植物纤维材料发泡成型技术探讨
近几年，人们在经济发展的同时，更加注重新能源的开发和对环境的保护，传统的发泡塑料垃圾很难降解，容易引发白色污染问题。基于此背景下，废纸纤维、农作物秸秆等植物纤维类可以降解的发泡材料逐渐成为环保型缓冲包装材料出现在人们的视线。而植物纤维的发泡成型工艺由于植物纤维本省的一些特点，有别于传统发泡塑料的成型工艺。该类包装材料主要以淀粉和植物纤维以及添加剂通过发泡工艺制作而成，且原料来源广、价格低、制作工艺简单进而成为这几点包装行业研究和开发的重点。
传统的聚合物发泡成型工艺，一般需要经过气泡成核、气泡核的生长和气泡的稳定固化3个阶段
与一般的塑料聚合物分子结构相比，植物纤维类都是大分子结构，因此，两者在发泡过程和发泡机理等方面也存在着一定的差异。
（1）植物纤维类原料是一种通过纤维表面的氢键连接而形成的内部交联结构，纤维分子之间存在较大的空隙，不利于发泡过程中气体的保存；（2）纤维类大分子其长短和大小都不均匀；（3）杂质较多，像废纸类纤维中含有造纸过程中加入的化学药品和印刷过程中残留在纤维表面的油墨；（4）由于植物类纤维是亲水性物质，其吸湿性较大。
（1）植物纤维类原料作为发泡基体材料时，其粒径不应该过于细小。如在化学发泡过程中，若其粒径过于细小，则植物纤维和胶黏剂的缠结作用减弱，不利于气体的保存。（2）必须是在流体或熔体状态下，才能使发泡剂作为气泡核在体系内均匀分散。（3）胶黏剂是增加植物纤维类发泡材料强度方面必不可少的原料，是成型的主要条件，应谨慎选择胶黏剂。
目前，植物纤维发泡材料的发泡技术主要可分为不使用化学发泡剂的和使用化学发泡剂的2种。不使用化学发泡剂的发泡技术主要通过水蒸气进行发泡，具有优良的生物降解性外，还可以回收后重新加工。使用化学发泡剂的则是利用化学发泡剂受热产生的气体进行发泡，该法易控制，常用的发泡剂有：碳酸氢钠、偶氮二异丁氰、尿素、甲苯磺酰肼等。
a）一步法成型工艺：主要是对整体浇注发泡成型，具体是通过将植物纤维原料进行粉碎后与发泡剂以及其他助剂进行充分的混合并进行提炼，最后浇注在专用的模具当中，由于模具具有限定的形态，再通过发泡后就能对相关模型进行定型。制作体积较小、质量较轻的缓冲包装制品。
b）二步法成型工艺：将植物纤维经粉碎碾成5mm2以下的纤维状，使其和淀粉按一定的比例混合，以与淀粉混合造粒。将混合后的粒子送入挤压机，制成圆柱颗粒。在挤压机内的造粒过程中，原料受到水蒸气的作用而发泡，形成发泡颗粒。将发泡颗粒送入热压成型机的专用金属模具中，在金属模具中进行受压发泡。最后，可根据制造的不同金属模具形状，得到相应不同形状的包装材料制品。适用于制作体积较大、质量较重的缓冲包装制品。
植物纤维发泡成型方法研究在近几年取得了很大的成绩，但也存在较多问题，尤其是在发泡工艺和技术上，以下为几点展望：
1)应重点发展以水蒸气为发泡剂的发泡技术，彻底杜绝发泡材料的生产与应用给环境带来的影响。
2)应进行一系列的工艺试验研究，以确定最佳的生产工艺与方法；同时，加强植物纤维发泡生产成型技术及设备的研制，尤其是在实现满足连续化、自动化生产的要求方面应有所突破。
3)应对植物纤维发泡包装材料特性进行全面、系统的研究，以便进行针对性的改进，以提高植物纤维发泡包装制品的综合使用性能。
总的说来，在人类资源日益贫乏、环保意识日益增强的情况下，植物纤维发泡缓冲包装材料的研究是缓冲包装材料发展的大趋势。可以预见，在不久的将来，植物纤维缓冲包装材料必将取代传统的塑料缓冲包装材料。
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