發(fā)布時(shí)間：2015-07-15 09:16

 

【摘要】 紙漿模塑行業(yè)是一個(gè)朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。改革開(kāi)放之后,以廢紙來(lái)作為原料的紙漿模塑行業(yè)發(fā)展迅速,從包裝領(lǐng)域發(fā)展到產(chǎn)品領(lǐng)域,開(kāi)創(chuàng)了全新的發(fā)展局面。中國(guó)是紙消費(fèi)大國(guó),將廢紙回收加工利用,變?yōu)樾碌牟牧现匦略倮�用是一大趨�?shì)。隨著室內(nèi)綠色裝飾材料的研發(fā)推廣的趨勢(shì)逐漸增強(qiáng),紙漿模塑室內(nèi)裝飾板所采用的紙漿模塑材料能夠發(fā)揮環(huán)保綠色的積極作用。研發(fā)和應(yīng)用新型的紙漿模塑產(chǎn)品的勢(shì)在必行。以廢紙作為生產(chǎn)原料的紙漿模塑室內(nèi)裝飾板,在試驗(yàn)階段不加入任何化學(xué)試劑,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及應(yīng)用上真正的保證綠色環(huán)保。本文在傳統(tǒng)紙漿模塑的生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新,大大增強(qiáng)紙漿模塑室內(nèi)裝飾板的強(qiáng)度及表面舒適度,生產(chǎn)過(guò)程無(wú)污染。本文提出紙漿模塑室內(nèi)裝飾板采用標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化、個(gè)性定制化等新型的工藝和設(shè)計(jì)方法,大大地提高了其生產(chǎn)自動(dòng)化和產(chǎn)品產(chǎn)量,保證了產(chǎn)品價(jià)格的平民化。另外,本文經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)方法研究和市場(chǎng)開(kāi)發(fā)研究。使得紙漿模塑室內(nèi)裝飾板產(chǎn)品進(jìn)入了室內(nèi)裝飾、家居、工藝品等市場(chǎng)成為可能,這也是傳統(tǒng)的紙漿模塑制品一直沒(méi)有實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。最后,本文還通過(guò)實(shí)驗(yàn),探討了紙漿模塑室內(nèi)裝飾板的生產(chǎn)工藝及優(yōu)良特性,提出了紙漿模塑室內(nèi)裝飾板的設(shè)計(jì)理論、應(yīng)用范圍和發(fā)展方向,解決了傳統(tǒng)紙漿模塑材料的固有缺陷問(wèn)題。 

1緒論

 

1.1研究背景及意義

1.1.1研究背景

隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，中國(guó)建立資源節(jié)約和環(huán)境友好型社會(huì)勢(shì)在必行。我國(guó)人均占有資源量較少，粗放型的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式已經(jīng)造成過(guò)量消耗資源，環(huán)境嚴(yán)懲污染，生態(tài)嚴(yán)懲破壞，資源和環(huán)境與閂益突出，嚴(yán)重制約社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展，建設(shè)資源節(jié)約型與環(huán)境友好型社會(huì)的呼聲益高漲。人們通過(guò)合理利用現(xiàn)有資源，提高資源利用率，保護(hù)自然環(huán)境，從而達(dá)到人與自然經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的矛盾和諧相處的目的。建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)，就是讓經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與人口、資源、環(huán)境相協(xié)調(diào)，在節(jié)約自然資源、保護(hù)自然環(huán)境的前提下實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)快速可持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)人與自然和諧相處。建設(shè)資源節(jié)約型與環(huán)境友好型社會(huì)有助于提高資源的利用效率，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，推行清潔生產(chǎn)保護(hù)環(huán)境和生態(tài)，能降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處，推進(jìn)社會(huì)主義和諧社會(huì)建設(shè)。木材作為傳統(tǒng)上室內(nèi)裝飾的主要材料，正以驚人的速度減少，環(huán)境問(wèn)題在給人們敲醒警鐘的同時(shí)也使得人們開(kāi)始進(jìn)行深刻反思，世界各個(gè)國(guó)家的政府與學(xué)者紛紛制訂了一種以綠色低耗產(chǎn)銷(xiāo)方式促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

為了合理利用自然資源，保護(hù)人類(lèi)賴(lài)以生存的自然環(huán)境，研發(fā)新型環(huán)保材料以及如何開(kāi)發(fā)利用新型環(huán)保材料勢(shì)在必行。紙楽模塑室內(nèi)裝飾板正是在愈發(fā)高漲的人與自然和諧相處的呼聲中而產(chǎn)生，其進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)研究也必將掀起新一輪的綠色設(shè)計(jì)熱潮。此外，經(jīng)調(diào)查，我國(guó)是世界上第二大紙張消費(fèi)國(guó)，每年產(chǎn)生的廢紙也極為驚人。我國(guó)每年有高達(dá)1400萬(wàn)噸的廢紙不能有效回收，廢紙回收率也只有30%左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)地低于43.7%世界平均水平，在我國(guó)的廢紙回收再利用工作有待增強(qiáng)的同時(shí)，廢紙的綜合再利用問(wèn)題也需要進(jìn)一步解決。

 

1.2國(guó)內(nèi)外研究概況

1.2.1國(guó)外研究概況

紙漿模塑制品在很早就已經(jīng)存在了，但起源已經(jīng)很難進(jìn)行考證。盡管有關(guān)學(xué)者分析其來(lái)源于古代造紙技術(shù)發(fā)達(dá)的中國(guó)，但是系統(tǒng)的紙楽模塑產(chǎn)業(yè)是在國(guó)外形成的，國(guó)外對(duì)紙質(zhì)家具的研究最早可追溯到一九一七年，迄今為止已有了將近百年的歷史。在受到工業(yè)大革命之后，一些丹麥人將紙裝使放入模具中，首次使用機(jī)器加工的方式生產(chǎn)紙裝模塑制品。二十世紀(jì)三十年代后期，在美國(guó)、法國(guó)、加拿大西方發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛不斷地推出了新一代的紙漿模塑制品的現(xiàn)代化生產(chǎn)線，并且在當(dāng)時(shí)形成了較大的產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模。二十世紀(jì)六十年代丹麥了形成紙裝模塑機(jī)械化的流水線。丹麥的邁哈特曼公司在世界上處于領(lǐng)先地位。在歐美國(guó)家，紙衆(zhòng)模塑產(chǎn)業(yè)已經(jīng)具有了非常大的規(guī)模，基本上已經(jīng)取代了EPS發(fā)泡塑料，，而且生產(chǎn)的現(xiàn)代化程度非常高，其紙菜模塑產(chǎn)品應(yīng)用也非常普遍。美國(guó)的紙楽模塑產(chǎn)品基本上釆用廢紙作為生產(chǎn)原料，據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年大約使用廢紙的重量為45萬(wàn)噸。從1989年開(kāi)始，美國(guó)大約有六百多家工廠在生產(chǎn)紙聚、紙板以及其他紙制半的原材料來(lái)自于廢紙。紙柴校頌產(chǎn)業(yè)對(duì)尸廢紙具有巨大需求量，這也使得紙菜模塑產(chǎn)業(yè)成為了美國(guó)廢紙回收利的第二人消級(jí)行業(yè)。

歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，在紙漿模塑方面的研究起步較早，人們?cè)缭?0世紀(jì)初就開(kāi)始了探索外的紙濃模塑的研究進(jìn)展迅速。紙濃模塑產(chǎn)業(yè)應(yīng)用范圍廣泛，除了在包裝領(lǐng)域使用之外，在汽乍行業(yè)、療行業(yè)之品以及家居用品等領(lǐng)域都有涉及。國(guó)外在紙架模塑的屯產(chǎn)上也廣泛采機(jī)械自動(dòng)化設(shè)彩科學(xué)的生產(chǎn)工藝，比如熱正干燥技術(shù)，直接在機(jī)器上熱正成型，操作簡(jiǎn)便，人火的降低了能耗和加工時(shí)間。在制品和模具的設(shè)計(jì)上多采用汁算機(jī)輔助軟件，使得制作精度、質(zhì)量和速度得到提開(kāi)。在設(shè)計(jì)上采用標(biāo)準(zhǔn)化。模塊化的設(shè)計(jì)方法，減少加工、運(yùn)輸和安裝上面的浪費(fèi)，使設(shè)汁真正的發(fā)揮節(jié)約資源，節(jié)省人力的重大作用。

 

2紙漿模塑室內(nèi)裝飾板的設(shè)計(jì)研究

 

2.1設(shè)計(jì)要求

2.1.1滿足綠色設(shè)計(jì)需求

紙漿模塑室內(nèi)裝飾板的設(shè)計(jì)要滿足環(huán)保的綠色設(shè)計(jì)要求。在產(chǎn)品整個(gè)生命周期內(nèi)，要著重考慮產(chǎn)品的環(huán)境屬性，即可重復(fù)利用性、可拆卸性、可回收性、可維護(hù)性等。減少環(huán)境污染、減小能源消耗，保證產(chǎn)品和零部件的回收再生循環(huán)或者重新利用，在充分考慮產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、開(kāi)發(fā)周期和成本的同時(shí)，更要優(yōu)化各種相關(guān)因素，符合家裝產(chǎn)品綠色環(huán)保的要求。新產(chǎn)品幵發(fā)的綠色設(shè)計(jì)要求包含選擇綠色材料進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)；生產(chǎn)過(guò)程要求綠色環(huán)保；產(chǎn)品設(shè)計(jì)考慮到被廢棄后的回收再循環(huán)要求；可拆卸性的產(chǎn)品設(shè)計(jì)；綠色包裝設(shè)計(jì)；環(huán)保的物流設(shè)計(jì)；綠色的服務(wù)設(shè)計(jì)等。

紙漿模塑室內(nèi)裝飾板要求注重可持續(xù)性的綠色設(shè)計(jì)，以環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、文化等可持續(xù)發(fā)展與可持續(xù)消費(fèi)為主導(dǎo)，使設(shè)計(jì)保證生產(chǎn)低耗節(jié)能，產(chǎn)品綠色環(huán)保，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)消費(fèi)模式目標(biāo)。紙菜模室內(nèi)裝飾板選用廢紙材料，加強(qiáng)綠色生產(chǎn)管理，建立符合產(chǎn)品生產(chǎn)、設(shè)計(jì)與市場(chǎng)的綠色產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)，產(chǎn)品的可回收與可拆卸設(shè)計(jì)等。

（1）選用廢紙材料與安全管理

紙漿模塑室內(nèi)裝飾板在材料的使用上以廢紙作為產(chǎn)品主要原材料，加強(qiáng)對(duì)于廢紙和其他植物纖維的再次利用，保證產(chǎn)品材料的安全管理。紙質(zhì)材料作為可再生材料，對(duì)人體和環(huán)境不造成任何危害，做到無(wú)毒害、無(wú)污染、無(wú)放射性、無(wú)噪音，從而有利于環(huán)境保護(hù)和人體健康。產(chǎn)品的材料使用與管理在產(chǎn)品的綠色設(shè)計(jì)要求上至關(guān)重要。不能使得有害成分與無(wú)害成分的材料混放，在紙漿模塑室內(nèi)裝飾扳的再循環(huán)回收利用時(shí)，有用的一些部分采用各種科學(xué)的方式充分回收，對(duì)于一些不可用的部分使用合適的工藝進(jìn)行科學(xué)處理。

（2）加強(qiáng)綠色生產(chǎn)管理綠色生產(chǎn)管理要求漿模塑室內(nèi)轉(zhuǎn)石板在生產(chǎn)加工時(shí)采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和加工流程，應(yīng)用環(huán)保的產(chǎn)品包裝材料以及產(chǎn)品運(yùn)輸、安裝和拆卸等等都要考慮資源的消耗和對(duì)環(huán)境的影響。采用低能耗制造工藝和無(wú)污染環(huán)境的生產(chǎn)技術(shù)，不斷尋找和采用盡可能合理和優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝，使資源消耗和環(huán)境負(fù)影響降到最低。另外，在生產(chǎn)加工中不使用甲醛、齒化物溶劑、或芳香族碳?xì)浠�合物等化學(xué)物質(zhì)，使用循環(huán)利用的水資源，保證不向自然排放污水，破壞自然環(huán)境等。

 

2.2設(shè)計(jì)內(nèi)容及方法

紙漿模塑室內(nèi)裝飾板的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)兩大方面。紙槳模塑室內(nèi)裝飾板產(chǎn)品設(shè)計(jì)包括：紙菜模塑室內(nèi)裝飾板產(chǎn)品的造型（形態(tài)、肌理、色彩）設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、組裝與安裝設(shè)計(jì)等。

紙漿模塑室內(nèi)裝飾板的工藝設(shè)計(jì)包括：工藝設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)等。紙漿模塑室內(nèi)裝飾板的設(shè)計(jì)方法是對(duì)其造型、結(jié)構(gòu)和功能等方面進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)的方式、手段和原則。針對(duì)紙裝模塑室內(nèi)裝飾板的不同需求采用不同的設(shè)計(jì)方法，總體上分為模塊化設(shè)計(jì)、循環(huán)再生設(shè)計(jì)、個(gè)性化定制設(shè)計(jì)三種。

2.2.1模塊化設(shè)計(jì)

模塊化設(shè)計(jì)是指在根據(jù)使用者需要，通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的功能、結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)進(jìn)行科學(xué)的分析，對(duì)產(chǎn)品劃分為以模塊為基礎(chǔ)單位的設(shè)計(jì)方法。紙漿模塑室內(nèi)裝飾板采用模塊化設(shè)計(jì)這種先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，通過(guò)對(duì)模塊的合理組合與搭配，形成不同品種與規(guī)格的產(chǎn)品，滿足人們對(duì)于不同形式和功能性產(chǎn)品的需求（圖2-3）。

 

 

 

紙漿模塑室內(nèi)裝飾板的模塊化設(shè)計(jì)注重標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、簡(jiǎn)潔化、系列化的原則，滿足產(chǎn)品從連接件到產(chǎn)品本身互換性的要求，既可以大大增加紙漿模塑室內(nèi)裝飾板的品種規(guī)格，縮短其設(shè)計(jì)制造周期，又可以減少紙漿模塑室內(nèi)裝飾板的生產(chǎn)制作成本。

除此之外，紙漿模塑室內(nèi)裝飾板的模塊化設(shè)計(jì)有利于產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代，提高產(chǎn)品維修與更換的方便性，為增強(qiáng)紙漿模塑室內(nèi)裝飾板的競(jìng)爭(zhēng)力提供必要條件。

 

3紙漿模塑室內(nèi)裝飾板的應(yīng)用研究.......17

3.1室內(nèi)裝飾板的綠色化.......17

3.2室內(nèi)裝飾板的選用原則.......18

4紙漿模塑室內(nèi)裝飾板的制作工藝研究.......34

4.1制作工藝流程........34

4.2廢紙回收處理......35

 

4紙漿模塑室內(nèi)裝飾板的制作工藝研究

 

紙漿模塑室內(nèi)裝飾板是針對(duì)室內(nèi)裝飾行業(yè)的裝飾性產(chǎn)品，研究紙漿模塑室內(nèi)裝飾板的制作工藝有助于了解生產(chǎn)實(shí)際，進(jìn)一步深化和改進(jìn)設(shè)計(jì)。紙漿模塑室內(nèi)裝飾板是針對(duì)紙衆(zhòng)模塑材料的特性采用特定的生產(chǎn)工藝，創(chuàng)新改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，在保持其良好的韌性、輕盈等優(yōu)點(diǎn)上，利用獨(dú)特的表面處理技術(shù)，增加其防水防火性能。采用特定的模具，調(diào)整壓力、壓制時(shí)間等參數(shù)，增加紙漿模塑室內(nèi)裝飾板的強(qiáng)度。

本研究的制作實(shí)驗(yàn)仍定義在可行性實(shí)驗(yàn)的范疇。制作實(shí)驗(yàn)是在江爾德碩士和萬(wàn)輝碩士研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，秉持了全過(guò)程尋求綠色設(shè)計(jì)的原則、廢報(bào)紙為原料、不添加任何增強(qiáng)劑及冷壓技術(shù)。主要目的是：第一，改變了碎紙工藝參數(shù)，以彌補(bǔ)前人實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的不足；第二，改變了模具機(jī)理、材料及其設(shè)計(jì)；第三，改進(jìn)了壓制工藝參數(shù)。

 

4.1制作工藝流程

紙漿模塑室內(nèi)裝飾板的生產(chǎn)工藝流程包含廢紙回收處理、纖維重組、壓制板材、表面處理四大流程。整個(gè)生產(chǎn)工藝不進(jìn)行任何的化學(xué)處理，而且保證了浸泡水的循環(huán)使用，使水綜合利用，不外排，不污染自然環(huán)境。

（1）廢紙回收處理

廢紙回收處理是采用人工分選的方式將回收的廢報(bào)紙、辦公用紙、工業(yè)紙裝等通過(guò)適當(dāng)分類(lèi)處理。辦公用紙和廢報(bào)紙含有不可處理的成分，需要在原料分類(lèi)過(guò)程中清理出來(lái)。待處理的材質(zhì)比較硬的廢紙經(jīng)過(guò)浸泡、碎解等環(huán)節(jié)可以再次進(jìn)行使用，通過(guò)二次處理的同時(shí)也可以將原料中的雜質(zhì)去除，減輕碎解紙裝環(huán)節(jié)原料處理的難度，提高制品質(zhì)量。將分類(lèi)的廢紙?jiān)俅谓?jīng)過(guò)消毒處理，以便消除廢紙攜帶的細(xì)菌、病毒，使成品達(dá)到安全用的目的。使用碎紙機(jī)將廢紙進(jìn)行裁切碎解，以便在制裝過(guò)程使疏解制楽的效果達(dá)到最佳。將碎紙放入水中浸泡24至36小時(shí)，讓紙完全浸濕。

 

結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)紙漿模塑室內(nèi)裝飾板的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及應(yīng)用研究，為解決傳統(tǒng)紙漿模塑的缺陷問(wèn)題創(chuàng)造了新的思路，使紙漿模塑材料可以被廣泛的應(yīng)用到除了包裝領(lǐng)域之外的室內(nèi)裝飾領(lǐng)域。有利于室內(nèi)裝飾行業(yè)推廣新型的綠色環(huán)保產(chǎn)品和設(shè)計(jì)，同時(shí)促進(jìn)了紙質(zhì)用品在室內(nèi)裝飾和家具行業(yè)的推廣及應(yīng)用。

本文通過(guò)研究紙漿模塑室內(nèi)裝飾板，大大提高了廢紙的利用率，而且產(chǎn)品不加入任何化學(xué)試劑，是真正的綠色環(huán)保產(chǎn)品。通過(guò)在傳統(tǒng)紙漿模塑生產(chǎn)工藝上進(jìn)行大膽創(chuàng)新，解決了傳統(tǒng)紙漿模塑制品的缺陷，增強(qiáng)了紙漿模塑室內(nèi)裝飾板的強(qiáng)度及表面舒適度。另夕卜，為了提高了紙漿模塑室內(nèi)裝飾板的生產(chǎn)自動(dòng)化和產(chǎn)量，保證了產(chǎn)品價(jià)格的平民化，本文在紙漿模塑室內(nèi)裝飾板在生產(chǎn)加工中還提出了一系列標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系列化、個(gè)性定制化等新型的工藝和設(shè)計(jì)方法，使紙漿模塑室內(nèi)裝飾板產(chǎn)品進(jìn)入了室內(nèi)裝飾、家居、工藝品等市場(chǎng)。

本文通過(guò)對(duì)紙漿模塑室內(nèi)裝飾板的優(yōu)良特征進(jìn)行研究，提出了其設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)方法。本文提出了模具設(shè)計(jì)的方法和理論，改進(jìn)了制作工藝。通過(guò)調(diào)節(jié)打漿的時(shí)間，使得紙漿纖維有粗中細(xì)三種，進(jìn)而改進(jìn)了產(chǎn)品的外觀，豐富了產(chǎn)品類(lèi)型。通過(guò)在紙漿模塑室內(nèi)裝飾墻扳、紙漿模塑室內(nèi)裝飾構(gòu)件、紙漿模塑室內(nèi)裝飾天花板、紙漿模塑室內(nèi)家居些列產(chǎn)品、工藝品等方面進(jìn)行應(yīng)用研究，提出了市場(chǎng)開(kāi)發(fā)的設(shè)想和方法。通過(guò)對(duì)紙漿模塑室內(nèi)裝飾板的生產(chǎn)工藝和特性研究分析，得出通過(guò)廢紙回收處理、漿板配置、壓制板材、表面處理，可以解決傳統(tǒng)紙菜模塑材料的缺陷問(wèn)題，總結(jié)出紙漿模塑室內(nèi)裝飾板是一種兼容性很強(qiáng)的材料，具有安全性、實(shí)用性、裝飾性和節(jié)約性的優(yōu)良特性，能夠在室內(nèi)建筑、家居、工藝品、包裝等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。相信經(jīng)過(guò)研發(fā)者不斷地創(chuàng)新研究，一定能夠使紙漿模塑室內(nèi)裝飾板系列產(chǎn)品更加多樣化，生產(chǎn)更加現(xiàn)代化，最終滿足人們的室內(nèi)裝飾需求，逐步擴(kuò)大國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)。

參考文獻(xiàn)（略）

本文編號(hào)：19179