可堆肥垫的制作过程
NIDISI
这项倡议是尼泊尔非营利组织 "Sparsa 解决方案 "的一部分，该组织在当地生产和销售可堆肥月经垫，其吸收芯由香蕉纤维制成、
传统的绒毛垫生产机器要么是手动的，劳动密集型且不卫生；要么是全自动的，需要高额的前期投资，而且往往与环保材料不兼容。为了克服这些挑战，来自 NIDISI、Sparsa 和 Grit Engineering 的工程师开发了一种半自动、低成本的系统，适合尼泊尔当地制造。
该系统利用有限的资源建成，每天可生产 3,500-4,000 块衬垫，包括
- 用于均匀切割纤维的碎纸机；
- 一台定制的床垫制造机，用于制造蓬松的吸水芯；
- 一台改装的垫子组装机，使用超声波密封和可堆肥胶水密封不同的层。
这套设备实现了安全的小规模生产，同时减少了塑料垃圾，支持月经健康，造福妇女和环境。
最后更新 05 Aug 2025
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照片和视频库
背景
应对的挑战
环保：一个关键的挑战是寻找可堆肥的非塑料表层和底层材料。经过广泛的研究和测试，我们找到了安全的、经过认证的材料，这些材料可以大大减少塑料污染。我们还希望通过使用当地的香蕉纤维，减少对进口合成材料的依赖，促进循环经济的发展。
社会性：手工制作垫子的方法通常既不卫生又耗费人力。我们的半自动系统可确保更清洁的生产，同时为当地创造有尊严的就业机会。通过培训非熟练工人和建立微型工厂，我们增强了农村社区的能力，并改善了安全经期产品的获取途径。
经济性大多数绒毛垫机器要么过于昂贵，要么不适合生态材料。我们开发了低成本、用户友好型机器，包括定制的绒毛吸收芯生产机器和改良的层组装系统，可在资源有限的当地进行复制，从而降低启动成本和对外国技术的依赖。
地点
尼泊尔巴格马蒂省奇特旺，巴拉特布尔，普尔乔克
过程
过程概述
本解决方案由四个部分组成，概述了使用当地植物材料生产可堆肥月经垫的逐步方法。
首先要建立一个功能性工厂布局（模块 1），确定机器位置、能源供应、材料流向、卫生分区和工作空间组织。这种布局可确保各单元之间的顺畅运行和高效协调。在建筑模块 2 中，使用定制设计的低成本机器将香蕉纤维制成的植物纸加工成蓬松的吸水纸芯。这台机器是从零开始开发的，具有详细的技术指南、本地制造选项和 CAD 文件，可支持复制。构件 3 的重点是衬垫组装过程。上卷和下卷材料被送入一台改装的半自动机器，而吸收芯则通过同步传送带手动插入。使用超声波粘合剂对各层进行密封、成型、消毒，然后进行包装。模块 4 重点关注可堆肥垫生产和维护所使用的原材料，以及机器的安全协议。
这些模块共同构成了一个可复制的无塑料生产模式，可加强月经期保健服务，减少塑料污染。
积木
月经垫生产单元的综合工厂布局和工作流程
工厂布局概述：
卫生垫生产单位位于市区附近，以确保更容易获得分销渠道、熟练劳动力和运输网络。工厂采用混凝土墙壁和隔热镀锌铁皮屋顶，经久耐用，并在温暖季节提供隔热保护。
- 总面积1,420 平方英尺
- 生产规模：半规模
- 日产量3,000 个垫子
- 主要区域原材料仓库、生产车间、办公室、休息室、洗手间和内部测试垫实验室
有关布局和机器摆放的视觉效果，请参阅本图块所附的图库。
逐步生产工作流程
- 原材料收集
- 香蕉纤维纸粉碎
- 形成蓬松的吸水芯
- 层组装和紫外线消毒
- 包装和储存
注：卫生是重中之重。工厂严格遵守国家卫生标准，并遵循明确的内部协议，以确保每个生产阶段的产品安全。有关卫生习惯的进一步见解，请参阅解决方案名称 "定义好的月经垫：尼泊尔以用户为中心的研发过程"。
本区块提供的其他文件：
- 详细的工厂布局和生产/材料流程 (PDF)
- 能源消耗概览 (PDF)
- 建立工厂的成本估算 (PDF)
有利因素
- 获得技术娴熟、尽职尽责的当地团队：一个关键的推动因素是与由工程师、技术人员和社区成员组成的积极进取的当地团队合作，共同开发布局、机械和生产流程。
- 工程合作伙伴关系：斯帕希亚公司、NIDISI 和 Grit 工程公司之间的紧密合作确保了利用香蕉纤维生产可堆肥垫的实用高效设备。
- 当地建筑材料的可用性：使用当地可用的建筑材料有助于降低成本，避免延误，并确保建筑设计符合当地环境。
- 靠近城市基础设施：选择靠近供电线路、道路和劳动力资源库的地点有助于简化设置和运营物流。
- 对卫生和质量标准的承诺：卫生协议和现场测试设施的整合从一开始就确保了产品的安全性和合规性。
- 手把手的原型设计和迭代：在现场对机器布局和工厂流程进行原型设计的灵活性有助于快速解决问题和改进流程。
经验教训
- 从租赁设施开始
在预算有限的情况下，租赁场地是一种更灵活、更具成本效益的选择。一旦产品获得认可，运营趋于稳定，就可以投资建设永久性设施。 - 明智选址： 选择水电等公用设施齐全的地块。避免选择污染严重的地区或化工厂附近，以符合卫生标准。尽早与当地社区成员接触，有助于防止日后发生土地使用冲突。
- 从一开始就让专业人士参与进来： 即使是小型建筑，咨询建筑师或工程师也是必不可少的。如果没有专家的意见，通风、照明和结构耐久性等关键方面往往会被忽视。
- 与承包商保持清晰的沟通： 定期更新信息和实地考察有助于确保工作符合您的期望和时间表，减少延误和误解。
- 围绕机器规划电气设置： 在最终确定布局之前，了解机器的电力需求（单相与三相）。适当的规划可避免在安装过程中出现昂贵的重新布线或电源不匹配。
- 建立本地技术支持网络： 在需要进行小型维修或调整时，如果当地有可靠的金属加工工人或技术人员随时待命，就能发挥重要作用，使生产步入正轨。
蓬松吸水芯制作：机械概述、详细工艺说明、3D 模型
该图块介绍了如何使用定制的半自动机器将加工过的香蕉纤维片转化为蓬松的吸收芯。这些吸收芯构成了可堆肥月经垫的中间层。
该机器通过精心排序的半自动化流程进行操作，旨在确保稳定的质量和效率，尤其是在资源匮乏的环境中：
- 切碎： 该流程首先使用切碎机，利用旋转刀片将香蕉纤维片切成均匀的小块。这可确保下一道工序的一致性。
- 进料和搅拌： 碎纸被送入装有阿基米德螺旋和搅拌器的料斗。螺旋可将碎纸稳定地送入粉碎机，而搅拌器则可防止堵塞。
- 粉碎和绒芯形成： 在高速粉碎机内，纸张被分解成细小的绒毛。离心空气运动将绒毛均匀地分散到密闭的传送带上。
- 压缩成纸页： 均匀分布的绒毛通过一系列辊子在两条传送带之间进行压缩。这将绒毛捆绑成连续的吸收片。
- 按尺寸切割： 然后通过传送带将绒毛片传送到由空气压缩机驱动并由通用定时器控制的切割装置。该装置将片材切割成所需的吸收芯尺寸。
- 修边和绒毛回收： 模具将纸张压制成形，同时周围的空气喷嘴吹走多余的绒毛。这些松散的材料通过吸力收集起来并回收再利用。
该工艺利用当地现有的材料和适合半规模运营的技术，实现了清洁、高效和统一的吸水芯生产。
用于复制的其他资源：
- PDF：工作机制和操作程序详情
- PDF：切割系统电气连接图
- CAD 文件：床垫制造机 - GrabCAD 链接
有利因素
- 与当地工程车间紧密合作
制造定制机器需要与技术熟练的金属工人和工程师密切合作，他们可以根据现场反馈调整设计、制作部件原型并不断改进。 - 明确的技术规格和规划
要将需求转化为机器设计，就必须详细了解每个工艺步骤--切碎、进料、粉碎、纸页成型和切割。 - 香蕉纤维纸的供应
为确保机器性能和绒芯产量，必须稳定供应高质量的香蕉纤维纸。 - 可靠的电源和空气压缩系统
机器需要稳定的电力（包括高速电机）和安全、调节良好的压缩空气系统，用于切割装置和绒毛回收。 - 原型思维和灵活性
开发过程包括试错阶段，需要耐心、灵活的调整方法和持续的测试，以达到所需的绒毛一致性和卫生标准。
经验教训
- 与机器制造商签订明确的协议： 一份定义明确的合同至关重要。合同应涵盖机器能力、使用的材料、预算限制、交货时限、处理延迟的机制以及任何预期的定制修改。
- 保持频繁沟通和实地考察： 定期与制造团队进行虚拟或面对面的检查，有助于确保机器按设计制造，并在出现问题时快速排除故障。
- 预计延误并有策略地利用时间： 机器制造所需的时间往往比预期的要长。在这种延误期间，应将重点放在培训、原材料采购或工厂设置等并行工作上，以避免日后出现瓶颈。
使用定制机器的技术经验
- 空气压缩切割系统：安全问题： 事实证明，空气压缩切割机制非常复杂，在高压下可能会造成管道断开，从而带来安全风险。在未来的设计中，滚筒式切割系统将更加简单和安全。
- 粉尘管理至关重要： 香蕉纤维在粉碎时会产生细小的空气颗粒。加上高压空气，会产生大量粉尘。有效的通风和粉尘控制系统对于安全、卫生的操作至关重要。
- 定制机器的开发需要耐心： 虽然定制机器具有精确性和创新性，但设计过程需要很强的技术理解能力、解决问题的能力，以及在试错开发周期中的耐心。
可堆肥月经垫的分层组装和制造工艺
我们购买了一台半自动焊盘装配机，后来对其进行了改装，以适应我们的特定工艺。标准机器通常是为工业规模使用塑料材料和连续卷筒输入而设计的。由于我们使用的是天然香蕉纤维吸水芯，而这种材料不是卷筒状的，因此我们必须调整机器，使其适用于我们的设置。
上层和下层（无纺布棉和聚乳酸生物塑料--由聚乳酸材料制成的可堆肥层）都是成卷的。这些卷筒安装在机器上。在中间，我们手动将预先切割好的蓬松吸水芯放入移动的传送带上。机器上装有传感器和定时系统，可对齐所有部件。
当材料通过机器时
- 三层材料被拉到一起
- 滚筒系统使用超声波密封压缩和密封吸水垫
- 然后对衬垫进行成型和切割
- 之后，每块衬垫通过紫外线-C 光通道进行消毒
最后，我们手工涂上粘合剂，并将衬垫包装好以便分发。
这些改进使我们能够使用环保、可堆肥的材料，同时还能保持半自动化的工作流程。这种方法并不完美，但却行之有效，而且比为塑料垫设计的全自动系统更适合小规模、资源匮乏的环境。
详细了解技术规范
- 题为 "层组装系统详解 "的 PDF 文件
- 题为 "层组装机技术参数 "的 PDF 文件
有利因素
- 稳定的原材料质量： 当上层和下层以均匀的卷状交付时，机器的性能最佳。表层（无纺布棉）和底层（聚乳酸生物塑料）都应宽约 20-30 厘米，厚度和张力一致，以避免进料时卡住。太硬、太有弹性或太薄的材料可能无法正常密封。
- 吸水芯尺寸： 香蕉纤维吸水芯需要预先裁剪成固定的长度和宽度，以便能准确地安装在机器的密封区域内。如果吸水芯过厚，可能会导致对位错误或密封错误。在我们的案例中，纸芯厚度约为 3-4 毫米。
- 适当的电力供应： 机器需要电压稳定的单相电。电源波动会影响传感器校准、辊筒压力和密封一致性。如果电网不稳定，建议安装稳压器。
- 操作员对材料的熟悉程度：由于纸芯是手动放置的，操作员需要接受培训，以便正确识别和对齐材料，尤其是在使用非标准的环保组件时。
- 机器设置和校准：传感器位置、辊筒压力和定时需要根据特定的材料组合进行校准。在切换到新的辊筒或吸水芯批次时，通常需要进行微小的调整。
经验教训
- 发货前用自己的材料测试机器：进口机器时，尤其是需要定制改装的机器，必须与供应商保持定期联系。在整个制造过程中，要求提供最新的照片和视频，如果可能的话，亲自到现场使用实际原材料进行测试。这有助于及早发现问题，确保机器在您的环境中发挥预期功能。
- 批量购买前一定要测试原材料：理论上可行的材料在实践中可能行不通。我们了解到，值得向多个供应商索取样品，并在承诺大订单之前在机器上进行小规模测试。这样可以避免不匹配、生产延误和浪费。
- 提前整理进口文件：如果机器要进行国际运输，应确保在机器还在生产时就处理好所有法律和海关文件。等到最后一刻，一旦机器准备发货，可能会在边境造成代价高昂的延误。
机器和材料规格以及安全和维护规程
本节概述了有关 Sparsa 卫生护垫生产所用原材料的全面技术细节。它还包括每个材料层的规格、相关机器要求、维护注意事项、安全协议和最终包装标准。这些信息对于确保生产质量、材料可追溯性和流程控制至关重要。
三个功能层--顶层、吸收芯层和隔离层--使用卫生棉组装机进行组装（详细信息请参阅模块 3）。组装完成后：
- 手工涂胶
- 垫子折成三折
- 使用可堆肥袋对每块尿垫进行单独包装
用于复制的其他资源：
- PDF 格式：可堆肥垫生产所用原材料的详细信息
- PDF 格式：有关机器维护和安全协议的详细信息
影响
我们的解决方案为尼泊尔的农村和半城市社区带来了有意义的社会、经济和环境影响。
- 我们建立了一个半规模的护垫生产单位，为 10 多名当地工人提供就业和收入，其中包括来自边缘化背景的妇女，她们的角色从机器操作到领导都有。
- 通过实践培训，我们建立了机械使用、维护、生产控制和卫生管理方面的技术能力，而这些技能对于农村工人来说是很难获得的。
- 通过提供可堆肥、不含塑料的月经垫，我们让以前依赖昂贵或不安全替代品的社区有更多机会获得安全、有尊严和负担得起的经期保健产品。
- 我们使用农副产品香蕉纤维，减少了废物和塑料污染。通过用可生物降解材料取代塑料基超级吸收聚合物（PLA）--液体吸收材料和层，我们帮助减少了长期的环境负担，并支持废弃后更健康的土壤生态系统。
- 本地化工厂模式加强了社区所有权，鼓励本地采购，减少对进口产品的依赖。
- 该项目促进性别平等，突出女性在技术领域的作用，并为实现循环、包容性和气候适应性制造提供了一条可复制的道路。
受益人
当地妇女和女童：尤其是农村和服务不足地区的妇女和女童，现在可以获得负担得起的卫生月经用品。这将大大增强她们的健康、尊严以及全面参与教育、工作和日常生活的能力。
可持续发展目标
可持续发展目标 3--良好的健康和福祉
可持续发展目标 8--体面工作和经济增长
可持续发展目标 11--可持续的城市和社区
可持续发展目标 12--负责任的消费和生产
可持续发展目标 13--气候行动
故事
切割系统 :对模
@NIDISI
永不放弃：打造改变游戏规则的机器之旅》：
两位来自日本工业技术研究院（NIDISI）的意志坚定的工程师立下了一个宏伟的目标--制造一台机器，将香蕉纤维转化为柔软的吸水片材，用于生产环保卫生巾。但这项任务不仅关乎技术。它是为了创造可持续的月经健康解决方案，使其能够惠及最偏远的社区。为了取得成功，机器必须结构紧凑、经济实惠、半自动化，并且效率高，适合小规模分散生产。但现有的机器带来了一个问题。印度和中国现有的机器要么过于手动，速度太慢；要么全自动，但价格昂贵，体积庞大。没有一种设备能满足他们的独特需求。
因此，他们决定从头开始制造。
他们与以创新机器设计而闻名的 GRIT 工程公司合作，接受了一项前所未有的挑战。即使对 GRIT 来说，这也是一个全新的领域。香蕉纤维虽然是可持续的，但却非常难以加工。其柔软、不规则的结构使其难以均匀喂入和铺展。粉碎机速度、网眼类型和喂料一致性之间存在着深刻的联系--调整一个变量会影响整个系统。
三个月过去了。然后是六个月。然后是九个月。仍然没有完美的纸张。切割系统也无法提供干净的结果。
但团队没有放弃。每一次失败都是一次教训。每一次挫折都让他们更进一步。他们继续前进。一个突破出现了，一直在远程指导工作的尼迪西公司尼泊尔分公司技术工程师斯沃鲁普-拉杰-鲍德尔决定亲自加入。他引入了一个关键的改变--用切碎的香蕉纸代替松散的纤维喂入机器。这样一来，香蕉纸的密度更高、更均匀，喂料也更稳定。机器第一次生产出了干净、均匀的纸张。
不久之后，NIDISI 的欧盟技术负责人Florian Didier 也加入了车间。他凭借在天然纤维领域的深厚专业知识，帮助对系统进行了微调，改善了纸页的均匀性并优化了切割机制。
最后，经过近一年的努力，原型机终于完工--一台功能齐全的专用机器。它代表的不仅仅是硬件。它体现了创造力、韧性和对影响力的深刻承诺。
这台机器不仅仅是金属和电机。它象征着以目标为驱动力的创新。为得不到充分服务的地区而建、
致每一位变革者：
真正的创新诞生于坚持不懈。这个团队证明了这一点。他们从未放弃。
