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纸浆模塑
纸浆模塑制品工艺手册 |
本手册是参考相关国家标准和包装行业标准，以及蚂蚁供应链企业标准联合进行编制的，汇集了长期积累的纸浆模塑制品生产经验，方便生产部门进行纸浆模塑制品工艺培训，以及为纸浆模塑制品包装生产提供指导和检验标准，规范纸浆模塑制品生产工艺各环节等。
参考标准：
GB/T 38087-2019纸杯(碗)成型机/Paper cup (bowl) forming machine
GB/T 36787-2018纸浆模塑餐具/Pulp molding tableware
BB/T 0045-2007纸浆模塑制品工业品包装/ Pulp molding product -Commerce packaging,
BB/T 0015-1999纸浆模塑蛋托盘/ Moulded pulp egg tray
JBT 12082-2014纸浆模塑工业包装制品生产线/ Pulp molding industrial packages production line
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杯托
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
前 言
目 录
一 纸浆模塑简介…………………………………………3
二纸浆模塑工艺简介……………………………………3
三纸浆模设备简介………………………………………6
四模具简介…………………………………………………8
五 原材料简介……………………………………………8
六品质检验………………………………………………9
七 标志，包装，运输和储存…………………………12
一．纸浆模塑简介
纸浆模塑制品是利用废旧报纸、瓦楞纸箱为主要原材料,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、整形等系列工艺制成。纸浆模塑制品可回收利用、可降解,加入特殊工艺后,具有良好的防水、防油性能,完全可替代发泡塑料制品,可有效消除"白色污染",制品环保性好。纸浆模塑制品是世界环保部门推荐的环保产品,在其生产过程中对环保工作十分重视,就其三废问题对环保的影响,在整个生产过程中,从使用的主要原材料开始,到整个生产过程终结为止,其环保意识十分强。其原料为废纸,而在生产加工过程中主要是物理反应,只有少量的化工物品加入作防水剂,而这些化工物料在产品烘干后,基本上全部保留在成品中,没有排出造成环境的污染;生产线用水是封闭循环使用的,只是在产品烘干时产生水蒸汽挥发至空间,生产过程中不需补充用水,因此用水量亦不大。杯托
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,产品生产成本驱于稳定。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。纸托制品替代泡沫塑料防震制品,在使用性能、生产成本上均具备了可行性,加上其环保方面优越的性能。
二．纸浆模塑工艺简介
1.成型工艺：真空成型法。
1.1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
1.2杯托转鼓式: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,适合于大批量的定型产品生产,如果盘、餐盘、酒托、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。
1.3翻转式:翻转式生产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一套凸模,需用数控中心加工模具,模具投资大,周期长。
1.4往返升降式:生产效率较转鼓式低,与翻转式相差不大,是目前常见的普遍使用设备,由于该设备只需一套凹模配套一套凸模,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15天左右)。
2.烘干工艺：成型后含有较高水分,需经过干燥工艺。按照工艺可分为模外干燥（干压）和模内干燥（湿压）区分
2.1.模外干燥（干压）烘干方式,
2.1.1.自然晾晒（露天晾晒，风干）
2.1.2.烘干线烘干（使用天然气，柴油等转化成热能烘干）
2.1.3.烘房烘干（密闭的空间内，室内加热烘干）
2.1.4微波烘干（电能转换成微波热能烘干）
2.2.模内干燥（湿压）烘干方式
杯托2.2.1一般以电加热发热板或使用其他热介质(如导热油)加热发热板,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,达到烘干效果。
工艺流程图（干压）模外干燥
纸托
1.打浆：纸浆粉碎(水力物理疏解)
2.调浆：跟据产品重量，配合机器参数制定生产工艺参数。
3.成型：按照产品重量，制定合理的生产工艺参数。
4.烘干：跟据产品厚度及湿胚状态制定相应的工艺参数。
5.整形：跟据产品重量制定合理的工艺参数。
6.裁边：裁掉多余的边角料。
检查项目
检 量 项 目 | 要 求 | |
打浆 | 1.纤维平均长度2.0-3mm 2.打浆度22-30°SR（肖氏打浆度测定仪） | |
调浆 | 浆浓度0.8％-2％ | |
成型 | 湿胚重量(公差) | +/-5% |
开裂 | 不允许 | |
透光 | 不允许 | |
破洞 | 不允许 | |
烘干 | 开裂 | 不允许 |
透光 | 不允许 | |
破洞 | 不允许 | |
整形 | 重量(公差) | ≤10% |
开裂 | 累计2处，长度不超过20mm | |
透光 | 不允许 | |
破洞 | 不允许 | |
裁边 | 切口毛边 | 不超过10mm² |
工艺流程图（湿压）模内干燥
检查项目
检 量 项 目 | 要 求 | |
打浆 | 1.纤维平均长度2.0-3mm 2.打浆度22-30°SR（参考标准） | |
调浆 | 浆浓度0.3％-0.5％ | |
成型 | 湿胚重量 | ≤10% |
开裂 | 不允许 | |
透光 | 不允许 | |
破洞 | 不允许 | |
整形 | 湿胚重量 | ≤10% |
开裂 | 累计2处，长度不超过10mm | |
透光 | 不允许 | |
破洞 | 不允许 | |
裁边 | 切口毛边 | 累计1处不超过2mm² |
1.打浆：纸浆粉碎(水力物理疏解)
2.杯托调浆：跟据产品重量，配合机器参数制定生产工艺参数。
3.成型：按照产品重量，制定合理的生产工艺参数。
4.烘干：跟据产品厚度及湿胚状态制定相应的工艺参数。
5.整形：跟据产品重量制定合理的工艺参数。
6.裁边：裁掉多余的边角料。
三．纸浆模塑设备简介
干压（模外干燥）
成型设备：主要按照工艺分为往复式和旋转式，
常用成型设备模板尺寸
序号 | 模板尺寸 |
1 | 600*500 |
2 | 750*550 |
3 | 800*600 |
4 | 1000*660 |
5 | 1200*660 |
6 | 1000*800 |
常用整形设备模板尺寸
序号 | 模板尺寸 |
1 | 650*450 |
2 | 700*500 |
3 | 700*500 |
4 | 1000*700 |
5 | 860*600 |
6 | 1200*900 |
3.烘干设备根据使用用途可分为悬挂式，隧道炉式，平面履带式。
悬挂式
隧道炉式
平面履带式
湿压（模内干燥）
四．模具简介
模具制作选用金属材料(合金铝，钢，铜部分为ABS塑料等)，纸模制品多数有两副模具生产而成的（成型模、整形模）对于外形尺寸要求较高产品需要再加一套刀模。
模具寿命约为30万模次，
模具排模穴根据生产设备尺寸而定
模具加工周期为10-15天，
模具通过加工中心制造，加工精度可以达到±0.2mm，
五．原材料简介
由于纸浆模塑制品功能等级性能等要求不同，按照配套的工艺区分，原材料可分为回收纸和原纸，回收纸常用于外干燥（干压），原纸常用于模内干燥（湿压）杯托
1.纸浆模塑制品原材料-回收纸用于外干燥（干压）
1.1（黄色）瓦楞纸板边角料，二手纸箱，等
1.2（白色）A4纸边角料， 白卡边角料，等
1.3（灰色）报纸，灰底白板，等
常规检查项目
项目 | 要求 |
胶带 | 不允许 |
杂质 | ≤5％ |
含水率 | ≤14 |
发霉 | 不允许 |
塑料 | 不允许 |
2.纸浆模塑制品原材料-原纸 模内干燥（湿压）
2.1（黄色）瓦楞纸板，牛皮纸板，竹浆板，芦苇浆板，等
2.2（白色）竹浆板，木浆板，芦苇浆板，棉浆板，甘蔗浆板，等
2.3（灰色）灰底白板，灰板，等
常规检查项目
项目 | 要求 |
胶带 | 不允许 |
杂质 | 不允许 |
含水率 | ≤14 |
发霉 | 不允许 |
塑料 | 不允许 |
脏污 | 不允许 |
六．品质检验．
产品质量分级
纸浆模塑制品工业品包装按不同客户的需求特征分为A, B、C三类:
A类:以缓冲防护功能为主要技术特征,具有一定的定位功能的纸浆模塑制品
B类:同时兼顾缓冲防护和定位功能的纸浆模塑制品:
C类:以精确定位功能为主要技术特征,具有一定的缓冲防护功能纸浆模塑制品。常用于替代高精度塑料包装制品。其特点为拔模角度小，R角小，规格尺寸要求高，外观精美，产品附加值高等特点
表面按照不同等级定义杯托
A级面 | B级面 | C级面 | |
纸浆模塑制品 | 与纸盒装配形成完整的销售包装时，打开盒盖即能直接观察到的纸托正面最上层水平面。 | 纸托正面其他表面。 | 纸托反面 |
A类.B类,纸浆模塑制品外观检验标准
检验项目 | 检验标准 | 检验方法 | ||||||
重量偏差 | 产品重量（干重）g | 重量偏差% | 至少称量5个样品，取平均值，并根据以下公式计算重量偏差。-重量偏差，%-制品的平均重量，g-制品的标称重量，g | |||||
≤50 | ≤15 | |||||||
>50~100 | ≤10 | |||||||
>100~300 | ≤8 | |||||||
>300 | ≤6 | |||||||
尺寸偏差 | 长/宽mm | 尺寸范围 | ≤100 | 200≥长/宽>100≤ | >200 | 对于图纸中已标公差，需按图纸要求检验，同时需与纸盒适配。长宽尺寸0<l«200,< span="">σ=±1.5；L>200, σ=±2. | ||
尺寸偏差 | ±2 | ±2.5 | ±3 | |||||
高度mm | 尺寸范围 | ≤100 | >100 | |||||
尺寸偏差 | ±1 | ±2 | ||||||
外观 | 孔洞 | 不允许 | 目视 | |||||
裂缝、裂口 | 不允许 | 目视 | ||||||
尘埃、脏点、斑点 | A级面：灰度在30以内可以接受 B级面直径≤1mm，间距≥20mm可接受；C级面：不做要求。 | 目视/灰度片 | ||||||
硬质块 | 目视不明显，不影响实物装配即可接受。甘蔗浆不允许出现硬质块。 | 目视/实物装配 | ||||||
透帘 | 长度方向不超过15mm，数量不多于3条可接受; | 目视/卡尺测量 | ||||||
皱折 | A杯托级面不允许；B级面允许长度≤40mm，宽度≤0.5mm，N≤2且不出现在同一平面；C级面不做管控 | 目视 | ||||||
毛刺 | W≤1mm，L≤10mm可接受 | 目视/卡尺测量 | ||||||
变形 | 允许有较小的可恢复的变形。 | 目视 | ||||||
色差 | 同一批次颜色一致可接受，同时参考限度样。 | 目视 | ||||||
脏污 | A,B级面不允许不可擦拭脏污，C级面可擦拭脏污允许15% | 目视/灰度片 | ||||||
外观 | 磨痕 | A,B级面磨痕以限度样为准 | 目视 | |||||
C类,纸浆模塑制品外观检验标准
检验项目 | 规定 | 检验方法 | |
克重 | <20g | ±2g | 至少称量5个样 |
20g~50g | ±6% | ||
50g~100g | ±10% | ||
100g~300g | ±8% | ||
>300g | ±6% | ||
、 长度/宽度 | ≤100mm | ±0.5 | 卡尺测量 三坐标检测 |
≤200mm | ±0.5 | ||
≤400mm | ±0.8 | ||
≤600mm | ±1.0 | ||
≤1000mm | ±1.5 | ||
>1000mm | ±3 | ||
高度mm | ≤100mm | ±0.5 | |
>100mm | ±1.0 | ||
平面度mm | ≤200mm | ≤2.0 | |
≤400mm | ≤3.0 | ||
≤600mm | ≤4.0 | ||
直线度mm | ≤300mm | ≤1.0 | |
≤600mm | ≤1.5 | ||
圆度mm | ≤0.5 | 目视 | |
轮廓度mm | ≤0.5 | 三坐标检测 | |
面交半径mm | ±0.5 | 三坐标检测 | |
位置度mm | ≤0.5 | 三坐标检测 | |
平行度mm | ≤0.5 | 三坐标检测 | |
垂直度mm | ≤0.5 | 三坐标检测 | |
倾斜度 | ≤0.5 | 三坐标检测 |
异物杂志
产品表面不允许出现油墨印，铁丝，头发，油漆，手指印，砂砾，笔印，昆虫尸体，脏污，赤，青，黄，绿，荧光色等不良现象，统称为严重缺陷：特别提醒：毛丝，尘埃，杂质，助剂颗粒等导致的外来污点不属于严重缺陷，按照异色点标准判定。杯托
异色点
不应有面积大于2.5mm²的异色点：每10mm×10mm面积内大于1.5mm²的异色点不应超过3个.大于0.3mm²的异色点不超过5个 | |||||
异色点面积 | ≤0.1mm² | 0.1mm²-0.5mm² | 0.5mm²-1.0mm² | 1.0mm²-1.5mm² | >1.5mm² |
标准 | 小于30个，集合3个以下 | 小于12个，集合3个以下 | 小于5个，集合3个以下 | A面NG,B面1个 | NG |
毛丝：检验方法游标卡尺测量
毛丝，尘埃，杂质，助剂颗粒等导致的外来污点不属于严重缺陷，按照异色点标准判定。
挂浆：检验方法游标卡尺测量
宽度<3mm,且长度小于75mm不超过1条
褶皱：检验方法游标卡尺测量
宽度<2mm,且长度小于75mm,不超过1条
开裂：检验方法游标卡尺测量
宽度<2mm,且长度小于75mm,不超过1条
R角弧面粗糙：检验方法游标卡尺测量/目测
面交曲面处不得有外力造成的产品缺陷
凹凸点：目视/灰度片
≤0.1mm² | 0.1mm²-0.5mm² | 0.5mm杯托²-1.0mm² | 0.5mm²-1.5mm² | >1.5mm² |
不超过30个：集合1.0mm²×1.0mm²内不超过3个 | 不超过12个：集合1.0mm²×1.0mm²内不超过3个 | 不超过3个：集合1.0mm²×1.0mm²内不超过3个 | 0 | 0 |
色差：色卡仪
△Eab*≤2.0
裁切：检验方法游标卡尺测量
切边造成的毛边，如果所挂纤维长度不超过3mm,不超过3处，产品可接收。
水迹印：目视/灰度片
每一面观察4-5秒，目视颜色差异不明显，程度按限度样判定。A级面不接受水印，B级C级参考限度样
晕圈：目视
A级面接受3处，B级面接受5处，C级面OK
图文标记：目视
轻微的斜视徽标标志边缘需清晰可边，内容正确，周圈10mm内不得有其他不良存在。
七． 标志，包装，运输和储存
1．标志 每栈板明显部位应贴合格标签，注明客户名称、产品名称、品种规格、数量、机台、印刷时间、印刷人及检验人等重要信息。
2.包装 如有必要，根据要求进行包扎。
3.运输 运输中不允许扔、砸、踏，注意防潮、防热烤、防重压及防腐蚀。
4.贮存 贮存环境要求防潮、防晒、防油、防霉、防腐蚀，不能重压，贮存期一般不超过6个月。
