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纸纤维模塑餐具大规模生产技术
2012-11-15 20:01:00 作者：来源：评论：0 点击：

　　课题的提出
　�。�1）产品概况
　　纸纤维模塑餐具是以食品包装用纸或纸浆为主要原料，经过冲压或模塑等工艺制成的一次性餐饮容器。与目前市场上仍占主导地位的聚苯乙烯（EPS）发泡塑料餐具相比，具有生产和使用过程中对人体无毒副作用，废弃后可自然降解等显著优点，因而这种餐具在20世纪80年代一经问世，立即风靡全球，一些发达国家的产品已进入第四代。我国对纸纤维餐具的研制开发始于90年代初，其推广前景一直看好。
　�。�2）开发现状
　　由于目前纸纤维模塑餐具自身的制造成本居高不下，产品质量不够稳定，生产规模小型分散，加之外部相关的法规建设滞后，缺乏扶持资金和消费市场尚未成熟等方面的因素，使得这一跨世纪的绿色产品至今未能有效地占领国内市场，承担起社会早已寄以厚望的根治“白色公害”的历史使命，甚至动摇了人们对其开发的信心。纵观上述诸多制约因素，最根本的还是自身的问题，其中致命的又是其生产规模和批量上不去，导致了成本价格下不来，无论从数量上还是从价格上都无法与传统的泡塑餐具竞争。目前，全国的纸纤维模塑餐具技术、设备的研制、开发相对分散、独立，尤其是产品制造单位大多规模较小，生产批量不大，品种单调，有的尚处于上马试产阶段，远不能满足市场日益增长的需求。
　　综上所述，能否将国内纸纤维餐具的单产和总量提升到经济批量以上，形成规模效益，关系到这一产品的存亡，也关系到餐具业的可持续发展。而解决这一问题的唯一正确途径就是研究大规模生产技术和开发系统新产品。
　　研究内容和主要思路
　　（1）大规模生产技术
　　——在制造工艺上改湿法成型为干法成型，即将纸浆模塑改为纸粉模压。这一改进虽然前道工序经济效果差不多，改制浆为制粉，后道工序可大大缩减半成品干燥的能耗和时间。
　　——在制造设备上改单机垂直往复式成型设备为流水线平面转轮式成型设备。这一改进虽然一次性地增加了设备投入的绝对成本，但也成倍地提高了设备的生产能力，其投入产出成本即相对成本远小于单机设备。设备的一次性成型数量和速度一直是制约其生产能力的“卡脖子”工序。
　　——在成型模具上改单件模具为组合模具，即一付模具上可排列多个单元，即节约了单位模具耗材，又提高了一次性成型数量。
　　——在干燥设备上改热模干燥为隧道式干燥机干燥。单机生产中的干燥往往利用模具加热，大成（整）型时同时干燥，耗时长，批量小，而改用隧道窑干燥可提高干燥批量和速度。
　　——在灭菌处理上，改高温杀菌为紫外线隧道灭菌�？山俗爸冒苍诟稍锕ば蛑�、包装工序之前。
　　——在操作上改手动、半自动为全自动机电一体化，引入电脑控制。从制料到配料、成型、整理、干燥、灭菌、包装各工序及其之间的传递全部采用自动化流水线装置，这样可以大量减少操作人员，提高制造速度。
　　该技术目前的关键或者说相对难点有3点。
　　①首先仍然是添加剂问题，因为干法工艺的添加剂除了应具有湿法工艺添加剂的防水、防油、耐油墨、无毒的功能外，还要特别强调其应具有凝固功能。否则，一盘散沙，如何成型。
　�、谄浯问鞘淞霞际�，要确保纸粉颗粒在模具间隙间的分布均匀，这一点在湿法中对呈流体状的纸浆来说问题不大，但对呈固体状的纸粉来说就成了问题。如何解决，初步的设想是先将添加剂和纸粉按比便拌和预制成糊状。
　�、圩詈螅褂幸桓瞿＞呶侍�，因为组合模具的制造、安装要求均远高于单机单件模具。
　　（2）系列产品开发
　　——开发新的品种、规格。现有盒状、碗状餐具，可在外形和规格上作一些变型，如有盖的、无盖的，大、中、小号容量的。除此之外，还可开发盘、碟、杯、盆、筒等形状的餐具，并增加不同规格；在色彩上除白色外，还可考虑彩色的或彩绘的，以满足人们的消费习惯、消费心理和消费层次需求�？梢陨柘朐诓痪玫慕吹牟妥郎希梢园ㄖ阶牢�、纸餐巾、纸筷、纸勺在内的一次性的“全纸席”纸餐具。
　　——制订系列产品的标准，按照产品的品种、规格制定技术标准，使之系列化、标准化。可以先搞企业标准，然后再搞行业标准、国家标准，或采用国际标准和国外先进标准。
　　——该技术目前的关键是新产品模具的开发。因为，每设计一个不同的品种、不同规格的产品，就需开发一套全新的模具，搞通用的万能模具几乎是不可能的。
　　课题效果预测
　�。�1）社会效果
　　如果课题研制成功并得到及时推广，可在3～5年内根治国内泡塑餐具造成的白色污染，促进我国餐具行业的可持续发展，减少泡塑产品生产过程中次生氟利昂地大气臭氧层的破坏，履行我国作为蒙特利尔国际公约缔约国的义务，改善国民的生活和生存环境，提高人们的饮食卫生和健康水平。
　�。�2）经济效果
　　我国现有13亿人口，目前国内对各类纸餐具的消费需求为100亿件/年左右，预测5年内可翻1～2番，达到200～400亿件/年，届时人均也不过150～300件/年，一天还不到1件。如再考虑入境旅游人数的增加和向南亚、东南亚邻国出口，消费市场潜力巨大，堪称世界之最。仅照上述估算，如采用大规模生产技术，加之系列新产品开发，每件综合降本0.1元以上，每年全国就可增加直接效益20～40亿元。

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