新型的环保用材——蜂窝复合材料

随着我国经济的不断增长和人口的不断增加，我国的能源、木材等资源短缺的现象更加突出，环境压力日益增大。据统计，我国对木质材料的需求主要集中在建筑、家具、包装和造纸等领域。据统计：这几年来，我国的木材进口量呈上升趋势，仅次于石油、钢铁，可见木材之短缺。面对如此严峻的能源、资源和环境压力，尽可能地减少资源消耗和环境的破坏是当前主要的任务。而蜂窝复合材料的问世恰好缓解了这些问题。它是一种新型材料，它质轻、强度大、刚度高，具有缓冲、隔热和隔音等功能，被应用于建筑业、家具制造、包装和运输业，具有较高的经济价值，并可回收利用。

一、蜂窝复合材料

蜜蜂构筑的六角型蜂巢可以说是自然界的一大奇迹。它的结构比任何圆形或正方形的结构更强有力，能承担来自各方的外力。正是蜂窝这样特殊的结构，人类从中受到启发，即使纤薄的材料，只要把它做成蜂窝形状，都能承受很大的外力，而且不易变形，可以回收利用。这样不仅减少了原材料的消耗，而且还能美化环境。蜂窝复合材料是由上下两层薄板、中间夹六角型的蜂窝状纸芯、用胶粘贴而成。 

二、蜂窝复合材料的应用

由于其具有强度好、抗压、抗弯曲和超轻型结构的特性，应用领域越来越广。蜂窝复合材料主要用于环保包装、轻质建材、家具车船制造等行业。自从它诞生起，就以它独特的结构服务于人类，并占据了一个重要的位置。

1、在家具制造方面的应用

蜂窝复合板材可以使用于各种家具板材，替代木材使用。传统的家具都是用木材制作的，这样无疑会消耗巨大的木材资源，导致资源日益减少，而以蜂窝纸芯为基础的蜂窝结构板的基础材料，在两面复合传统的木质面层，从而减少木质材料的使用量。另外蜂窝纸芯也可用于房门的填充。显然，在家具制造行业使用蜂窝复合材料大大减少了木质的消耗，而且蜂窝复合板材具有重量轻，不易变形等优点，是替代木材的选择。 

2、 在产品包装上的应用

A、缓冲衬垫

蜂窝复合板材具有良好的缓冲性能，可替代EPS发泡作为衬垫 、隔离板、角垫，还可模切成型给器件作定位。

B、纸托盘

蜂窝复合板材具有良好的平面抗压性能，因而可******用于托盘中的上下铺板，也可用作托盘纵梁和垫块。纸托盘是我国出口产品转运，储存须用的产品，是取代木托盘，降低托盘成本的替代品。 

C、包装箱

可像瓦楞纸箱加工成纸箱。由于蜂窝复合板材厚于瓦楞板，弯曲、装订困难，采用分体结构用纸护角组合成箱，用于各种外包装。现已大量应用于电动车、滑板车、油烟机、工业品包装、彩电、冰箱、空调、家电包装、电子产品、机械、电动工具、轴承等重包装。

三、蜂窝复合材料的前景

这几年来随着木材的短缺、其价格直线上升，蜂窝材料也日益受到******有关部门的重视和扶持 ，成为近几年来在高新******方面的投资热点，其优势体现在以下几点：

1、蜂窝复合材料是绿色包装材料，节约了木材，美化了环境，更重要的是打破美、加、欧盟等对我国贸易出口包装所设置的障碍。

2、木材的进口量日益增大，价格不断上涨，木材包装不再是低成本，改用蜂窝复合材料势在必行。蜂窝板材价格较低、符合价格规律。

3、蜂窝复合材料是保护环境和可持续发展的需要。而现在的一些EPS缓冲材料已经严重影响了环境，蜂窝板材可以回收再利用，是替代EPS的选择。

       蜂窝纸板优势

蜂窝纸板以质轻、价廉、强度高、可回收等特性深受市场欢迎，特别是荷兰、美国、日本等发达******和地区，已成为具有节省资源、保护环境的一种新型绿色包装。 蜂窝纸板包装箱是出口商品的理想包装。它的推广应用，一方面可降低商品在流通过程中的破损率；另一方面，取代木箱，利于环保。

特点

(1)质轻、用料少、成本低。蜂窝夹层结构与其他各种板材结构相比，具有******的强度/质量比，因而其制成品的性能/价格比好，这是蜂窝纸板成功的关键。

(2)高强度，表面平整，不易变形。蜂窝夹层结构近似各向同性，结构稳定性好，不易变形，其突出的抗压能力和抗弯能力是箱式包装材料需要的重要的特性。

(3)抗冲击性、缓冲性好。蜂窝纸板由柔性的纸芯和面纸做成，具有较好的韧性和回弹性，独特的蜂窝夹芯结构提供了优异的缓冲性能，在所有的缓冲材料中具有更高的单位体积能量吸收值，高厚度的蜂窝纸板可替代现己大量使用的EPS塑料泡沫缓冲垫。

(4)吸声、隔热。蜂窝夹层结构内部为封闭的小室，其中充满空气，因此具有很好的隔声保温性能。

(5)无污染，符合现代环保潮流。蜂窝纸板全部由可循环再生的纸材制作，使用后可以回收再利用。

性能比较

将面纸、芯纸相同，用纸量相同，芯层与面纸之间粘合的胶也相同的瓦楞纸板和蜂窝纸板做性能测试，测试数据如表1所示。

由数据规定的化：

(1)蜂窝纸板的平压强度远高于瓦楞纸板，而且在耗材量一定的情况下，蜂窝纸板的平压强度随着孔径的增大而减少。

(2)蜂窝纸板的侧压强度随着孔径的增大而减少；瓦楞纸板的侧压强度远高于蜂窝纸板，而横向的侧压强度则低于蜂窝纸板。

(3)蜂窝纸板的弯曲强度高于瓦楞纸板，其弯曲强度随着孔径的增大而增大。

(4)瓦楞纸板的剥离强度高于蜂窝纸板；蜂窝纸板的剥离强度随着孔径的减少而有所增加。

(5)蜂窝纸板和瓦楞纸板两者的戳穿强度基本没有很大的差距。

由以上分析可以看出，瓦楞纸板和蜂窝纸板发展到今天，一个已到极限，一个步履艰难，所以须开发新的天地。如果将瓦楞纸板和蜂窝纸板联用，可以发挥瓦楞纸板和蜂窝纸板的优势，其复合纸板的侧压强度和平压强度均可以提高。另外，在制作包装箱时，若以瓦楞纸箱作为箱体，箱内上下四壁用蜂窝纸板做衬垫，可以提高包装箱的防震、抗压、保温、抗戳穿能力和承载能力。因此，现阶段瓦楞纸板和蜂窝纸板不能互相成为竞争对手，而应在生产和应用上成为合作的伙伴。

瓦楞纸板和蜂窝纸板都有各自的优势。概括起来，瓦楞纸板的优势在于：实力强大，产品成熟，人才雄厚，但是企业生产过剩，迫切需要开发新的市场。蜂窝纸板的优势在于：市场大，产品新，效益好，但企业规模不大，发展不快，困难不少，希望得到瓦楞纸板行业的大力支持。故二者应该结合起来，优势互补，共同发展，这是科学发展的必然趋势。