本发明涉及一种纸浆模塑材料，更具体地说，涉及一种超轻纸浆模塑材料及其制备方法。
背景技术：
纸浆模塑材料是一种立体造纸技术。它以商品原浆为原料，在纸浆模塑机中经过特定形状的磨具塑造成型为一定形状的纸材料。纸浆模塑材料是近几年迅猛发展的新型包装材料，是各种塑料材料包装材料的潜在替代品。
现有的纸浆模塑材料一般是以一次纤维(竹浆、甘蔗浆、木浆)或二次纤维(废纸浆)为主要原料，并用特殊的模具使纤维脱水成型，再经干燥和整型而得到的一种包装材料。具体工艺可以参考文献《纸浆模塑制品的研究现状和发展趋势》，文献中对于纸浆模塑产品使用的原料和工艺路线及未来发展趋势有简要的说明。纸浆模塑材料具有原料来源丰富、廉价易得，生产过程无污染，成本低、可回收、易降解等优点；具有一定的刚性、强度和透气性；能可起到抗震、缓冲、定位，抗压、防静电等作用。因而，纸浆模塑材料在电子产品、日化用品、生鲜等的包装领域具有广阔的应用前景。可以用于新鲜水果，食品，家具和其它产品的缓存衬垫和包装，同时也可用于非包装用途的器皿，如花盆等。
现在常用的纸浆模塑材料的缺点是其质量相对重(密度大)、承载能力不足、结构强度与缓冲性能不及发泡塑料。厂家一般会通过增加纸浆模塑材料的厚度来提高纸浆模塑材料的挺度，从而增强其承载能力，现有的纸浆模塑材料最低厚度在0.6mm左右，最高厚度可以达到1.5-2.0mm左右，其通常的厚度在0.8-1.0mm左右。纸浆模塑厂家在提高纸浆模塑材料的厚度时，主要通过增加浆料的用量来实现，这种增加厚度的方式的缺点是增加材料的成本，同时制造难度也会提高。
现有纸浆模塑材料由于其缓存性能和结构强度不及发泡塑料，导致其虽然已经用于很多产品的缓存包装，但由于缓存效果不佳，在手机，手表，耳机等精密设备的缓存材料包装使用上受到限制，更还无法满足大型家电产品，如电视，电脑和显像管等电子产品包装的需要。因此，需要提高纸浆模塑产品的强度和缓存性能。
技术实现要素：
针对现有的纸浆模塑材料存在的缺点，本发明一方面的目的是提供一种超轻纸浆模塑材料，该超轻纸浆模塑材料具有密度小、回弹性好等优点，可代替现有的发泡塑料。
为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案如下：
一种超轻纸浆模塑材料，按重量计，用于制备所述超轻纸浆模塑材料的原料包括以下组分：
优选地，上述可膨胀微球的表面带有阴离子基团。
优选地，上述阴离子基团选自羧酸根离子、磺酸根离子、磷酸根离子或羟根离子。
优选地，上述可膨胀微球由聚合物壳体与其内部的发泡剂构成，该聚合物壳体为丙烯酸酯类聚合物构成的单层或多层结构。
优选地，上述发泡剂选自乙烷、丙烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷中的一种或几种。
优选地，上述竹浆纤维平均长度为约1.5-2mm，长宽比为约150-200，细胞壁厚为约5lm。
优选地，上述甘蔗浆纤维平均长度为约1-2mm，宽度为约14-28微米，纤维长宽比为约60-80。
优选地，上述木浆选自长度为约2-3mm的针叶木长纤维。
优选地，上述合成纤维选自玻璃纤维，醋酸纤维，锦纶纤维，粘胶纤维和涤纶纤维中的一种或多种。
优选地，上述施胶剂选自阴离子分散松香、阳离子分散松香、烷基烯酮二聚体(akd)和烯基琥珀酸酐(asa)中的一种或多种的混合物。
优选地，上述消泡剂选自聚醚改性硅类、聚醚类、非硅酮聚合物类、改性的聚甲基硅氧烷类和有机硅类的一种或多种的混合物。
优选地，上述湿强剂选自脲醛树脂，三聚氰胺甲醛树脂，pae树脂，双醛淀粉，乙二醛-丙烯接枝共聚物，戊二醛和聚乙烯亚胺中的一种或多种的混合物。
优选地，上述驻留剂选自阳离子聚丙烯酰胺，阴离子聚丙烯酰胺，两性聚丙烯酰胺，聚乙烯亚胺和阳离子淀粉中的一种或多种的混合物。
优选地，上述增强剂选自变性淀粉，聚丙烯酰胺及其衍生物、天然树胶、壳聚糖和醛基化纤维素中的一种或多种的混合物。
优选地，上述变性淀粉选自非离子淀粉、氧化淀粉、两性淀粉和羧甲基淀粉中的一种或多种的混合物。
优选地，上述聚丙烯酰胺选自非离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺和阴离子聚丙烯酰胺中的一种或多种的混合物。
优选地，上述天然树胶选自豆胶和瓜尔豆胶中的一种或两种的混合物。
优选地，上述填料选自滑石粉，碳酸钙，高岭土和二氧化钛中的一种或多种的混合物。
本发明另一方面的目的是提供上述超轻纸浆模塑材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
(1)将竹浆纤维、甘蔗浆纤维、木浆纤维加入水中，配置成总纤维质量浓度为2～8％的悬浮液，进行散浆10～30min；
(2)向散浆后的悬浮液中加入合成纤维，依次进行疏解和磨浆，使得混合纤维的游离度在400-500ml；
(3)依次加入施胶剂的水稀释液、湿强剂的水稀释液，增强剂的水稀释液，可膨胀微球的水稀释液，填料的水稀释液，驻留剂的水稀释液，消泡剂，其中每种组分加入后混合5～40min，再加入下一个组分。
(4)将步骤(3)的浆料用水稀释成质量浓度为3～5‰的浆液，利用成型机成型即得超轻纸浆模塑材料，
其中所述成型机的上下模具温度为100～200℃，热压时间为100～200s。
本发明再一方面的目的是提供可膨胀微球在制备超轻纸浆模塑材料中的用途。
本发明的纸浆模塑材料以竹浆纤维，甘蔗浆纤维，木浆纤维为主要原料，其中竹浆纤维和木浆纤维作为纸浆模塑产品中的长纤维形态，提供纸浆模塑产品的骨架结构。甘蔗浆纤维作为纸浆模塑产品中的短纤维形态，用于填充在竹浆纤维和木浆竹浆纤维中，这样，作为短纤维的甘蔗浆纤维和作为长纤维的木浆纤维、竹浆纤维相互结合，形成致密的纤维网络结构。甘蔗浆纤维填充整个骨架结构，进一步增加骨架结构的物理强度，包括抗张力、抗撕裂、层间结合强度、挺度等，同时由于甘蔗浆纤维中含有大量的半纤维素，在受热的情况下，会发生表面塑化，特别有助于于立体包装产品挺度的提升。另外，甘蔗浆纤维对于纸浆模塑产品的湿强度影响尤为明显。再者，当作为短纤维的甘蔗浆纤维增多时，吸附成型过程中纸浆模塑材料更加均匀，更利于脱模时纸浆模塑材料与模具的分离，减少转移过程中纸浆模塑材料的拉裂等表观缺陷。
本发明的纸浆模塑材料中所用的可膨胀微球是超轻填料，其充分膨胀后的密度可仅为0.02g/cm3，密度极低。由于可膨胀微球作为超轻填料的特性，将其添加到纸浆模塑材料中，经过充分的膨胀以后，在纸浆纤维中形成均匀的空心发泡球，这样，在纤维用量不做调整的前提下，明显的增大纸浆模塑材料的体积，降低其密度并提升其挺度；在模具间隙固定的情况下，可以明显的增大材料的厚度。同时由于可膨胀微球具有优异的回弹性，可以提升纸浆模塑材料的缓存性，改善现有的纸浆模塑材料由于缓存性不足导致的使用受限问题。尤其是表面改性的可膨胀微球，即，在可膨胀微球表面引入阴离子基团，利用阴离子基团增加可膨胀微球与纤维混合的均匀程度，提升可膨胀微球在体系中的留着率。这样，可膨胀微球经过发泡以后所形成的泡孔为均匀的闭孔结构，不会窜孔，而且气泡尺寸均一、分布规则，富有弹性。进一步赋予纸浆模塑材料优异的缓存性能。
与现有技术相比，本发明的纸浆模塑材料具备如下有益效果：
本发明的超轻纸浆模塑材料由于使用可膨胀微球作为超轻填料，具有密度小，挺度大、回弹好、缓存性能好的优点，可用做精密仪器设备的包装材料。
本发明的超轻纸浆模塑材料通过使用各种功能助剂和可膨胀微球，在降低材料密度，提升材料厚度和缓存性能的同时，材料的各项物理指标基本与原纸浆模塑材料基本一致。即，在不改变纸浆模塑材料原有物理指标的情况下，降低了纸浆模塑材料的密度并提升了其缓存性能。
具体实施方式
本发明的描述中，用作可膨胀微球的发泡剂包括但不局限于乙烷、丙烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷中的一种或几种。在本发明的一个优选实施例中，可膨胀微球的粒径为7-30微米，最大发泡倍率为5-10倍，发泡后微球尺寸为40-80微米，发泡温度为100-160℃。
本发明的描述中，竹浆纤维是本领域常用的竹浆纤维。例如，重庆理文竹浆，贵州赤天化竹浆，永丰竹浆，华劲竹浆，金荣竹浆。
本发明的描述中，甘蔗浆纤维是本领域常用的甘蔗浆纤维。例如，泰国地球甘蔗浆，广西贵糖甘蔗浆，云南南华甘蔗浆，广西博冠甘蔗浆。
本发明的描述中，针叶木长纤维是本领域常用的针叶木长纤维。例如，银星针叶木长纤维，乌针针叶木长纤维，月亮针叶木长纤维，凯利浦针叶木长纤维，北木针叶木长纤维。
本发明的描述中，合成纤维包括但不局限于玻璃纤维，醋酸纤维，锦纶纤维，粘胶纤维和涤纶纤维。该合成纤维在纸浆模塑材料中起的作用是通过引入长纤维，提高成型产品的耐折性，支撑性。
本发明的描述中，施胶剂包括但不局限于阴离子分散松香、阳离子分散松香、烷基烯酮二聚体(akd)和烯基琥珀酸酐(asa)。该施胶剂在纸浆模塑材料中起的作用是作为浆内施教剂，提高成型产品的防水性、湿强度；增加脱模，防止粘模。
本发明的描述中，消泡剂包括但不局限于有机硅类、聚醚类、聚醚改性类、磷酸三丁酯类、矿物油类、非硅酮聚合物类。该消泡剂在纸浆模塑材料中起的作用是在制浆过程中消除体系中的泡沫，提高成型产品的匀度，降低由于气泡导致的产品表观纸病和产品缺料问题
本发明的描述中，湿强剂包括但不局限于脲醛树脂，三聚氰胺甲醛树脂，pae树脂，双醛淀粉，乙二醛-丙烯接枝共聚物，戊二醛和聚乙烯亚胺。该湿强剂在纸浆模塑材料中起的作用是提高成品的湿强度，降低产品在转移过程中的拉裂，容易变形的纸病。
本发明的描述中，驻留剂包括但不局限于阳离子聚丙烯酰胺，阴离子聚丙烯酰胺，两性聚丙烯酰胺，聚乙烯亚胺和阳离子淀粉。该驻留剂在纸浆模塑材料中起的作用是提高细小纤维的留着，增加成品的物理强度；提高可膨胀微球的留着效率。
本发明的描述中，增强剂包括但不局限于变性淀粉，聚丙烯酰胺及其衍生物、天然树胶、壳聚糖和醛基化纤维素。该增强剂在纸浆模塑材料中起的作用是提成高成品的干强度。
本发明的描述中，变性淀粉包括但不局限于非离子淀粉、氧化淀粉、两性淀粉和羧甲基淀粉。
本发明的描述中，聚丙烯酰胺包括但不局限于非离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺和阴离子聚丙烯酰胺。
本发明的描述中，天然树胶包括但不局限于豆胶和瓜尔豆胶。
本发明的描述中，填料包括但不局限于滑石粉，碳酸钙，高岭土和二氧化钛中的一种或多种的混合物。该填料在纸浆模塑材料中起的作用是提高产品的硬度和挺度。
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
下列实施例中提到的运研材料科技(上海)有限公司(简称“运研科技有限公司”)ricc100we可膨胀微球的结构为核壳结构，外壳为丙烯晴，偏氯乙烯，甲基丙烯晴共聚而成，内部包括液态的异戊烷。tstart为90-100℃，tmax为140-150℃，最小密度低于dmin＜12kg/m3，微球的球体最高可以增大为原来球体体积的60倍左右。
下列实施例中提到的运研材料科技(上海)有限公司(简称“运研科技有限公司”)ricc100wet可膨胀微球的结构为核壳结构，外壳为丙烯晴，偏氯乙烯，甲基丙烯晴共聚而成，内部包括液态的异戊烷。tstart为90-100℃，tmax为145-155℃，最小密度低于dmin＜12kg/m3，微球的球体最高可以增大为原来球体体积的60倍左右。与上述运研科技有限公司ricc100we可膨胀微球相比，区别在于表面通过丙烯酸单体包覆处理，该可膨胀微球的表面具有较多的羧酸根阴离子基团。
实施例1
本实施例的超轻纸浆模塑材料的组分及其用量见表1。本实施例所用可膨胀微球为运研科技有限公司ricc100we产品。
该超轻纸浆模塑材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将20重量份的竹浆纤维(重庆理文竹浆纤维，纤维平均长度为1.5-2.0mm)，20重量份的木浆纤维(银星针叶木长纤维，纤维平均长度为2-3mm)，50重量份的甘蔗浆纤维(泰国地球牌甘蔗浆，纤维平均长度为1.5-1.9mm)投入散浆机中，加水配制成上述三种纤维总质量浓度为5％的悬浮液，开启散浆机(散浆机功率为55kw)，散浆15min，散浆后浆料转入散浆后储存桶备用；
(2)向步骤(1)的浆料中加入10重量份的玻璃纤维(泰安市嘉程纤维有限公司12mm短切玻纤)，散浆3min，利用疏解机进行疏解，利用磨浆机进行研磨(调节磨浆机进刀刻度，磨浆电流控制在80-90a)使得整体浆料的游离度在控制在440-500ml，将磨浆处理后的浆料转入磨浆后浓浆桶备用；
(3)向步骤(2)的浆料中加入2重量份稀释50倍的施胶剂(泰安市亿奎化工有限公司，yk-16-06，烯酮二聚体和阳离子淀粉的混合物)，60r/min混合桶中混合15min备用；
(4)向步骤(3)的浆料中加入3重量份稀释50倍的湿强剂(杭州杭化哈利玛化工有限公司，ws-125c，聚酰胺聚胺表氯醇树脂pae)，60r/min混合桶中混合10min后备用；
(5)向步骤(4)的浆料中加入1重量份稀释50倍的增强剂(杭州杭化哈利玛化工有限公司，pcl-3200，两性聚丙烯酰胺增强剂)，60r/min混合桶中混合10min后备用；
(6)将1重量份可膨胀微球，加水配置成质量浓度为1％的悬浮液，混合均匀后缓慢加入步骤(5)的浆料中，60r/min混合桶中混合30min后备用；
(7)将5重量份的填料滑石粉(丹东天赐阻燃材料科技有限公司，t-2)加水配置成浓度为10％的悬浮液，加入步骤(6)的浆料中，60r/min混合桶中混合20min后备用；
(8)在步骤(7)的浆料中加入0.1重量份质量浓度为0.1％的驻留剂溶液(青州金昊工贸有限公司，jh-8502，阳离子聚丙烯酰胺，分子量300-800万，离子度20-40)，60r/min混合桶中混合15min后备用；
(9)将步骤(8)的浆料中加入0.2重量份消泡剂(东莞市德丰消泡剂有限公司，df-1250,有机硅类型)，混合10min后备用；
(10)将步骤(9)的浆料稀释成质量浓度为3‰的浆料，利用成型机成型，经过吸浆，成型，干燥制成超轻纸浆模塑材料，成型过程中成型机的热压模具的上、下模具温度分别为160/155℃，热压时间为140s。
实施例2
本实施例的超轻纸浆模塑材料的组分及其用量见表1。本实施例所用可膨胀微球为运研科技有限公司ricc100we产品。
该超轻纸浆模塑材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将15重量份的竹浆纤维(贵州赤天化竹浆纤维，纤维平均长度为1.5-2.0mm)，30重量份的木浆纤维(银星针叶木长纤维，纤维平均长度为2-3mm)，50重量份的甘蔗浆纤维(泰国地球牌甘蔗浆，纤维平均长度为1.5-1.9mm)投入散浆机中，加水配制成上述三种纤维总质量浓度为5％的悬浮液，开启散浆机(散浆机功率为55kw，)，散浆20min，散浆后浆料转入散浆后储存桶备用；
(2)向步骤(1)的浆料中加入5重量份的粘胶纤维(纤维的平均长度为20mm)，散浆5min，利用疏解机进行疏解，利用磨浆机进行研磨(调节磨浆机进刀刻度，磨浆电流控制在80-90a)使得整体浆料的游离度在控制在440-500ml，将磨浆处理后的浆料转入磨浆后浓浆桶备用；
(3)向步骤(2)的浆料中加入2重量份稀释50倍的施胶剂(荒川化学株式会社，sizepinee-50，阴离子分散松香胶)，60r/min混合桶中混合15min备用；
(4)向步骤(3)的浆料中加入3重量份稀释50倍的湿强剂(武汉普洛夫生物科技有限公司，plf032，聚乙烯亚胺湿强树脂)，60r/min混合桶中混合10min后备用；
(5)向步骤(4)的浆料中加入2重量份稀释50倍的增强剂(泰安市金山变性淀粉有限公司，cp-1，阳离子淀粉，取代度为0.025-0.035)，60r/min混合桶中混合20min后备用；
(6)将2重量份可膨胀微球，加水配置成浓度为1％的悬浮液，混合均匀后缓慢加入步骤(5)的浆料中，60r/min混合桶中混合40min后备用；
(7)将8重量份的填料滑石粉(丹东天赐阻燃材料科技有限公司，t-2)加水配置成质量浓度为10％的悬浮液，加入步骤(6)的浆料中，60r/min混合桶中混合25min后备用；
(8)在步骤(7)的浆料中加入0.3重量份质量浓度为0.1％的驻留剂溶液(青州金昊工贸有限公司，jh-8502，阳离子聚丙烯酰胺，分子量300-800万，离子度20-40)，60r/min混合桶中混合15min后备用；
(9)将步骤(8)的浆料中加入0.3重量份消泡剂(杭州杭化哈利玛化工有限公司，df-1,聚醚类型)，混合10min后备用；
(10)将步骤(9)的浆料稀释成质量浓度为3‰的浆料，利用成型机成型，经过吸浆，成型，干燥制成超轻纸浆模塑材料，成型过程中成型机的热压模具的上、下模具温度分别为160/155℃，热压时间为140s。
实施例3
本实施例的超轻纸浆模塑材料的组分及其用量见表1。本实施例所用可膨胀微球为运研科技有限公司ricc100wet改性产品，是通过对于ricc100we微球表面使用3-氯-2-羟丙基磺酸钠做改性处理，增加其表面的阴离子带电基团，利于和带正电荷的驻留剂结合，从而利于和带负电荷的纤维结合，提高微球的留着效率。
该超轻纸浆模塑材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将15重量份的竹浆纤维(贵州赤天化竹浆纤维，纤维平均长度为1.5-2.0mm)，30重量份的木浆纤维(银星针叶木长纤维，纤维平均长度为2-3mm)，50重量份的甘蔗浆纤维(泰国地球牌甘蔗浆，纤维平均长度为1.5-1.9mm)投入散浆机中，加水配制成上述三种纤维总质量浓度为5％的悬浮液，开启散浆机(散浆机功率为55kw，)，散浆20min，散浆后浆料转入散浆后储存桶备用；
(2)向步骤(1)的浆料中加入5重量份的粘胶纤维(纤维的平均长度为20mm)，散浆5min，利用疏解机进行疏解，利用磨浆机进行研磨(调节磨浆机进刀刻度，磨浆电流控制在80-90a)使得整体浆料的游离度在控制在440-500ml，将磨浆处理后的浆料转入磨浆后浓浆桶备用；
(3)向步骤(2)的浆料中加入2重量份稀释50倍的施胶剂(荒川化学株式会社，sizepinee-50，阴离子分散松香胶)，60r/min混合桶中混合15min备用；
(4)向步骤(3)的浆料中加入3重量份稀释50倍的湿强剂(武汉普洛夫生物科技有限公司，plf032，聚乙烯亚胺湿强树脂)，60r/min混合桶中混合10min后备用；
(5)向步骤(4)的浆料中加入2重量份稀释50倍的增强剂(泰安市金山变性淀粉有限公司，cp-1，阳离子淀粉，取代度为0.025-0.035)，60r/min混合桶中混合20min后备用；
(6)将2重量份可膨胀微球，加水配置成质量浓度为1％的悬浮液，混合均匀后缓慢加入步骤(5)的浆料中，60r/min混合桶中混合40min后备用；
(7)将8重量份的填料滑石粉(丹东天赐阻燃材料科技有限公司，t-2)加水配置成质量浓度为10％的悬浮液，加入步骤(6)的浆料中，60r/min混合桶中混合25min后备用；
(8)在步骤(7)的浆料中加入0.3重量份质量浓度为0.1％的驻留剂溶液(青州金昊工贸有限公司，jh-8502，阳离子聚丙烯酰胺，分子量300-800万，离子度20-40)，60r/min混合桶中混合15min后备用；
(9)将步骤(8)的浆料中加入0.3重量份消泡剂(杭州杭化哈利玛化工有限公司，df-1,聚醚类型)，混合10min后备用；
(10)将步骤(9)的浆料稀释成质量浓度为3‰的浆料，利用成型机成型，经过吸浆，成型，干燥制成超轻纸浆模塑材料，成型过程中成型机的热压模具的上、下模具温度分别为160/155℃，热压时间为140s。
实施例4
本实施例的超轻纸浆模塑材料的组分及其用量见表1。本实施例所用可膨胀微球为运研科技有限公司ricc100we产品。
该超轻纸浆模塑材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将25重量份的竹浆纤维(重庆理文竹浆纤维，纤维平均长度为1.5-2.0mm)，20重量份的木浆纤维(银星针叶木长纤维，纤维平均长度为2-3mm)，45重量份的甘蔗浆纤维(广西贵糖牌甘蔗浆，纤维平均长度为1.3-1.7mm)投入散浆机中，加水配制成上述三种纤维总质量浓度为5％的悬浮液，开启散浆机(散浆机功率为55kw，)，散浆30min，散浆后浆料转入散浆后储存桶备用；
(2)向步骤(1)的浆料中加入10重量份的涤纶纤维(涤纶纤维的平均长度为19mm)，散浆10min，利用疏解机进行疏解，利用磨浆机进行研磨(调节磨浆机进刀刻度，磨浆电流控制在80-90a)使得整体浆料的游离度在控制在440-500ml，将磨浆处理后的浆料转入磨浆后浓浆桶备用；
(3)向步骤(2)的浆料中加入2.5重量份稀释50倍的施胶剂(荒川化学株式会社，sizepinek-903-20，烯酮二聚体和阳离子淀粉)，60r/min混合桶中混合20min备用；
(4)向步骤(3)的浆料中加入2重量份稀释50倍的湿强剂(峰泰环保科技(山东)有限公司，ft-688，聚酰胺聚胺表氯醇树脂)，60r/min混合桶中混合20min后备用；
(5)向步骤(4)的浆料中加入2重量份稀释50倍的增强剂(杭州杭化哈利玛化工有限公司，pcl-3200，两性聚丙烯酰胺)，60r/min混合桶中混合15min后备用；
(6)将2.5重量份可膨胀微球，加水配置成质量浓度为1％的悬浮液，混合均匀后缓慢加入步骤(5)的浆料中，60r/min混合桶中混合35min后备用；
(7)将7重量份的填料(丹东天赐阻燃材料科技有限公司，t-2，滑石粉)加水配置成质量浓度为10％的悬浮液，加入步骤(6)的浆料中，60r/min混合桶中混合30min后备用；
(8)在步骤(7)的浆料中加入0.25重量份质量浓度为0.1％的驻留剂溶液(青州金昊工贸有限公司，jh-8502，阳离子聚丙烯酰胺，分子量300-800万，离子度20-40)，60r/min混合桶中混合25min后备用；
(9)将步骤(8)的浆料中加入0.3重量份消泡剂(东莞市德丰消泡剂有限公司，df-1336,改性聚醚类型)，混合15min后备用；
(10)将步骤(9)的浆料稀释成质量浓度为3‰的浆料，利用成型机成型，经过吸浆，成型，干燥制成超轻纸浆模塑材料，成型过程中成型机的热压模具的上、下模具温度分别为160/160℃，热压时间为80s。
实施例5
本实施例的超轻纸浆模塑材料的组分及其用量见表1。本实施例所用可膨胀微球为运研科技有限公司ricc100we产品。
该超轻纸浆模塑材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将30重量份的竹浆纤维(重庆理文竹浆纤维，纤维平均长度为1.5-2.0mm)，35重量份的木浆纤维(俄罗斯乌针针叶木长纤维，纤维平均长度为2.5-3.5mm)，30重量份的甘蔗浆纤维(泰国地球牌甘蔗浆，纤维平均长度为1.5-1.9mm)投入散浆机中，加水配制成上述三种纤维总质量浓度为5％的悬浮液，开启散浆机(散浆机功率为55kw，)，散浆30min，散浆后浆料转入散浆后储存桶备用；
(2)向步骤(1)的浆料中加入5重量份的涤纶纤维(玻璃纤维的平均长度为3mm)，散浆5min，利用疏解机进行疏解，利用磨浆机进行研磨(调节磨浆机进刀刻度，磨浆电流控制在80-90a)使得整体浆料的游离度在控制在440-500ml，将磨浆处理后的浆料转入磨浆后浓浆桶备用；
(3)向步骤(2)的浆料中加入1.5重量份稀释50倍的施胶剂(荒川化学株式会社，sizepinec-500，阳离子分散松香胶)，60r/min混合桶中混合25min备用；
(4)向步骤(3)的浆料中加入2重量份稀释50倍的湿强剂(杭州杭化哈利玛化工有限公司，ws-125c，聚酰胺聚胺表氯醇树脂)，60r/min混合桶中混合15min后备用；
(5)向步骤(4)的浆料中加入1.5重量份稀释50倍的增强剂(杭州杭化哈利玛化工有限公司，pcl-3200，两性聚丙烯酰胺)，60r/min混合桶中混合20min后备用；
(6)将3重量份可膨胀微球，加水配置成质量浓度为1％的悬浮液，混合均匀后缓慢加入步骤(5)的浆料中，60r/min混合桶中混合25min后备用；
(7)将6重量份的填料(丹东天赐阻燃材料科技有限公司，t-2，滑石粉)加水配置成质量浓度为10％的悬浮液，加入步骤(6)的浆料中，60r/min混合桶中混合30min后备用；
(8)在步骤(7)的浆料中加入0.20重量份质量浓度为0.1％的驻留剂溶液(青州金昊工贸有限公司，jh-8502，阳离子聚丙烯酰胺，分子量300-800万，离子度20-40)，60r/min混合桶中混合20min后备用；
(9)将步骤(8)的浆料中加入0.1重量份消泡剂(东莞市德丰消泡剂有限公司，df-1250,有机硅类型)，混合15min后备用；
(10)将步骤(9)的浆料稀释成质量浓度为3‰的浆料，利用成型机成型，经过吸浆，成型，干燥制成超轻纸浆模塑材料，成型过程中成型机的热压模具的上下模具温度为155/150℃，热压时间为100s。
对比例1
本对比例的超轻纸浆模塑材料的组分及其用量见表1。
该超轻纸浆模塑材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将30重量份的竹浆纤维(重庆理文竹浆纤维，纤维平均长度为1.5-2.0mm)，35重量份的木浆纤维(俄罗斯乌针针叶木长纤维，纤维平均长度为2.5-3.5mm)，30重量份的甘蔗浆纤维(泰国地球牌甘蔗浆，纤维平均长度为1.5-1.9mm)投入散浆机中，加水配制成上述三种纤维总质量浓度为5％的悬浮液，开启散浆机(散浆机功率为55kw，)，散浆30min，散浆后浆料转入散浆后储存桶备用；
(2)向步骤(1)的浆料中加入5重量份的涤纶纤维(玻璃纤维的平均长度为3mm)，散浆5min，利用疏解机进行疏解，利用磨浆机进行研磨(调节磨浆机进刀刻度，磨浆电流控制在80-90a)使得整体浆料的游离度在控制在440-500ml，将磨浆处理后的浆料转入磨浆后浓浆桶备用；
(3)向步骤(2)的浆料中加入1.5重量份稀释50倍的施胶剂(荒川化学株式会社，sizepinec-500，阳离子分散松香胶)，60r/min混合桶中混合25min备用；
(4)向步骤(3)的浆料中加入2重量份稀释50倍的湿强剂(杭州杭化哈利玛化工有限公司，ws-125c，聚酰胺聚胺表氯醇树脂)，60r/min混合桶中混合15min后备用；
(5)向步骤(4)的浆料中加入1.5重量份稀释50倍的增强剂(杭州杭化哈利玛化工有限公司，pcl-3200，两性聚丙烯酰胺)，60r/min混合桶中混合20min后备用；
(6)将6重量份的填料(丹东天赐阻燃材料科技有限公司，t-2，滑石粉)加水配置成质量浓度为10％的悬浮液，加入步骤(5)的浆料中，60r/min混合桶中混合30min后备用；
(7)在步骤(6)的浆料中加入0.20重量份质量浓度为0.1％的驻留剂溶液(青州金昊工贸有限公司，jh-8502，阳离子聚丙烯酰胺，分子量300-800万，离子度20-40)，60r/min混合桶中混合20min后备用；
(8)将步骤(7)的浆料中加入0.1重量份消泡剂(东莞市德丰消泡剂有限公司，df-1250,有机硅类型)，混合15min后备用；
(9)将步骤(8)的浆料稀释成质量浓度为3‰的浆料，利用成型机成型，经过吸浆，成型，干燥制成超轻纸浆模塑材料，成型过程中成型机的热压模具的上下模具温度为155/150℃，热压时间为100s。
表1.实施例1-5和对比例1的组分及其用量(重量份)。
性能检测
对实施例1-5和对比例1的制备的材料的厚度(依据gb/t451.3-2002纸和纸板厚度的测定标准执行)，定量(依据gb/t451.2-2002纸和纸板定量测定标准执行)，抗张强度(依据gb/t12914纸和纸板抗张强度的测定-恒速拉伸法执行)，耐破强度(依据iso2759纸板耐破度的测定法执行)，挺度(依据gb2679-3纸板挺度的测定法执行)，层间结合力(依据gb/t26203-2010纸和纸板内结合强度的测定)进行了测试。详细数据见表2。
克重为单个产品的重量。
定量为产品单位面积的重量。
表2.实施例1-5和对比例1的材料的性能测试数据
表2中实施例5与对比例1的材料的性能测试数据对比说明在克重基本相同的情况下，可膨胀微球对于纸浆模塑材料的厚度有明显的提升，厚度提升了13.9％(实施例5和对比例1的组分除了可膨胀微球以外，其他成分一样，实施例5与对比例1相比，前者的厚度提升了13.9％)，其他各项物理指标(例如，耐破度、撕裂强度层间结合力)略有下降，但是不影响后续的使用。
实施例1-5和对比例1的对比说明在克重基本相同的情况下，本发明的纸浆模塑材料的密度最大下降了约18％、厚度最大提升了21％，挺度最大可以提升26％，耐破强度下降了4.4％，抗张强度下降了2.99％，撕裂强度下降了3.75％，层间结合力下降了5.11％。说明添加微球后，纸浆模塑材料的密度明显降低，厚度和挺度明显提高，其他各项物理性能虽然有一定程度的下降，但都＜5％，不影响正常使用。从对比实施例1、2、4、5的纸浆模塑材料的上述数据可以看出，可膨胀微球添加量越高，纸浆模塑材料的密度的下降和厚度挺度的提升越明显，材料减重和增厚的效果越明显。虽然对于其他的物理指标有一定程度的影响和下降，最大降幅都＜5％，基本不影响后续的使用。
对比实施例2和实施例3的纸浆模塑材料的性能可以看出，经过表面处理的可膨胀微球(具有较多的阴离子基团)，在相同添加量的情况下，厚度提升要高于未作改性的产品，改性后微球对于厚度提升要比未作改性的提高了5.19％。这说明，表面带有阴离子基团的可膨胀微球的效果比表面不带有阴离子基团的可膨胀微球的更能明显地提高纸浆模塑材料的厚度，可能是由于可膨胀微球的表面引入了阴离子基团，通过阴阳电荷的吸引，更容易和驻留剂结合，共同作为一个整体和带负电荷的纤维结合，提高了可膨胀微球的留着效率，发泡后作用效果更明显，对于厚度的提升作用更明显。
通过上述实施例可以得出通过可膨胀微球的应用，可以在不增加产品克重的情况下，实现了材料厚度的提升，从而提升了纸浆模塑材料的承载能力。可膨胀微球发泡后形成的闭孔结构，富有弹性，具有很好的缓冲性能。可膨胀微球的应用，成功的解决了现有纸浆模塑材料制造中由于工艺的问题导致无法制造高厚度的产品，使用过程中由于厚度和缓冲性不足导致的使用受限，扩大了纸浆模塑产品的应用范围。在不改变现有工艺路线的情况下，增加了材料的厚度和提升了产品的缓冲性性能。对于原有低克重材料在保证厚度不变的情况下，明显地降低了产品的重量，起到节约纤维原料，降低材料用量的作用。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。