纸浆模塑
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垫尺寸小,生产成本低。对于宽度较大的产品,可考虑采用上下底面角衬垫的方式进行包装。 2. 前后衬垫式。相对于上下衬垫式,前后衬垫式的保护面积更大,有更多的结构设计方式,设
计难度较低,但衬垫尺寸较小,生产成本高。对于厚度较小的产品,该包装方式趋近于全面 包装。 3. 重叠衬垫式。该包装形式基于以上两种形式,除了适用于强度和缓冲要求较高的产品包装, 还是用于产品缓冲支撑面与外包装箱内表面距离较远的包装。 4. 组合式衬垫。对于重型或贵重电子产品,单用纸浆模塑材料无法达到缓冲设计要求,可增加 瓦楞纸板结构件或蜂窝纸板作为辅助。在被包装产品外观保护方面,可考虑给产品套装塑料 薄膜或者瓦楞纸板结构件;为防止纸浆模塑材料纤维附着在产品上,宜套装塑料薄膜。
在纸浆中加入特殊助剂,可使产品具有防水、防油等功能。加入适当颜料,可使产品具备各种颜 色。 三、纸浆模塑制品成型工艺:
目前国外纸浆模塑生产工艺有两大类:真空成型法和注浆成型法。 1、真空吸浆成型法 是纸塑制品最普及的一种方法。依据其结构不同又有三种方式:转鼓式、翻转式、往复升降式。 转鼓式:连续性旋转生产,生产效率高,模具投资大,模具加工精度高,设备加工精度技术要求 高,一套凹模配八套凸模。需用数控中心加工模具,加工周期长,投资大。由于是连续生产,适合大 批量的定型产品生产,如果盘、餐盘、鸡蛋托。对于工业模塑生产由于非标准,数量、批量小,模具 投资大,所以不适用。 翻转式:较转鼓式生产效率低,适合于工业模塑中等批量及非标准的生产,但由于是一套凹模配 二套凸模,需用数控中心加工模具,模具投资大,周期长。 往复升降式:生产效率同翻转式,是目前最常见的生产方式,由于该设备只需一套凹模配套一套 凸模,不须数控中心加工,特别适合非标准、批量小、周期快的工业包装产品(工业包装产品模具生 产周期通常在 10 天内)。 2、注浆成型法:注塑成形法是根据不同的纸浆包装产品,计算出所需的浆料(物料)量而定量 注入成型模腔而吸附成型。此种成型方法适应变化不大,定型的标准产品,常用在餐具成型产品,由 于定型计算难以掌握,在非标准纸塑包装(工业包装中)不采用此成型法。 四、纸浆模塑制品干燥工艺 纸浆制品经碎浆、成型后,一般均含有较高水分,需经过干燥工艺。 干燥工艺是利用燃油(气)、电或蒸汽、热油或其他介质为热源,加热空气,将成型后的纸浆模 塑品在热空气(180~220℃)中烘干,利用风机抽出制品蒸发的水分,达到快速干燥的效果。 五、纸浆模塑制品的整形工艺 纸浆制品经成型、干燥后,基本定型,再用高温及较大压力进行压制,使其外观整齐美观,达到
纸浆模塑包装衬垫结构设计规范
针对纸浆模塑工业包装制品设计的现状,初步提出了基于纸浆模塑制品单元结构的设计规范。该 设计规范有助于纸浆模塑制品设计的规范化、标准化,并提高纸浆模塑制品设计的效率。 范围
为规范纸浆模塑包装衬垫设计,优化产品的设计并简化现有的设计过程,提高我国出口产品包装 质量,制定本规范。
纸浆模塑
一、纸浆模塑工艺技术特点: 1、环保性。纸浆模塑是利用废旧报纸、纸箱纸为主要原材料,经过一定的配比的添加剂进行制
浆,通过特制的模具进行脱水成型,再经烘干、热处理、整形等系列工艺过程。纸浆模塑品可回收利 用、可降解、加入特殊工艺后,具有良好的防水、防油性能,完全可替代塑料发泡制品,可有效消除 “白色污染”,制品环保性好。
包装件在流通环节中接触到的一切外部因素即为流通环境因素。流通环境因素是导致包装件损坏 的主要外部因素。影响纸浆模塑缓冲衬垫设计的环境因素主要有以下三类:
1. 物理机械因素,主要指运输环节中的冲击、振动,以及仓储环节的堆码等外部因素。设计纸 浆模塑缓冲衬垫前,宜充分了解在运输环节中的装卸设备、装卸高度、运输方式和手段等, 以及仓储环节的堆码层数等。振动会导致纸浆模塑缓冲衬垫表面纤维脱落以及刮伤被包装产 品的表面,针对不同产品特性做出相对调整。
2、成本经济。纸浆模塑技术经过数年的发展创新,设备性能不断改进,生产工艺逐步成熟,产 品生产成本趋于稳定。目前国内纸托制品的生产成本已基本与泡沫塑料制品持平,有些纸托制品成本 已明显低于泡沫塑料制品。 二、纸浆模塑制品制浆工艺:
利用原浆纸板、废纸、纸箱等为原料,通过碎浆、磨浆等工序,使纸变成纤维,悬浮于水中形成 纸浆。根据所需生产制品的特性,可适当控制纤维长度及纸浆浓度,以满足制品要求。
本规范适用于工业品的纸浆模塑包装衬垫设计。 本规范基于纸浆模塑制品典型结构单元数据库。 规范性引用文件 GB/T453 纸和纸板抗张强度的测定法(恒速拉伸法) GB/T453.1 纸和纸板厚度的测定法 GB/T462 纸和纸板水分的测定法 GB/T4857.1 包装运输包装件试验时各部位的标示方法 GB/T4857.5 包装运输包装件跌落试验方法 GB/T4857.7 包装运输包装件正弦定频振动试验方法 GB/T4857.11 包装运输包装件水平冲击试验方法 GB8168 包装用缓冲材料静态压缩试验方法 GB/T10739 纸浆、纸和纸板试样处理和试验的标准大气条件 术语和定义 壁厚:纸浆模塑制品侧壁和支撑面的平均厚度。 拔模斜度:纸浆模塑制品的结构单元侧壁与其脱模方向之间的夹角。 缓冲高度:承受载荷的结构单元两个承载面之间的最小距离。 圆角:纸浆模塑制品结构单元壁与壁相交处及角隅处的圆角。 上下衬垫式:被包装产品正常放置时,采用上、下底面衬垫进行包装的方式。 前后衬垫式:被包装产品正常放置时,采用前、后底面衬垫进行包装的方式。 角衬垫式:采用角衬垫进行包装的方式。
重叠衬垫式:采用两个或以上的纸浆模塑缓冲衬垫重叠为一体进行包装的方式。 定位尺寸:缓冲衬垫定位模块尺寸。 支撑面积:缓冲衬垫中起承载和缓冲作用部分的表面积。 设计要求 缓冲衬垫设计要求 1.有良好的冲击能量和振动能量吸收性,减小传递到产品上的冲击、振动。2.分散作用在产品上 的应力,保护产品的表面及凸起部分。3.防止产品在包装容器内移动以及产品之间的相互接触。4.有 良好的耐破损性、环境稳定性(温湿度的稳定性)和物理相容性(防静电等)。5.可回收利用,废弃 物易处理。 制品要求 制品尺寸:设计的纸浆模塑制品在生产过程中不能存在较大的尺寸偏差,其尺寸允许范围见表 1。 下列为纸浆模塑制品尺寸偏差范围 外形尺寸(mm)偏差范围: 长度和宽度:±2 高度:±1 厚度:±0.2 制品外观: 1. 制品表面应洁净、干燥、无杂质、无孔洞、破损、裂纹、断边、污损等损伤。 2. 热整形制品的正面不允许有裂纹。 3. 纸品正面允许有网纹,背面允许有轻度波纹。 4. 同批制品应色泽均匀,不应有明显的色差。 5. 制品无异味,不得有霉变。 制品的物理及机械性能:制品的物理性能指密度、含水率、厚度等;机械性能指构成纸塑制品的 材料性能和制品的性能。二者应符合下列要求,其测试方法可参照《纸浆模塑包装结构性能测试方法》。 制品的物理及机械性能要求 物理性能: 质量偏差%≤±5% 含水率%≤14% 抗张强度(kN/m):≥7kN/m 伸长率:≥7% 机械性能: 防潮试验%:≥50% 振动试验:被包装物无功能损伤,表面无刮痕 跌落试验:包装电子产品时,制品不能掉纤维。 抗压试验:抗压强度大于堆码强度,变形量≤20mm 设计规范 明确包装件的流通环境
2. 生物化学因素,主要包括温度、湿度、雨水、辐射、有害气体、微生物等自然条件影响。其 中,运输、仓储环节的湿度对纸浆模塑缓冲衬垫的影响最大,可导致缓冲衬垫受潮失效的危 险。
3. 人为因素,主要指野蛮装卸等。装卸过程造成的跌落冲击对包装件破坏最严重,是主要的考 虑因素。
明确被包装产品性质 被包装产品是纸浆模塑制品设计的研究对象,在进行结构设计前必须明确其与设计相关的主要性 质,主要有被包装产品的形状、质量、尺寸、脆值、易损部件、附件及其大小等。此外,还需了解客 户的设计要求。 选择纸浆模塑材料 根据生产原料及其配比的不同,纸浆模塑材料主要有造纸原浆、废瓦楞纸板、废报纸、纸质边角 料以及瓦楞纸和报纸混合材料五种。纸浆模塑材料的性能取决于原料配比、生产工艺、生产设备等因 素,性能参数企业可通过对自己生产的制品进行测试获得。 根据被包装产品的性质和成本等具体设计要求,选择相适应的纸浆模塑材料。 1.小型轻质电子产品的缓冲性能要求低而外观要求高,可选择材料性质偏软的废报纸和原浆。 2.中、重型或贵重电子产品对强度和缓冲性能要求较高,根据具体产品的性质,选择不同配比的 瓦楞纸、报纸混合材料。 纸浆模塑缓冲衬垫设计 设计方案的制定:除了充分了解包装件的流通环境、被包装产品性质、选择相适应纸浆模塑材料, 还需了解客户的设计要求、被包装产品的外包装箱尺寸等,在此基础上制定若干可行方案。 1. 上下衬垫式。受外包装箱的限制,该包装方式的缓冲面积较小,在结构设计上要求高,但衬
更好的坚韧性,具有更好的防震性能。 整形工艺一般以电加热发热板或使用其它热介质(如导热油)加热发Leabharlann Baidu板,使纸浆制品模具具有
较高的温度(180~250℃),利用气压或液压压力,在高温、高压下压制纸托制品,达到定型效果。 备注:
1、含水率的测定: 一般采用采用烘箱测定法:取样用电子秤称其质量为 m1,将其置于烘箱中烘干至恒重,测其质量为 m2,则含水率为: (m1-m2)/m1X100%。
计难度较低,但衬垫尺寸较小,生产成本高。对于厚度较小的产品,该包装方式趋近于全面 包装。 3. 重叠衬垫式。该包装形式基于以上两种形式,除了适用于强度和缓冲要求较高的产品包装, 还是用于产品缓冲支撑面与外包装箱内表面距离较远的包装。 4. 组合式衬垫。对于重型或贵重电子产品,单用纸浆模塑材料无法达到缓冲设计要求,可增加 瓦楞纸板结构件或蜂窝纸板作为辅助。在被包装产品外观保护方面,可考虑给产品套装塑料 薄膜或者瓦楞纸板结构件;为防止纸浆模塑材料纤维附着在产品上,宜套装塑料薄膜。
在纸浆中加入特殊助剂,可使产品具有防水、防油等功能。加入适当颜料,可使产品具备各种颜 色。 三、纸浆模塑制品成型工艺:
目前国外纸浆模塑生产工艺有两大类:真空成型法和注浆成型法。 1、真空吸浆成型法 是纸塑制品最普及的一种方法。依据其结构不同又有三种方式:转鼓式、翻转式、往复升降式。 转鼓式:连续性旋转生产,生产效率高,模具投资大,模具加工精度高,设备加工精度技术要求 高,一套凹模配八套凸模。需用数控中心加工模具,加工周期长,投资大。由于是连续生产,适合大 批量的定型产品生产,如果盘、餐盘、鸡蛋托。对于工业模塑生产由于非标准,数量、批量小,模具 投资大,所以不适用。 翻转式:较转鼓式生产效率低,适合于工业模塑中等批量及非标准的生产,但由于是一套凹模配 二套凸模,需用数控中心加工模具,模具投资大,周期长。 往复升降式:生产效率同翻转式,是目前最常见的生产方式,由于该设备只需一套凹模配套一套 凸模,不须数控中心加工,特别适合非标准、批量小、周期快的工业包装产品(工业包装产品模具生 产周期通常在 10 天内)。 2、注浆成型法:注塑成形法是根据不同的纸浆包装产品,计算出所需的浆料(物料)量而定量 注入成型模腔而吸附成型。此种成型方法适应变化不大,定型的标准产品,常用在餐具成型产品,由 于定型计算难以掌握,在非标准纸塑包装(工业包装中)不采用此成型法。 四、纸浆模塑制品干燥工艺 纸浆制品经碎浆、成型后,一般均含有较高水分,需经过干燥工艺。 干燥工艺是利用燃油(气)、电或蒸汽、热油或其他介质为热源,加热空气,将成型后的纸浆模 塑品在热空气(180~220℃)中烘干,利用风机抽出制品蒸发的水分,达到快速干燥的效果。 五、纸浆模塑制品的整形工艺 纸浆制品经成型、干燥后,基本定型,再用高温及较大压力进行压制,使其外观整齐美观,达到
纸浆模塑包装衬垫结构设计规范
针对纸浆模塑工业包装制品设计的现状,初步提出了基于纸浆模塑制品单元结构的设计规范。该 设计规范有助于纸浆模塑制品设计的规范化、标准化,并提高纸浆模塑制品设计的效率。 范围
为规范纸浆模塑包装衬垫设计,优化产品的设计并简化现有的设计过程,提高我国出口产品包装 质量,制定本规范。
纸浆模塑
一、纸浆模塑工艺技术特点: 1、环保性。纸浆模塑是利用废旧报纸、纸箱纸为主要原材料,经过一定的配比的添加剂进行制
浆,通过特制的模具进行脱水成型,再经烘干、热处理、整形等系列工艺过程。纸浆模塑品可回收利 用、可降解、加入特殊工艺后,具有良好的防水、防油性能,完全可替代塑料发泡制品,可有效消除 “白色污染”,制品环保性好。
包装件在流通环节中接触到的一切外部因素即为流通环境因素。流通环境因素是导致包装件损坏 的主要外部因素。影响纸浆模塑缓冲衬垫设计的环境因素主要有以下三类:
1. 物理机械因素,主要指运输环节中的冲击、振动,以及仓储环节的堆码等外部因素。设计纸 浆模塑缓冲衬垫前,宜充分了解在运输环节中的装卸设备、装卸高度、运输方式和手段等, 以及仓储环节的堆码层数等。振动会导致纸浆模塑缓冲衬垫表面纤维脱落以及刮伤被包装产 品的表面,针对不同产品特性做出相对调整。
2、成本经济。纸浆模塑技术经过数年的发展创新,设备性能不断改进,生产工艺逐步成熟,产 品生产成本趋于稳定。目前国内纸托制品的生产成本已基本与泡沫塑料制品持平,有些纸托制品成本 已明显低于泡沫塑料制品。 二、纸浆模塑制品制浆工艺:
利用原浆纸板、废纸、纸箱等为原料,通过碎浆、磨浆等工序,使纸变成纤维,悬浮于水中形成 纸浆。根据所需生产制品的特性,可适当控制纤维长度及纸浆浓度,以满足制品要求。
本规范适用于工业品的纸浆模塑包装衬垫设计。 本规范基于纸浆模塑制品典型结构单元数据库。 规范性引用文件 GB/T453 纸和纸板抗张强度的测定法(恒速拉伸法) GB/T453.1 纸和纸板厚度的测定法 GB/T462 纸和纸板水分的测定法 GB/T4857.1 包装运输包装件试验时各部位的标示方法 GB/T4857.5 包装运输包装件跌落试验方法 GB/T4857.7 包装运输包装件正弦定频振动试验方法 GB/T4857.11 包装运输包装件水平冲击试验方法 GB8168 包装用缓冲材料静态压缩试验方法 GB/T10739 纸浆、纸和纸板试样处理和试验的标准大气条件 术语和定义 壁厚:纸浆模塑制品侧壁和支撑面的平均厚度。 拔模斜度:纸浆模塑制品的结构单元侧壁与其脱模方向之间的夹角。 缓冲高度:承受载荷的结构单元两个承载面之间的最小距离。 圆角:纸浆模塑制品结构单元壁与壁相交处及角隅处的圆角。 上下衬垫式:被包装产品正常放置时,采用上、下底面衬垫进行包装的方式。 前后衬垫式:被包装产品正常放置时,采用前、后底面衬垫进行包装的方式。 角衬垫式:采用角衬垫进行包装的方式。
重叠衬垫式:采用两个或以上的纸浆模塑缓冲衬垫重叠为一体进行包装的方式。 定位尺寸:缓冲衬垫定位模块尺寸。 支撑面积:缓冲衬垫中起承载和缓冲作用部分的表面积。 设计要求 缓冲衬垫设计要求 1.有良好的冲击能量和振动能量吸收性,减小传递到产品上的冲击、振动。2.分散作用在产品上 的应力,保护产品的表面及凸起部分。3.防止产品在包装容器内移动以及产品之间的相互接触。4.有 良好的耐破损性、环境稳定性(温湿度的稳定性)和物理相容性(防静电等)。5.可回收利用,废弃 物易处理。 制品要求 制品尺寸:设计的纸浆模塑制品在生产过程中不能存在较大的尺寸偏差,其尺寸允许范围见表 1。 下列为纸浆模塑制品尺寸偏差范围 外形尺寸(mm)偏差范围: 长度和宽度:±2 高度:±1 厚度:±0.2 制品外观: 1. 制品表面应洁净、干燥、无杂质、无孔洞、破损、裂纹、断边、污损等损伤。 2. 热整形制品的正面不允许有裂纹。 3. 纸品正面允许有网纹,背面允许有轻度波纹。 4. 同批制品应色泽均匀,不应有明显的色差。 5. 制品无异味,不得有霉变。 制品的物理及机械性能:制品的物理性能指密度、含水率、厚度等;机械性能指构成纸塑制品的 材料性能和制品的性能。二者应符合下列要求,其测试方法可参照《纸浆模塑包装结构性能测试方法》。 制品的物理及机械性能要求 物理性能: 质量偏差%≤±5% 含水率%≤14% 抗张强度(kN/m):≥7kN/m 伸长率:≥7% 机械性能: 防潮试验%:≥50% 振动试验:被包装物无功能损伤,表面无刮痕 跌落试验:包装电子产品时,制品不能掉纤维。 抗压试验:抗压强度大于堆码强度,变形量≤20mm 设计规范 明确包装件的流通环境
2. 生物化学因素,主要包括温度、湿度、雨水、辐射、有害气体、微生物等自然条件影响。其 中,运输、仓储环节的湿度对纸浆模塑缓冲衬垫的影响最大,可导致缓冲衬垫受潮失效的危 险。
3. 人为因素,主要指野蛮装卸等。装卸过程造成的跌落冲击对包装件破坏最严重,是主要的考 虑因素。
明确被包装产品性质 被包装产品是纸浆模塑制品设计的研究对象,在进行结构设计前必须明确其与设计相关的主要性 质,主要有被包装产品的形状、质量、尺寸、脆值、易损部件、附件及其大小等。此外,还需了解客 户的设计要求。 选择纸浆模塑材料 根据生产原料及其配比的不同,纸浆模塑材料主要有造纸原浆、废瓦楞纸板、废报纸、纸质边角 料以及瓦楞纸和报纸混合材料五种。纸浆模塑材料的性能取决于原料配比、生产工艺、生产设备等因 素,性能参数企业可通过对自己生产的制品进行测试获得。 根据被包装产品的性质和成本等具体设计要求,选择相适应的纸浆模塑材料。 1.小型轻质电子产品的缓冲性能要求低而外观要求高,可选择材料性质偏软的废报纸和原浆。 2.中、重型或贵重电子产品对强度和缓冲性能要求较高,根据具体产品的性质,选择不同配比的 瓦楞纸、报纸混合材料。 纸浆模塑缓冲衬垫设计 设计方案的制定:除了充分了解包装件的流通环境、被包装产品性质、选择相适应纸浆模塑材料, 还需了解客户的设计要求、被包装产品的外包装箱尺寸等,在此基础上制定若干可行方案。 1. 上下衬垫式。受外包装箱的限制,该包装方式的缓冲面积较小,在结构设计上要求高,但衬
更好的坚韧性,具有更好的防震性能。 整形工艺一般以电加热发热板或使用其它热介质(如导热油)加热发Leabharlann Baidu板,使纸浆制品模具具有
较高的温度(180~250℃),利用气压或液压压力,在高温、高压下压制纸托制品,达到定型效果。 备注:
1、含水率的测定: 一般采用采用烘箱测定法:取样用电子秤称其质量为 m1,将其置于烘箱中烘干至恒重,测其质量为 m2,则含水率为: (m1-m2)/m1X100%。