、制品干燥和制品精整等。
廢紙是生產(chǎn)注型模塑制品的主要原料之一，用液壓磨碎機與分選機對其(廢報紙、瓦楞紙板包裝的邊角廢料等)應(yīng)進行仔細分類并剔除各種摻雜物。磨碎廢紙無論是在間歇式的打漿機或者是在連續(xù)式的磨碎機、精磨機上均可實現(xiàn)。分選凈化后的廢紙經(jīng)磨碎打漿，轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆虻募垵{。紙漿施膠是為了提高注型制件的抗液體滲透性能。對于紙模包裝制品，所施膠料一般為松香、石蠟乳膠或松香石蠟?zāi)z。試驗表明，為了得到高質(zhì)量的制件，對非粘結(jié)類廢紙制品紙漿，其中必須加入相當(dāng)于紙漿干纖維質(zhì)量3％的松香骯對粘結(jié)類的廢紙制品紙漿，應(yīng)加入1．5％—2％的松香膠。
模塑制品的成型可有3種制作方法：真空造型法、液壓造型法、壓縮空氣造型法。實踐中，可用上述方法之一或盡可能采用聯(lián)合的方法以提高生產(chǎn)效率。
將紙漿注滿模型及罩殼上部的容積之后，水將通過模型的金屬網(wǎng)壁排出，而纖維則貼附在網(wǎng)狀模型的表面上。成型結(jié)束后，借助于液壓缸升起模型，經(jīng)壓實后取出制品并轉(zhuǎn)送到烘干工序。制作的壓實是在由：上模和下模組成的專用壓型機中實現(xiàn)的。壓型機的結(jié)構(gòu)應(yīng)保證在壓實時；不拉伸制作，否則會引起制件壁的破裂。這種設(shè)備在整個壓型過程中是按制件只受壓縮的原則工作的，擠壓時為了從被壓出處排出水必須要有：真空抽氣設(shè)備。因擠壓的程度不同，制作的含水率為50％-75％，經(jīng)干燥工序應(yīng)使含水率降為10％”12％，而在某些情況下可降到3％-4％。制品的干燥是在周期或連續(xù)作業(yè)的干燥爐中進行的。制品套在防收縮模型上送入干燥爐中，用熱空氣來干燥制品，開始的溫度為250-300℃(制品在7-10秒內(nèi)含水量減少50％)，然后溫度降為100-105℃。連續(xù)式干燥爐內(nèi)具有傳送裝置，制件在爐內(nèi)通過不同的溫度區(qū)，最后干燥到含水率為10％-12％左右即可。紙模制品生產(chǎn)工藝中一直伴隨著脫水，從重力脫水，真空脫水，壓榨脫水，到最后的熱力脫水，即烘干。真空脫水和壓榨脫水脫去制品中的大部分水，余下的水必須采用加熱烘干的辦法來進行脫水。
烘干后，在熱后成型機上用擠壓的方法使其更密實，這對于注型包裝制品壁的厚度均勻、外表面光滑平坦和提高壁的強度都是必要的。紙模制品干燥后即可使用，但有時還需進行特殊處理，如：壓光、涂料烘培或在表面印刷圖案文字等。
紙漿模制品用于生產(chǎn)快餐具和包裝制品在工藝上是有差異的。如：一次性快餐具要求防水防油，達到剛度要求，符合衛(wèi)生標準，外表印刷商標，表面光滑內(nèi)外潔凈。而包裝制品一般形狀較大較復(fù)雜，要求具有承載能力、緩沖功能、定位功能�；谶@些特殊要求，決定了紙模包裝制品的工藝特性是：不論制品形狀如何復(fù)雜，同一制品的壁厚必須相同，只有這樣才能滿足制品在生產(chǎn)工藝中的成型和定型(或烘干)的要求。工業(yè)品包裝有時對尺寸，形狀精度要求不算太高，要求具有一定的強度和緩沖性。所以，紙漿模制品工業(yè)包裝很少要求定型，是從成型機下來之后，經(jīng)過烘干機一次性烘干成型。這種烘干方法，由于濕紙坯水分的析出，制品形狀、尺寸均發(fā)生變化，在這方面積累經(jīng)驗數(shù)據(jù)掌握變化規(guī)律，可作為今后模具設(shè)計的依據(jù)。
2．紙漿模制品的生產(chǎn)設(shè)備
據(jù)工藝要求，紙模制品生產(chǎn)用主要設(shè)備有水力碎漿機、配漿池、成型機、烘干機和定型機等。
水力碎漿機的作用是將廢紙板碎解，使其重新變成紙漿，可分立式和臥式兩種。工業(yè)品包裝制品生產(chǎn)線上常用臥式水力碎漿機，其優(yōu)點對紙料纖維只有分散作用，無切斷作用；碎解效率高，碎解時間短，功加消耗少，結(jié)構(gòu)簡單，可處理含較大雜物、金屬雜物的廢紙。．
成型機是保證網(wǎng)模進行進漿、脫水、取下濕紙坯等各種運作過程的機械。其主要結(jié)構(gòu)包括：機架、漿箱、升降氣缸、導(dǎo)柱、上下模板和固定在模板上的氣室(分別與真空系統(tǒng)和空氣壓縮機相通)。紙漿模塑成型機的形式盡管很多，但其成型工藝有兩種：模內(nèi)定量灌漿和模外吸附成型。其原理均是使紙漿通過網(wǎng)模流動，把水濾掉，將纖維截流在網(wǎng)模上，形成濕紙坯。模內(nèi)灌漿方式是通過一定數(shù)量的紙漿來保證制品厚度，而模外吸附是用控制紙漿濃度和吸附時間來保證制品厚度。紙模工業(yè)包裝制品大多是采用往復(fù)式模外吸附成型方式，這種成型機能生產(chǎn)較大面積的制品，適應(yīng)性較強，可以形成自動化生產(chǎn)流水線。
烘干機建議采用燃油爐供熱方式，其烘干結(jié)構(gòu)包括：機頭、機尾、過渡節(jié)、中間加熱節(jié)、燃燒器、引風(fēng)機、傳輸帶和自動控制箱。工作時燃燒爐將柴油霧化后噴到燃燒室進行燃燒。
若對制品形狀尺寸要求很嚴格就需對濕紙坯進行定型處理，即將烘干到一定程度的濕紙坯放入定型模具內(nèi)加壓、加熱，使制品在模具內(nèi)干燥成型。定型機實際上就是小型四柱壓力機(液壓或氣壓)，稍有不同的是固定在上下壓板的定型模具內(nèi)裝有加熱元件。紙漿模制品定型的三要素是：1
壓力，要求投影面積單位壓力為0.4-0.6mpa；2溫度，模腔內(nèi)溫度一般要求在180-200℃；3時間，視制品形狀厚度而決定，一般在30-50秒。實踐中，制品最終厚度大約是成型模具模腔厚度的70%。
三、紙漿模制品生產(chǎn)經(jīng)營中存在的問題與發(fā)展對策
據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，我國年產(chǎn)彩色電視機約2000萬部，其中出口約400萬部；年產(chǎn)彩色顯像管4000萬只，其中外銷1244萬只，僅這兩項年需耗費發(fā)泡材料2萬噸左右，折算成體積為100萬立方米。盡管其他家電，工業(yè)儀表，機電產(chǎn)品等每年消耗的發(fā)泡塑料材料的數(shù)量很難有一個完全的統(tǒng)計，但無疑是個令人可怕的數(shù)字，用紙漿模制品替代是大勢所趨�？梢哉f紙模制品的發(fā)展前景十分看好，但目前在我國的推廣應(yīng)用仍然存在一些問題，現(xiàn)列舉如下：
1．宏觀上缺乏一定的政策引導(dǎo)與調(diào)控，生產(chǎn)與應(yīng)用多為企業(yè)與社會的自發(fā)行為，沒有強制性的政策法規(guī)作保障。相關(guān)的設(shè)備、產(chǎn)品也無正式專項標準，使紙模企業(yè)難以成為集團化、產(chǎn)業(yè)化、規(guī)范化的優(yōu)勢行業(yè)；
2．行業(yè)散、管理亂的問題。紙模產(chǎn)品和設(shè)備生產(chǎn)廠家較多，有200多家企業(yè)涉及到包裝、輕工、化工、機械、電子、軍工、鐵路、交通與教育等多個部門。其中有的缺乏主管部門企業(yè)，行業(yè)管理問題模糊無法統(tǒng)一，整個行業(yè)處于松散游離狀態(tài)。實際生產(chǎn)管理經(jīng)營上無章可循，或各行其是。鐵路、輕工、機械、衛(wèi)生以及一些地方政府也相繼出臺了一些標準，但無統(tǒng)一性，故缺乏權(quán)威性。同時由于一些標準不太符合行業(yè)特點，使不少企業(yè)對這些似是而非的規(guī)定無所適從，有的各取所需，有的則置之不理。目前的散亂無序狀態(tài)使整個產(chǎn)業(yè)群缺乏創(chuàng)造性和競爭力，制約了產(chǎn)業(yè)發(fā)展；
3．紙模產(chǎn)品種類、結(jié)構(gòu)問題。目前市場上紙模制品品種單一，主要以快餐具、內(nèi)襯包裝為代表，外形亦不像塑料制品那樣品種齊全，結(jié)構(gòu)多樣。外觀色澤表面質(zhì)量均難以和塑料制品全面抗衡。全國從事紙模餐具生產(chǎn)的企業(yè)130余家，年生產(chǎn)能力15億只左右(600ml標準餐具)，但虧損超過50％，大多處于半開半停狀態(tài)。1999年快餐具年需求量約接近100億件，EPS餐具占了90％的份額，余下的10％份額還有紙板餐具，淀粉類餐具，可降解塑料餐具與紙模餐具一爭高低。而我國應(yīng)用于包裝上的紙模材料大約只占其總量的不到2％，總生產(chǎn)量不足5000噸，歐美發(fā)達國家應(yīng)用紙包裝材料已達其包裝總量的35％以上。我國包裝工業(yè)規(guī)劃，到本世紀末包裝類紙制品應(yīng)接近1000萬噸(含各類紙板)，其產(chǎn)值估算應(yīng)在500億元左右。據(jù)現(xiàn)有生產(chǎn)紙模制品的最大能力測算，產(chǎn)量缺口至少在90％左右。顯然紙模制品的大好前景在于包裝制品的開發(fā)，而非餐飲用品；
4．紙模制造設(shè)備及配套模具制造技術(shù)滯后。其效率低、耗能高、機型少，特別是模具制造手段落后、成本高、效率低，導(dǎo)致產(chǎn)品品種單一，成本偏高的現(xiàn)象發(fā)生；
5．紙模產(chǎn)品價格偏高，龍以紙模餐具最為突出，影響其廣泛使用行業(yè)競爭激烈卻無章可循的混亂局面，使紙模制品生產(chǎn)規(guī)模小、成本高、質(zhì)量不穩(wěn)，影響其形成規(guī)模效益，難以全面邁開正規(guī)化產(chǎn)業(yè)化的步伐。
可見紙模制品市場盡管潛力很大，但實踐中的消費市場還需培育。為使其不斷成熟壯大，應(yīng)采取下述有力措施：
1．有關(guān)部門加強政策法規(guī)的建設(shè)，加強制裁。對紙模制品的生產(chǎn)企業(yè)在稅收、貸款等方面予以優(yōu)惠，而對于那些不利于環(huán)保又與環(huán)保企業(yè)形成競爭的企業(yè)加強管制并課以重稅，這才能真正促使紙模行業(yè)盡快地走向成熟的產(chǎn)業(yè)化道路；
2．有關(guān)部門加快制訂行業(yè)標準，使產(chǎn)品系列化、規(guī)范化、標準化，最終達到降低成本、節(jié)約能源、保護環(huán)境的目的；
3．有關(guān)部門及生產(chǎn)企業(yè)均應(yīng)重視紙模包裝制品的加工與營銷；
4.加快技術(shù)創(chuàng)新以提高質(zhì)量降低成本。機種機型、設(shè)備效率、自控技術(shù)、模具設(shè)計制作、工藝配方、助劑應(yīng)用有待于全面創(chuàng)新，克服不足，以全面滿足市場需求；
5．注意材料的選擇和優(yōu)化。當(dāng)前應(yīng)用原料多種多樣，據(jù)我國國情，除廢棄紙品的再生利用外，應(yīng)重點推廣應(yīng)用一年生草本植物纖維材料用做紙模制品生產(chǎn)的主要原料。降低成本，提高效益，真正解決環(huán)保中因不能降解垃圾造成的各種廢棄物污染問題。
四、結(jié)語
紙漿模塑制品現(xiàn)在在我國還是一種年輕的產(chǎn)品，但其應(yīng)用價值已在世界范圍內(nèi)得到愈來愈充分的展現(xiàn)。就目前而言，其應(yīng)用已涉及以下領(lǐng)域：
1．禽蛋托盤。紙漿模制品尤其適用于雞蛋，鴨蛋，鵝蛋等禽蛋的大批量運輸包裝。目前，國內(nèi)定型生產(chǎn)的已有GBl0443—89頒布的ZDTP-30-40、ZDTP-30-45、ZDTP-30-50三種鮮蛋托盤，分別用于41-70g的鮮蛋包裝；
2．鮮果托盤。主要用于桃、梨、柑桔、蘋果、菠蘿等果品特別是出口果品的包裝，它可以避免水果間的碰撞破損，延長保鮮期，還可以散發(fā)“悶熱”，抑制“乙烯濃度”。尤其是盛夏季節(jié)或熱帶環(huán)境，紙托盤包裝不阻隔呼吸熱，能吸收蒸發(fā)水分，可防止鮮果腐爛變質(zhì)，起其他包裝難起的作用；
3．工業(yè)托盤。主要用于玻璃、罐頭等產(chǎn)品的固定緩沖材料，如目前國內(nèi)已投產(chǎn)的啤酒托盤、玻璃托盤等。國外已推廣至陶瓷、搪瓷、儀表、炊具、工藝品、硬塑料、醫(yī)療器械、家電、精密儀器、玻璃器皿等商品的包裝；
4．農(nóng)用托盤。主要用于秧苗或其他農(nóng)作物的營養(yǎng)缽、花卉苗木護翼、糧食、蔬菜、鮮肉類的包裝以及蠶用方格簇等，如日本開發(fā)的一種水稻秧苗用托盤，成為抵御凍害的有力手段。農(nóng)用托盤在農(nóng)副產(chǎn)品的保鮮，提高農(nóng)作物的成活率等方面具有獨特的優(yōu)點；
5．食品藥品或它們的半成品包裝，如凈菜托盤、方便面碗、國際餐飲業(yè)用容器等；
6．醫(yī)療器具包裝，傳統(tǒng)方法的最大問題是消毒不徹底易產(chǎn)生交叉感染。一次性紙模托盤、痰盂、便盆、體墊等免去消毒環(huán)節(jié)，并且廢物直接燃燒無副作用，價格適中；
7．用于制作兒童玩具、戲劇道具、人體模特、工藝品底坯、家具、零部件等的特種材料，它具有特殊的美化功能，如在銷售包裝中制成外表著色的盒式包裝，又如紙漿中添加合成樹脂模塑成硬質(zhì)紙纖維板，用于室內(nèi)裝潢。此外，在兵工、服裝等行業(yè)中也將大有用武之地，特別是在兵器包裝、軍火包裝中，要求防沖撞、靜電、潮濕、銹蝕，包裝運輸萬分謹慎。使用紙模包裝，將大大提高軍械彈藥和軍工儀器的貯運水平和安全系數(shù)。
有理由相信紙模包裝制品因其對環(huán)境友好的材料特性，會越來越得到多方面關(guān)注與支持。我國是蒙特利爾議定書和維也納宣言的簽字圖，保護自然生態(tài)環(huán)境不受破壞也是我國的基本國策之一。對紙模制品的大力推行和實施不僅符合國情國策，也必將為紙模制品產(chǎn)業(yè)帶來豐厚的回報。可以預(yù)見作為世界造紙技術(shù)發(fā)源地的中國，在紙漿模塑制品的開發(fā)與應(yīng)用方面，必將有一個突破性的進展，從而迅速接近、趕上乃至超過國際先進水平。（印刷商情）
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