4提高紙漿模塑件結(jié)構(gòu)性能質(zhì)量的關(guān)鍵
a．開(kāi)展與紙漿模塑緩沖制品性能有關(guān)的各種影響因素的理論研究和測(cè)試驗(yàn)證。在紙漿模塑制品與EPS等發(fā)泡塑料緩沖件之間“整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度”和“緩沖防振性能”兩方面進(jìn)行理論研究和對(duì)比試驗(yàn)。明確提高紙漿模塑制品性能的關(guān)鍵。
b．對(duì)制品的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)作形式分類(lèi)與組合優(yōu)化，以保證紙漿模塑制品結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和緩沖性能。制定適合于纖維類(lèi)模塑緩沖制品的真實(shí)可靠、科學(xué)合理、使用方便的設(shè)計(jì)規(guī)范和參考數(shù)據(jù)庫(kù)。
c．研究紙漿模塑制品與EPS等發(fā)泡塑料緩沖件在生產(chǎn)工藝性、環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性等方面各自?xún)?yōu)勢(shì)與劣勢(shì)，形成比較科學(xué)完整的“可替代性”現(xiàn)狀和趨勢(shì)判斷。
d．用新法制造纖維類(lèi)模塑制品的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度應(yīng)比原先傳統(tǒng)方法制品要有顯著提高，其總體緩沖性能指標(biāo)能基本達(dá)到EPS發(fā)泡塑料制品的緩沖性能，其成本要略低于發(fā)泡塑料制品，這樣才有廣闊市場(chǎng)前景。
5討論與總結(jié)
5．1提高抗壓能力的途徑
緩沖件結(jié)構(gòu)形狀變化會(huì)對(duì)抗壓能力產(chǎn)生影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：軸對(duì)稱(chēng)的幾何形狀，如圓柱形、圓錐體比正方形或長(zhǎng)方形有更好的靜態(tài)和力學(xué)性能，平頂圓錐體的抗壓性能要比正方形或長(zhǎng)方形好約20％。
紙漿模塑制品緩沖結(jié)構(gòu)的拔模斜度越小，其抗壓能力越大。當(dāng)紙漿模塑制品由于熱壓而厚度體積有一定的縮小時(shí)，增加工作長(zhǎng)度可以提高抗壓能力。增加紙漿模塑制品緩沖結(jié)構(gòu)單元的個(gè)數(shù)，可以使制品的抗壓能力明顯增加。
紙漿模塑制品的抗壓能力還與頂部承載的面積有關(guān)，承受載荷的面積越大，抗壓能力也就越大。
5．2提高緩沖性能的途徑
對(duì)緩沖性能的主要影響因素有：緩沖結(jié)構(gòu)的幾何形狀、材料定量、緩沖襯墊高度以及跌落高度。不同形狀緩沖結(jié)構(gòu)(平均尺寸相近)傳遞的最小加速度幾乎相同，但平頂圓錐體結(jié)構(gòu)的制品 比楔體結(jié)構(gòu)制品適應(yīng)的靜應(yīng)力更高。當(dāng)給定最大允許脆值，定量 越高的包裝物的緩沖面積越小。如當(dāng)給定最大允許脆值時(shí)，用750g／m2材料的產(chǎn)制品重量比使用500g／m2材料的產(chǎn)品重量要輕。這適用于達(dá)到緩沖要求但需要較小的空間的情況，更節(jié)省材 料。紙漿模塑制品緩沖襯墊越高，所傳遞的最小重力加速度值越小，可供選擇的設(shè)計(jì)范圍越大，緩沖效果也越好。
5．3設(shè)計(jì)合理化
紙漿模塑緩沖襯墊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要確定緩沖結(jié)構(gòu)的個(gè)數(shù)和排列方式，為了確保其結(jié)構(gòu)性能更加良好，應(yīng)當(dāng)注意幾個(gè)方面：
a．在設(shè)計(jì)緩沖襯墊之前，應(yīng)當(dāng)收集了解相關(guān)的資料，包括：流通環(huán)境(跌落高度、沖擊特征、振動(dòng)情況、倉(cāng)儲(chǔ)情況、溫度、濕度等)，紙漿模塑制品的保護(hù)特性，產(chǎn)品脆值(包括沖擊脆值、振動(dòng)脆值、抗壓能力)等。紙漿模塑制品在沖擊、振動(dòng)、受載情況下的特性具有一定的特殊性，在設(shè)計(jì)之前可以借鑒其它成功的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式，并且根據(jù)流通環(huán)境特征對(duì)使用材料的性能作充分測(cè)試。
b．應(yīng)考慮紙漿模塑制品緩沖性能設(shè)計(jì)是在理想化的條件下進(jìn)行，因此需要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上留有可調(diào)節(jié)余地。在確定了總體結(jié)構(gòu)形式后，緩沖結(jié)構(gòu)尺寸的確定還應(yīng)當(dāng)預(yù)留拔模斜度。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)考慮最大的允許偏差。但如果偏差過(guò)大，緩沖襯墊也會(huì)失去保護(hù)產(chǎn)品的效果，導(dǎo)致產(chǎn)品在包裝物內(nèi)過(guò)分松動(dòng)。
c．設(shè)計(jì)結(jié)束后對(duì)整個(gè)包裝系統(tǒng)(產(chǎn)品和包裝物)進(jìn)行與實(shí)際流通環(huán)境相當(dāng)?shù)臈l件下進(jìn)行測(cè)試。即使是十分精確的設(shè)計(jì)計(jì)算，也應(yīng)對(duì)緩沖件進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證，以考核實(shí)際包裝效果。如條件允許，可作實(shí)際流通過(guò)程跟蹤試驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)才能在實(shí)際應(yīng)用中保證其良好的結(jié)構(gòu)性能。
5．4對(duì)EPS的替代性
研究結(jié)果表明，在一定情況下，紙漿模塑制品具有替代EPS緩沖襯墊的潛力，紙漿模塑制品在被包裝物比較輕、承受的靜應(yīng)力不高的情況下能更好地替代EPS緩沖襯墊的作用。通過(guò)提供對(duì)紙漿模塑制品抗壓與緩沖性能的積極影響，使其緩沖效果接近于EPS緩沖襯墊的作用。依目前技術(shù)條件，實(shí)現(xiàn)完全替代還不太可能。
下面給出在紙漿模塑制品與：EPS緩沖襯墊能保持相同空間體積的情況下(制品的面積和高度相同)，提高紙漿模塑制品緩沖性能的參考方案：
a．2個(gè)相同紙漿模塑制品試樣做上下反向扣合。這樣，2個(gè)制品組合后，每單位平方的緩沖效果將兩倍于原先的制品。這樣做可能無(wú)法改變傳遞的最小加速度值，但整體的緩沖面積得到了提高，可以使緩沖結(jié)構(gòu)能夠承受更高的靜應(yīng)力。相對(duì)立體的EPS緩沖襯墊而言，紙漿模塑制品雖然被塑成立體形狀，但緩沖結(jié)構(gòu)之間的間距使各個(gè)結(jié)構(gòu)之間受沖擊后彼此缺乏支撐性，兩個(gè)試樣套合后在一定程度上得到了相互支撐。因此用兩個(gè)試樣的緩沖結(jié)構(gòu)反向扣合后，其緩沖性能就能得到改善，并可接近于EPS材料的緩沖性能。當(dāng)然由于原先使用的一個(gè)制品成為了兩個(gè)，材料的使用上成倍增長(zhǎng)，這是一個(gè)缺點(diǎn)。這種方式比較適合需要全面 緩沖的產(chǎn)品，能更好地保護(hù)產(chǎn)品，成本的提高顯得容易接受。
b．盡可能采用軸對(duì)稱(chēng)形狀(圓錐體)的緩沖結(jié)構(gòu)，并且在條件允許的情況下可以適當(dāng)增加緩沖結(jié)構(gòu)單元的個(gè)數(shù)。由于軸對(duì)稱(chēng)形狀的制品能夠適應(yīng)更高的應(yīng)力，設(shè)計(jì)范圍也更大，而增加緩 沖結(jié)構(gòu)單元個(gè)數(shù)不僅可以提高其抗壓能力，也可以增加緩沖面積，因此這也不失為一種使紙漿模塑制品接近于EPS材料緩沖效果的有效方法。采用軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的制品不會(huì)增加材料的使用量和成本，增加緩沖結(jié)構(gòu)單元也比前一種方法更省材料。這一方法缺點(diǎn)是：增加緩沖結(jié)構(gòu)單元個(gè)數(shù)，會(huì)增加模具的復(fù)雜程度，材料的使用也有一定的增加，最終導(dǎo)致成本的提高。
c．米用定量較高的材料。不同定量的紙漿模塑緩沖襯墊的最小傳遞加速度值幾乎相同，定量越高的制品能適合更高的靜應(yīng)力。因此如果采用比較厚的材料(假設(shè)各材料之間密度相同)，就可以達(dá)到更好的緩沖效果。這種方式不大量增加材料的使用量，也不增加模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。缺點(diǎn)是，增加紙漿模塑制品的重量，對(duì)緩沖效果的改善沒(méi)有前兩種方式好，且定量增加程度有限(受到生產(chǎn)工藝的限制)。
如果對(duì)于制品的體積影響并不在意的話，還可通過(guò)增加紙漿模塑制品的高度來(lái)改善其緩沖效果。增加緩沖襯墊的高度可以使紙漿模塑制品降低傳遞加速度最小值，適合更高的靜應(yīng)力，并且給設(shè)計(jì)者更大的選擇范圍。這方法對(duì)于制品緩沖性能的改善十分明顯，可以使緩沖曲線更接近于EPS襯墊，使用材料增加也不多。但使整個(gè)外包裝體積增加。
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