【摘要】：【目的】借助適當(dāng)?shù)呐菘讌?shù)表征手段,探究纖維多孔緩沖包裝材料的泡孔參數(shù)(孔隙率和孔徑大小及分布)與其力學(xué)性能的關(guān)系,為制備出性能優(yōu)良的纖維多孔緩沖包裝材料提供理論依據(jù),為進(jìn)一步研究和揭示纖維多孔緩沖包裝材料的發(fā)泡機(jī)制提供參考,以推動綠色環(huán)保緩沖包裝材料的發(fā)展�！痉椒ā恳阅痉酆蛷U瓦楞紙漿為主要原料,同時添加發(fā)泡劑等輔料,采用熱壓成型方式制備出具有不同孔隙結(jié)構(gòu)的發(fā)泡材料,使用Image Pro Plus 6.0圖像處理軟件對材料的顯微圖像進(jìn)行處理與分析,得出不同材料的泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù),即孔隙率和孔徑大小及分布,通過靜態(tài)壓縮性能測試及4次壓縮回彈測試得到材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線、緩沖系數(shù)-應(yīng)力曲線、4次壓縮平均回彈率曲線和單位體積變形能曲線,對材料泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù)與其力學(xué)性能的關(guān)系進(jìn)行分析。【結(jié)果】不同的泡孔參數(shù)與材料力學(xué)性能有著不同的關(guān)系,其中孔隙率與材料力學(xué)性能的關(guān)系為:孔隙率越大,材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線越平緩,最小緩沖系數(shù)越小,單位體積變形能越小;隨著孔隙率的增大,材料的平均回彈率先升高后降低�？讖酱笮〖胺植寂c材料力學(xué)性能的關(guān)系為:大泡孔所占面積百分比越大,材料同一應(yīng)變條件下對應(yīng)的應(yīng)力值越小,最小緩沖系數(shù)越小;大泡孔所占面積百分比越小,即孔徑分布越均勻,材料的平均回彈率越高,單位體積變形能越大�！窘Y(jié)論】通過適當(dāng)?shù)呐菘讌?shù)表征手段及試驗和統(tǒng)計方法,對纖維多孔緩沖包裝材料微觀泡孔結(jié)構(gòu)參數(shù)(孔隙率和孔徑大小及分布)進(jìn)行表征,將宏觀與微觀相結(jié)合,獲得其與不同孔隙結(jié)構(gòu)材料力學(xué)性能間重要的理論關(guān)系,對于繼續(xù)深入研究纖維多孔緩沖包裝材料微觀結(jié)構(gòu)、優(yōu)化泡孔形貌及均勻性甚至后續(xù)生產(chǎn)制備均具有重要的指導(dǎo)意義。
[Abstract]:[objective] to investigate the relationship between cellular parameters (porosity, pore size and distribution) and mechanical properties of fiber porous cushioning packaging materials by means of appropriate characterization of cellular parameters. It provides a theoretical basis for the preparation of fiber porous cushioning packaging materials with excellent properties, and provides a reference for further studying and revealing the foaming mechanism of fiber porous cushioning packaging materials. In order to promote the development of green and environmentally friendly cushioning packaging materials, the foamed materials with different pore structures were prepared by hot pressing with wood flour and waste corrugated pulp as the main raw materials, at the same time adding the excipients such as blowing agent and so on, and the foamed materials with different pore structures were prepared by hot pressing molding. The microscopic images of the materials were processed and analyzed by using Image Pro Plus 6.0image processing software, and the bubble structure parameters of different materials were obtained, that is, porosity, pore size and distribution. The stress-strain curve, the buffer coefficient-stress curve, the average resilience curve and the unit volume deformation energy curve of the material are obtained by static compression test and 4 times compression rebound test, and the stress-strain curve, buffer coefficient-stress curve, average resilience curve and unit volume deformation energy curve are obtained. The relationship between cellular structure parameters and mechanical properties of materials is analyzed. [results] different cellular parameters have different relations with mechanical properties of materials, and the relationship between porosity and mechanical properties of materials is as follows: the larger the porosity is, the higher the porosity is. The slower the stress-strain curve is, the smaller the minimum buffer coefficient is, and the smaller the deformation energy per unit volume is. With the increase of porosity, the average springback of the material first increased and then decreased. The relationship between the size and distribution of pore size and the mechanical properties of the material is as follows: the larger the area percentage of the foams, the smaller the stress value and the minimum buffer coefficient of the material under the same strain condition; The smaller the percentage of the bubble area is, the more uniform the pore size distribution is, the higher the average rebound rate of the material is and the larger the deformation energy per unit volume. [conclusion] through appropriate characterization of cell parameters and experimental and statistical methods, The micro-cellular structure parameters (porosity, pore size and distribution) of fiber porous cushioning packaging materials were characterized, and the important theoretical relationship between micro-porous packaging materials and mechanical properties of different pore-structure materials was obtained by combining macro-and micro-structure. It is of great significance to further study the microstructure of fiber porous cushioning packaging materials, to optimize the morphology and uniformity of the foams, and even to produce them in the future.
【作者單位】： 東北林業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院;
【基金】：中央高校基本科研業(yè)務(wù)費專項(2572016AB25);中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項(2572014CB09) 國家林業(yè)公益行業(yè)科研專項(201304506)
【分類號】：TB484

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