【摘要】：目前人們對于緩沖包裝材料的要求越來越嚴(yán)格,其緩沖包裝設(shè)計不僅需要考慮產(chǎn)品的保護(hù)可靠性,結(jié)構(gòu)合理性和成本,而且還要考慮到包裝的環(huán)保性。紙質(zhì)型緩沖材料是以植物纖維為基礎(chǔ),可回收利用,經(jīng)處理后可降解的一種理想環(huán)保材料。本文結(jié)合國內(nèi)外研究成果,以廢紙為主要原料,經(jīng)打漿、洗漿、過濾得到廢紙纖維,再加入膠黏劑、發(fā)泡劑和助劑,通過微波加熱發(fā)泡法制備環(huán)保無污染植物纖維發(fā)泡緩沖材料,并深入研究了材料的緩沖性能、微觀性能等特性。主要研究內(nèi)容如下:(1)各添加劑用量的確定。本課題選用廢紙纖維作為主要原料,選擇合適的發(fā)泡劑,膠黏劑等添加劑,通過微波加熱法制備纖維發(fā)泡材料。采用單因素實驗設(shè)計方法,確定出發(fā)泡時間、水、膠黏劑、發(fā)泡劑、甘油和成核劑的合理用量范圍,并找出對材料性能影響最大的四個因素。(2)材料性能優(yōu)化研究。根據(jù)單因素試驗選出4個對材料性能影響最大的因素,制定4因素3水平的正交試驗,以發(fā)泡倍率、密度、殘余應(yīng)變、彈性比能4個性能參數(shù)作為評價指標(biāo),分別對每個評價指標(biāo)進(jìn)行極差分析,然后根據(jù)極差分析的結(jié)果,確定了性能較優(yōu)的發(fā)泡配方:濕紙漿(含水率80%):水:松香:復(fù)合發(fā)泡劑:檸檬酸:丙三醇=35:180:0.6:1:1:2。(3)材料的微觀結(jié)構(gòu)分析。通過掃描電子顯微鏡觀察纖維的形態(tài),表明不同大小的纖維在其氫鍵和膠黏劑的作用下相互搭結(jié)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。從試樣的電鏡分析結(jié)果可以看出,該材料內(nèi)部含有許多不同直徑的孔結(jié)構(gòu),孔壁由纖維束搭結(jié)而成。(4)材料的降解性能研究。通過采用土壤填埋法對材料進(jìn)行降解試驗,對其降解性能進(jìn)行分析,并驗證了該材料對環(huán)境無污染,具有一定環(huán)保性。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TB484
【圖文】：

（a）氣泡核形成階段 （b）氣泡核膨脹階段 （c）氣泡穩(wěn)定固化階段圖 2-1 泡孔形成過程Fig.2-1 Forming process of the bubble.2.2 泡孔形成機(jī)理聚合物發(fā)泡是許多氣泡核不斷膨脹生長，最后固定形成具有良好緩沖性能發(fā)泡體程。氣泡核的形成、膨脹和穩(wěn)定在整個泡孔形成過程中用的時間非常短，而且是在不穩(wěn)定的固-氣-液體系中進(jìn)行的。氣泡核能夠擴(kuò)充成有空腔的閉孔，但同時可能存體逸出從而出現(xiàn)泡孔破裂或者泡孔塌陷的情況。影響植物纖維發(fā)泡材料的泡孔結(jié)構(gòu)素有許多，而且各因素存在一定關(guān)系，因此發(fā)泡成型過程非常不穩(wěn)定，其發(fā)泡機(jī)理難些。發(fā)泡制品的各項性能可以說基本由泡孔質(zhì)量決定，通過對其發(fā)泡機(jī)理進(jìn)行進(jìn)研究，可以使纖維發(fā)泡材料內(nèi)部能夠產(chǎn)生致密均勻的泡孔，從而更有效地控制影響穩(wěn)定性因素。首先，氣泡壁內(nèi)外壓力差為氣泡膨脹提供了動力，氣泡在其內(nèi)部壓力大于外部阻表面張力合力的情況下開始膨脹增長，氣泡在氣泡壁內(nèi)外壓強(qiáng)持衡時不再膨脹并進(jìn)

圖 3-1 美的微波爐Fig.3-1 The microwave of Media料按照配方進(jìn)行稱量做備用。浸泡 24h，再與水按一定百分比合纖維漿料擰干到 80%含水率再 Na OH 堿溶液中并充分混合；再水浴鍋中加熱 30min并不斷攪拌水多次清洗預(yù)處理之后的混合纖水率以備后用。中，并加入一定量的水，將其放

圖 3-2 纖維發(fā)泡材料的制備工藝流程圖Fig.3-2 The fiber foam material preparation flow diagram測試方法材料的性能可以根據(jù)很多物理量來分析，本研究根據(jù)試驗條件對制品、殘余應(yīng)變、彈性比能四個方面進(jìn)行分析。泡倍率的測定倍率是發(fā)泡后試樣體積與發(fā)泡前體積的比值。發(fā)泡前后長度和寬度略不計，所以只需在在發(fā)泡模中，測量發(fā)泡前后混合材料的厚度，即以發(fā)泡前的厚度來獲得發(fā)泡倍率。試樣發(fā)泡倍率的高低決定了試樣發(fā)發(fā)泡倍率可由公式 3.1計算，即：12HH

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2771756