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紙漿模制品是以一定濃度的紙漿，加入適量化學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，生產與使用過程無公害，產品重量輕，抗壓強度大，緩沖性能好并有良好的可回收性，作為包裝制品其應用范圍相當廣泛。據有關資料表明，目前世界上的紙漿模制品產量已達40萬噸以上。隨著我國與世界各國經濟接軌的日益迫近，紙漿模制品的推廣應用無疑潛力巨大。
1991年底歐共體12國頒布了強制性執行標準《新包裝規則》，明確宣布從1992年起，在運輸包裝和銷售包裝中禁止使用發泡聚苯乙烯材料，代之以紙漿模塑制品。而后在日本貿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、福建等一些地區作出了迅速反應。雖然我國紙漿模制品的開發始于20世紀80年代，至今已形成一定生產規模，但目前生產經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，現就有關問題作如下綜述與分析。
二、紙漿模制品現行生產工藝與設備
1．紙漿模制品生產工藝
紙模制品生產工藝過程包括廢紙分選、碎紙打漿、漿料配制、紙漿施膠、調配漿液(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式的磨碎機、精磨機上均可實現。分選凈化后的廢紙經磨碎打漿，轉變為均勻的紙漿。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膠。試驗表明，為了得到高質量的制件，對非粘結類廢紙制品紙漿，其中必須加入相當于紙漿干纖維質量3％的松香骯對粘結類的廢紙制品紙漿，應加入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合的方法以提高生產效率。
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壁排出，而纖維則貼附在網狀模型的表面上。成型結束后，借助于液壓缸升起模型，經壓實后取出制品并轉送到烘干工序。制作的壓實是在由：上模和下模組成的專用壓型機中實現的。壓型機的結構應保證在壓實時；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：真空抽氣設備。因擠壓的程度不同，制作的含水率為50％-75％，經干燥工序應使含水率降為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作業的干燥爐中進行的。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秒內含水量減少50％)，然后溫度降為100-105℃。連續式干燥爐內具有傳送裝置，制件在爐內通過不同的溫度區，最后干燥到含水率為10％-12％左右即可。紙模制品生產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，符合衛生標準，外表印刷商標，表面光滑內外潔凈。而包裝制品一般形狀較大較復雜，要求具有承載能力、緩沖功能、定位功能。基于這些特殊要求，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工藝中的成型和定型(或烘干)的要求。工業品包裝有時對尺寸，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，紙漿模制品工業包裝很少要求定型，是從成型機下來之后，經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、尺寸均發生變化，在這方面積累經驗數據掌握變化規律，可作為今后模具設計的依據。
2．紙漿模制品的生產設備
據工藝要求，紙模制品生產用主要設備有水力碎漿機、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。工業品包裝制品生產線上常用臥式水力碎漿機，其優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，結構簡單，可處理含較大雜物、金屬雜物的廢紙。．
成型機是保證網模進行進漿、脫水、取下濕紙坯等各種運作過程的機械。其主要結構包括：機架、漿箱、升降氣缸、導柱、上下模板和固定在模板上的氣室(分別與真空系統和空氣壓縮機相通)。紙漿模塑成型機的形式盡管很多，但其成型工藝有兩種：模內定量灌漿和模外吸附成型。其原理均是使紙漿通過網模流動，把水濾掉，將纖維截流在網模上，形成濕紙坯。模內灌漿方式是通過一定數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。紙模工業包裝制品大多是采用往復式模外吸附成型方式，這種成型機能生產較大面積的制品，適應性較強，可以形成自動化生產流水線。
烘干機建議采用燃油爐供熱方式，其烘干結構包括：機頭、機尾、過渡節、中間加熱節、燃燒器、引風機、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加壓、加熱，使制品在模具內干燥成型。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、紙漿模制品生產經營中存在的問題與發展對策
據有關部門統計，我國年產彩色電視機約2000萬部，其中出口約400萬部；年產彩色顯像管4000萬只，其中外銷1244萬只，僅這兩項年需耗費發泡材料2萬噸左右，折算成體積為100萬立方米。盡管其他家電，工業儀表，機電產品等每年消耗的發泡塑料材料的數量很難有一個完全的統計，但無疑是個令人可怕的數字，用紙漿模制品替代是大勢所趨。可以說紙模制品的發展前景十分看好，但目前在我國的推廣應用仍然存在一些問題，現列舉如下：
1．宏觀上缺乏一定的政策引導與調控，生產與應用多為企業與社會的自發行為，沒有強制性的政策法規作保障。相關的設備、產品也無正式專項標準，使紙模企業難以成為集團化、產業化、規范化的優勢行業；
2．行業散、管理亂的問題。紙模產品和設備生產廠家較多，有200多家企業涉及到包裝、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，行業管理問題模糊無法統一，整個行業處于松散游離狀態。實際生產管理經營上無章可循，或各行其是。鐵路、輕工、機械、衛生以及一些地方政府也相繼出臺了一些標準，但無統一性，故缺乏權威性。同時由于一些標準不太符合行業特點，使不少企業對這些似是而非的規定無所適從，有的各取所需，有的則置之不理。目前的散亂無序狀態使整個產業群缺乏創造性和競爭力，制約了產業發展；
3．紙模產品種類、結構問題。目前市場上紙模制品品種單一，主要以快餐具、內襯包裝為代表，外形亦不像塑料制品那樣品種齊全，結構多樣。外觀色澤表面質量均難以和塑料制品全面抗衡。全國從事紙模餐具生產的企業130余家，年生產能力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。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。而我國應用于包裝上的紙模材料大約只占其總量的不到2％，總生產量不足5000噸，歐美發達國家應用紙包裝材料已達其包裝總量的35％以上。我國包裝工業規劃，到本世紀末包裝類紙制品應接近1000萬噸(含各類紙板)，其產值估算應在500億元左右。據現有生產紙模制品的最大能力測算，產量缺口至少在90％左右。顯然紙模制品的大好前景在于包裝制品的開發，而非餐飲用品；
4．紙模制造設備及配套模具制造技術滯后。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，導致產品品種單一，成本偏高的現象發生；
5．紙模產品價格偏高，龍以紙模餐具最為突出，影響其廣泛使用行業競爭激烈卻無章可循的混亂局面，使紙模制品生產規模小、成本高、質量不穩，影響其形成規模效益，難以全面邁開正規化產業化的步伐。
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，應采取下述有力措施：
1．有關部門加強政策法規的建設，加強制裁。對紙模制品的生產企業在稅收、貸款等方面予以優惠，而對于那些不利于環保又與環保企業形成競爭的企業加強管制并課以重稅，這才能真正促使紙模行業盡快地走向成熟的產業化道路；
2．有關部門加快制訂行業標準，使產品系列化、規范化、標準化，最終達到降低成本、節約能源、保護環境的目的；
3．有關部門及生產企業均應重視紙模包裝制品的加工與營銷；
4.加快技術創新以提高質量降低成本。機種機型、設備效率、自控技術、模具設計制作、工藝配方、助劑應用有待于全面創新，克服不足，以全面滿足市場需求；
5．注意材料的選擇和優化。當前應用原料多種多樣，據我國國情，除廢棄紙品的再生利用外，應重點推廣應用一年生草本植物纖維材料用做紙模制品生產的主要原料。降低成本，提高效益，真正解決環保中因不能降解垃圾造成的各種廢棄物污染問題。
四、結語
紙漿模塑制品現在在我國還是一種年輕的產品，但其應用價值已在世界范圍內得到愈來愈充分的展現。就目前而言，其應用已涉及以下領域：
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，國內定型生產的已有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“悶熱”，抑制“乙烯濃度”。尤其是盛夏季節或熱帶環境，紙托盤包裝不阻隔呼吸熱，能吸收蒸發水分，可防止鮮果腐爛變質，起其他包裝難起的作用；
3．工業托盤。主要用于玻璃、罐頭等產品的固定緩沖材料，如目前國內已投產的啤酒托盤、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、醫療器械、家電、精密儀器、玻璃器皿等商品的包裝；
4．農用托盤。主要用于秧苗或其他農作物的營養缽、花卉苗木護翼、糧食、蔬菜、鮮肉類的包裝以及蠶用方格簇等，如日本開發的一種水稻秧苗用托盤，成為抵御凍害的有力手段。農用托盤在農副產品的保鮮，提高農作物的成活率等方面具有獨特的優點；
5．食品藥品或它們的半成品包裝，如凈菜托盤、方便面碗、國際餐飲業用容器等；
6．醫療器具包裝，傳統方法的最大問題是消毒不徹底易產生交叉感染。一次性紙模托盤、痰盂、便盆、體墊等免去消毒環節，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紙纖維板，用于室內裝潢。此外，在兵工、服裝等行業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。
有理由相信紙模包裝制品因其對環境友好的材料特性，會越來越得到多方面關注與支持。我國是蒙特利爾議定書和維也納宣言的簽字圖，保護自然生態環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業帶來豐厚的回報。可以預見作為世界造紙技術發源地的中國，在紙漿模塑制品的開發與應用方面，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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