纸浆发泡技术的研究是嘛

纸浆发泡技术的研究

摘要：对纸浆吸浆成型制品的发泡技术进行了研究，提出了使纸浆制品低度发泡的方法。并对发泡纸托的性能和发泡纸托的结构特点作了初步研究。

关键词：纸浆；纸托；吸浆成型；发泡

1.吸浆成型工艺简介

纸浆吸浆成型制品叫纸托，是近几年机电金属拉力实验机功用与作用：计算机显现器全程显现实验进程、曲线产品包装方面研究开发的旨在代替发泡塑料制品的内包装材料，以解决“白色污染”问题，属环保类产品。纸托的生产工艺过程包括制浆、吸浆成型、烘干和热压整形四大工序。

制浆：将废报纸、废纸箱纸等废纸放入制浆机料筒内，加入适量清水浸没废纸。在制浆机高速旋转的叶轮的撕扯作用下，废纸变成有一定纤维度的纸浆，这种纸浆称为粗浆。粗浆通过疏解机除砂和筛选，变成精浆。精浆中加入适量的水稀释，并加入粘结剂、防潮剂、增强剂、色料等助剂，配制成工作浆。

吸浆成型：将吸浆成型模具的工作面浸入工作浆中，通过抽真空使在模具的工作面上吸附一层纸浆。然后从工作浆中取出模具，抽干部分水份并脱模，制成纸托的湿毛坯。

烘干：湿毛坯中仍含有60%左右的水份，将其放在烘干线上，通过热风烘烤脱水，变成干毛坯。

热压整形：在烘干过程中，毛坯由于被烘烤和收缩而产生变形，需用热压整形模具对其形状进行修正。

纸托是由较薄的纸浆吸附在具有一定几何形状的模具的工作面上而形成的。它具有一定的强度、刚度和缓冲性能，因而可用来支承和保护被包装物品。由于纸板的刚度和强度较低，虽然几何形状的凹凸设计可以提高整个制品的刚度和强度，但提高的幅度很有限。尤其是对强度，提高的幅度更小。因此，一般纸托只适合于用作重量与体积之比较小的物品的内包装材料。

2.纸浆发泡技术的研究

对重量与体积之比较大的物品，纸托能用作内包装材料吗?

纸板厚度增加，可以提高纸托的强度，但同时其刚度也极大地提高。刚度过度，纸托的缓冲性能下降，因而也降低了对被支承物的保护性。纸浆发泡，在纸板厚度增加使纸托强度提高的情况下，使纸托仍有较好的柔性和较大的压缩变形能力，因而可对被包装物品提供可靠的保护。

由于纸浆的纤维短，故只能采取低度发泡。否则，会极大地降低纸托的强度。而且，发泡应在较低温度下(一般不应超过150℃)进行，否则会把纸烤焦。所以，纸浆发泡应采用低温低度发泡。

低度发泡使毛坯的形状和尺寸只产生很小的改变，而纸托的形状和尺寸对精度要求较低，因此，发泡可在模腔外进行，只要在设3. 按缓慢打开送油阀试样的加载方式可分为：拉-压疲劳实验、曲折疲劳实验、改变疲劳实验、复合应力疲劳实验计中适当考虑发泡对纸托形状和尺寸的影响，就可以生产出满足要求的产品。所以，发泡可在烘干过程中进行。

发泡纸托的纸板厚度大，为了提高烘干效率，配浆时除加入粘结剂、增强剂、防潮剂等助剂以外，还应加入适量的导热剂，使其更快更好地烘干烘透。

低温发泡剂比水轻，废纸直接吸附的量不足以达到较好的发泡效果。为了在工作浆中均匀地混入足够发现加热部份破坏或失控时及时更换维修的发泡剂，将发泡剂先与干燥的细木屑混合，让发泡剂被吸附在细木屑上，再一起放入工作浆中搅拌，这样可获得好的效果。

3 实验结果与分析

3.1 拉伸实验

裁取宽20mm、长100mm的试样，厚度均为10mm。试样两端用夹子夹紧，在拉力试验机上测断裂强度。试验

结果如图1所示。

图1 拉伸试验 图2 跌落实验

纸板的拉伸断裂强度随发泡剂混入量的增加而降低。达到某一临界值时，断裂强度开始急剧下降。究其原因，是因为发泡度增大，纤维之间的结合强度降低。尤其是发泡度超过某一程度时，部分纤维相互脱离，使强度急剧下降。

3.2 跌落实验

在盛满水的1000ml的玻璃瓶底部垫10mm厚的发泡纸板，作自由落体跌落实验，测试跌落的最大高度。

实验结果如图2所示。

在发泡度不太大时，随发泡度的增加，跌落最大高度增加。这表示纸板的缓冲性能随发泡度增大而提高。

但当发泡度达到某一临界值时，随发泡度的增加，跌落的最大高度减小。这表明纸板的缓冲性能反而随发泡度的增加而降低。

由于发泡产生的小气孔提高了纸板的压缩变形能力，同时使纸板的弹性模量减小，柔性增大，故在发泡度不大时，纸板缓冲性能随发泡度的增加而提高。但当发泡度超过某一临界值，由于纤维间结合强度的急剧下降，使纸板弹性变形能力显著下降，因而使其缓冲性能随发泡度增加而下降。

4 发泡纸托的结构设计

发泡纸托的结构介于发泡塑料制品的结构与未发泡纸托的结构之间。通过适当增加纸板的厚度提高纸托的强度，并通过简单的几何形状的设计提高纸托的刚度、缓冲性能和强度。为了使纸托各部分干燥速度均匀，纸板的厚度应均匀。同时，为了便于脱模，几何形状应尽量简单，高度方向的尺寸尽量小。

纸板厚度δ一般取3～16mm。太厚则表层与内层烘干速度相差太大，烘干速度很慢。

几何形状尽量设计为多孔板面结构，如图3，或带边的平底板结构。一般尽量避免采用泡状结构，如图4。

如果需要设置泡状结构，则泡的横向尺寸应合适，高度尺寸则尽量取小些。一般，取横向尺寸L=(10～

15)δ，L≥20mm；取高度尺寸h=(3～5)δ，h≤60mm。侧面斜角α应取大些，以便脱模。但斜度太大，极大地降低了泡的承载能力。一般取斜角α=20°～30°。

图3 多孔板面结构 图4 泡状结构

5 结 论

发泡纸托可支承重量与体积比较大的被包装物品，这极大地扩大了纸托的适用范围。

转载自：中国纸箱