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(dú)有的工藝以及造紙行業(yè)相關(guān)助劑，在專用網(wǎng)模上壓制而成一種立體紙基產(chǎn)品。紙漿模塑制品也稱之為紙模或紙托（以下簡稱紙漿模）。
紙漿模塑制品主要應(yīng)用在禽蛋、小電子類的運(yùn)輸緩沖保護(hù)，也可以制成飲料杯托、醫(yī)用器皿、一次性花盆等。

下面筆者就來簡單的介紹一下紙漿模塑制品的生產(chǎn)工藝與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。

紙漿模加工工藝

紙漿模塑制品的生產(chǎn)工藝過程可以為：原材料（廢紙）篩選、碎紙打漿、調(diào)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?jiān)匣蚱渌线M(jìn)行分選、篩選，由于廢紙的來源比較廣泛，有廢報(bào)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(xì)分類并剔除各種摻雜物。一般所用機(jī)器為液壓磨碎機(jī)和分選機(jī)。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(zhuǎn)變?yōu)榫鶆虻募?。第三對漿料進(jìn)行調(diào)配，因?yàn)樵蠌U紙的比重、硬度和顏色各有不同，所以要根據(jù)將要生產(chǎn)的產(chǎn)品的要求進(jìn)行漿料調(diào)配，以達(dá)到客戶所需的產(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?zāi)z。調(diào)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(yīng)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模型及罩殼上部的容積之后，水將通過模型的金屬網(wǎng)壁排出，而纖維則附著在網(wǎng)狀模型的表面上；通過一定時(shí)間的纖維沉積，到一定的厚度，則成型結(jié)束。成型結(jié)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(shù)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，則會采用連續(xù)輪轉(zhuǎn)設(shè)備來完成成型工序，這樣自動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(xù)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(xù)干燥傳送裝置中，主要使用熱空氣來干燥制品，開始時(shí)的溫度為250℃-300℃（制品在7-10秒內(nèi)含水量減少50%），然后溫度降為100℃-105℃。在連續(xù)式的干燥爐內(nèi)具有傳送裝置，制件在爐內(nèi)通過不同的溫度區(qū)，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(jī)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(qiáng)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(biāo)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(biāo)志容易出現(xiàn)不清楚、不光滑等問題，而在整型工序中進(jìn)行，就較易避免此類情況出現(xiàn)。

對于一些濕壓紙模，則是結(jié)合干燥和熱整型兩個(gè)工序，直接將成型后的制品，直接通過濕熱整型設(shè)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(tǒng)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(fèi)品或高檔產(chǎn)品的包裝，可以說是拓寬了其僅在傳統(tǒng)工業(yè)包裝上的用途，擴(kuò)展到了高精美要求的消費(fèi)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(xù)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)自動化的堆疊工序，堆疊后的制品有時(shí)還會用過壓力機(jī)，壓制以減少堆疊過程中的不緊湊的情況，這樣出貨時(shí)的制品總體尺寸會小一些，增加出貨裝載數(shù)量。

紙模形狀相對復(fù)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，決定這類紙模的工藝特性是：不論制品的形狀如何復(fù)雜，同一制品的壁厚必須相同，只有這樣才能滿足制品在生產(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(jī)的工作來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)氧樹脂部分是由環(huán)氧樹脂及其固化劑反應(yīng)后凝固而成；環(huán)氧樹脂部分和定位框是由環(huán)氧樹脂直接粘結(jié)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)氧樹脂部分外其材料一般可采用鑄鐵或鑄鋁，簡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(yīng)有一個(gè)2.5mm的通孔，作為正負(fù)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，讓紙漿纖維附著其上，從而達(dá)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(shù)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(dǎo)向機(jī)構(gòu)。定為導(dǎo)向動作主要靠定位框和壓邊框上相配合的斜面來完成，這個(gè)作用有些像塑膠注射模中導(dǎo)柱與導(dǎo)套的作用；三是承擔(dān)載荷的作用。當(dāng)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，這樣就不會使型芯或上模環(huán)氧樹脂部分受到損壞。

定位框除與壓邊框組成定位導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和起到承擔(dān)載荷的作用外，還有個(gè)作用就是：由定位框的高度來保證模具的閉合高度為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值；把模具的閉合高度標(biāo)準(zhǔn)化有利于不同產(chǎn)品同時(shí)在一臺機(jī)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)氧樹脂上模的主要作用就是過模。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(dǎo)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)過烘干線烘干，由于收縮會產(chǎn)生變形，因此為了保證紙模尺寸及外形尺寸準(zhǔn)確、表面平整及外形美觀，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(guī)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(jī)、曲柄壓力機(jī)及氣壓機(jī)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(jī)上來完成。

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)過翻邊后的紙托其四邊規(guī)整、強(qiáng)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(xiàn)在切邊模也就比較少用。

紙漿模的設(shè)計(jì)

紙漿模塑制品設(shè)計(jì)其實(shí)包含了紙漿模自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與加工模具設(shè)計(jì)，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(shè)計(jì)完成，一般設(shè)計(jì)步驟及要點(diǎn)如下有三點(diǎn)：

（1）先設(shè)計(jì)制品結(jié)構(gòu)，再根據(jù)制品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模具。這是因?yàn)橹破肥怯糜诒Ｗo(hù)與固定產(chǎn)品的，所以其內(nèi)部尺寸要與產(chǎn)品的外形尺寸相匹配。

（2）模具設(shè)計(jì)中要先設(shè)計(jì)整型模具，再設(shè)計(jì)成型模具。因?yàn)橹破吩偕a(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程中的尺寸控制，這就要求先設(shè)計(jì)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題，需要預(yù)留一定的尺寸空隙用于脫模。而且整型工藝會對成型后的產(chǎn)品，尤其是在厚度上會有進(jìn)一步加壓過程，所以成型模具是在整型模具的尺寸基礎(chǔ)上進(jìn)行再設(shè)計(jì)的。通常在尺寸上會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)線厚度、整型加熱后的尺寸收縮率等。

（3）模具設(shè)計(jì)中要先設(shè)計(jì)下模，再設(shè)計(jì)上模。通常成型下模是基于整型上模的尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)的，而成型上模又是通過成型下模進(jìn)行環(huán)氧樹脂倒模制作而成。而且紙漿模塑制品的外觀尺寸與紙箱內(nèi)尺寸的匹配問題，這就使得先設(shè)計(jì)下模會更為有利。

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(yùn)，擁有一支早熟知紙漿模塑技術(shù)及工藝的人才隊(duì)伍，掌握了國內(nèi)外先進(jìn)的紙漿模塑纖維成型設(shè)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生產(chǎn)設(shè)備三十余款。其中：碳纖維成型設(shè)備、紙質(zhì)育苗（秧）盤成型設(shè)備、各類紙質(zhì)包裝設(shè)備、一次性紙質(zhì)餐具及容器設(shè)備等具有國內(nèi)先進(jìn)水平。