纸浆模塑生命周期及环境影响分析

生命周期评价

本产品的生命周期评价以青岛纸模包装制品厂为例：青岛纸模包装制品厂位于青岛黄岛经济技术开发区2014年4月新建成。主要为青岛及其周边城市生产彩色电视机的纸模缓冲包装衬垫。该厂占地面积170 x 120平方米，其建筑系数是23.68%，场地利用系数68.9喘，厂区绿化面积为355平方米。主要生产车间配备购进设备与自制设备组合成的生产线，设备投资100万元，厂房建设费用为300万元，固定资产共计700万元。青岛黄岛经济技术开发区规划面积15万平方公里，建成道路54公里以及电信、自来水、供热、供气、污水处理等地下管网。交通发达，投资环境优越，已吸引了大量外资在此投资建厂。

1.生产工艺流程

纸浆模塑生产工艺过程包括废纸分选、碎纸打浆、浆料配制、纸浆施胶、调配浆液(浓度)、制品成型、制品冷挤压、制品干燥和制品精整等。如图所示：

该系统生产电视机纸模缓冲包装的原料选用国内废纸。在浆料准备工序中，打浆要求充分切断纤维而不过多地吸水润胀，打浆浓度控制在低打浆浓度范围内的低值，取值3.5%。打浆温度30~35℃。筛选采用高浓除渣器，进浆浓度为3.5%，稀释水量为进浆量的1.1倍，稀释水压力98.1Kpa，筛出杂质0.8%，排渣浓度4%。配浆时加入浓度4%、用量为2%松香胶(对绝干浆)，还有浓度10%的明矾液发白水。施胶温度20-25摄氏度PH=4.5~6.5。矾土(硫酸铝)的用量为松香胶用量的2到3倍，取值5%。成型采用湿法真空吸输成型工艺。成型机内浆料浓度1%，成型温度10~15℃以上，成型后纸模坯干度30%，成型后成型机排出白水，全部循环使用。干燥采用热空气干燥法(燃柴油供热)，温度控制在110℃左右，且干燥设备内各个部位温度一致，成品干度90%。

生产系统物料流向图：

根据质量守恒定律进行物料平衡计算。物料平衡计算一般是以一吨产品为计算基础，或以每小对的产量<产量较小时)或每分钟的产量（产量较大时)为基础进行推算，计算顺序是按生产流程的逆方向遂步进行。

本产品生产物料平衡明细表

本产品生产物料平衡总表

2.成本核算

该系统年产量1200吨，一年工作330日，一天工作22.5小时，成品量是3.6364吨/天，其主要设备型号和平衡计算结果见下表。根据物料平衡计算和所用设备性能进行重点车间水、电、油消耗计算，具体数据见表5。

生产本产品重点车间水电油的消耗量

由市场数据，以青岛纸模厂生产本产品为例，日产纸模1212套，对每套纸模的生产原料和水、电、油消耗成本进行计算，再考虑人员工资、固定资产折旧及期间费用，对每套纸模进行相当成本计算，计算结果见表6，其计算依据如下所示:

废纸购进价1000元/吨、柴油购进价1500元/吨

水价0.9元/吨、电价1.00元/度

工人80人，月工资2500元/人;管理人员8人，月工资3800元/人

固定资产700万，折旧年限10年，残值56万，年折旧额641万

环境影响分析

以纸浆模塑技术生产的餐具制品及工业包装制品是真正的环保产品，它以天然植物纤维或废纸为原料，生产过程和使用过程无任何污染。纸浆模塑制品除了在代替一次性塑料餐具方面有积极作用外，也广泛应用于工业产品成其是电子产品的包装，纸浆模塑制品正逐步进入商业活动的主流，它是目前泡沫塑料制品的最佳替代产品，纸浆模塑制品行业正蓬勃发展。5、纸浆模塑制品之所以发展迅速且有良好前景，是因为它有着独特的性能优点：

（1）工艺技术简单实用，生产过程中基本无污染，符合清洁生产的要求。另外其生产线各工序中除自控系统管理对人员素质要求较高外，其余均为熟练技术，经过短期培训便能掌握运用，再加上其设备的国产化程度很高，十分利于该项目的普及推广，这对于迅速发挥纸浆模塑制品的环保优势来说也是一个便捷条件。

（2）原料来源广，造价。它主要是用废纸或一年生草本植物纤维浆，原材料可以因地制宜，就地取材，取之不尽，用之不竭。

（3）产品强度大，可塑性和缓冲性能好。

（4）质量轻，回收费用低，可反复使用。

（5）保护性，互换性和装簧性能好。

（6）从生产使用到废弃物的处理，对环境无污染，生产过程中水消耗量少，无废水排放，减少环境污染。

（7）透气性好，对生鲜产品的包装有独到的好处。

（8）纸浆模塑制品具有良好的吸水性、疏水性和隔热性。生产过程中若加入特殊助剂，又具有防水、防油、耐高温等特殊性能。（9）现代生产技术可实现高速、自动化大批量生产。

由于纸浆模塑制品具有原料来源充足，生产使用过程无公害、适用范围广、造价低、重量轻、强度大，可塑性、缓冲性、互换性、装簧性能较好，并可反复使用和回收再生产等特点，因而具有强大的生命力和广阔的应用前景，其经济价值和换代地位已经得到国际社会的确认。

纸浆模塑缓冲防震包装制品（以下简称PMP）是以废旧报纸、废旧纸箱纸、造纸厂或印刷厂的边角料等为原料，经水力碎浆、配料等工艺调配成一定浓度的浆料，浆料在特制的金属模具上经真空吸附成湿坯制品，成型好的湿坯再经干燥、热压整型而成。

PMP的生产过程无废水、废气排出，生产过程用水封循环使用。生产所用主要原材料为废纸，来源丰富、价格低廉主要原材料为废纸，来源丰富、价格低，属废物的综合开发利用。PMP在完成其对被包装物在仓储、运输、销售等商品流通过程中的缓冲防震保护使命后，其废弃物如普通纸一样可循环再生利用，即使弃于自然环境中也如一般纸张一样易于腐烂分解成植物纤维。PMP对被包装物的缓冲防震保护是通过纤维本身的弹性及其精心设计的空腔几何结构来实现的。通过大量的实际应用及测试表明，PMP对被包装物的保护性足以替代EPS，PMP是EPS理想的环保型替代品。PMP与EPS制品相比具有以下特点：

1、PMP的原材料是废纸，易回收利用，不会对环境造成污染，将有利于生产商的产品出口；EPS的原材料是石油副产品，难降解，回收利用价值很低，对环境造成严重的“白色污染”。

2、PMP适用范围广泛，随着纸模技术的进步，现使用泡沫作为内衬包装的中、小型工业产品基本都可以用PMP来代替。

3、PMP可叠堆存放，比EPS制品占的储存空间减少1/2～2/5，可大大降低运输及仓储费用。

4、防静电：EPS磨擦容易产生静电，而PMP不易产生静电，这对电子产品和家电产品尤其是电子元器件等起到较好的保护作用。

5、防腐性能：食品（如水果等）存放是会释放水分的，用塑料制品包装，其水分不能挥发出来，容易使食品发霉腐烂，而纸制品具有良好的透气性能，水分可以挥发出来，从而达到防腐效果。

6、防震性能：PMP的防震、防冲击性能与EPS制品相当。EPS制品对包装物的保护功能是由其材料的缓冲性能决定的，而PMP则是由其几何空腔结构和材料本身的弹性综合形成的缓冲性能，实现对包装物良好的保护功能。

7、成本低：生产PMP的原材料成本远远低于EPS制品的原材料成本，且生产成本也低于EPS。

8、PMP原料来源丰富且易收集、价格低廉；EPS制品原料是石油副产品，来源将日趋紧张，价格将越来越贵，甚至有枯竭的危机。

综上所述，PMP是以废纸为主要原料，是废物的综合开发利用，其生产过程为循环封闭式，无废水、废气排出，且成本低、防震性能好、应用广泛。PMP在使用寿命完成后，如普通纸张一样，易于循环再生利用，因而该项目是完全符合国家有关环保政策的，且已列入国家“十五＂包装环保新材料重点开发项目。

随着社会的进步和发展，人类面临着两大难题——环境和资源，而包装与此息息相关。塑料制品由于良好的使用性能而成为风靡一时的主要包装材料，如应用广泛的EPS内衬包装材料和快餐盒等食品容器。但因其降解性差，其废弃物置于自然环境中数百年不腐烂；若采用填埋处理，由于体积大，占据大量空间和土地；用焚烧处理，则需造价昂贵的特殊焚烧炉且在焚烧时又产生有毒气体；就目前的回收再生利用技术，其回收利用费用很高；因而由于长年累月地使用EPS制品，已使人类生存环境面临着严重的“白色污染”。因此积极研制和开发生产其环保型替代品已成为解决和治理“白色污染”当务之急。PMP由于其本身良好的使用性能尤其是在自然环境中易完全降解的环保特性，被称为对环境无污染的“绿色包装”制品，并迅速被市场接受。