紙漿模塑制品是一種采用廢紙等再生漿作為主要原料，采用獨有的工藝以及造紙行業(yè)相關(guān)助劑，在專(zhuān)用網(wǎng)模上壓制而成一種立體紙基產(chǎn)品。紙漿模塑制品也稱(chēng)之為紙?；蚣埻校ㄒ韵潞?jiǎn)稱(chēng)紙漿模）。
紙漿模塑制品主要應用在禽蛋、小電子類(lèi)的運輸緩沖保護，也可以制成飲料杯托、醫用器皿、一次性花盆等。
下面筆者就來(lái)簡(jiǎn)單的介紹一下紙漿模塑制品的生產(chǎn)工藝與設計基礎。
紙漿模加工工藝
紙漿模塑制品的生產(chǎn)工藝過(guò)程可以為：原材料（廢紙）篩選、碎紙打漿、調配漿液（濃度）、紙漿施膠、制品成型、制品干燥、制品整型、后道加工等，具體如圖2所示。
但歸納起來(lái)主要分成五大工序：制漿、成型、干燥、整型、后道。
（1）制漿工序：
這是紙漿模塑制品的第一工序，主要依托或借鑒的都是造紙工藝。首先要對廢紙原料或其它原料進(jìn)行分選、篩選，由于廢紙的來(lái)源比較廣泛，有廢報紙、瓦楞紙板包裝的邊角料、紙板印刷后的邊角料等；所以在打漿之前要對其進(jìn)行仔細分類(lèi)并剔除各種摻雜物。一般所用機器為液壓磨碎機和分選機。其次就是碎紙打漿，需要將分選凈化好的幾種原料廢紙磨碎打漿，轉變?yōu)榫鶆虻募?。第三對漿料進(jìn)行調配，因為原料廢紙的比重、硬度和顏色各有不同，所以要根據將要生產(chǎn)的產(chǎn)品的要求進(jìn)行漿料調配，以達到客戶(hù)所需的產(chǎn)品要求。第四就是紙漿施膠，紙漿施膠使為了提高產(chǎn)品的抗液體滲透性能和防水性能等。一般而言，紙模所施的膠料為松香、石蠟乳膠或松香石蠟膠。調配松香膠是施膠的關(guān)鍵。由于紙模是注型制品，與紙板的生產(chǎn)不同，生產(chǎn)時(shí)紙漿的上漿濃度應較高，約在1%-2%。
（2）成型工序：
通常紙漿模塑制品的成型就是將紙漿注滿(mǎn)模型及罩殼上部的容積之后，水將通過(guò)模型的金屬網(wǎng)壁排出，而纖維則附著(zhù)在網(wǎng)狀模型的表面上；通過(guò)一定時(shí)間的纖維沉積，到一定的厚度，則成型結束。成型結束后，借助于液壓氣缸升起模型，上、下模型合攏將制品壓實(shí)后取出，這個(gè)壓實(shí)的過(guò)程主要作用是壓榨出制品中的部分水分；一般由于擠壓程度的不同，制品在擠壓后的含水率約為50%-75%。
對于成型工序而言，如果產(chǎn)品生產(chǎn)數量不大，通常采用單個(gè)產(chǎn)品成型，人工接料；對于一些批量大的紙模，如蛋托、咖啡杯托、鞋撐等產(chǎn)品，則會(huì )采用連續輪轉設備來(lái)完成成型工序，這樣自動(dòng)化效率能夠提高很多。
（3）干燥工序：
通常紙漿模塑制品的干燥是在周期或者連續作業(yè)的干燥爐中進(jìn)行的，主要是要將制品中的含水率降為10%-12%。在干燥爐或連續干燥傳送裝置中，主要使用熱空氣來(lái)干燥制品，開(kāi)始時(shí)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℃。在連續式的干燥爐內具有傳送裝置，制件在爐內通過(guò)不同的溫度區，最后干燥到含水率為10%-12%左右即可。
（4）整型工序：
通常紙漿模塑制品的整型是在熱成型機上進(jìn)行熱擠壓，使制品更為密實(shí)，壁的厚度均勻、外表面的光滑平坦和提高壁的強度，這些對于制品而言是非常必要的。有時(shí)紙模上需要壓制一些標志等，可以在此工序中進(jìn)行，而不需要在制成型模具時(shí)將其制作上，然后在進(jìn)行成型工序時(shí)制作出，這樣制出的標志容易出現不清楚、不光滑等問(wèn)題，而在整型工序中進(jìn)行，就較易避免此類(lèi)情況出現。
對于一些濕壓紙模，則是結合干燥和熱整型兩個(gè)工序，直接將成型后的制品，直接通過(guò)濕熱整型設備，直接完成制品。這樣得到制品表面質(zhì)地光滑平整，制品硬度也比傳統的紙模要好。這種濕壓工藝制作出的紙模印刷效果也很好，適用于一些消費品或高檔產(chǎn)品的包裝，可以說(shuō)是拓寬了其僅在傳統工業(yè)包裝上的用途，擴展到了高精美要求的消費電子或高端產(chǎn)品包裝上。
（5）后道加工：
紙漿模塑制品干燥后即可使用，但有時(shí)還需要進(jìn)行特殊的后續處理，如：壓光、涂料烘培或在表面印刷圖案文字等。
紙模都均有脫模斜度，同類(lèi)產(chǎn)品之間都可以相符對堆疊，對于一些大批量生產(chǎn)制作的紙模一般還有一個(gè)自動(dòng)化的堆疊工序，堆疊后的制品有時(shí)還會(huì )用過(guò)壓力機，壓制以減少堆疊過(guò)程中的不緊湊的情況，這樣出貨時(shí)的制品總體尺寸會(huì )小一些，增加出貨裝載數量。
紙模形狀相對復雜和尺寸較大的制品，同時(shí)又有承載能力、緩沖能力、定位功能等基本特點(diǎn)?；谶@些特殊、基本的要求，決定這類(lèi)紙模的工藝特性是：不論制品的形狀如何復雜，同一制品的壁厚必須相同，只有這樣才能滿(mǎn)足制品在生產(chǎn)工藝中的成型和定型（或烘干）的要求。
紙漿模的模具制造
紙漿模塑制品在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，必不可少的一種工具就是模具，而且紙模在不同的工序使用到的模具也有不同，可能會(huì )需要使用到以下三套模具：吸漿成型模、熱壓整型模、定位切邊刀模。后兩種模具要視制品要求而定，但吸漿成型模是制作過(guò)程必不可少的一種模具。
一般制作工業(yè)用紙模，可能需要用到以下三種模具：吸漿成型模、熱壓整型模、切邊模。這三種模具的使用要視生產(chǎn)工藝而定，只有需要用到整型和切邊時(shí)，才需要用后兩種模具；但吸漿成型模則是紙模生產(chǎn)過(guò)程中必不可少的一種。下面就分別介紹這幾種模具的情況。
（1）吸漿成型模：
主要是將紙漿成型為濕的紙模，它一般分為上模和下模兩部分，利用裝有上、下模的成型機的工作來(lái)完成其吸漿成型的功能。成型上模包括：上模板、定位框和環(huán)氧樹(shù)脂部分三部分。上模板與定位框是用螺釘或鉚釘連接的；環(huán)氧樹(shù)脂部分是由環(huán)氧樹(shù)脂及其固化劑反應后凝固而成；環(huán)氧樹(shù)脂部分和定位框是由環(huán)氧樹(shù)脂直接粘結在一起的。
成型下模包括：下模板、底板、裙框、壓邊框、型芯幾部分。它們之間都是利用螺釘或鉚釘連接的。成型上、下模各部分除環(huán)氧樹(shù)脂部分外其材料一般可采用鑄鐵或鑄鋁，簡(jiǎn)單的就可以直接用木板。
型芯、裙框是紙模模具的主要成型部分，其外形是所成型的紙模形狀來(lái)決定的。型芯和裙框的背面都要掏空，留壁厚5~8mm。在型芯和裙框的成型部分的壁上每隔12~15mm的距離，至少應有一個(gè)2.5mm的通孔，作為正負壓作用下空氣與水的通道。成型部分表面包有一層網(wǎng)，這層網(wǎng)的作用是讓水分通過(guò)，讓紙漿纖維附著(zhù)其上，從而達到紙漿成型的目的。網(wǎng)的材料可以是不銹鋼也可以是金屬絲等，一般網(wǎng)目數為40~50目，或是更小的60目等。底板是用于固定型芯、裙框的，底板上也可以有成型部分。
壓邊框有三個(gè)作用：一是壓著(zhù)裙框上的網(wǎng)的邊緣；二是它和定位框組成吸漿成型模具的定位導向機構。定為導向動(dòng)作主要靠定位框和壓邊框上相配合的斜面來(lái)完成，這個(gè)作用有些像塑膠注射模中導柱與導套的作用；三是承擔載荷的作用。當上、下模合模時(shí)，合模的沖擊力主要作用于定位框和壓邊框相接合的平面上，這樣就不會(huì )使型芯或上模環(huán)氧樹(shù)脂部分受到損壞。
定位框除與壓邊框組成定位導向機構和起到承擔載荷的作用外，還有個(gè)作用就是：由定位框的高度來(lái)保證模具的閉合高度為一個(gè)標準值；把模具的閉合高度標準化有利于不同產(chǎn)品同時(shí)在一臺機器上生產(chǎn)。為了減輕重量，定位框有時(shí)分成兩部分，下邊用鑄鋁，上邊用木材做成。
環(huán)氧樹(shù)脂上模的主要作用就是過(guò)模。在生產(chǎn)中它就是將成型后的濕紙模從下模吸出，然后放下濕紙模。吸漿成型模有時(shí)也可以沒(méi)有裙框和底板，這時(shí)型芯和壓邊框就直接裝于下模上。
（1）熱壓整型模
熱壓整型模包括熱壓整型上模和熱壓整型下模兩部分。熱壓整型模的材料最為常用的鑄鋁材料。鑄鋁優(yōu)良好的鑄造性能、易加工性及良好的導熱性，使其成為作熱壓整型模的較好材料。吸漿成型后的濕紙模，經(jīng)過(guò)烘干線(xiàn)烘干，由于收縮會(huì )產(chǎn)生變形，因此為了保證紙模尺寸及外形尺寸準確、表面平整及外形美觀(guān)，烘干后的紙模需要進(jìn)行熱壓整型這一工序。熱壓整型模的主要作用就是對烘干后變形的紙模進(jìn)行熱壓整型。熱壓整型時(shí)，紙模中的水分易變成水蒸氣，為了便于排出水蒸氣及易于將紙模從熱壓整型下模上脫下，熱壓整型模還需要開(kāi)有排氣孔和排氣槽。
（2）定位切邊刀模
定位切邊模主要是為了使紙模的四邊平齊、規整，需要對紙模進(jìn)行切邊處理時(shí)就需要用到。紙模切邊?？梢匝b于液壓機、曲柄壓力機及氣壓機上。由于一些小紙模切邊所需的力較小，所以切邊模也可以裝于人力切邊機上來(lái)完成。
在有了紙模翻邊工藝后，在熱壓整型模上裝上翻邊框，翻邊和熱壓整型就可同時(shí)進(jìn)行。經(jīng)過(guò)翻邊后的紙托其四邊規整、強度也得到提高，故許多產(chǎn)品就只進(jìn)行翻邊而不再用切邊工序，所以現在切邊模也就比較少用。
紙漿模的設計
紙漿模塑制品設計其實(shí)包含了紙漿模自身的結構設計與加工模具設計，兩者之間是相互依存于關(guān)聯(lián)的。往往兩者之間需要同步設計完成，一般設計步驟及要點(diǎn)如下有三點(diǎn)：
（1）先設計制品結構，再根據制品結構設計模具。這是因為制品是用于保護與固定產(chǎn)品的，所以其內部尺寸要與產(chǎn)品的外形尺寸相匹配。
（2）模具設計中要先設計整型模具，再設計成型模具。因為制品再生產(chǎn)后期，整型工藝對于尺寸的控制要求更高，所以要先保證整形工藝過(guò)程中的尺寸控制，這就要求先設計好整型模具尺寸，這時(shí)需要充分考慮紙漿模塑制品的厚度。同時(shí)還需要考慮到整型后的脫模問(wèn)題，需要預留一定的尺寸空隙用于脫模。而且整型工藝會(huì )對成型后的產(chǎn)品，尤其是在厚度上會(huì )有進(jìn)一步加壓過(guò)程，所以成型模具是在整型模具的尺寸基礎上進(jìn)行再設計的。通常在尺寸上會(huì )考慮到成型模具與工藝的特點(diǎn)，如成型模具的包網(wǎng)網(wǎng)線(xiàn)厚度、整型加熱后的尺寸收縮率等。
（3）模具設計中要先設計下模，再設計上模。通常成型下模是基于整型上模的尺寸進(jìn)行設計的，而成型上模又是通過(guò)成型下模進(jìn)行環(huán)氧樹(shù)脂倒模制作而成。而且紙漿模塑制品的外觀(guān)尺寸與紙箱內尺寸的匹配問(wèn)題，這就使得先設計下模會(huì )更為有利。
湖南雙環(huán)是高新技術(shù)企業(yè)，具有極其深厚的技術(shù)底蘊，擁有一支早熟知紙漿模塑技術(shù)及工藝的人才隊伍，掌握了國內外先進(jìn)的紙漿模塑纖維成型設備、模具及產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)，形成了紙（植物）纖維成型、碳纖維成型、陶瓷纖維成型的各類(lèi)生產(chǎn)設備三十余款。其中：碳纖維成型設備、紙質(zhì)育苗（秧）盤(pán)成型設備、各類(lèi)紙質(zhì)包裝設備、一次性紙質(zhì)餐具及容器設備等具有國內先進(jìn)水平。
