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生物与新医药技术

需求背景

传统的纸浆模塑成型工艺是一种类似于立体造纸的技术，主要以湿法成型为主。所谓湿法成型，就是以纸浆为原料，通过制浆以后，在模塑机上由特殊的模具塑造出一定形状的纸制品。其基本工艺过程包括浆料的制备，模塑成型、干燥和整形四道工序，其流程大致如下：将浆板在水中进行碎解、打浆，使其成为含有特定浓度的纸浆。将制好的纸浆加入模具中，通过压缩、挤压等方式使其成型，常见的纸浆模塑成型方法包括真空吸浆成型法、注浆成型法等，其中真空吸浆成型法是纸塑制品最普及的一种方法。将成型后的纸制品进行干燥，以去除多余的水分。最后对干燥后的纸制品进行整形，使其表面更加光滑、平整。通常，在料浆制备的打浆过程中，还常会根据产品性能需加入适量的防潮剂或防水剂。

湿法纸浆模塑成型工艺的优点是单机产量大，工艺控制简单。缺点是纸塑产品强度相对较低，作为缓冲包装材料时易掉屑、起毛和变形，防水性能也有限。生产过程中需要用大量的水来制浆，会产生大量的造纸回流白水。由于白水中会溶解并累积浆板中带来的各种添加剂、低聚物等，使得在实际生产中需要对白水进行置换，从而产生大量的造纸废水，因此湿法纸浆模塑成型工艺对环境影响相对较大。

需解决的主要技术难题

为开发上述“无水成型法”植物纤维成型工艺。需要研究和解决的关键技术主要有以下几个方面：

（1）配料工艺

配料工艺需要研究解决的关键技术包括发湿设备的选型、纸浆含水量的控制指标、碎解工艺和设备选型、粘合剂的复配和用量指标等。

（2）双螺杆挤出工艺

挤出工艺需要研究解决的关键技术包括螺杆机的设备选型、螺杆机各段温度控制指标，螺杆挤出速率，螺杆机的口模开发、选型等

（3）成型工艺

成型工艺需要研究解决的关键技术包括成型工艺的选择、模温、模压和保压时间等关键参数指标。

期望实现的主要技术目标

成型后产品达到相应要求（纸张成型时间控制在30S内，成型表面要求光滑平整，防水8小时以上。

纸张耐破(Kpa·m2/g)Spec:>0.45;    

纸张拉力(kgf)Spec:>6.3;   

纸张压缩(kgf)Spec:>4.0;     

纸张戳穿(kgf)Spec:>3.0）

成本≤3000元/吨

处理进度