纸浆真空模塑成型技术及应用

　　真空纸浆真空模塑成型技术及应用张以忱，蒋代君，黄英，房也东北大学机械工程与自动化学院，辽宁沈阳用。然后进步分析了纸浆模塑制品经真空吸滤成型热压干燥。定型成品的生产原理，论述了生产工艺，综合分析国内现有设备状况，陈述了其主要部件成型机的种类和各自的工作原理及其适用范围；同时也分析了制品的干燥方式各自特点与应用以及对加热模具的要求设计与优化后对纸浆模塑制品的应用进行了论述。

　　次性发泡塑料用具的使用功能有限，废弃物量大，再利用价值低，回收难；在环境中自然降解的周期长达400500年，严重污染土壤；其后处置成本要远远高厂产品成本木化如朵不逐渐禁止使用次性塑料制品，那么+仅会造成巨大的资源浪费，而且该废弃物将会带来无法预料的灾难，这将严蠢危及我们及子孙后代的生存环境塑料包装废弃物对环境造成的白色污染己经越来越引起人们的广泛关国际社会对环境保护益重视付度弃物处理格外义注许多国家先以立法的形式确定环保措施德国1991年通过新包装法规，禁止使用不能循环使用的包装制品，并对包装使用的材料以及回收制度实施强制性行政命令。日本政府也于1991年制定了促进资源回收使用的法律。欧共体和美国等国家政府对包装材料进行了严格的规定欧共体在1991年颁布的包装与环境法中规定在运输包装和销售包装中避免使用聚苯乙烯，3塑料，应用纸架模塑制品代替。我国是蒙特利尔会议和维也纳宣言的签约国，议定书和宣言中明确规定3泡沫塑料包装将受到限制使用和禁甩我国将在2005年达到所规定的目标。

　　我国已经加入10，出口贸易必将随之增加，而西方发达国家己立法或制定条例限制导致污染的包装产品进入内垃，如欧规记从2起将不能复用或不1制卞的包装除在1咖之外，大此，我国包装制品必须符合国际环境法规和出口国当地环境法规，否则绿色贸易壁垒将阻碍我国商品进入国际市场刺约出口外贸的发锾我国早在1996年4月1日就颁布了固体废弃物环境保护法，在法规中规定了化原则固体废弃物提倡资源化，减量化，无害化国家经贸委也在1999颁布关于淘汰次性发泡塑料餐1的6号令。国内近几年已开发了许多发泡塑料制品的替代品总起来卞要分为类纸浆模塑制品植物纤维碎粉制品纸板制品淀粉和降解塑料制品通过各个行业专家的咨询，对以上种替代品从环境降解性资源的可再生性产品的使用水平生产成本工艺水平及处置费用等方面进忖分析评估，通过综介权重。得到的结果以纸浆模制品的综介性能佳，可推荐为发泡塑料制品的优先替代品。淀粉类次之，但易被微生物污染，而且浪费粮食，存储和保管也较困难；麦秸稻草植物纤维碎粉类，质地太脆，作为餐具，外观和农药残留指标较难合乎要求，运输和存放较困难；纸板芳，因其纸板面涂有以膜，侦其降解不完全。成为小碎片，于土壤中而诰成潜在污染，它既不为环境消纳，不能解决回收利的目的，也不可作为汽代品降解塑料制品所用的聚苯乙烯原料及发泡剂光敏剂等原辅材料存在对人休包装纸装梭艰餐具制品公绿色包装产品它的保温隔热和抗压性能与泡沫塑料餐具相当，能在短期内13个月自行降解或回收利甩这样既可以节省资源，保护生态环境，又符合国内国际包装工业材料应用发展的趋势，成为姻4餐几包装制品的佳替代品纸心K苤破吩毯，啪薮蟮纳缁嵝б婧，经济效益。是21肚纪理想的绿色包装制品。

　　1纸浆模塑制品生产线工作原理及流程1.1生产线的工作原理经过物理或化学处理后制得所要求的纸浆根据产品不同；其原料可以是干纸，湿浆或废纸，调节浓度后输送到成型机，该机装有所需要的模具，利用真空吸附纸浆并不断吸滤，又借助于压缩空气和真空装置将吸附预干成型的湿产品卸下，然后放于热模上进行热压干，定型或者放于传送带上，输送到干燥箱内进行热风干燥，干燥后进行整形。

　　1.2生产工艺纸浆模塑制品生产线的典型工艺流私所，工艺过程分为制浆成型加热整形烘干切边面施胶厂灭菌包装几个过程。

　　①制浆将符合食品包装卫生标准的纸浆板称混合水浆液，然后把张液放到配浆池中。为提高纸浆快餐器具的强度与物理性能，根据需要在配浆池中按规定步骤和比例添加助剂防7尺防油剂及增强剂等，用搅拌机搅拌均匀，配成定浓度的纸浆混合液将配制介格的纸浆用输浆泵输送到成型机②成型制成定形状的半浞态纸快餐器具毛坯这是斗产线的关键工序淇对产品的质量材料能源消耗生产效率破损率均有极大的影响。

　　又根据吸滤成形漠具的。浆方可分为注浆好的控制用浆，节约资源，同时采用反冲水装置，这样可以稀释浆液。侦成模时厚度更加均。，可不断的冲洗模具，防止模具吸滤孔发生阻塞闪此。庄纸浆模塑较具及小型纸浆模塑包装产品的生产中，可优先考虑使用注浆式但是注浆式不适宜做长径比较大的杯碗等纸浆模塑餐具产品，更不适宜生产形状复杂的工业缓冲抗震制品，而吸浆式的上浆方1.加热整形切边用热模加乐定型干燥，消除纸网成型留下的网痕。使面平整光滑以便机械手包装，并可压上些文字案同时切除快餐器具型坯的毛边，火菌乜装进行紫外线灭菌1.装入塑料袋封口包装，装箱打包。

　　对于全自动生产设私，过，可以在台主机上自动完成另外。也可以未加防水防油助剂的纸浆投喟餐器具面施以专用食品胶。再热风干燥或远红外线干燥，形成胶膜。此胶膜具有耐油耐水耐高温，并符合食品卫生标准，可以自然降解，类似于回收利纸纤维们该工艺操作复杂爪技术难度较人，耗场产生施胶不均匀。造成餐具渗漏。

　　2纸浆模塑制品生产设备发展现状2.1行业概况纸浆模，工业化些发达1家己有十多年的历史曰前，界法14笼国加拿人冰岛英国口本丹麦新加坡荷兰等国家纸浆模塑工业已有定的规，我，发，氏浆模工业近1年20世纪80年代以来湖麻北京山东江苏等地引进了国外纸浆模塑生产线用于生产鸡蛋托盘80年代末，我研始自行研制纸心K苌，吖0年代开始。纸浆模艰制品波用于包装农副家电电子仪器仪等产品1994年以耵。随养甸内外环保政策的影响和社会环保意识经过努力，研宄出了符合中国国情的纸浆模塑快餐盒碗盘等。其中快锻盒的产设备工艺1化以卫生和理化指标的要求均很高。化国家有关邰门的大力支持F经广大利。研人，的努乃，中式快餐众产品已不断完善我国的纸浆模塑生产工艺设备，在某些性能指标。已达到肚界先进水平，22设备状况纸浆揽塑产品生产的又键是设1目前，常用的纸浆榄帮设备按成甩分有两人务真空成甩法和注艰成型方法其。真空成甩法足1前普遍应，较为先进的种法。真空成型法依据成型机的结构，口1分为种转鼓式返转式和往，升降式其中成型机是生产线中，要的设备。根椐型，不同。它可以次完成或分别完成吸附成规真空脱水加热干做杀菌等工艺过祝。

　　现在同内常的是往复升降，成型机其采用简单的制浆工艺，纸浆浓度调配采用定量容积计量其分为手动泮自动和全动两种型式手动泮动成型机采用单工位上下升降式吸附成型，人工接送制品。用热风供逍干燥成热压机干燥，然6另外进行整形切边等这种生产线特点是设备简单，投资少。，但生产效率低，能源及原材料消耗人，工人劳动强度人，纸浆原料适应性差。般适用于含杂质较少到成品包装的整个生产过程都在台主机上自动完成，它包括以下工序，注浆和吸滤成型，真空预压定型，真空热压干燥；紫外杀菌及成品包装各工序之间制品型坯自动转换，由于无需切边整形工序。所以说材料的利用率非常高，接近，生产操作工人很少，而且工人劳动强度很低具体结构及下艺参2，1 1=外采转鼓成型机的较多。这种生产线有级分离杂物的制浆丁艺，纸浆浓度动调节。工位转鼓，全自动吸附成型，用机械手接送制品。烘逍连续干燥，干燥余热4作预热干燥这种生产线动化程度高，生产效率高，原材料适应性强但由于它的模具承受的压力较低，不适用于中餐具的生产。故国内所的这种设备大都用来生产托盘蛋托瓶托，电器内包装等非餐具类产品3模塑成型机的型式3.1回转式成型机叫转式成型机采工位也4为六下位成叫工位的转鼓式自动吸附成型，生产效率高，生产量为56次，适合于生产规模大，深度较浅的纸浆模塑制品的生产。其结构原理2.其制造精度要求高，模具的数量多，投资大由于它的模具工位排列在可旋转的转鼓上，所以承受的压力较低，其型坯密实程度较差，又因为采用脱模加热干燥型式，所以次定型精度低滩以保证面的光洁与平整，因此不太适用于中式餐具的化产。目前国内常用这种设济生产托盘蛋托瓶架托水果盒电器内衬包装等非盛汤水类产品。

　　3.2上下移动式成型机其结构原理3.上下移动式成刑机，公将F投具hF移动，并沉入到胁圬，j进行吸滤。生产量为次因为模具的面积较大与其他类型的和比，合于生产较大型的产品，这种形式的成型机的生产比回转式要小。同样存在着承受压力较低，定型精度差的问它适用于吸滤时间长，制品的壁较厚，形状比较复杂的工业用3.3反转式成型机翻转式成型机结构4翻转式成型机纪将模具在浆槽吸养，然后翻转个上面再取出的种形式，生产量为3次这种形式的成型机体积小，与上下移动式成型机类似，其生产量比回转式要小，适用于小批量生产吸滤时间较长厚壁且形状复杂的工业用缓冲材料制品。

　　3.4摆动式摆动式成型机结构5.摆动式成型机是5旋转休上的下模板在浆槽中吸滤后，摆动出浆面。脱水；同时1旋转体作往复摆动到位进行上模板的合模，然后真空吸滤成型特点是设备体积小，安装布位灵活，但是成型机承载的压力较小，适于小批量生产蛋托果盘及内衬包装制品等质地较3.5往复多工位成型热干体式其结构原理6其特点以真空吸塑成型模具与加热干燥模具在台主机上吸滤成型后上进行干燥定型，生产过程易于实现自动化这种形式的成型机，在装有相同模具的情况下，它的生产效率低于回转式，但可以通过模具模型面积的增加来增加产品的生产效率，也可适用于大批量的生产。

　　4干燥定型方式的分析从干燥设备的形式来分，可分为烘道对流干燥和模内加热干燥两人秃4.1烘道对流干燥4.1.1热风干燥烘道内采用热风为干燥介质。加热源4以是燃煤燃油或燃气。采热风干燥时，热风立接干燥放置在烘逍传动链板。的制品，进入烘逍的制品的含水率应在67脱之间般整个干燥过程可分为升温高温脱水降温个区段升温及降温区的设呤卞要是为使制品避免由干温度的骤然变化而导致剧烈变形。高温脱水1段般占整个干燥线的6脱以上。公制品干燥脱水的主要医域根据产品的不同，温度可控制在13020和范围内。

　　在干燥过程中，制品面水分首先被蒸发。而内部水分较难蒸发。如果干燥温度过高。则制品面很快干燥，内部却还很湿，使得内部水分难以散失如果干燥工艺的温设曲线设置不4，会导致湿型坯水分的内外扩散，度差距太大，弓起湿制品面收缩剧烈而翘曲变形，内部水分含1；人而防水防油不均等问应旭过对不同大小的产品。介理的调控烘道内传动链板的运行速度干燥过程中的温度热风速设及水蒸气的排放等，形成合现的干燥曲线，以使产品的变形尽量小，来保证制品的质量。还要调控各由于制品在烘道内处于自由状态，从而造成制品有较大的变形空间。不利于保持产品的梢度，无论干燥工艺曲线怎样合理，从烘道出来的制品或多或少都会变形经烘道干燥后，对于般几何形状及尺寸要求不十分严格的包装制品，可不必再热压整形，对千燥后产品的含水率要求并不太严格，般从烘道出来的产品的含水率在1贷以下即可。但对快餐具类产品，还要经过热压整形工序，以保证产品的乎整美观为了保证热压整形工序的顺利完成，则对烘道干燥后产品的含水率应有较严格的要求，如含水率过低，则产品己经定形，整形工序失去作用；含水率过局，则影响整形工序的效率和质量。般根据产品不1.其热乐整形前的含水率应该控制在3脱3范围内。

　　4.1.2远红外线辐射丁燥在烘逍内采⑴远红外线辐射加热方式对产品进行干藤当采用远红外线干燥时，因为纸浆制品原料的水和纸本夂对远红外线具有以好的吸收性质。所以远红外线能被纸浆制品直接吸收并能获得较高干燥较均匀，因而在干燥过程中产生的扭曲变形较小。该方法适合于干燥体积较小的制品干燥质量烘道内采，热的式付产进肝爆当采用微波加热时，物质在微波场中其极性分子相互作用产生热能，电磁波深入到制品内部，把物料本分作为发热休，而不。心1.物料本身的热传导，仲得干燥速度快，干燥较均匀，扭曲变形较小对于厚壁制品效果尤其显著。在加热过程中，微波具有自动平衡性，从而使加热均匀，避免制品部过或过热与其它加热形式比较，利用微波加热几乎无升温过程，开机数分钟即可正常运转。如停机，只需切断电源，制品加热立即无惰性地停止，便于干燥过程的自动化控制。微波加热同时还可起到杀菌消毒的作JB，微波加热的热损失较少，加热效率可达80，而红外线烘道为62左右，热风烘道为6双左右微波加热方式的缺点主要是加热设备费用较高，耗射伤人的危险总的来说，以烘道干燥方式生产的纸浆模塑制品的夕观产品的紧密度和强度相对较差因此，对于制造精度要求不高的包装制品采用此种方法生产效率较高。

　　4.2模内干燥模内热压燥是前纸浆模塑餐具卞产的主要千烨仿大衫数的桢内热压干燥设浴农用在梭具内直接加热的干燥方式在冷压阶段，将成型的产品毛坯在较湿的状态下加压，压出水分，使其内部坚实，然后转移到热压模具上，在模具压合状态下进行加热千燥，模具的压力以及产品的加热温度和加热时间可以根据产品不同而调控，这样可以使餐具制品外观整细腻。产品的紧密度挺度和强度等各项物理指标优于烘道干燥方式生产的餐具制品。

　　在经过热压干燥后无须再整形，即将干燥和整形工序合同时进行。

　　热干模具的加热源有电热管或电热板蒸汽及导热油等蒸汽和导热油加热的生产成木较低，但蒸汽的加热效率低，而且邡需要有附加锅炉设济及饩路连接而1模几的制造加工比较4杂，接头处界易产生汽油渗漏现象，污染产品电加热模具热效率较高，无需其它附加辅助设备及管路，而且模具的温度容易自动控制，模具的制造加工相对简取其耗电量直接影响其生产成本有关实际生产数据明，传统平面接触传热型式的电热模具，平均个饭众耗电可达0.70.其费用约1总成本的14所以模干燥的关健1在于如，热压干燥模具的加热效率，从而降低能5节约成木，这也；6纸浆模塑设备的主要研宄方向，在热压干燥前，产品如经过冗宁冷压榨降低产品进入热乐模具时的水申进而火人降低了热压干燥模具的热能消耗另外，冷压榨力能把湿型坯报实，可以使纸浆纤维互相紧密地接触，大湿型坯的强度致密的均匀度和面平滑度在制品干燥过程中，会产生大量水蒸汽，因此对模具的要求是加热升温后能保持恒热恒温，并能使在这过程中产生的大量蒸汽能迅速排出去。模具包括两部分上下模体下模体分别由成型体电加热器等构成当上下模体闭合时形成制品的型腔，该型腔中开有定孔隙，并与排气通道相通，再用真中泵付迎道进行抽吸，就可以使蒸汽迅速排出。

　　作为成型机厉部件的桢具，其结构制造质沿，定着生产效率能源消耗产品外观质量成品率纸模质遣松具，改货观的热及传热方式或提高代热效率池就成为纸心K苤坪加勺个戈要研允方，在现有设备情况下，可以通过模拟真空加热过程中物料的压校具的设汁进行优化，终达到缩短下燥时和节能的目的，提高产效率，降低成本，5纸浆模塑制品的应用目前，纸裳模纫制品土要应用于以下几个方此5.1快餐器具纸浆模塑餐具是绿色产品，目前主要包括餐盒方便碗快餐托盘盘碟等作为次性发泡塑料餐具的替代品，它的保温隔热和抗压性能与发泡塑料餐具相当，但在其使用后数月就可自行完全生物降解或进行1收构利甩纸浆梭塑餐几几有以几大特点。

　　从而降低禽蛋的破损率和变质率5.3瓶托盘与过去所用的组合纸板相比，纸浆模塑瓶托不用拆装，节约装箱使用彻；并且恪体式的瓶托，以降低破损率它主要应于各种酒瓶玻璃瓶罐头记位缓冲5.4果托盘纸浆投塑的水果托盘以巧成有水果曲面全构的托以，作衬垫具有人限役的吸收遣动效汜，既能防止水分渗透，又具有定的吸收性能，可以避免水果间的碰撞损坏，还可以散发水果的呼吸热，吸收蒸发水分，抑制乙烯浓度，防止水果腐烂变质，延长水果保鲜期七，纸浆模塑的水托盘广泛应叫尸苹果梨柑橘菠萝西红柿等水果的包装5.5工业用缓冲材料包装纸浆模塑对工业产品有的仿形能力，可以消除包装空间的大体税对许多电子产品家电用器机电产品等的贴合仿形和支栏弹性衬垫设计可以有效的保护这些产品。它主要应用于玻璃制品电子电器产品工艺品精密仪器等的定位缓冲包装资料明，国外工业用缓冲材料包装占纸浆模朔制品的3版，我国的许多出口产；的缓冲包装仍采用3发泡塑料，因此用纸浆模塑制的工业用缓冲材料包装取代发泡塑料包装是势在必行的。

　　5.6其它用途纸浆模塑制品除上述用途之外，还可以用作农作物育苗养钵，花卉苗木用护罩，蚕用方格等。将花草，农作物种厂纸浆投柬1制的营痄体，成活后恺体移栽省外，养钵腐化，植株可以顺利成长，纸浆模塑制品还可制成花卉苗木护罩，可用作粮食蔬菜鲜肉等的包装农用托盘在农副产品的保鲜，提高育苗的成活率方面有其显著的优点作为种新型产品，纸浆模塑制品正处于产品生，防震缓冲性好，装潢性能好，应用领域广；89，脖彭厉笕，1昭愈苦乓邝膣，口口，剪翁湖罐，江苏省宝应县恒泰电器设备厂宝应县世纪园工业区3号楼306号蒋日永手机0装村料，它的开发和应用将广泛以好印妹景通过更换纸浆模塑设各的模几，改货制浆1艺成型工艺，可生产快餐具蛋果品托盘物品缓冲包装农作物花卉体及装饰装潢品等姐着人们生活的进步环保意识的增强，纸浆模塑制品必将应用品的设备，也必将有着广泛的应用前1章军。吕圬。纸浆校1快餐具1产线的研制食品包装与机械，199734.

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　　真空镀膜设备转让真空镀膜机容积，70，78磁控溅射可多弧和超声波清洗机低价转让请询北京特加华真空镀膜技术中心于旗先生新产品介绍细长电热元件金属管状细长电热元件是本厂科研人纟结合闺际先进的生产工艺和新电热付，研制而成，己为国内众多客户提供了高质量的细长电热元件。

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