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发泡型植物纤维缓冲包装材料的成型技术

2022-04-29 来源:新疆机械信息网

发泡型植物纤维缓冲包装材料的成型技术

摘要: 绿色环保产品—植物纤维发泡包装材料制品是EPS发泡塑料包装材料的理想替代品,目前该项技术在国内外还基本处于实验室阶段。植物纤维发泡制品的发泡方法主要有两种:采用化学发泡剂发泡及利用水蒸气发泡,应重点发展对环境无影响的发泡技术。制品的制作方法主要有两种:一步法成型和两步法成型。文章对该产品的制作、工艺及设备特点以及国内外发展的状况进行了介绍。

关键词: 植物纤维 发泡制品 发泡方法 成型技术

在缓冲包装领域中,最早使用的缓冲材料是瓦楞纸衬垫、隔板以及废纸条等。在装箱过程中需要大量的手工劳动,缓冲性能并不理想,取而代之的是EPS发泡塑料。我国作为“蒙特利尔协议”的签约国,正在加大力度,限制和淘汰一批对环境有严重污染的产品。为此,我国于1996年4月1日颁布了固定废弃物环境保护法,法规中规定了“三化”原则,即对固体废弃物提倡资源化、减量化和无害化。EPS泡沫塑料制品是污染环境的主要产品之一,面临淘汰势在必行。然而,EPS 泡沫塑料制品作为包装材料—防震内衬的首选产品,其优越的包装性能以及低廉价格,至今还没有寻找到理想的替代物。

目前主要的替代产品是纸浆模塑防震内衬包装制品,是以废旧报纸、纸箱纸等植物纤维为主要原材料,经水力机械碎浆、模具真空吸附成型,再经干燥而成。其产品应用领域可涵盖电子、机械零部件、工业仪表、电工工具、家电、电脑、玻璃、陶瓷和泡沫塑料制品、农产品等行业。但由于其制品过于致密,抗震耐冲击性能大大低于EPS材料,该产品制品的抗震耐冲击性能主要是通过制品的几何结构来保证,由于受到模具结构及加工的影响,制品的发展受到很大的制约,只能制作小型包装衬垫,而制作大型家电产品的包装衬垫及填充仍然采用EPS发泡塑料制品,这一技术难题至今未能得到有效解决。同时,由于纸浆模塑成本比EPS泡沫制品的成本要高,因而也极大地限制了纸浆模塑制品的发展。

近几年,一种新型的包装制品材料—植物纤维发泡包装制品及其成型技术正在研究开发中,该制品是以植物纤维(废旧报纸、纸箱纸和其他植物纤维材料等)以及淀粉添加助剂材料制作而成,该新型包装制品材料具有不污染环境、制作工艺简单、成本低廉、原料来源广、防震隔震性能优于纸浆模塑制品等优点,不仅可以制作防震内衬,也可替代EPS制作填充颗粒物体, 其效果与23! 的制品基本相当。国内外在进行发泡型植物纤维缓冲包装材料的制作及机理方面的研究,已取得了不同程度的阶段性的成果。其实验室制成的样品,足以显示出该产品的发展具有巨大的市场潜力。然而,目前该技术离实现工业化大规模的生产还有一定的距离。

一、植物纤维发泡制品的性能特点

1. 植物纤维发泡包装制品的主要原料是废纸(蔗渣、麦秸、稻草等)以及工业淀粉,不会对环境和回收造成障碍,有利于生产商的产品出口。

2. 植物纤维发泡包装制品适用范围广泛。随着植物纤维发泡技术的进步,现在使用EPS泡沫做内衬及填充包装的产品都可以被替代。

3. 综合成本低。植物纤维发泡产品与纸浆模塑产品相比,工艺简单,无须形状复杂的成型模及热压模,生产时间及周期短,能耗和原料成本低。

4. 防静电、防腐蚀性能优于EPS发泡材料,防震隔震性能则优于纸浆模塑产品,与发泡塑料制品的缓冲性性能基本相当,而无须象纸模制品通过其复杂的几何形状构成的力学结构形成的缓冲性,降低了制品的制作难度。

5. 在力值检测中吸震和抗震均优于纸浆模塑产品,并可按不同被包装产品的要求加入施强剂、柔性剂、防水剂、防油剂、阻燃剂等多种辅助添加剂,实现多种功能。

6. 可制作大型家电产品及电子产品的包装衬垫及填充,可填补纸浆模塑产品至今还无法制作该类包装产品的空缺。

(待续)

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