紙漿模塑制品發(fā)泡工藝及實(shí)驗(yàn)方法

1、緩沖包裝的內(nèi)襯件，一般均采用泡沫塑料。塑料制品進(jìn)入日常生活領(lǐng)域曾經(jīng)給人們帶來(lái)了不少方便，然而一些塑料制品,特別是EPS造成的白色污染也是觸目驚心的，廢棄塑料包裝物進(jìn)入環(huán)境后，由于很難降解，造成長(zhǎng)期的、深層次的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題：首先，廢棄塑料包裝物混在土壤中，影響農(nóng)作物吸收養(yǎng)分和水分，從而導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)；第二，拋棄在陸地或水體中的廢舊塑料包裝物，被動(dòng)物當(dāng)作食品吞入，導(dǎo)致動(dòng)物死亡（在動(dòng)物園、牧區(qū)和海洋中，此類情況已屢見(jiàn)不鮮）；第三，混入生活垃圾中的廢舊塑料包裝物很難處理：填埋處理將會(huì)長(zhǎng)期占用土地，混有塑料的生活垃圾不適合用堆肥處理，分揀出來(lái)的廢塑料也因無(wú)法保證質(zhì)量而很難回收利用。泡沫塑料EPS，因發(fā)泡

2、劑采用氟氯烴系列（F11，F(xiàn)12等），對(duì)臭氧層有較大的破壞性，國(guó)際上已經(jīng)禁止使用EPS及F11，F(xiàn)12等發(fā)泡劑。2003年初，歐盟公布了報(bào)廢電子電氣設(shè)備指令和關(guān)于在電子電氣設(shè)備中禁止使用某些有害物質(zhì)指令兩項(xiàng)法令，對(duì)電子電器產(chǎn)品制造提出了更高的環(huán)保要求。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，歐盟的這兩項(xiàng)法令主要針對(duì)電子產(chǎn)品的原材料及配件和包裝物1。這更加迫切地要求我們尋找一種新型可降解的緩沖發(fā)泡材料。與EPS相比，由于紙漿模塑制品具有原料來(lái)源豐富，成本低，透氣性、柔軟性、剛性和強(qiáng)度好，可對(duì)商品具有一定的保護(hù)性能和防震緩沖性能、能起到定位、抗壓的作用，且具有通風(fēng)散熱的特點(diǎn)，因此它主要應(yīng)用于新鮮水果、食品、家具和其它產(chǎn)品的

3、緩沖襯墊包裝上，同時(shí)也可用于非包裝用途的器皿，如植物花盆等。不過(guò)，現(xiàn)今的紙漿模塑制品的致命弱點(diǎn)是其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與緩沖性能不及EPS發(fā)泡塑料。紙漿模塑制品雖然已用于產(chǎn)品的緩沖包裝，但由于緩沖效果不佳，目前只適用于雞蛋托，手機(jī)等的內(nèi)襯緩沖材料，生產(chǎn)廠家很難制作出大平面、高深度的紙漿模制品，從而無(wú)法滿足大量家電產(chǎn)品如電視機(jī)、背投、電腦、顯像管等電子產(chǎn)品包裝的需求。因此，就需要改善紙漿模塑紙品的強(qiáng)度與緩沖性能。紙漿模塑制品應(yīng)用于工業(yè)包裝的優(yōu)點(diǎn),許多文獻(xiàn)都有敘述;國(guó)外對(duì)紙漿模塑制品進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,認(rèn)為在一定條件下紙漿模塑制品的緩沖性能優(yōu)于EPS2。 如何來(lái)提高紙漿模塑制品的緩沖性能呢？本課題擬采用紙漿模塑制

4、品發(fā)泡技術(shù)。但是，在紙漿模塑發(fā)泡方面，目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)完整的或成熟的可參考的資料和技術(shù)，因此，需要通過(guò)試驗(yàn)研究，尋找到一種方法，使紙漿模塑能夠發(fā)泡，進(jìn)而達(dá)到提高它的緩沖性能的目的。紙漿模塑制品的環(huán)保性能已經(jīng)無(wú)可否認(rèn)，但如何采用發(fā)泡技術(shù)來(lái)提高它的緩沖性能呢？雖然目前市場(chǎng)上尚無(wú)理想的紙漿模塑發(fā)泡制品，但是國(guó)內(nèi)外的一些研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)取得了一定的成果。1.廣東工業(yè)大學(xué)對(duì)紙漿真空成形制品的發(fā)泡技術(shù)進(jìn)行了研究，提出了紙制品低溫發(fā)泡(一般不應(yīng)超過(guò)150)的方法。發(fā)泡可以在模腔外進(jìn)行，也可在制品的烘干過(guò)程中進(jìn)行。該大學(xué)還對(duì)發(fā)泡紙托的性能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行了初步研究。 2.大連輕工業(yè)學(xué)院進(jìn)行了干法紙漿模鑄制備輕體包裝材

5、料技術(shù)的研究。3.南通工學(xué)院研究了利用天然植物纖維材料，采用無(wú)機(jī)發(fā)泡劑(以NaHCO3、NH4HCO3為主)和膠粘劑及其他添加劑，通過(guò)整體澆注，一步法發(fā)泡成型。 在EPS替代品方面，一些發(fā)達(dá)國(guó)家也已取得了顯著的成績(jī)： 1.德國(guó)不萊梅PSP公司采用廢舊書(shū)報(bào)紙和面粉作原料，開(kāi)發(fā)出發(fā)泡紙生產(chǎn)工藝。 2.日本工業(yè)技術(shù)研究所開(kāi)發(fā)了用廢紙作原料的干式紙漿發(fā)泡技術(shù)。 3.日本帝人公司開(kāi)發(fā)出了以紙漿做原料的新型環(huán)保型發(fā)泡材料。該新型發(fā)泡材料以天然紙漿為原料，加工成粒狀或條狀，加熱后很容易塑成各種形狀4。這些資料雖已顯示紙漿發(fā)泡可以實(shí)現(xiàn)，但仍屬于實(shí)驗(yàn)室研究范圍，沒(méi)有具體的發(fā)泡配方與發(fā)泡工藝用以借鑒和參考。而且，

6、目前市場(chǎng)上也尚未出現(xiàn)紙漿模塑發(fā)泡制品，因此需要查詢塑料或食品發(fā)泡的相關(guān)資料，通過(guò)不斷的試驗(yàn)，研究出一種能夠使紙漿模塑制品發(fā)泡的工藝方法。通過(guò)兩種工藝對(duì)紙漿進(jìn)行發(fā)泡，即使用化學(xué)發(fā)泡劑法（碳酸氫鈉，碳酸氫銨，尿素等）和不使用化學(xué)發(fā)泡劑法（水蒸氣），由于第二種方法對(duì)制作的設(shè)備和費(fèi)用的要求較高，對(duì)發(fā)泡工藝的控制較難5，實(shí)驗(yàn)室難以實(shí)現(xiàn)，因此，本研究采用第一種發(fā)泡方法進(jìn)行試驗(yàn)。分析發(fā)泡劑及助劑的作用，確定試驗(yàn)方案。目前，紙漿模塑制造工藝雖已成熟，也有相關(guān)資料顯示可以通過(guò)發(fā)泡工藝提高紙漿模塑制品的緩沖性能，但紙漿模塑制品發(fā)泡領(lǐng)域仍處于初步探索階段，目前尚無(wú)具體的發(fā)泡方法可供查閱，因此，我們需要根據(jù)相關(guān)的資料

7、，根據(jù)已有試驗(yàn)結(jié)果的分析和成品性能的測(cè)試數(shù)據(jù)確定紙漿用量，粘合劑用量，干燥溫度以及干燥時(shí)間等，查閱相關(guān)資料提出幾個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，做出成品，然后通過(guò)大量的試驗(yàn)優(yōu)化試驗(yàn)配方，得出最佳實(shí)驗(yàn)制訂試驗(yàn)方案，通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)，不斷摸索，不斷改進(jìn)，制定出合理的配方，實(shí)現(xiàn)制漿模塑制品的發(fā)泡。目前，無(wú)污染、無(wú)公害、可回收利用的“綠色包裝”正在全世界悄然興起。紙箱、紙袋、紙桶、紙漿模塑制品已成為現(xiàn)代包裝工業(yè)的重要組成部分，紙制品由于具有質(zhì)輕、易加工、成本低、廢棄物易回收處理等特性，廣泛用于運(yùn)輸包裝和系統(tǒng)包裝。目前,國(guó)外紙漿模塑技術(shù)在工業(yè)包裝中應(yīng)用非常廣泛。在美國(guó),紙漿模塑制品用紙基本上是廢紙,每年用紙大約為450000

8、噸,從1997年開(kāi)始每年以40%的速度增長(zhǎng),2000年已經(jīng)增長(zhǎng)到810000噸。從1989年開(kāi)始,美國(guó)約有600家工廠生產(chǎn)紙漿、紙和紙板以及相關(guān)制品,其中有200家基本上全是利用廢紙作為原料,另外300家在生產(chǎn)過(guò)程中50%采用廢紙。紙漿模塑包裝的巨大需求量,已使它成為回收紙張的第三大消費(fèi)行業(yè)。紙漿模塑發(fā)泡制品替代泡沫塑料，將有利于保護(hù)環(huán)境；有利于資源綜合利用；紙漿模塑制品包裝適用廣泛，現(xiàn)使用泡沫作為內(nèi)襯的產(chǎn)品基本上都可以用紙漿模塑制品來(lái)代替；塑料制品包裝食品水分不易揮發(fā)，易發(fā)霉腐爛，而紙制品有透水透氣性能，從而達(dá)到防腐效果6。 隨著我國(guó)加入 和經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，對(duì)外貿(mào)易快速增長(zhǎng)，企業(yè)將面臨新的

9、機(jī)遇和挑戰(zhàn)，產(chǎn)品包裝與國(guó)際市場(chǎng)接軌日顯重要。尤其是目前歐盟對(duì)中國(guó)家用電器的進(jìn)口配額解凍，歐盟正成為我國(guó)家用電器出口的重要市場(chǎng)。但歐盟各國(guó)對(duì)木質(zhì)和EPS塑料等包裝材料及其包裝廢棄物都有嚴(yán)格的限制和規(guī)定。歐盟1991年頒布的歐盟包裝與環(huán)境法規(guī)明確規(guī)定：“在運(yùn)輸包裝和銷售包裝中避免使用聚苯乙烯（PS）泡沫，用紙漿模塑制品代替?！睘榻档蛷U棄物回收再生費(fèi)用，避免“綠色”貿(mào)易壁壘，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、推廣及應(yīng)用蜂窩紙板、紙漿模塑等綠色包裝材料已勢(shì)在必行7。紙漿模塑1.1紙漿模塑制品紙漿模塑制品是用可完全回收循環(huán)使用的植物纖維漿或廢棄紙品作基礎(chǔ)材料,采用獨(dú)特的工藝技術(shù)制成的一種廣泛用于食(藥)品

10、盛放,電器包裝、種植育苗、醫(yī)用器皿、工藝品底坯和易碎品襯墊包裝等領(lǐng)域的無(wú)污染科技型綠色環(huán)保制品8。紙漿模塑包裝材料是在現(xiàn)代綠色包裝工業(yè)的大背景下發(fā)展壯大的。由于紙漿模塑包裝材料具有許多特有的功能和優(yōu)點(diǎn)，因此紙漿模塑包裝材料在現(xiàn)代包裝工程領(lǐng)域得到迅速推廣應(yīng)用。作為現(xiàn)代包裝材料，紙漿模塑包裝材料主要具有如下優(yōu)勢(shì)。（1） 紙漿模塑制品來(lái)源廣泛，商品紙漿、自制漿、紙加工的邊料和回收廢紙的紙漿均可根據(jù)不同的產(chǎn)品要求用作原材料。特別是使用廢紙漿可以大大降低包裝成本。（2） 由于作為原材料的紙漿質(zhì)料輕軟，使它具有良好的保護(hù)性和緩沖性。（3） 由于紙漿的透氣性，因此紙漿模塑制品具有良好的透氣性和吸潮性，同時(shí)具

11、有一定的散熱去濕作用，有利于食品的保鮮。紙漿模塑制品還具有產(chǎn)品輕巧，便于運(yùn)輸、貯存，運(yùn)輸成本低的的特點(diǎn)，同時(shí)制品可方便的回收利用，重新用作紙漿模塑制品的原料，不會(huì)造成公害和二次污染9。1.2紙漿模塑制品的制造工藝紙漿模塑的生產(chǎn)過(guò)程包括制漿、成型、干燥和整飾四個(gè)步驟，其情節(jié)生產(chǎn)過(guò)程包括以下幾點(diǎn)要素。（1） 制漿:首先是配備原料。原料隨著制品要求的不同而有不同：高檔的產(chǎn)品需選用進(jìn)口的高級(jí)木漿；餐具類制品大量采用一年生草本植物纖維紙漿或漂白化學(xué)木漿作為主原料；包裝類制品則以廢紙（廢報(bào)紙、廢紙箱紙、非白邊紙等）在生漿為主原料進(jìn)行生產(chǎn)，或用一年生草本纖維加一定比例遠(yuǎn)紙漿作原料進(jìn)行生產(chǎn)。然后是制備漿料，主

12、要包括將上述原料經(jīng)水力碎漿機(jī)碎解，在進(jìn)行篩選、除砂凈化、磨漿處理，然后加入各種功能性助劑，以適應(yīng)不同產(chǎn)品用途的不同要求。（2） 成型:將吸漿成型模具的工作面浸入工作漿中,通過(guò)抽真空使在模具的工作面上吸附一層紙漿，然后從工作漿中取出模具,抽干部分水份并脫模,制成紙托的濕毛坯。（3） 干燥和整飾：先通過(guò)莊泳壓型機(jī)壓榨，使紙模成型過(guò)程中沒(méi)有脫出的水分脫除，以減少烘干脫水的成本，同時(shí)壓榨可以提高纖維間的結(jié)合力并增加紙模的強(qiáng)度。烘干是在燒道或烘干箱中借助熱力對(duì)紙模進(jìn)行加熱、政法以脫除紙模中剩余水分的過(guò)程。由于烘干過(guò)程熱能量消耗較大，成本較高，故應(yīng)合理設(shè)計(jì)整個(gè)烘干過(guò)程10。紙漿模塑制品發(fā)泡原理及工藝 2.

13、1紙漿模塑制品的發(fā)泡原理塑料發(fā)泡是將烴類發(fā)泡劑和成核劑混溶在塑料顆?；蛑榱Ｖ?，塑料熔化到粘流態(tài)，這時(shí)發(fā)泡劑氣化產(chǎn)生氣泡，在塑料中形成泡孔，冷卻后發(fā)泡制品成型。成核劑的用量控制泡孔的大小和數(shù)量，發(fā)泡劑的用量是決定制品密度的主要原因。食品發(fā)泡是在面粉、淀粉等原料中加入熱水，這樣原料就會(huì)具有一定的粘性，當(dāng)水溫為75時(shí)，它的粘性達(dá)到最大值。在加熱過(guò)程中，發(fā)泡劑會(huì)產(chǎn)生的氣體，而面粉或淀粉中的面筋成分就會(huì)形成網(wǎng)絡(luò)將氣體包住，使面團(tuán)膨脹形成海綿狀結(jié)構(gòu)。因面粉和淀粉本身具有粘性，所以，生成的氣體不會(huì)因?yàn)椴荒鼙３侄莩觯瑢?dǎo)致面團(tuán)塌架。紙漿發(fā)泡,在紙板厚度增加使紙托強(qiáng)度提高的情況下,使紙托仍有較好的柔性和較大的壓

14、縮變形能力,因而可對(duì)被包裝物品提供可靠的保護(hù)。但是，紙漿模塑制品發(fā)泡不同于塑料發(fā)泡和食品發(fā)泡，紙漿在任何情況下都沒(méi)有粘性，而且，紙漿纖維短，氣泡不可能在紙漿中保持，即使形成氣泡，也會(huì)因?yàn)椴荒茉诩垵{中保持而逸出，這就造成了紙漿模塑制品的發(fā)泡困難。紙漿模塑制品發(fā)泡，可在紙漿中加入適量的粘結(jié)劑11、增塑劑、防腐劑等助劑。發(fā)泡劑與紙漿直接吸附的量不足以達(dá)到較好的發(fā)泡效果，為了在紙漿中均勻地混入足夠的發(fā)泡劑,將發(fā)泡劑先與干燥的紙漿混合,讓發(fā)泡劑被吸附在紙漿上,再加入水?dāng)嚢枋蛊浠旌暇鶆?。這樣就可獲得好的效果。在紙漿中加入一定量的粘結(jié)劑，與紙漿混合，這樣就會(huì)使紙漿具有足夠的粘性，發(fā)泡劑產(chǎn)生氣泡后，氣泡會(huì)保持

15、在紙漿中而不逸出，從而在紙漿內(nèi)部形成氣孔，達(dá)到發(fā)泡效果。為了適當(dāng)減少紙漿模塑發(fā)泡制品干燥后的硬度，使其不易過(guò)脆，需要在紙漿中在加入一定量的增塑劑?？紤]到紙漿模塑制品的干燥時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，在干燥期間，紙漿內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)發(fā)霉現(xiàn)象，可在紙漿中加入一定量的酸作為防腐劑，這樣，既可以達(dá)到防霉腐的作用，同時(shí)，在酸與發(fā)泡劑混合后可以產(chǎn)生一定量的氣體，這在一定程度上也起到發(fā)泡的作用。2.2發(fā)泡工藝紙漿發(fā)泡一般有兩種工藝：使用化學(xué)發(fā)泡劑法和不使用化學(xué)發(fā)泡劑法。不使用化學(xué)發(fā)泡劑的發(fā)泡工藝，系通過(guò)水蒸氣的作用發(fā)泡，國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家如歐美、日本等均采用不添加化學(xué)發(fā)泡劑法，而通過(guò)水蒸氣的作用發(fā)泡,形成顆粒型發(fā)泡紙漿的制作工藝

16、，這種方法制作發(fā)泡制品不污染環(huán)境，是最佳的發(fā)泡方法，但制作的設(shè)備和費(fèi)用較使用化學(xué)發(fā)泡劑發(fā)泡高，對(duì)發(fā)泡工藝的控制也要難一些。而國(guó)內(nèi)目前對(duì)植物纖維制品發(fā)泡主要是通過(guò)化學(xué)發(fā)泡劑的作用發(fā)泡,形成顆粒型發(fā)泡紙漿的制作工藝。制作體積尺寸大、質(zhì)量重的緩沖包裝制品應(yīng)采用兩步法成型；而制作體積尺寸小，質(zhì)量輕的緩沖包裝制品,則可采用整體工藝難度較小的一步法成型工藝。發(fā)泡工藝的制作方法主要有兩種:一步法成型和兩步法成型。一步法成型的工藝特點(diǎn)是:采用的是整體澆注發(fā)泡成型,其工藝流程為：物料-混合-制漿-澆注-發(fā)泡成型-熟化-脫模-成品兩步法成型的工藝特點(diǎn)是:將回收的舊書(shū)、報(bào)紙或其他植物纖維經(jīng)粉碎碾成纖維狀,與淀粉按一

17、定的比例混合,制成直徑13mm的粒子,混合后的紙漿粒子送入擠壓機(jī)制成圓柱顆粒,在擠壓過(guò)程中,原料受水蒸氣作用發(fā)泡,形成顆粒型發(fā)泡紙漿,再用發(fā)泡紙漿顆粒做原料,將發(fā)泡紙漿顆粒送入專用的金屬模具中,在金屬模具中進(jìn)行加壓加熱,根據(jù)需要生產(chǎn)制作精度和壁厚與金屬模相應(yīng)的不同形狀的包裝制品。本試驗(yàn)采用使用化學(xué)發(fā)泡劑的方法。擬采用的發(fā)泡工藝是：將紙漿與發(fā)泡劑、粘合以及助劑充分混合，待靜置一段時(shí)間后，再加入另一助劑，混合均勻，然后對(duì)其進(jìn)行烘烤，待冷卻后，脫模成型。紙漿與粘合劑、助劑混合后，在靜置的過(guò)程中，紙漿會(huì)進(jìn)行第一次發(fā)泡，加入助劑二后，混合物會(huì)進(jìn)行第二次發(fā)泡，在烘烤過(guò)程中，只將會(huì)進(jìn)行第三次發(fā)泡，這次發(fā)泡時(shí)

18、最明顯的。2.3影響發(fā)泡的因素在制造工藝條件確定，粘結(jié)劑及發(fā)泡用各種助劑的配方已確定的條件下,影響發(fā)泡體質(zhì)量的因素主要是發(fā)泡體的原料配比和制造工藝條件,即粘合劑的種類、紙漿和粘結(jié)劑的質(zhì)量比、輔助發(fā)泡劑的種類與用量、發(fā)泡的溫度、以及發(fā)泡的時(shí)間等。有資料顯示，各個(gè)因素對(duì)發(fā)泡的影響，最大的因素是發(fā)泡溫度,其次是紙漿與粘合劑的質(zhì)量比和輔助發(fā)泡劑的用量,影響最小的是發(fā)泡時(shí)間。各個(gè)因素對(duì)發(fā)泡體緩沖性能的影響顯著程度以紙漿和粘結(jié)劑質(zhì)量比為最大,其次是發(fā)泡溫度,發(fā)泡時(shí)間的影響相對(duì)較?。挥捎诜栏瘎┛梢耘c發(fā)泡劑起反應(yīng)，發(fā)泡溫度越高,發(fā)泡劑與防腐劑的反應(yīng)速度越激烈,發(fā)泡效果越好,因此表觀密度也隨之降低,這在滿足強(qiáng)度

19、要求的情況下,有利于提高緩沖材料的使用效果和經(jīng)濟(jì)性。因此發(fā)泡溫度應(yīng)選為130-200。在此溫度范圍，發(fā)泡體具有最好的緩沖性能。試驗(yàn)方法試驗(yàn)儀器：烤箱-CKF-10R，220V/50Hz溫度范圍：100400，時(shí)間范圍：060min燒杯、玻璃棒、模具、電子天平試驗(yàn)原料紙漿、玉米淀粉、混合發(fā)泡劑、輔助發(fā)泡劑、合成樹(shù)脂、防腐劑、發(fā)泡劑、水、成核劑、助劑。紙漿-由生產(chǎn)紙漿模塑制品廠家取回的原漿，由廢紙箱、廢報(bào)紙等制成.玉米淀粉-在試驗(yàn)中作粘合劑。混合發(fā)泡劑-既可以起到發(fā)泡的作用，又可以起到一定的交聯(lián)作用。輔助發(fā)泡劑-起到輔助發(fā)泡的作用。成核劑-起氣泡的成核作用。合成樹(shù)脂-和玉米淀粉一起用作粘合劑。其成

20、膜性好，可以防止氣泡逸出，對(duì)水蒸氣和許多氣體有高度的不透過(guò)性。助劑-用作粘合劑的增塑劑.防腐劑-即能與發(fā)泡劑反應(yīng)形成氣泡，又能起到防腐的作用。試驗(yàn)內(nèi)容:試驗(yàn)一說(shuō)明：本試驗(yàn)所用淀粉為糊化淀粉；紙漿為含有大量水分的稀紙漿。試驗(yàn)過(guò)程：將紙漿與淀粉、發(fā)泡劑充分混合，揉30min，做成餅狀試樣，放入130烤箱中烘烤，30min后，將溫度升至160。試驗(yàn)現(xiàn)象：烘烤30min后，試樣無(wú)發(fā)泡現(xiàn)象；溫度升高，繼續(xù)烘烤，亦無(wú)發(fā)泡現(xiàn)象。試驗(yàn)結(jié)果：取出試樣觀察，試樣體積無(wú)明顯變化，無(wú)氣泡產(chǎn)生。分析原因：第一，可能是淀粉含量過(guò)低，粘度低，使氣泡無(wú)法形成；第二，亦可能是初始溫度低，使氣泡無(wú)法形成；第三，發(fā)泡劑一所含的發(fā)泡

21、成份不足。改進(jìn)方法：第一，增大淀粉用量；第二，提高烤箱溫度；第三，替換該試驗(yàn)用發(fā)泡劑，使用另外一種發(fā)泡劑。試驗(yàn)二說(shuō)明：實(shí)驗(yàn)所用玉米淀粉為糊化淀粉；紙漿為含有大量水分的稀紙漿。試驗(yàn)過(guò)程：將紙漿與淀粉、發(fā)泡劑充分混合，揉30min，做成餅狀試樣，放入140烤箱中烘烤，烘烤60min后。試驗(yàn)現(xiàn)象：隨著烘烤時(shí)間的延長(zhǎng)，試樣表面干燥。試驗(yàn)結(jié)果：取出試樣觀察，無(wú)氣泡產(chǎn)生原因分析：第一，可能是淀粉含量過(guò)低，黏度低，使氣泡無(wú)法形成；第二，亦可能是初始溫度低，使氣泡無(wú)法形成；第三，發(fā)泡劑用量少。改進(jìn)方法：第一，考慮繼續(xù)增大淀粉含量，同時(shí)慮去紙漿中的水分，降低紙漿的含水量，以提高淀粉含量的百分比。第二，繼續(xù)升高溫

22、度；第三，增大發(fā)泡劑的用量。試驗(yàn)三試驗(yàn)過(guò)程：將紙漿與淀粉、發(fā)泡劑充分混合，揉30min，做成餅狀試樣，放入150烤箱中烘烤，50min后，將溫度升至200。試驗(yàn)現(xiàn)象：肉眼看不出試樣體積變化，掰開(kāi)試樣，發(fā)向內(nèi)部有很小的蜂窩狀的氣孔，試樣表面已經(jīng)完全干燥，內(nèi)部干躁不好。試驗(yàn)結(jié)果：試樣內(nèi)部有微量氣泡，但不明顯。原因分析：淀粉黏度低。而且，隨著溫度的升高，淀粉的黏度會(huì)降低。在高溫烘烤下，試樣表面很快干燥、變硬，內(nèi)部即使有氣泡形成，由于試樣表面過(guò)硬，導(dǎo)致氣泡無(wú)法發(fā)出。改進(jìn)方法：將粘合劑玉米淀粉改為合成樹(shù)脂溶液。試驗(yàn)四說(shuō)明：合成樹(shù)脂溶液濃度為10%（以下試驗(yàn)用到的合成樹(shù)脂液均為此濃度的溶液）。 試驗(yàn)過(guò)程：

23、將制漿濾干，放入大燒杯中，加入50g水?dāng)嚢?，將合成?shù)脂溶液放入燒杯中，加入250g水，水浴加熱30min，其間不停的攪拌，使物料充分混合。待冷卻后，加入發(fā)泡劑和助劑，攪拌均勻，放入模具中。在190烤箱中加熱。試驗(yàn)現(xiàn)象：20min后，試樣明顯膨脹，發(fā)泡明顯，不斷有起泡產(chǎn)生，但是隨著加熱的進(jìn)行，氣泡不斷從試樣表面逸出，導(dǎo)致試樣表面塌陷。40min后將溫度降至150，繼續(xù)加熱，再無(wú)氣泡產(chǎn)生，放置24小時(shí)，試樣完全塌陷，發(fā)現(xiàn)干燥部分有霉點(diǎn)。試驗(yàn)結(jié)果：過(guò)程中有氣泡產(chǎn)生，但是最終試樣中沒(méi)有氣泡。原因分析：隨著溫度的升高，合成樹(shù)脂溶液粘性增大，不易成型，導(dǎo)致氣泡逸出；所制試樣水分含量過(guò)高，形成的氣泡較大，導(dǎo)

24、致氣泡壁過(guò)??；干燥速度慢，易形成霉點(diǎn)。改進(jìn)方法：改變粘合劑的黏度，使之介于糊化玉米淀粉和合成樹(shù)脂之間，可加入成核劑；減少水的用量；適當(dāng)?shù)販p少發(fā)泡劑用量并加入酸；加入防腐劑。試驗(yàn)五試驗(yàn)過(guò)程：將紙漿，合成樹(shù)脂溶液與水混合，水浴加熱，邊加熱邊攪拌，使其混合均勻，加入酸、助劑，待冷卻后，加入發(fā)泡劑、成核劑，攪拌均勻，將試樣放入140烤箱中烘烤20min后，溫度升至150。試驗(yàn)現(xiàn)象：10min后，開(kāi)始有明顯發(fā)泡，試樣體積膨脹。20min后，試樣表面開(kāi)始塌陷，此時(shí)升高溫度，體積有膨脹，但是不明顯。繼續(xù)加熱干燥。試驗(yàn)結(jié)束，試樣表面塌陷。試驗(yàn)結(jié)果：過(guò)程中有發(fā)泡，但最終發(fā)泡結(jié)果不明顯。原因分析：隨著溫度的升高，

25、合成樹(shù)脂溶液粘性增大，不易成型，導(dǎo)致氣泡逸出,不能通過(guò)加入成核劑達(dá)到留住氣泡的目的；水分含量過(guò)高；改進(jìn)方法:改變粘合劑的成分，試采用在合成樹(shù)脂溶液作為粘結(jié)劑的基礎(chǔ)上加入玉米淀粉，使其在高溫下成型；減少水的用量；改選用混合發(fā)泡劑，并增大其用量。試驗(yàn)六試驗(yàn)過(guò)程：將紙漿、玉米淀粉、發(fā)泡劑與水充分混合，揉勻，放置30min，然后加入合成樹(shù)脂溶液，攪拌均勻，最后加入酸，攪拌，并將其放入模具中，放入120烤箱中進(jìn)行烘烤，20min后，溫度升高到140，30min后，溫度升高到150。 試驗(yàn)現(xiàn)象：將試樣放入烤箱中，5min后開(kāi)始明顯發(fā)泡，15min后，試樣體積膨脹到最大值，20min后，試樣表面開(kāi)始塌陷，此

26、時(shí)，升高溫度至140，試樣無(wú)明顯變化，30min后，升溫至150，亦無(wú)明顯變化。試驗(yàn)結(jié)果：試樣內(nèi)部有氣泡，但試樣塌陷程度過(guò)大；干燥情況良好。分析原因：表面塌陷現(xiàn)象，考慮原因可能是因?yàn)樵嚇痈稍镙^慢，氣泡形成過(guò)程中會(huì)流失，因?yàn)榇藭r(shí)，試樣尚未成型，體積會(huì)隨著氣泡的增減而發(fā)生變化。改進(jìn)方法：升高溫度，使試樣表面快速干燥成型，這樣，即使氣泡會(huì)流失，試樣體積也不會(huì)發(fā)生太大的變化；為了增大發(fā)泡量，可在紙漿中加入少量輔助發(fā)泡劑。試驗(yàn)七試驗(yàn)過(guò)程：在紙漿中加入淀粉、發(fā)泡劑、輔助發(fā)泡劑和水充分混合，揉勻，放置30min，然后加入酸、合成樹(shù)脂溶液，攪拌均勻，并將其放入模具中，放入190烤箱中進(jìn)行烘烤，20min后，溫

27、度降到140，繼續(xù)烘烤。試驗(yàn)現(xiàn)象：將試樣放入烤箱中，5min后開(kāi)始明顯發(fā)泡，15min后，試樣體積膨脹到最大值，約為原來(lái)的1.5倍。20min后，試樣表面出現(xiàn)輕微塌陷，此時(shí)，溫度降至140，繼續(xù)烘烤，試樣體積有微小變化，變小，取出試樣，放置36h，試樣的干燥度約為80%。試驗(yàn)結(jié)果：出現(xiàn)明顯氣泡，肉眼可見(jiàn)到氣泡孔，但試樣上表面較硬。結(jié)果分析：這次試驗(yàn)基本達(dá)到了預(yù)期效果，試樣表面塌陷，考慮原因有兩方面：一方面是因?yàn)闅怏w有少量的流失，另一方面是因?yàn)闊崦浝淇s的緣故，造成試樣表面塌陷，但這些都是無(wú)法避免的。試樣上表面較硬，可能是因?yàn)楸砻娓稍镞^(guò)快，并且直接與烤箱空氣接觸造成的，可以在紙漿中加入少量助劑提高它的柔軟度，也可將模具上方加蓋，避免試樣上表面與烤箱空氣直接接觸。改進(jìn)方法：適當(dāng)減少玉米淀粉用量；試樣中加入能緩和試樣硬度的助劑。試驗(yàn)八試驗(yàn)分析本課題為試驗(yàn)類，雖有資料顯示紙漿模塑制品發(fā)泡在國(guó)內(nèi)外已有研究機(jī)構(gòu)研究成功，但目前尚未投入市場(chǎng)，發(fā)泡方法亦無(wú)資料可查。因此，我們研究這個(gè)課題，主要通過(guò)自己摸索，找出紙漿模塑制品發(fā)泡的方法，提出自己的試驗(yàn)方案。紙漿模塑制品發(fā)泡，考慮到環(huán)保，首先要正確選用粘結(jié)劑，淀粉作為一種天然高分子材料在降解材料中扮演了非常