纸浆模塑室内装饰板的设计及工艺研究

发布时间：2015-07-15 09:16

 

【摘要】 纸浆模塑行业是一个朝阳产业。改革开放之后,以废纸来作为原料的纸浆模塑行业发展迅速,从包装领域发展到产品领域,开创了全新的发展局面。中国是纸消费大国,将废纸回收加工利用,变为新的材料重新再利用是一大趋势。随着室内绿色装饰材料的研发推广的趋势逐渐增强,纸浆模塑室内装饰板所采用的纸浆模塑材料能够发挥环保绿色的积极作用。研发和应用新型的纸浆模塑产品的势在必行。以废纸作为生产原料的纸浆模塑室内装饰板,在试验阶段不加入任何化学试剂,在产品设计、生产及应用上真正的保证绿色环保。本文在传统纸浆模塑的生产工艺的基础上进行创新,大大增强纸浆模塑室内装饰板的强度及表面舒适度,生产过程无污染。本文提出纸浆模塑室内装饰板采用标准化、系列化、模块化、个性定制化等新型的工艺和设计方法,大大地提高了其生产自动化和产品产量,保证了产品价格的平民化。另外,本文经过设计方法研究和市场开发研究。使得纸浆模塑室内装饰板产品进入了室内装饰、家居、工艺品等市场成为可能,这也是传统的纸浆模塑制品一直没有实现的目标。最后,本文还通过实验,探讨了纸浆模塑室内装饰板的生产工艺及优良特性,提出了纸浆模塑室内装饰板的设计理论、应用范围和发展方向,解决了传统纸浆模塑材料的固有缺陷问题。 

1绪论

 

1.1研究背景及意义

1.1.1研究背景

随着人们环保意识的增强，中国建立资源节约和环境友好型社会势在必行。我国人均占有资源量较少，粗放型的经济发展模式已经造成过量消耗资源，环境严惩污染，生态严惩破坏，资源和环境与闩益突出，严重制约社会的进一步发展，建设资源节约型与环境友好型社会的呼声益高涨。人们通过合理利用现有资源，提高资源利用率，保护自然环境，从而达到人与自然经济社会发展的矛盾和谐相处的目的。建设资源节约型、环境友好型社会，就是让经济的发展与人口、资源、环境相协调，在节约自然资源、保护自然环境的前提下实现经济快速可持续发展，促进人与自然和谐相处。建设资源节约型与环境友好型社会有助于提高资源的利用效率，发展循环经济，推行清洁生产保护环境和生态，能降低生产成本，提高经济效益和国际竞争力，实现人与自然和谐相处，推进社会主义和谐社会建设。木材作为传统上室内装饰的主要材料，正以惊人的速度减少，环境问题在给人们敲醒警钟的同时也使得人们开始进行深刻反思，世界各个国家的政府与学者纷纷制订了一种以绿色低耗产销方式促进经济增长的可持续发展战略。

为了合理利用自然资源，保护人类赖以生存的自然环境，研发新型环保材料以及如何开发利用新型环保材料势在必行。纸楽模塑室内装饰板正是在愈发高涨的人与自然和谐相处的呼声中而产生，其进一步的开发与设计研究也必将掀起新一轮的绿色设计热潮。此外，经调查，我国是世界上第二大纸张消费国，每年产生的废纸也极为惊人。我国每年有高达1400万吨的废纸不能有效回收，废纸回收率也只有30%左右，远远地低于43.7%世界平均水平，在我国的废纸回收再利用工作有待增强的同时，废纸的综合再利用问题也需要进一步解决。

 

1.2国内外研究概况

1.2.1国外研究概况

纸浆模塑制品在很早就已经存在了，但起源已经很难进行考证。尽管有关学者分析其来源于古代造纸技术发达的中国，但是系统的纸楽模塑产业是在国外形成的，国外对纸质家具的研究最早可追溯到一九一七年，迄今为止已有了将近百年的历史。在受到工业大革命之后，一些丹麦人将纸装使放入模具中，首次使用机器加工的方式生产纸装模塑制品。二十世纪三十年代后期，在美国、法国、加拿大西方发达国家纷纷不断地推出了新一代的纸浆模塑制品的现代化生产线，并且在当时形成了较大的产品生产规模。二十世纪六十年代丹麦了形成纸装模塑机械化的流水线。丹麦的迈哈特曼公司在世界上处于领先地位。在欧美国家，纸衆模塑产业已经具有了非常大的规模，基本上已经取代了EPS发泡塑料，，而且生产的现代化程度非常高，其纸菜模塑产品应用也非常普遍。美国的纸楽模塑产品基本上釆用废纸作为生产原料，据统计，每年大约使用废纸的重量为45万吨。从1989年开始，美国大约有六百多家工厂在生产纸聚、纸板以及其他纸制半的原材料来自于废纸。纸柴校頌产业对尸废纸具有巨大需求量，这也使得纸菜模塑产业成为了美国废纸回收利的第二人消级行业。

欧美发达国家，在纸浆模塑方面的研究起步较早，人们早在20世纪初就开始了探索外的纸浓模塑的研究进展迅速。纸浓模塑产业应用范围广泛，除了在包装领域使用之外，在汽乍行业、疗行业之品以及家居用品等领域都有涉及。国外在纸架模塑的屯产上也广泛采机械自动化设彩科学的生产工艺，比如热正干燥技术，直接在机器上热正成型，操作简便，人火的降低了能耗和加工时间。在制品和模具的设计上多采用汁算机辅助软件，使得制作精度、质量和速度得到提开。在设计上采用标准化。模块化的设计方法，减少加工、运输和安装上面的浪费，使设汁真正的发挥节约资源，节省人力的重大作用。

 

2纸浆模塑室内装饰板的设计研究

 

2.1设计要求

2.1.1满足绿色设计需求

纸浆模塑室内装饰板的设计要满足环保的绿色设计要求。在产品整个生命周期内，要着重考虑产品的环境属性，即可重复利用性、可拆卸性、可回收性、可维护性等。减少环境污染、减小能源消耗，保证产品和零部件的回收再生循环或者重新利用，在充分考虑产品的功能、质量、开发周期和成本的同时，更要优化各种相关因素，符合家装产品绿色环保的要求。新产品幵发的绿色设计要求包含选择绿色材料进行产品设计；生产过程要求绿色环保；产品设计考虑到被废弃后的回收再循环要求；可拆卸性的产品设计；绿色包装设计；环保的物流设计；绿色的服务设计等。

纸浆模塑室内装饰板要求注重可持续性的绿色设计，以环境、社会、经济、文化等可持续发展与可持续消费为主导，使设计保证生产低耗节能，产品绿色环保，实现可持续消费模式目标。纸菜模室内装饰板选用废纸材料，加强绿色生产管理，建立符合产品生产、设计与市场的绿色产品数据库，产品的可回收与可拆卸设计等。

（1）选用废纸材料与安全管理

纸浆模塑室内装饰板在材料的使用上以废纸作为产品主要原材料，加强对于废纸和其他植物纤维的再次利用，保证产品材料的安全管理。纸质材料作为可再生材料，对人体和环境不造成任何危害，做到无毒害、无污染、无放射性、无噪音，从而有利于环境保护和人体健康。产品的材料使用与管理在产品的绿色设计要求上至关重要。不能使得有害成分与无害成分的材料混放，在纸浆模塑室内装饰扳的再循环回收利用时，有用的一些部分采用各种科学的方式充分回收，对于一些不可用的部分使用合适的工艺进行科学处理。

（2）加强绿色生产管理绿色生产管理要求浆模塑室内转石板在生产加工时采用先进的生产工艺和加工流程，应用环保的产品包装材料以及产品运输、安装和拆卸等等都要考虑资源的消耗和对环境的影响。采用低能耗制造工艺和无污染环境的生产技术，不断寻找和采用尽可能合理和优化的设计方案和产品结构工艺，使资源消耗和环境负影响降到最低。另外，在生产加工中不使用甲醛、齒化物溶剂、或芳香族碳氢化合物等化学物质，使用循环利用的水资源，保证不向自然排放污水，破坏自然环境等。

 

2.2设计内容及方法

纸浆模塑室内装饰板的设计内容包括产品设计与工艺设计两大方面。纸桨模塑室内装饰板产品设计包括：纸菜模塑室内装饰板产品的造型（形态、肌理、色彩）设计、结构设计、组装与安装设计等。

纸浆模塑室内装饰板的工艺设计包括：工艺设计、模具设计等。纸浆模塑室内装饰板的设计方法是对其造型、结构和功能等方面进行综合设计的方式、手段和原则。针对纸装模塑室内装饰板的不同需求采用不同的设计方法，总体上分为模块化设计、循环再生设计、个性化定制设计三种。

2.2.1模块化设计

模块化设计是指在根据使用者需要，通过对产品的功能、结构和生产进行科学的分析，对产品划分为以模块为基础单位的设计方法。纸浆模塑室内装饰板采用模块化设计这种先进的设计方法，通过对模块的合理组合与搭配，形成不同品种与规格的产品，满足人们对于不同形式和功能性产品的需求（图2-3）。

 

 

 

纸浆模塑室内装饰板的模块化设计注重标准化、通用化、简洁化、系列化的原则，满足产品从连接件到产品本身互换性的要求，既可以大大增加纸浆模塑室内装饰板的品种规格，缩短其设计制造周期，又可以减少纸浆模塑室内装饰板的生产制作成本。

除此之外，纸浆模塑室内装饰板的模块化设计有利于产品的快速更新换代，提高产品维修与更换的方便性，为增强纸浆模塑室内装饰板的竞争力提供必要条件。

 

3纸浆模塑室内装饰板的应用研究.......17

3.1室内装饰板的绿色化.......17

3.2室内装饰板的选用原则.......18

4纸浆模塑室内装饰板的制作工艺研究.......34

4.1制作工艺流程........34

4.2废纸回收处理......35

 

4纸浆模塑室内装饰板的制作工艺研究

 

纸浆模塑室内装饰板是针对室内装饰行业的装饰性产品，研究纸浆模塑室内装饰板的制作工艺有助于了解生产实际，进一步深化和改进设计。纸浆模塑室内装饰板是针对纸衆模塑材料的特性采用特定的生产工艺，创新改进生产技术，在保持其良好的韧性、轻盈等优点上，利用独特的表面处理技术，增加其防水防火性能。采用特定的模具，调整压力、压制时间等参数，增加纸浆模塑室内装饰板的强度。

本研究的制作实验仍定义在可行性实验的范畴。制作实验是在江尔德硕士和万辉硕士研究的基础上进行的，秉持了全过程寻求绿色设计的原则、废报纸为原料、不添加任何增强剂及冷压技术。主要目的是：第一，改变了碎纸工艺参数，以弥补前人实验中出现的不足；第二，改变了模具机理、材料及其设计；第三，改进了压制工艺参数。

 

4.1制作工艺流程

纸浆模塑室内装饰板的生产工艺流程包含废纸回收处理、纤维重组、压制板材、表面处理四大流程。整个生产工艺不进行任何的化学处理，而且保证了浸泡水的循环使用，使水综合利用，不外排，不污染自然环境。

（1）废纸回收处理

废纸回收处理是采用人工分选的方式将回收的废报纸、办公用纸、工业纸裝等通过适当分类处理。办公用纸和废报纸含有不可处理的成分，需要在原料分类过程中清理出来。待处理的材质比较硬的废纸经过浸泡、碎解等环节可以再次进行使用，通过二次处理的同时也可以将原料中的杂质去除，减轻碎解纸装环节原料处理的难度，提高制品质量。将分类的废纸再次经过消毒处理，以便消除废纸携带的细菌、病毒，使成品达到安全用的目的。使用碎纸机将废纸进行裁切碎解，以便在制装过程使疏解制楽的效果达到最佳。将碎纸放入水中浸泡24至36小时，让纸完全浸湿。

 

结论

本文通过对纸浆模塑室内装饰板的设计、生产及应用研究，为解决传统纸浆模塑的缺陷问题创造了新的思路，使纸浆模塑材料可以被广泛的应用到除了包装领域之外的室内装饰领域。有利于室内装饰行业推广新型的绿色环保产品和设计，同时促进了纸质用品在室内装饰和家具行业的推广及应用。

本文通过研究纸浆模塑室内装饰板，大大提高了废纸的利用率，而且产品不加入任何化学试剂，是真正的绿色环保产品。通过在传统纸浆模塑生产工艺上进行大胆创新，解决了传统纸浆模塑制品的缺陷，增强了纸浆模塑室内装饰板的强度及表面舒适度。另夕卜，为了提高了纸浆模塑室内装饰板的生产自动化和产量，保证了产品价格的平民化，本文在纸浆模塑室内装饰板在生产加工中还提出了一系列标准化、模块化、系列化、个性定制化等新型的工艺和设计方法，使纸浆模塑室内装饰板产品进入了室内装饰、家居、工艺品等市场。

本文通过对纸浆模塑室内装饰板的优良特征进行研究，提出了其设计要求和设计方法。本文提出了模具设计的方法和理论，改进了制作工艺。通过调节打浆的时间，使得纸浆纤维有粗中细三种，进而改进了产品的外观，丰富了产品类型。通过在纸浆模塑室内装饰墙扳、纸浆模塑室内装饰构件、纸浆模塑室内装饰天花板、纸浆模塑室内家居些列产品、工艺品等方面进行应用研究，提出了市场开发的设想和方法。通过对纸浆模塑室内装饰板的生产工艺和特性研究分析，得出通过废纸回收处理、浆板配置、压制板材、表面处理，可以解决传统纸菜模塑材料的缺陷问题，总结出纸浆模塑室内装饰板是一种兼容性很强的材料，具有安全性、实用性、装饰性和节约性的优良特性，能够在室内建筑、家居、工艺品、包装等领域获得广泛应用。相信经过研发者不断地创新研究，一定能够使纸浆模塑室内装饰板系列产品更加多样化，生产更加现代化，最终满足人们的室内装饰需求，逐步扩大国内外市场。

参考文献（略）

本文编号：19179