一種包含木片增強的紙漿模塑制品的制作方法
【專利摘要】一種包含木片增強的紙漿模塑制品，屬于包裝材料【技術領域】。中間層為木片層，采用木片縱橫相交編織而成的帶孔的幅狀材料，木片層的兩外層均為紙漿模塑層。本實用新型制品容易回收，成本較低，可以作為較重型包裝用集裝托盤，也可作為增強環(huán)保緩沖包裝材料與制品用于產品的緩沖包裝材料及制品。
【專利說明】—種包含木片增強的紙漿模塑制品
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種紙漿模塑制品，特別涉及包含木片增強的紙漿模塑制品，屬于包裝材料【技術領域】。
【背景技術】
[0002]紙漿模塑制品是采用特殊的成型方法，經過成型脫水，干燥，熱壓定型，模切等工序和步驟而制成的具有緩沖性能的制品。因為紙漿模塑制品是以使用植物纖維為主要原材料，因而紙漿模塑制品具有可生物降解、可回收再利用、防震、易成型、成本低等優(yōu)點，并且在降解過程中不產生任何有害的物質，被認為是最佳的綠色材料及制品，廣泛用于包裝材料及包裝制品。
[0003]現(xiàn)有技術制作的紙漿模塑材料及制品，使用的原材料主要是植物纖維，雖然也使用一些添加劑，改善紙漿模塑材料及制品的性能，但是紙漿模塑材料性能仍存在很大的不足，從而影響紙漿模塑材料及制品的進一步應用。
[0004]在紙漿模塑制品的生產中，使用增強劑可以提高紙漿模塑的力學性能，使用抗水劑可以改善其抗水性能，但是其力學性能等性能的提高是極其有限的，仍與木材等成型的片材的力學性能有很大差距。這嚴重地限制了紙漿模塑材料及制品在較重型包裝中的應用。
[0005]一次性餐筷在餐飲行業(yè)中廣泛應用，每年有大量的一次性餐筷得不到有效利用，被作為廢棄物而拋棄掉，造成可再生資源的巨大浪費。一次性餐筷主要是用木材、竹材等森林資源為原材料，經過一定加工工序而制成的。將紙漿模塑材料及制品與木片、竹片等片材材料結合起來，形成復合材料，發(fā)揮紙漿模塑材料及制品和木片等片材材料的各自優(yōu)勢，不僅有利于資源的充分利用，而且將適合較重型產品的包裝。
實用新型內容
[0006]本實用新型的目的是，利用木材、竹材等成型的片材，采用紙漿模塑成型方法和技術，制作木材、竹材等片材在中間層，兩外層是紙漿模塑的復合制品，提供一種包含木片增強的紙漿模塑復合制品。
[0007]本實用新型的復合制品，其特征在于，中間層為木片層，采用木片縱橫相交編織而成的帶孔的幅狀材料，木片層的兩外層均為紙漿模塑層。
[0008]本實用新型的木片層，是采用原生木材、竹材成型的木片進行幅狀材料的編織而成，或者采用一次性餐筷成型的木片、竹片進行幅狀材料的編織而成。
[0009]所述的木片厚度為I毫米?3毫米、寬度為3毫米?10毫米，編織而成的幅裝材料的空隙率為40%?60%。見圖1。
[0010]本實用新型的包含木片增強的紙漿模塑復合材料和制品的成型過程中，采用雙面脫水模壓成型方法，使木片增強層處于紙漿模塑的中間位置。
[0011]上述包含木片增強的紙漿模塑制品的制備方法，采用紙漿模塑成型原理、方法，經過一次成型而得到，其制作步驟包括:
[0012](I)將木片進行縱橫相交編織成幅狀材料；將木片編織的幅狀材料放入模具中，固定好，然后，往模具中注入紙漿懸浮液，使木片編織的幅狀材料的兩面均有紙漿懸浮液；
[0013](2)采用紙漿模塑雙面脫水成型的方法，將步驟(I)所得產品雙面脫水模壓成型，得到含水量為85wt%?90wt%的濕木片增強紙漿模塑材料，紙漿分布在木片編織的幅狀材料兩側；然后，濕木片增強紙漿模塑材料經過壓榨、干燥、熱定型的工序，制成包含木片增強紙漿模塑制品，其橫切面示意圖見圖2。
[0014]上述所述步驟(2)中，濕木片增強紙漿模塑材料經壓榨后木片增強的紙漿模塑材料含水量在50wt%?65wt%之間；經100°C?110°C的溫度干燥后，木片增強紙漿模塑材料的含水量8wt%? 12wt%之間；熱定型的溫度為105°C，熱定型后木片增強紙漿模塑的表面平整。
[0015]本實用新型的包含木片增強的紙漿模塑復合制品的制備過程中，可以在紙漿懸浮液中添加粘合劑，如淀粉粘合劑、羧甲基纖維素、聚乙烯醇縮甲醛或三聚氰胺甲醛樹脂，進一步提高紙漿模塑的纖維結合強度。
[0016]本實用新型的包含木片增強的紙漿模塑制品，基本結構包括木片層和處于木片層兩側的紙漿模塑層，紙漿模塑起著固定木片編織層的作用，木片層起著加強紙漿模塑強度和剛度的作用。
[0017]本實用新型的包含木片增強的紙漿模塑制品，木片層是將木片進行縱橫相交編織而成的幅狀材料，幅狀材料優(yōu)選空隙率為40%?60%。幅狀材料空隙率太小，處于空隙處的紙漿纖維太少，從而影響紙漿模塑對木片編織層的固定作用。幅狀材料空隙率太大，木片編織層對加強紙漿模塑強度和剛度的作用會減小。因此，要保持合適的空隙率，充分發(fā)揮木片編織層和紙漿模塑層的作用，達到包含木片增強的紙漿模塑材料及制品的綜合性能。
[0018]本實用新型的包含木片增強的紙漿模塑制品，木片的厚度為I毫米?3毫米，木片的寬度為3毫米?20毫米。木片太厚，木片的柔性變差，木片進行編織比較困難；木片太薄，木片編織容易，但是木片增強效果不佳。木片太寬，木片的編織比較困難；木片太窄，木片進行編織容易，但是木片的增強效果不佳。
[0019]本實用新型的包含木片增強的紙漿模塑制品，所采用的主要材料木片和植物纖維都是木質材料，是綠色環(huán)保材料，具有回收容易和成本較低的特點，可以作為較重型包裝用集裝托盤，也可作為增強環(huán)保緩沖包裝材料與制品用于產品的緩沖包裝材料及制品。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為木片編織層的結構示意圖；
[0021]圖2為含木片的紙漿模塑材料的橫切面圖；
[0022]其中I為紙漿模塑層，2為木片層中的木片。
【具體實施方式】
[0023]通過以下具體實施例及用用實例對本實用新型作進一步說明。以下的具體描述是為了便于理解本實用新型，并不用來限制本實用新型的保護范圍。
[0024]實施例1[0025]以漂白針葉木紙漿和原生木材為原料，制作包含木片的紙漿模塑材料及制品，具體步驟如下:
[0026]以原生木材為原料,削片成長度為25cm,寬度2cm,厚度0.1cm的木片，經縱橫相交編織，得到木片編織層，孔隙率為50%。
[0027]以漂白針葉木紙漿為紙漿模塑用植物纖維，打漿度為29° SR，漂白針葉木紙漿分散在自來水中，形成紙漿懸浮液，濃度為5%。
[0028]將木片編織的幅狀材料放入模具的中間位置，固定好。然后，往模具中注入紙漿懸浮液，經雙面脫水模壓成型后，得到含水量為85%-90%的濕木片增強紙漿模塑材料；然后，濕木片增強紙漿模塑材料經過壓榨、干燥、熱壓定型等工序，制成包含木片增強的紙漿模塑材料及制品。
[0029]雙面模壓成型時間為2秒鐘，紙漿模塑含水量為83% ;壓榨脫水時間為2秒鐘，紙漿模塑含水量為50% ;干燥脫水時間為2分鐘，紙漿模塑含水量為10% ;熱壓定型時間為I分鐘，紙漿模塑含水量為8%，紙漿模塑材料平直、規(guī)整、均勻、結合良好。
[0030]得到的含有木片的紙漿模塑材料，定量(不含木片質量)為300g/m2，紙漿纖維的結合強度為2.5kg/cm，挺度為637mN.m，邊壓強度為456.9KN/m。
[0031]實施例2
[0032]實施例2與實施例1不同的之處在于，實施例2在紙漿懸浮液中添加了淀粉粘合齊U。其他材料及步驟與實施例1相同。
[0033]所得的含有木片的紙漿模塑材料，定量(不含木片質量)為300g/m2，紙漿纖維的結合強度為2.63kg/cm，挺度為642mN.m，邊壓強度為458.8KN/m。
[0034]實施例3
[0035]實施例3與實施例1的不同之處在于，實施例3是以回收一次性竹餐筷為原料，削片成長度為20cm，寬度0.6cm，厚度0.1cm的竹片，編織后得到竹片編織層。其他材料及步驟與實施例1相同。
[0036]所得的含有竹片的紙漿模塑材料，定量(不含竹片質量)為300g/m2，紙漿纖維的結合強度為2.49kg/cm，挺度為729mN.m，邊壓強度為512.7KN/m。
[0037]實施例4
[0038]實施例4與實施例1的不同之處在于，以原生竹材為原料，削片成長度為25cm，寬度2cm，厚度0.1cm的木片，經縱橫相交編織，得到竹片編織層。其他材料及步驟與實施例1相同。
[0039]所得的含有竹片的紙漿模塑材料，定量(不含木片質量)為300g/m2，紙漿纖維的結合強度為2.48kg/cm，挺度為698mN.m，邊壓強度為509.5KN/m。
[0040]實施例5
[0041]實施例5與實施例1不同的之處在于，實施例5在紙漿懸浮液中添加了的粘合劑是三聚氰胺甲醛樹脂。其他材料及步驟與實施例1相同。
[0042]所得的含有木片的紙漿模塑材料，定量(不含木片質量)為300g/m2，紙漿纖維的結合強度為6.85kg/cm，挺度為649mN.m，邊壓強度為449.6KN/m。
[0043]對照例
[0044]對照例，僅以漂白針葉木紙漿為原料，制作紙漿模塑材料及制品，具體步驟如下:[0045]以漂白針葉木紙漿為紙漿模塑用植物纖維，打漿度為29° SR，漂白針葉木紙漿分散在自來水中，形成紙漿懸浮液，濃度為5%。
[0046]首先，往模具中注入紙漿懸浮液，經雙面脫水模壓成型后，得到含水量為85%?90%的濕紙漿模塑材料；然后，濕紙漿模塑材料經過壓榨、干燥、熱壓定型等工序，制成紙漿模塑材料及制品，作為對照樣。
[0047]雙面模壓成型時間為2秒鐘，紙漿模塑含水量為83% ;壓榨脫水時間為2秒鐘，紙漿模塑含水量為50% ;干燥脫水時間為2分鐘，紙漿模塑含水量為10% ;熱壓定型時間為I分鐘，紙漿模塑含水量為8%，紙漿模塑材料平直、規(guī)整、均勻、結合良好。
[0048]得到的紙漿模塑材料，定量為300g/m2，紙漿纖維結合強度為2.5kg/cm,挺度為
5.2mN.m，邊壓強度為 3.5KN/m。
[0049]實施例1?5與對照例相比，包含木片增強的紙漿模塑材料與制品的挺度、邊壓強度要比對照例高很多，這是木片及木片編織層的強度比較高，對紙漿模塑的強度提高起到決定性作用，使得包含木片增強的紙漿模塑材料與制品的力學性能顯著增大。這樣，相應的增大了紙漿模塑的承重能力，使包含木片增強的紙漿模塑材料與制品能夠包裝較重產品的包裝，不會因為包裝產品比較重而變形，甚至于破損，危害產品的包裝功能和保護功能。
[0050]以上的實施例表明，按照本實用新型的方法的包含木片增強的紙漿模塑材料與制品，具有紙漿纖維結合較好，挺度比較高，邊壓強度比較高的特點，充分發(fā)揮了木片及其編織層的力學性能和紙漿模塑的緩沖性能，擴大紙漿模塑材料及制品的應用范圍。同時，按照本實用新型方法制作紙漿模塑時，可以使用回收的木質廢棄物、印刷包裝紙廢棄物，對環(huán)境保護和資源節(jié)約及利用也具有重要的現(xiàn)實意義。
[0051]同時，本實用新型的方法制作紙漿模塑，簡便易行，便于實施，性能優(yōu)良，能夠滿足包裝用途的要求。
[0052]本領域的技術人員應該明了，上述優(yōu)選實施例只是對本實用新型的具體說明，并不構成對本實用新型的限制。根據(jù)需要可以對其進行多種改進、組合、亞組合以及變換，所有的改進、組合、亞組合、變換以及等效替換都落入在所附的權利要求的范圍內。
【權利要求】
1.一種包含木片增強的紙漿模塑制品，其特征在于，中間層為木片層，中間層是采用木片縱橫相交編織而成的帶孔的幅狀材料，木片層的兩外層均為紙漿模塑層。
2.按照權利要求1所述的模塑制品，其特征在于，所述的木片層，是采用原生木材、竹材成型的木片進行幅狀材料的編織而成，或者采用一次性餐筷成型的木片、竹片進行幅狀材料的編織而成。
3.按照權利要求1所述的模塑制品，其特征在于，所述的木片厚度為I毫米?3毫米、寬度為3毫米?10毫米，編織而成的幅裝材料的空隙率為40%?60%。
【文檔編號】D21J3/00GK203440715SQ201320347146
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年6月17日 優(yōu)先權日:2013年6月17日
【發(fā)明者】劉全校, 許文才 申請人:北京印刷學院