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紙纖維模塑餐具大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)
2012-11-15 20:01:00   作者:   來源:   評論:0 點擊:

  課題的提出
 。1)產(chǎn)品概況
  紙纖維模塑餐具是以食品包裝用紙或紙漿為主要原料,經(jīng)過沖壓或模塑等工藝制成的一次性餐飲容器。與目前市場上仍占主導(dǎo)地位的聚苯乙烯(EPS)發(fā)泡塑料餐具相比,具有生產(chǎn)和使用過程中對人體無毒副作用,廢棄后可自然降解等顯著優(yōu)點,因而這種餐具在20世紀(jì)80年代一經(jīng)問世,立即風(fēng)靡全球,一些發(fā)達國家的產(chǎn)品已進入第四代。我國對紙纖維餐具的研制開發(fā)始于90年代初,其推廣前景一直看好。
  (2)開發(fā)現(xiàn)狀
  由于目前紙纖維模塑餐具自身的制造成本居高不下,產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定,生產(chǎn)規(guī)模小型分散,加之外部相關(guān)的法規(guī)建設(shè)滯后,缺乏扶持資金和消費市場尚未成熟等方面的因素,使得這一跨世紀(jì)的綠色產(chǎn)品至今未能有效地占領(lǐng)國內(nèi)市場,承擔(dān)起社會早已寄以厚望的根治“白色公害”的歷史使命,甚至動搖了人們對其開發(fā)的信心?v觀上述諸多制約因素,最根本的還是自身的問題,其中致命的又是其生產(chǎn)規(guī)模和批量上不去,導(dǎo)致了成本價格下不來,無論從數(shù)量上還是從價格上都無法與傳統(tǒng)的泡塑餐具競爭。目前,全國的紙纖維模塑餐具技術(shù)、設(shè)備的研制、開發(fā)相對分散、獨立,尤其是產(chǎn)品制造單位大多規(guī)模較小,生產(chǎn)批量不大,品種單調(diào),有的尚處于上馬試產(chǎn)階段,遠(yuǎn)不能滿足市場日益增長的需求。
  綜上所述,能否將國內(nèi)紙纖維餐具的單產(chǎn)和總量提升到經(jīng)濟批量以上,形成規(guī)模效益,關(guān)系到這一產(chǎn)品的存亡,也關(guān)系到餐具業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。而解決這一問題的唯一正確途徑就是研究大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)和開發(fā)系統(tǒng)新產(chǎn)品。
  研究內(nèi)容和主要思路
 。1)大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)
  ——在制造工藝上改濕法成型為干法成型,即將紙漿模塑改為紙粉模壓。這一改進雖然前道工序經(jīng)濟效果差不多,改制漿為制粉,后道工序可大大縮減半成品干燥的能耗和時間。
  ——在制造設(shè)備上改單機垂直往復(fù)式成型設(shè)備為流水線平面轉(zhuǎn)輪式成型設(shè)備。這一改進雖然一次性地增加了設(shè)備投入的絕對成本,但也成倍地提高了設(shè)備的生產(chǎn)能力,其投入產(chǎn)出成本即相對成本遠(yuǎn)小于單機設(shè)備。設(shè)備的一次性成型數(shù)量和速度一直是制約其生產(chǎn)能力的“卡脖子”工序。
  ——在成型模具上改單件模具為組合模具,即一付模具上可排列多個單元,即節(jié)約了單位模具耗材,又提高了一次性成型數(shù)量。
  ——在干燥設(shè)備上改熱模干燥為隧道式干燥機干燥。單機生產(chǎn)中的干燥往往利用模具加熱,大成(整)型時同時干燥,耗時長,批量小,而改用隧道窯干燥可提高干燥批量和速度。
  ——在滅菌處理上,改高溫殺菌為紫外線隧道滅菌?蓪⒋搜b置安在干燥工序之后、包裝工序之前。
  ——在操作上改手動、半自動為全自動機電一體化,引入電腦控制。從制料到配料、成型、整理、干燥、滅菌、包裝各工序及其之間的傳遞全部采用自動化流水線裝置,這樣可以大量減少操作人員,提高制造速度。
  該技術(shù)目前的關(guān)鍵或者說相對難點有3點。
 、偈紫热匀皇翘砑觿﹩栴},因為干法工藝的添加劑除了應(yīng)具有濕法工藝添加劑的防水、防油、耐油墨、無毒的功能外,還要特別強調(diào)其應(yīng)具有凝固功能。否則,一盤散沙,如何成型。
 、谄浯问禽斄霞夹g(shù),要確保紙粉顆粒在模具間隙間的分布均勻,這一點在濕法中對呈流體狀的紙漿來說問題不大,但對呈固體狀的紙粉來說就成了問題。如何解決,初步的設(shè)想是先將添加劑和紙粉按比便拌和預(yù)制成糊狀。
 、圩詈,還有一個模具問題,因為組合模具的制造、安裝要求均遠(yuǎn)高于單機單件模具。
  (2)系列產(chǎn)品開發(fā)
  ——開發(fā)新的品種、規(guī)格,F(xiàn)有盒狀、碗狀餐具,可在外形和規(guī)格上作一些變型,如有蓋的、無蓋的,大、中、小號容量的。除此之外,還可開發(fā)盤、碟、杯、盆、筒等形狀的餐具,并增加不同規(guī)格;在色彩上除白色外,還可考慮彩色的或彩繪的,以滿足人們的消費習(xí)慣、消費心理和消費層次需求。可以設(shè)想在不久的將來的餐桌上,可以包括紙桌圍、紙餐巾、紙筷、紙勺在內(nèi)的一次性的“全紙席”紙餐具。
  ——制訂系列產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn),按照產(chǎn)品的品種、規(guī)格制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),使之系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。可以先搞企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),然后再搞行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn),或采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進標(biāo)準(zhǔn)。
  ——該技術(shù)目前的關(guān)鍵是新產(chǎn)品模具的開發(fā)。因為,每設(shè)計一個不同的品種、不同規(guī)格的產(chǎn)品,就需開發(fā)一套全新的模具,搞通用的萬能模具幾乎是不可能的。
  課題效果預(yù)測
 。1)社會效果
  如果課題研制成功并得到及時推廣,可在3~5年內(nèi)根治國內(nèi)泡塑餐具造成的白色污染,促進我國餐具行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,減少泡塑產(chǎn)品生產(chǎn)過程中次生氟利昂地大氣臭氧層的破壞,履行我國作為蒙特利爾國際公約締約國的義務(wù),改善國民的生活和生存環(huán)境,提高人們的飲食衛(wèi)生和健康水平。
 。2)經(jīng)濟效果
  我國現(xiàn)有13億人口,目前國內(nèi)對各類紙餐具的消費需求為100億件/年左右,預(yù)測5年內(nèi)可翻1~2番,達到200~400億件/年,屆時人均也不過150~300件/年,一天還不到1件。如再考慮入境旅游人數(shù)的增加和向南亞、東南亞鄰國出口,消費市場潛力巨大,堪稱世界之最。僅照上述估算,如采用大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù),加之系列新產(chǎn)品開發(fā),每件綜合降本0.1元以上,每年全國就可增加直接效益20~40億元。
 

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