暢想蜂窩紙板的改進與創新
1、蜂窩-瓦楞雙面復合紙板;
蜂窩紙板和瓦楞紙板是目前我國包裝行業中廣泛使用的兩種紙質綠色環保包裝材料。在實際應用中,蜂窩紙板多以面外承載形式———即受力方向垂直于紙板表面———作為填充材料或緩沖材料使用。然而人們也發現,雖然蜂窩紙板具有良好的面外承載性能,但其在低應力狀態下的緩沖性能欠佳,瓦楞紙板與蜂窩紙板的復合則從一定程度上彌補了蜂窩紙板的這個缺陷。在小荷載情況下,瓦楞紙板具有良好的減震性能,對偶爾出現較大的沖擊荷載,蜂窩紙板則可以起到一定的緩沖作用。因此將蜂窩紙板和瓦楞紙板組合使用,可結合兩者的優點,拓展蜂窩紙板的應用領域。
采用蜂窩-瓦楞雙面復合紙板結構,既結合了蜂窩紙板和瓦楞紙板各自的優點,彌補了蜂窩紙板低應力下緩沖性能的缺陷,同時提高了蜂窩紙板的邊壓強度,整體包裝的粗糙度也得到了改善,給人感覺整潔、高檔。另外,蜂窩-瓦楞復合紙板充分利用了瓦楞紙板優良的折疊成型性,經過折疊后形成環形的包裝襯墊,運輸儲存時可展開成平板狀。此種襯墊結構靈活,運輸儲存占用空間少,易成型加工。
實際上,蜂窩-瓦楞雙面復合紙板已經在空調包裝上使用了,接下來我們重點是研究如何優化兩種紙板復合工藝及優化復合結構。
2、雙芯蜂窩紙板;
蜂窩紙板要在更廣的范圍內得到應用,其平壓強度的提高非常必要,蜂窩紙板的平壓強度與芯紙定量的關系密切,芯紙定量越高,紙板的平壓強度越高,然而芯紙的定量越高,紙芯在生產過程中拉開成型的難度越大。為了保證紙芯能夠容易拉開成型,又能具備較高的抗壓強度,已經有人提出用高、低不同兩種定量的紙板作為芯紙。生產雙芯蜂窩板時采用六卷芯紙,五卷為低定量芯紙,一卷為高定量芯紙或多層芯紙。
通過對雙芯蜂窩紙板進行試樣試制,并對單芯與雙芯蜂窩紙板的抗壓性能進行了試驗測試和ANSYS仿真分析,實驗數據及仿真分析數據的雙驗證可以看出雙芯蜂窩紙板的平壓性能有了大幅度的提高。通過成本分析,雙芯蜂窩紙板的加工工藝與單芯紙板的加工工藝基本相同,應用的紙芯原紙的成本增加較少,是一種高性價比的材料。
3、石頭紙蜂窩紙板;
石頭紙(Synthetic Paper)是一種集成紙張和塑料特點和性能的新型材料,它主要是由無機天然礦粉、聚乙烯和助劑的組合物經混合擠壓混煉,然后經流壓延拉伸成型的,屬于具有高碳酸鈣含量的合成紙。石頭紙抗張強度、撕裂強度和抗沖擊強度高,耐水、耐油、耐化學品性能突出,尺寸穩定、不易老化,質輕,絕熱性好,不怕蟲蛀等。且石頭紙所含聚乙烯成分遠遠低于一般塑料,其降解速度也很快,這些特質國內外還未出現任何研究機構對其進行深度研究,造成了石頭紙在這方面應用的稀缺。傳統蜂窩紙板存在著許多固有缺陷:其防潮能力差,不耐折疊,耐撕裂強度和耐沖擊強度低,易被化學品腐蝕,且不利于保存等。
采用由75%(質量分數)的無機天然礦粉、20%的聚乙烯和助劑(鋁酸酯、硬脂酸、改性劑等)原料生產的石頭紙制得的定量為202 g/m2厚度為0.16 mm的蜂窩紙板和相同規格的傳統蜂窩紙板比較,平壓強度是傳統蜂窩紙板的2.6倍,耐破度至少是其2.5倍。石頭紙是在石頭的主要成分碳酸鈣中加入高分子化合物(如聚乙烯等),通過擠出工藝加工,再經“紙狀化”處理得到的。這種工藝使石頭紙不僅在外觀上與普通紙張相似,同時還兼具塑料和紙張的功能特征。其蜂窩紙板耐破性能與其抗張強度呈正相關性。抗張強度高的石頭紙原紙必定使得石頭紙蜂窩紙板的耐破性能高。
由于目前石頭紙蜂窩紙板還停留在研究階段,各種工藝、配方尚未完全成熟,如研究成熟推廣應用相信其性能必然還能大幅度的提升。
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