新型的環保用材——蜂窩復合材料
隨著我國經濟的不斷增長和人口的不斷增加,我國的能源、木材等資源短缺的現象更加突出,環境壓力日益增大。據統計,我國對木質材料的需求主要集中在建筑、家具、包裝和造紙等領域。據統計:這幾年來,我國的木材進口量呈上升趨勢,僅次于石油、鋼鐵,可見木材之短缺。面對如此嚴峻的能源、資源和環境壓力,盡可能地減少資源消耗和環境的破壞是當前主要的任務。而蜂窩復合材料的問世恰好緩解了這些問題。它是一種新型材料,它質輕、強度大、剛度高,具有緩沖、隔熱和隔音等功能,被應用于建筑業、家具制造、包裝和運輸業,具有較高的經濟價值,并可回收利用。
一、蜂窩復合材料
蜜蜂構筑的六角型蜂巢可以說是自然界的一大奇跡。它的結構比任何圓形或正方形的結構更強有力,能承擔來自各方的外力。正是蜂窩這樣特殊的結構,人類從中受到啟發,即使纖薄的材料,只要把它做成蜂窩形狀,都能承受很大的外力,而且不易變形,可以回收利用。這樣不僅減少了原材料的消耗,而且還能美化環境。蜂窩復合材料是由上下兩層薄板、中間夾六角型的蜂窩狀紙芯、用膠粘貼而成。
二、蜂窩復合材料的應用
由于其具有強度好、抗壓、抗彎曲和超輕型結構的特性,應用領域越來越廣。蜂窩復合材料主要用于環保包裝、輕質建材、家具車船制造等行業。自從它誕生起,就以它獨特的結構服務于人類,并占據了一個重要的位置。
1、在家具制造方面的應用
蜂窩復合板材可以使用于各種家具板材,替代木材使用。傳統的家具都是用木材制作的,這樣無疑會消耗巨大的木材資源,導致資源日益減少,而以蜂窩紙芯為基礎的蜂窩結構板的基礎材料,在兩面復合傳統的木質面層,從而減少木質材料的使用量。另外蜂窩紙芯也可用于房門的填充。顯然,在家具制造行業使用蜂窩復合材料大大減少了木質的消耗,而且蜂窩復合板材具有重量輕,不易變形等優點,是替代木材的選擇。
2、 在產品包裝上的應用
A、緩沖襯墊
蜂窩復合板材具有良好的緩沖性能,可替代EPS發泡作為襯墊 、隔離板、角墊,還可模切成型給器件作定位。
B、紙托盤
蜂窩復合板材具有良好的平面抗壓性能,因而可******用于托盤中的上下鋪板,也可用作托盤縱梁和墊塊。紙托盤是我國出口產品轉運,儲存須用的產品,是取代木托盤,降低托盤成本的替代品。
C、包裝箱
可像瓦楞紙箱加工成紙箱。由于蜂窩復合板材厚于瓦楞板,彎曲、裝訂困難,采用分體結構用紙護角組合成箱,用于各種外包裝?,F已大量應用于電動車、滑板車、油煙機、工業品包裝、彩電、冰箱、空調、家電包裝、電子產品、機械、電動工具、軸承等重包裝。
三、蜂窩復合材料的前景
這幾年來隨著木材的短缺、其價格直線上升,蜂窩材料也日益受到******有關部門的重視和扶持 ,成為近幾年來在高新******方面的投資熱點,其優勢體現在以下幾點:
1、蜂窩復合材料是綠色包裝材料,節約了木材,美化了環境,更重要的是打破美、加、歐盟等對我國貿易出口包裝所設置的障礙。
2、木材的進口量日益增大,價格不斷上漲,木材包裝不再是低成本,改用蜂窩復合材料勢在必行。蜂窩板材價格較低、符合價格規律。
3、蜂窩復合材料是保護環境和可持續發展的需要。而現在的一些EPS緩沖材料已經嚴重影響了環境,蜂窩板材可以回收再利用,是替代EPS的選擇。
蜂窩紙板優勢
蜂窩紙板以質輕、價廉、強度高、可回收等特性深受市場歡迎,特別是荷蘭、美國、日本等發達******和地區,已成為具有節省資源、保護環境的一種新型綠色包裝。 蜂窩紙板包裝箱是出口商品的理想包裝。它的推廣應用,一方面可降低商品在流通過程中的破損率;另一方面,取代木箱,利于環保。
特點
(1)質輕、用料少、成本低。蜂窩夾層結構與其他各種板材結構相比,具有******的強度/質量比,因而其制成品的性能/價格比好,這是蜂窩紙板成功的關鍵。
(2)高強度,表面平整,不易變形。蜂窩夾層結構近似各向同性,結構穩定性好,不易變形,其突出的抗壓能力和抗彎能力是箱式包裝材料需要的重要的特性。
(3)抗沖擊性、緩沖性好。蜂窩紙板由柔性的紙芯和面紙做成,具有較好的韌性和回彈性,獨特的蜂窩夾芯結構提供了優異的緩沖性能,在所有的緩沖材料中具有更高的單位體積能量吸收值,高厚度的蜂窩紙板可替代現己大量使用的EPS塑料泡沫緩沖墊。
(4)吸聲、隔熱。蜂窩夾層結構內部為封閉的小室,其中充滿空氣,因此具有很好的隔聲保溫性能。
(5)無污染,符合現代環保潮流。蜂窩紙板全部由可循環再生的紙材制作,使用后可以回收再利用。
性能比較
將面紙、芯紙相同,用紙量相同,芯層與面紙之間粘合的膠也相同的瓦楞紙板和蜂窩紙板做性能測試,測試數據如表1所示。
由數據規定的化:
(1)蜂窩紙板的平壓強度遠高于瓦楞紙板,而且在耗材量一定的情況下,蜂窩紙板的平壓強度隨著孔徑的增大而減少。
(2)蜂窩紙板的側壓強度隨著孔徑的增大而減少;瓦楞紙板的側壓強度遠高于蜂窩紙板,而橫向的側壓強度則低于蜂窩紙板。
(3)蜂窩紙板的彎曲強度高于瓦楞紙板,其彎曲強度隨著孔徑的增大而增大。
(4)瓦楞紙板的剝離強度高于蜂窩紙板;蜂窩紙板的剝離強度隨著孔徑的減少而有所增加。
(5)蜂窩紙板和瓦楞紙板兩者的戳穿強度基本沒有很大的差距。
由以上分析可以看出,瓦楞紙板和蜂窩紙板發展到今天,一個已到極限,一個步履艱難,所以須開發新的天地。如果將瓦楞紙板和蜂窩紙板聯用,可以發揮瓦楞紙板和蜂窩紙板的優勢,其復合紙板的側壓強度和平壓強度均可以提高。另外,在制作包裝箱時,若以瓦楞紙箱作為箱體,箱內上下四壁用蜂窩紙板做襯墊,可以提高包裝箱的防震、抗壓、保溫、抗戳穿能力和承載能力。因此,現階段瓦楞紙板和蜂窩紙板不能互相成為競爭對手,而應在生產和應用上成為合作的伙伴。
瓦楞紙板和蜂窩紙板都有各自的優勢。概括起來,瓦楞紙板的優勢在于:實力強大,產品成熟,人才雄厚,但是企業生產過剩,迫切需要開發新的市場。蜂窩紙板的優勢在于:市場大,產品新,效益好,但企業規模不大,發展不快,困難不少,希望得到瓦楞紙板行業的大力支持。故二者應該結合起來,優勢互補,共同發展,這是科學發展的必然趨勢。