您是否曾想過，手中的紙質餐具如何做到防水防油？這背後隱藏著一場複雜的材料科學與製程技術挑戰。本次我們要深入探討紙漿防油劑在高溫與大尺寸成型上所面臨的瓶頸，並揭示我們與產業夥伴共同尋求的創新解決方案。
現有防油劑與製程的重重挑戰
目前市場上主流的紙漿防油劑，例如蜡系防護劑，其耐溫範圍非常狹窄，僅能承受60°C以下的溫度，且對常溫油的耐受性也明顯不足。即便嘗試引入水性高溫製程，在高溫下仍存在分解風險，無法確保產品穩定性。
在生產工藝上，傳統造紙流程也面臨多重困境：
均勻塗佈困難：對於像漢堡盤這類深盤型紙模，傳統的「撈取」方式難以確保紙漿液均勻塗佈，導致毛邊與局部厚度不均的問題。
添加物易流失：紙漿製程涉及大量水溶解纖維，經抽真空與熱壓後，許多添加物會隨水流失，難以有效附著於纖維中。
後段塗佈效率低：若想在熱壓後再進行噴塗，例如「甩杯式噴塗」，則量產效率低且成本效益不佳。
黏著劑限制：曾被考慮的澱粉作為黏結劑並不可行，因為其熱分解溫度約110°C，遠低於紙模熱壓所需的200°C以上高溫，會導致澱粉分解，甚至造成模具焦化。即便添加礦粉嘗試提高耐熱性，此方式也因不穩定而逐漸在防油紙模應用中退燒。
我們的創新解決思路包括：
新型黏著劑的探索：正積極探討將石膏作為膠結劑的可能性，利用其形成架橋結構的特性，提升薄壁紙模的韌性與耐熱性，並將在實驗室進行初步篩選驗證。
借鑑塑膠成型工藝：引入塑膠工藝的觀念（如流變、熔融指數MI、體積壓縮率等），評估將紙模製程與塑膠成型技術相互借鑑的可行性，例如導入小型真空成型機或改變流程參數，以兼顧生產效率。
邁向量產的具體行動與成果展望
本次開發案已確立多項關鍵行動計畫，旨在加速解決紙漿防油防水問題：
纖維特性優化：將測量紙漿纖維細度，優化打漿/磨漿時間，以改善散漿品質並減少毛邊。
高效添加物篩選：透過實驗室「抽濾式漏斗」測試，篩選出最具吸附性且耐水洗的防水/防油劑配方。
新型黏著劑測試：共同設計並測試蛋白質加礦粉或石膏加黏結配方的樣品，評估其在200°C熱壓條件下的耐熱性與成型效果。
製程優化與設備改造：探討現有設備的改造潛力（如減少Cycle Time、引入抽真空或甩杯工序），並評估塑膠成型流程概念在紙模製程中的應用。
深化產學研合作：計畫邀請學界專家進行現場技術諮詢，並共同研擬「小型量產試驗計畫」，於學術實驗室進行初期試驗，以加速量產方案的實現。
預計此項開發將能有效克服紙漿載體與防油劑在高溫與大尺寸成型方面的挑戰，加速開發出具備量產可行性且符合ESG趨勢的創新防油紙漿產品解決方案，為綠色包材市場開啟新的可能性，奠定未來產品開發與市場拓展的堅實基礎.