紙漿模塑100問(第一輯)
一、什么是紙漿模塑?
紙漿模塑是以植物纖維為主要原料,通過模具塑造成型的一種新型環保材料。由于其具有優良的環保性能和可降解性,紙漿模塑在許多領域得到了廣泛應用。也稱為紙托、紙塑、植物纖維模塑、紙漿模、3D纖維模塑、立體造紙等等。
紙漿模塑是一種常見的制造工藝,它利用植物纖維為主要原料,通過模具加工成各種形狀的產品。這種工藝在許多領域都有廣泛的應用。
紙漿模塑的制造過程通常包括以下幾個步驟:紙漿(植物纖維)的制備、模具的設計和制造、植物纖維進入模具、成型,模具加熱和干燥、產品的脫模和后續處理。
植物纖維原料的制備是紙漿模塑的基礎。植物纖維可以由廢紙、木材或其他纖維素材料制成。制備植物纖維原料的過程包括纖維素的分離、漿料的調配和紙漿的攪拌。通過控制紙漿的成分和濃度,可以獲得適合模塑的紙漿。
模具的設計和制造是紙漿模塑的關鍵。模具的設計應考慮產品的形狀、尺寸和結構等因素。常見的模具材料包括金屬、塑料和橡膠等。制造模具的過程包括模具的加工、拋光和表面處理等。模具的質量和精度直接影響到最終產品的質量。
紙漿模塑分為干法紙漿模塑和濕法紙漿模塑,一般常說的紙漿模塑是指濕法紙漿模塑、
濕法紙漿模塑工藝中,紙漿注入模具是紙漿模塑的核心步驟。在注入過程中,紙漿被均勻地注入到模具中,填充模具的空腔。注入紙漿的方式可以是手工注入或機械注入,具體取決于產品的要求和生產規模。
接下來,模具加熱和干燥是紙漿模塑的重要環節。加熱可以促進紙漿的固化和干燥,使產品更加堅固和穩定。常用的加熱方式包括熱風加熱、蒸汽加熱和熱壓等。干燥的過程可以通過自然干燥或烘干設備來完成。
產品的脫模和后續處理是紙漿模塑的最后一步。脫模是指將固化的紙漿產品從模具中取出的過程。脫模的方法可以是手工脫模或機械脫模,取決于產品的形狀和尺寸。脫模后,產品可能需要進行后續處理,如修整邊緣、打磨表面或涂覆保護層等,以提高產品的質量和外觀。
干法紙漿模塑也有兩個工藝路線,一種是是紙漿板為原料,利用加熱模具模壓成需要的形狀,另外一種是將植物纖維先分散,利用空氣,少量水分為介質成型,然后利用加熱模具模壓成需要的形狀,以及后道處理。
紙漿模塑作為一種環保、經濟的制造工藝,具有許多優點。首先,紙漿作為原料可以循環利用,減少了對自然資源的消耗。其次,紙漿模塑可以生產出輕質、堅固的產品,具有良好的抗壓和抗震性能。此外,紙漿模塑還可以實現產品的個性化定制,滿足不同客戶的需求。
紙漿模塑是一種重要的制造工藝,它利用紙漿作為原料,通過模具加工成各種形狀的產品。紙漿模塑的制造過程包括紙漿的制備、模具的設計和制造、紙漿注入模具、模具加熱和干燥、產品的脫模和后續處理。紙漿模塑具有環保、經濟和個性化定制等優點,廣泛應用于紙質包裝、紙制品和紙漿模具等領域。
二、紙漿模塑的起源和發展歷史是怎樣的?
近現代的紙漿模塑技術是1917年丹麥首創,1936年丹麥開始使用機器模制紙漿模塑制品,上世紀30年代后期,加拿大愛美利公司、法國埃爾公司、英國湯姆遜公司、新加坡BORADWAY公司及美國、日本、丹麥的一些公司紛紛推出了紙漿模塑制品包裝生產線,并形成了較大生產規模。
紙漿模塑技術的大發展和應用是在20世紀50年代,當時,一位名叫Enzo Michelin的意大利工程師開發出一種新的紙漿模塑工藝,并獲得了專利。這種工藝使用廢紙轉化為紙漿,然后通過模具成型,制造出具有特定形狀和強度的產品。
1984年湖南紙漿模塑總廠投資1000多萬元從法國埃爾引進一條當時全世界最先進的八面轉鼓式自動紙漿模塑生產線,主要用于雞蛋托盤的生產 。遼寧、四川、江蘇、北京及山東等地都先后從英國、丹麥等國家和臺灣地區引進間歇式紙漿模塑生產線用于雞蛋托盤生產。 2004年這個中國紙漿模塑的開創性企業宣布破產,但是為中國培養了一大批紙漿模塑的專業人才,留下了星星之火,終成燎原之勢。
1988年南京輕工業研究所與江陰機械五廠合作開發的第一條國產紙漿模塑生產線通過輕工部鑒定并投入使用開啟了紙漿模塑機械國產化的先鋒。
1992年8月,在南京輕工業研究所、中國包裝和食品機械總公司和北京懷柔橋梓紙箱廠的共同努力下,為日本佳能公司試制的第一批紙漿模塑復印機墨盒包裝制品獲得成功。1993年,大連佳友包裝產品制造有限公司的兩條紙漿模塑工業品包裝生產線投產,專門為日本佳能公司提供包裝。
其實早在兩千年前,在東周時期,我國的工匠就開始用這種紙塑工藝生產皇帝祭祀用品,這種紙塑工藝在東漢末年就有記載。后因無人繼承,現已失傳200多年。我國臺灣藝術大師蔡爾容和妻子卜雅菡花了五年左右的時間,翻閱大量古書籍,終于找回這門老祖宗的手藝。紙塑工藝采用“脫胎換骨”法,先把層層竹纖維紙粘在黏土塑成的素坯上,待整個坯體陰干成型后,用刀剖開坯體,挖出兩塊黏土素坯,再將兩塊紙坯粘合。做出的紙神像人物,有筋骨皮肉(人偶)。內部中空,可將官印等物品裝進去封存,上漆線雕和金銀箔,整尊神像可謂活靈活現。
三、紙漿模塑有哪些應用領域?
紙漿模塑的應用領域非常廣泛,包括食(藥) 五金工具,電子產品,陶瓷,玻璃,通訊器材,電腦配件,食物,藥品,化裝品,農產品,儀器儀表,各類小家電、玩具、禮品、手機及配件等等包裝材料、農產品包裝,例如雞蛋、水果、蔬菜、肉類等,一次性餐飲具,如餐具餐盒勺子刀叉等等,文創產品、苗木養護、玩具、家具、家居用品、禮品、節日用品,還包括產品零部件等等。
1. 包裝領域:紙漿模塑在包裝領域中具有廣泛應用。由于其優良的緩沖性能和可定制性,可以有效地保護商品,降低運輸過程中的破損率。同時,其可降解的特性也符合綠色包裝的要求,現在伴隨紙漿模塑產品技術發展,已經由運輸緩沖包裝擴展到銷售包裝等等領域。
2. 農業領域:紙漿模塑在農業領域中用于制作苗木移植托盤,沙漠保水托盤、苗木轉運托盤等等,可以起到保溫、保濕和防止病蟲害的作用。這種應用不僅提高了農作物的產量和品質、苗木成活率,還有助于減少灌溉用水的使用。
3. 工業領域:在工業領域中,紙漿模塑制品被用作一次性使用的工具箱、運輸托盤、各種產品包裝等,這些制品在使用后可以迅速降解,降低了對環境的壓力。
4. 醫療領域:紙漿模塑在醫療領域的應用逐漸增多,如一次性醫療用品、醫用包裝等。這些制品在使用后可以迅速生物降解,減輕了醫療廢棄物對環境的影響。
5. 餐飲領域:紙漿模塑在餐飲領域的應用也逐漸增多,如可降解餐具、食品包裝等。這些制品的使用可以減少一次性塑料的使用量,有助于保護環境。