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发泡型植物纤维缓冲包装材料的成型技术二

时间:2022-04-29 来源网站:深圳化工机械网

发泡型植物纤维缓冲包装材料的成型技术二

二、制作工艺及设备特点

植物纤维发泡与发泡塑料相比,具有生产工艺比较简单,无须多次发泡和冷却的特点。植物纤维发泡制品的发泡工艺主要有两种:使用化学发泡剂及不用化学发泡剂。

不用发泡剂植物纤维发泡制品是采用旧书废报纸或其他纤维和淀粉作原料。该发泡制品不需要化学发泡剂,而是通过水蒸气的作用发泡。发泡纤维制品生产和使用都具有对环境有益的特性,可以和普通垃圾一样处理,用过的纤维制品还可以回收, 重新加工。从经济效益来看,生产同样数量的包装材料,纤维产品比泡沫塑料要便宜,纤维制品具有很大的应用前景。

使用发泡剂的植物纤维发泡制品的制作工艺与不用发泡剂植物纤维制品基本相同,只是生产发泡的媒介不是利用水蒸气,而是采用各种发泡剂的作用发泡。该方法对于发泡的控制相对要容易些,目前的发泡剂主要有:碳酸氢钠、尿素、4,4-氧代双苯磺酰肼、偶氮二甲酰胺、甲苯磺酰肼等,其中有些发泡剂对环境有不利的影响,因而如果选用不当,在生产过程中以及在用后的处理过程中会对环境造成一定的影响。

植物纤维发泡制品的制作方法主要有两种: 一步法成型和两步法成型。

一步法成型的工艺特点是:采用的是整体浇注发泡成型,其工艺流程主要为:物料→混合→制浆→浇注→发泡成型→熟化→脱模→成品。

两步法成型的工艺特点是:将回收的旧书报纸或其他植物经粉碎碾成纤维状,使其和淀粉按一定的比例混合,与淀粉混合制成直径1~3毫米的粒子,混合后的纸浆粒子送入挤压机制成圆柱颗粒,在挤压过程中,原料受水蒸气作用发泡,形成颗粒型发泡纸浆,再用发泡纸浆颗粒作原料,将发泡纸浆颗粒送入专用的金属模具中,在金属模具中进行加压加热,根据需要生产制作精度和壁厚与金属模相应的、不同形状的包装制品材料。

生产植物纤维发泡制品的生产线主要有下列设备组成:粉碎机、混炼机、反应釜、颗粒膨化机、气力输送机、制品成型机以及控制系统、液压系统、空气系统、动力系统、加热系统和其他辅助设备。

三、国外研制情况

目前,欧美及日本等发达国家为寻求无污染的新型环保包装材料,正在加紧进行植物纤维发泡技术的研究,期望该新型包装材料能够替代目前还在广泛使用的EPS发泡材料。国外植物纤维发泡制品所采用的工艺方法主要集中在不添加化学发泡剂,即无须发泡剂产生发泡,原料是通过水蒸气的作用发泡,形成颗粒型发泡纸浆。该制品工艺比采用添加化学发泡剂的工艺方法难度大,但该植物纤维发泡制品的生产和使用对环境无不利影响。目前发达国家在该项技术上已取得较为显著成绩的有以下几家:

德国不莱梅PSP公司采用旧书、废报纸和面粉作原料开发出发泡纸生产工艺,它的生产工序是先将回收的旧书报纸切成碎条,再碾成纤维状纸浆,使其和面粉以2:1的比例混合,混合后的纸浆注入挤压机压成圆柱颗粒;在挤压过程中,原料受水蒸气作用发泡,形成发泡纸,用发泡纸颗粒作原料,可以根据需要生产不同形状的包装材料,发泡纸相对泡沫塑料而言,其生产工艺比较简单,可以一次成型,免去多次发泡和冷却的工艺。该发泡纸的发泡不需要化学添加剂,只需水蒸气,它可以和普通垃圾一样处理,用过的泡沫纸还可以回收,重新加工,它的生产和使用对环境都不会产生不利的影响。从经济效益来看,生产同样数量的包装材料,泡沫纸比泡沫塑料要便宜10%。这种泡沫纸具有很大的应用前景,它不仅可以作为包装材料,还可以开发成绝缘材料和建筑材料。

日本帝人公司开发出以纸浆做原料的新型环保型发泡材料,该发泡材料以天然纸浆为原料,加工成粒状或条状,加热后很容易塑成各种形状,材料的发泡率较高,膨胀后和传统的发泡材料保丽龙一样轻,有相同的吸收冲击性能,完全可以作理想的包装材料。目前这种材料的最大不足是造价较高,相当于保丽龙的( 倍,该公司现在还未批量生产, 正在设法降低成本。

日本工业技术研究所开发了用废纸作原料干式纸浆发泡法技术,这种废纸无须用水溶化。该制作包装材料的技术与以前的湿式纸浆模法相比,所制出的产品具有更好的生物分解性,不会造成二次公害。该项技术是将废纸粉碎到5mm2 以下,与淀粉浆糊混合制成直径1~3 毫米的粒子,将粒子吹入处于开启状态的金属模后,再关闭金属模进行加压加热,浆糊中含有的水分在加热过程中从通气孔排出,可制作精度和壁厚与金属模相应的包装制品。在制作发泡状包装材料时,可预先将废纸和淀粉浆糊的小粒发泡,该发泡体涂上淀粉浆糊吹入金属模,或者对小粒子加入发泡材料在金属模内使之发泡。由于该项技术不需用大量的水,因而无需象湿式纸浆模产品需要干燥流水线和废水处理设备。

(待续)

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