一、 ?蜂窩復(fù)合材料簡介 ?

自然界蜜蜂以其超然的智慧和辛勤的勞動(dòng)構(gòu)筑了無數(shù)形狀優(yōu)美的六邊形蜂巢。早在公元四世紀(jì)的古希臘， 數(shù)學(xué)家佩波斯就提出：蜂窩的優(yōu)美形狀，是自然界最有效勞動(dòng)的代表。他猜想，人們所見到的、截面呈六邊形的蜂窩，是蜜蜂采用最少量的蜂蠟建成的，他的這一猜想被稱為“蜂窩猜想”。而后的事實(shí)和理論均證明，蜜蜂所建造的蜂巢的確采用了最少的蜂蠟，占有最大的空間面積，而結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性為最佳。由此可見，六邊形蜂巢結(jié)構(gòu)是自然界的最佳選擇，代表了最有效勞動(dòng)的成果。 ?受自然蜂巢的啟迪，人類長期研究和分析了自然蜂窩結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，創(chuàng)造性地發(fā)明了各種蜂窩復(fù)合結(jié)構(gòu)材料及其制品，它們有的用于新材料和新產(chǎn)品的研發(fā)，有的用來改善現(xiàn)有產(chǎn)品的特性，有的用于解決結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中面臨的難題等等。 ?在應(yīng)用材料領(lǐng)域，蜂窩復(fù)合材料類似于連續(xù)排列的工字鋼結(jié)構(gòu)，以其極 佳的抗壓、抗彎特性和超輕型結(jié)構(gòu)特征而聞名于世。當(dāng)與同類型的實(shí)心材料相比時(shí)，蜂窩材料其強(qiáng)度重量比和剛性重量比在已知材料中均是最高的。蜂窩結(jié)構(gòu)板材具有許多優(yōu)越的性能：從力學(xué)角度分析，封閉的六角等邊蜂窩結(jié)構(gòu)相比其它結(jié)構(gòu)，能以最少的材料獲得最大的受力，而蜂窩結(jié)構(gòu)板受垂直于板面的載荷時(shí)，它的彎曲剛度與同材料、同厚度的實(shí)心板相差無幾，甚至更高，但其重量卻輕70-90%，而且不易變形，不易開裂和斷裂，并具有減震、隔音、隔熱和極強(qiáng)的耐候性等優(yōu)點(diǎn)。

高強(qiáng)度蜂窩紙板是近年來在歐美、日本和我國興起的一種節(jié)省資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、成本低廉的新型綠色環(huán)保包裝材料，它具有輕、強(qiáng)、剛、穩(wěn)四大優(yōu)點(diǎn)，體現(xiàn)了一種全新的包裝模式和觀念。從體積上來講，小如電子產(chǎn)品的微型馬達(dá)，大至飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)等大型機(jī)電產(chǎn)品；從重量而言，輕如幾百克的蜂窩移動(dòng)電話，大到幾噸重的汽車零部件都可以采用蜂窩紙板包裝。蜂窩紙板的應(yīng)用已經(jīng)顯示出了其它包裝材料無可比擬的巨大優(yōu)越性，而且，作為一種環(huán)保材料，它具有可自然降解，不污染環(huán)境和循環(huán)再生利用等特點(diǎn)。不僅如此，使用一噸再生蜂窩紙材料，可以替代30到50立方米的木材，極大地減少木材的使用量，保護(hù)日益減少的森林資源。正是由于蜂窩紙板的眾多優(yōu)點(diǎn)，尤其是在節(jié)約資源和環(huán)保價(jià)格上的優(yōu)勢(shì)，正日益得到世界各國政府的鼓勵(lì)和支持，在推廣和應(yīng)用上已出現(xiàn)了令人鼓舞的局面。 ?在我國，有關(guān)部門已注意到這一新興的包裝材料。1998年12月，國家經(jīng)貿(mào)委轉(zhuǎn)發(fā)了全國包裝改進(jìn)辦公室《關(guān)于加強(qiáng)全國包裝改進(jìn)工作的意見》， 文件中明確指出：“出口機(jī)電產(chǎn)品包裝材料質(zhì)量差，要加速蜂窩紙板的應(yīng)用和推廣，逐步取代部分木質(zhì)包裝?！?999年，國家經(jīng)貿(mào)委資源司綜合利用與環(huán)保處編制的《我國綠色包裝工業(yè)發(fā)展對(duì)策與規(guī)劃研究》中也明確把蜂窩紙板包裝列為推廣發(fā)展計(jì)劃，并指出：“這種新型的蜂窩紙板箱將成為我國出口貨物的理想包裝，它的推廣應(yīng)用將為我國降低商品在流通過程中的破損率、提高包裝產(chǎn)品質(zhì)量起到積極的作用?！倍鴩野l(fā)展計(jì)劃委員會(huì)2000年3月發(fā)布了《關(guān)于組織實(shí)施新材料高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)》的公告，其中明確規(guī)定了新結(jié)構(gòu)蜂窩紙板作為高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化近期工作的重點(diǎn)項(xiàng)目。2001年8月，由中國包裝總公司組織的“新型代木包裝材料”專項(xiàng)之一蜂窩紙板被列入國家重點(diǎn)技術(shù)創(chuàng)新計(jì)劃，同年，廣東省將蜂窩紙板的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用列入十五發(fā)展計(jì)劃。 近年來，由荷力勝公司推動(dòng)和引導(dǎo)的蜂窩紙板應(yīng)用開發(fā)不斷取得新的突破。1998年研發(fā)的蜂窩紙托盤得到廣大出口商的歡迎和應(yīng)用，解決了木質(zhì)包裝材料出口美國、歐盟受限的難題，目前蜂窩紙托盤正不斷擴(kuò)大市場分額，成為木質(zhì)托盤的主要替代品；2000年研發(fā)的蜂窩紙板空調(diào)包裝方案，得到海爾、格力、美的、科龍、長虹等國內(nèi)家電巨頭的青睞，已基本取代了傳統(tǒng)的EPS泡沫或木架包裝方案；隨后，長虹背投電視、液晶電視、海爾冰柜、美的洗碗機(jī)等家電產(chǎn)品陸續(xù)應(yīng)用蜂窩紙板包裝，開發(fā)和應(yīng)用蜂窩紙板包裝材料正形成燎原之勢(shì)，因此，蜂窩紙板作為一種新型的包裝材料具有良好的發(fā)展和應(yīng)用前景。

二、 蜂窩紙板的結(jié)構(gòu)特征和優(yōu)點(diǎn) ?

1. ?蜂窩紙板的結(jié)構(gòu) ?蜂窩復(fù)合紙板的結(jié)構(gòu)如下圖所示，是一種規(guī)范的蜂窩夾層結(jié)構(gòu)：由上下兩張面紙夾蜂窩紙芯粘合而成。蜂窩夾層結(jié)構(gòu)具有突出的抗壓和抗彎曲能力，其最顯著的特點(diǎn)是以最少的材料獲得最大的受力，即強(qiáng)度/重量比最大，這是蜂窩復(fù)合材料受人青睞的根本原因。 ??

2. ?蜂窩紙板的制造 ?

蜂窩紙板的制造工藝可以被分為五個(gè)部分：面紙放卷、蜂窩紙芯拉伸定型、紙芯或面紙涂膠、紙板復(fù)合成型和紙板裁切。 ?蜂窩紙板的制造既可以采用手工的方法制造，也可以采用紙板生產(chǎn)設(shè)備制造。由于手工方法生產(chǎn)效率太低，質(zhì)量無法保證，基本無法滿足現(xiàn)代工業(yè)化的生產(chǎn)需求。所以，蜂窩紙板一般都是采用蜂窩紙板生產(chǎn)設(shè)備來完成上述生產(chǎn)工藝要求。后圖為全自動(dòng)蜂窩紙板生產(chǎn)線的示意圖：?

生產(chǎn)線各單元簡介 ?本生產(chǎn)線由六個(gè)部分組成：上紙單元，蜂窩紙芯拉伸定型單元，蜂窩紙芯涂膠單元，蜂窩紙板復(fù)合單元，蜂窩紙板裁切單元和生產(chǎn)線控制單元。?

1) 上紙單元 ?原紙架為蜂窩紙板生產(chǎn)線的起始部分，由兩個(gè)獨(dú)立的原紙支架組成，每個(gè)支架可以獨(dú)立移動(dòng)以方便上紙。原紙支架裝有帶剎車裝置的氣漲軸，方便快速更換原紙。?

2) 蜂窩紙芯拉伸定型單元 ?連續(xù)未展開的蜂窩芯經(jīng)拉伸干燥機(jī)拉伸、干燥和定型。蜂窩拉伸干燥機(jī)的速度可以根據(jù)生產(chǎn)線的工作要求連續(xù)調(diào)整。 ?

3) 蜂窩紙芯涂膠單元 ?經(jīng)蜂窩芯拉伸干燥單元定型后的蜂窩芯由一臺(tái)可以上下分離的雙面的涂膠機(jī)對(duì)蜂窩芯的上下兩面精確上膠。紙芯上膠可以減少膠的使用量，并保證蜂窩紙板的粘接強(qiáng)度。?

4) 蜂窩紙板復(fù)合單元 ?作為生產(chǎn)線的核心機(jī)構(gòu)，復(fù)合單元將上下兩層面紙與定型后的蜂窩芯壓合成蜂窩紙板。根據(jù)生產(chǎn)的需要，本單元可以對(duì)紙面和蜂窩芯進(jìn)行加熱處理，以提高復(fù)合速度。?

5) 蜂窩紙板裁切單元 ?由于復(fù)合成型蜂窩板材的邊角不整齊，以及需要對(duì)蜂窩板進(jìn)行縱向分切，成型后的蜂窩紙板可以由縱向裁切機(jī)裁邊，分切成需要的尺寸；而成型蜂窩紙板的長度由一臺(tái)橫向裁切機(jī)根據(jù)設(shè)定的長度裁斷。?

6) 生產(chǎn)線控制單元 ?全自動(dòng)蜂窩紙板生產(chǎn)線的工作過程由PLC程序控制器對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程加以控制，自動(dòng)化程度高，安全可靠，一般不需要人為干預(yù)。