摘要:對(duì)EPS發(fā)炮塑料包裝制品的新興替代品事物纖維發(fā)炮制品的制作、工藝及設(shè)備特點(diǎn),化學(xué)發(fā)炮幾水蒸汽發(fā)泡技術(shù),以及國內(nèi)外該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了介紹。
關(guān) 健 詞:植物纖維;發(fā)泡制品;發(fā)泡方法;成型技術(shù)
1 前 言
隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,人類社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)日益重視,我國作為“蒙特利爾協(xié)議”的簽約國,正在加大力度,限制和淘汰一批對(duì)環(huán)境有嚴(yán)重污染的產(chǎn)品。對(duì)此,我國于1996年4月1日頒布了《固定廢棄物環(huán)境保護(hù)法》,法規(guī)中規(guī)定了“三化”原則,即對(duì)固體廢棄物提倡資源化、減量化和無害化。EPS泡沫塑料制品是污染環(huán)境的主要產(chǎn)品之一,面臨淘汰勢在必行。然而,EPS泡沫塑料制品作為包裝材料一防震內(nèi)村的首選產(chǎn)品,其優(yōu)越的包裝性能以及低廉的價(jià)格,至今尚無更為理想的產(chǎn)品所能替代。
目前主要的替代產(chǎn)品是紙漿模塑工業(yè)品防震內(nèi)襯包裝制品。它是以廢舊報(bào)紙、紙箱紙等植物纖維為主要原材料,經(jīng)水力機(jī)械碎漿、模具真空吸附成型,再經(jīng)干燥而成。其產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域可涵蓋電子、機(jī)械零部件、工業(yè)表、電工工具、家電、電腦、玻璃、陶瓷和泡沫塑料制品,農(nóng)產(chǎn)品等行業(yè)。但由于其制品過于致密,抗震耐沖擊性能大大低于EPS材料。該包裝制品的抗震耐沖擊性能主要是通過制品的幾何結(jié)構(gòu)來保證,由于受到模具結(jié)構(gòu)及加工的影響,制品的發(fā)展受到很大的制約。目前只能制作小型包裝襯墊,而制作大型家電產(chǎn)品的包裝襯墊及填充仍需采用EPS發(fā)泡塑料制品,這一技術(shù)難題至今未能得到有效解決。同時(shí)由于紙漿模塑制品的成本比FPs泡沫朔料制品的加下要高,因而也極大的限制了紙漿模塑制品的發(fā)展。
近幾年來,一種新型的包裝制品材料一植物纖維發(fā)泡包裝制品及其成型技術(shù)正在研究開發(fā)中。該制品是以植物纖維(廢舊報(bào)紙、紙箱紙、其他植物纖維材料等)以及淀粉添加助劑材料制作而成,具有不污染環(huán)境、制作工藝簡單、成本低廉、原料來源廣、防震隔震性能優(yōu)于紙漿模塑制品。該材料不僅可以制作防震內(nèi),也可替代 EPS $J作填充顆粒物體,其效果與 EPS的制品基本相當(dāng)。國內(nèi)外在進(jìn)行發(fā)泡型植物纖維緩沖包裝材料的制作及機(jī)理方面的研究,已取得了不同程度的階段性成果。其實(shí)驗(yàn)室制成的樣品,足以顯示出該產(chǎn)品的發(fā)展具有巨大的市場潛力。然而,目前該技術(shù)術(shù)離實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大規(guī)模的生產(chǎn)還有一定的距離。
2 植物纖維發(fā)泡制品的性能特點(diǎn)
植物纖維發(fā)泡制品的性能特點(diǎn)如下:
O)植物纖維發(fā)泡包裝制品的主要原料是廢紙、蔗渣、麥秸、稻草等纖維材料、以及工業(yè)淀粉,不會(huì)對(duì)環(huán)境和回收造成障礙,有利于生產(chǎn)商的產(chǎn)品出口。
(2)植物纖維發(fā)泡包裝制品適用范圍廣泛。隨著植物纖維發(fā)泡技術(shù)的進(jìn)步,該制品可用以替代現(xiàn)在使用的 EpS泡沫內(nèi)襯及填充包裝。-
(3)綜合成本低。植物纖維發(fā)泡產(chǎn)品與紙漿模塑產(chǎn)品相比工藝簡單,無須形狀復(fù)雜的成型模及熱壓模,生產(chǎn)時(shí)間及周期短,能耗和原料成本低。
(4) 防靜電,防腐蝕性能優(yōu)于EPs發(fā)炮材料,防震隔震性能優(yōu)于紙漿塑膜產(chǎn)品的緩沖性性能基本相同,無須象紙膜制品需要經(jīng)過復(fù)雜的幾何形狀構(gòu)成力學(xué)結(jié)構(gòu)來增大緩沖性能,降低了制品的只國難度.
(5)在力值檢測中吸震和抗震均優(yōu)于紙漿模塑產(chǎn)并可按不同被包裝產(chǎn)品要求加入增強(qiáng)劑、柔軟劑、防水劑,防油劑,阻燃劑等多種輔助添加劑,實(shí)現(xiàn)多種功能.
(6)可制作大型家電產(chǎn)品及電子產(chǎn)品的包裝襯墊及填充料,可填補(bǔ)紙漿模塑產(chǎn)品至今還無法制作該類包裝產(chǎn)品的空缺。
各類包裝制品的性能對(duì)比見表l。
3 制作工藝及設(shè)備特點(diǎn)
植物纖維發(fā)泡材料與發(fā)泡塑料相比,具有生產(chǎn)工藝比較簡單,無需多次發(fā)泡和冷卻的工藝,植物纖維發(fā)泡制品的發(fā)泡工藝主要有兩種:使用化學(xué)發(fā)泡劑及區(qū)用化學(xué)發(fā)泡劑。
不用發(fā)泡劑的植物纖維發(fā)泡制品是采用舊書廢;紙或其他纖維和淀粉作原料。該發(fā)泡制品不需要化廠發(fā)泡劑,而是通過水蒸氣的作用發(fā)泡,其制品生產(chǎn)目使用都不會(huì)損害環(huán)境,用過的制品可以和普通垃圾一樣處理,還可以回收,重新加工。從經(jīng)濟(jì)效益來看,任產(chǎn)同樣數(shù)量的包裝材料,纖維發(fā)泡制品比泡沫塑料還要便宜,具有廣闊的應(yīng)用前景。
使用發(fā)泡劑的植物纖維發(fā)泡制品的制作工藝方法與不用發(fā)泡劑植物纖維發(fā)泡制品基本相同,只是發(fā)電的媒介不是利用水蒸汽,而是采用各種發(fā)泡劑。該方法對(duì)于發(fā)泡的控制比較容易,目前的發(fā)泡劑主要有:碳酸氫鈉、尿素、4,4氧代雙苯磺酞濟(jì)、偶氮二甲驗(yàn)胺、甲苯磺酞餅等。其中有些發(fā)泡劑對(duì)環(huán)境有不利為影響,因而如果選用不當(dāng),在生產(chǎn)過程中以及在使用和回收處理過程中會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的影響。
植物纖維發(fā)泡制品的制作方法主要有兩種:一步法成型和兩步法成型。
一步法成型的工藝特點(diǎn)是:采用的是整體澆注發(fā)泡成型,其工藝流程主要為:物料~混合一制漿一澆注一發(fā)泡成型一熟化一脫模一成品。
兩步法成型的工藝特點(diǎn)是:將回收的舊書報(bào)紙或其他植物經(jīng)粉碎碾成纖維狀,使其和淀粉按一定的比例混合,在擠壓機(jī)中制成直徑1~3 mm的圓柱顆粒。在擠壓過程中,原料受水蒸氣作用發(fā)泡,形成顆粒型發(fā)泡紙漿。再用發(fā)泡紙漿顆粒作原料,將發(fā)泡紙漿顆粒送入專用的金屬模具中進(jìn)行加壓加熱,制作成相應(yīng)形狀的包裝制品。
植物纖維發(fā)泡制品的生產(chǎn)線主要有下列設(shè)備組成:粉碎機(jī)、混煉機(jī)、反應(yīng)釜、顆粒膨化機(jī)、氣力輸送機(jī)、制品成型機(jī)以及控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)及其他輔助設(shè)備。
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