溶解浆纤维增强缓冲材料的制备及其性能研究

随着日益增长的环保要求,来源于植物源的可降解缓冲包装材料的使用和开发引起了广泛的关注。鉴于此,本文以3种不同植物源的商业溶解浆为原料,基于其在NaOH/尿素水溶液中的溶解,通过模塑成型-再生进行了溶解浆纤维增强缓冲包装材料的制备研究。通过模塑成型材料干燥前后径向与厚度方向尺寸的测量,比较了不同助剂制备的缓冲材料的径向收缩率与厚度方向的收缩率,借助扫描电镜观察了制备的材料的断面形貌,通过拉伸试验绘制应力-应变曲线来分析浆纤维缓冲材料的力学性能,通过振动缓冲性能测试比较了制备的材料的振动缓冲性能。结果表明在7%NaOH/12%尿素水溶液中溶解和在99.5%CH3COOH中再生制备的材料比较柔软、再生容易。另外阔叶木溶解浆纤维制备的缓冲材料较硬,针叶木溶解浆纤维制备的缓冲材料和添加淀粉的竹溶解浆纤维制备的缓冲材料具备一定的振动缓冲性能。添加淀粉制备的竹溶解浆纤维缓冲材料的径向收缩率和厚度方向收缩率都是较小的,且有35%的延伸率。     

响应面法优化稻草模塑材料热压工艺参数

目的 探讨热压过程中压力、温度和湿纸胚含水率等因素对稻草秸秆纤维模塑包装材料主要力学性能的影响,确定各因素的权重及最佳工艺参数。方法 采用单因素试验法和响应曲面法,以裂断长和弯曲强度为评价指标,确定最佳工艺条件。结果 最佳热压工艺条件,热压温度为175 ℃,热压压力为6.9 MPa,湿纸胚含水率为70%,此时得到的平均裂断长为7697.93 m,弯曲强度为72.36 MPa,与理论裂断长7712.62 m、弯曲强度71.44 MPa接近,优化结果可信。热压过程中各因素对模塑包装材料裂断长和弯曲强度影响的大小为湿纸胚含水率＞热压压力＞热压温度。结论 过高的温度会造成半纤维素的热解,过高的压力会导致纤维的压溃,过高的含水率产生的能耗过高。适当的热压工艺参数能够降低能耗,保证模塑包装材料的品质及性能。     

瓦楞纸箱设计的防震技术

所谓防震包装就是指为减缓内装物受到冲击和振动,保护其免受损坏所采取的一定防护措施的包装。 常见的缓冲包装材料有泡沫塑料、蜂窝纸板、纸浆模塑、瓦楞纸板、纸质类、气垫类和植物纤维类包装缓冲材料。很多国家和地区对环境保护做出的规定促使了绿色缓冲包装的进一步的开发,出现了很多绿色包装材料,如：碎纸、皱纹纸、瓦楞纸板、纸浆模塑、可降解塑料、蜂窝纸板等等。     

生物质缓冲包装材料制备及性能实验研究

为解决不可降解的废弃塑料类包装材料对环境造成的污染,以稻草纤维、淀粉为主要原料制备了生物质缓冲包装材料,采用正交实验方法研究了生物质缓冲包装材料纤维与淀粉质量比、塑化剂、活性剂和发泡剂含量等对材料抗压强度的影响,结果表明,各因素对材料抗压强度影响的主次顺序为塑化剂>纤维与淀粉质量比>发泡剂>活性剂。塑化剂含量为12%、纤维与淀粉质量比为2∶5、发泡剂含量为0.1%、活性剂含量为0.3%时其抗压强度可达0.94MPa。研究了塑化剂含量、纤维与淀粉质量比对材料缓冲性能的影响,随着塑化剂含量和纤维与淀粉质量比增大,材料缓冲系数呈现先降低后升高的趋势,在纤维与淀粉质量比为2∶5、塑化剂含量为12%时,材料的缓冲系数最小,缓冲性能最好。与EPS(发泡聚苯乙烯)和EPE(发泡聚乙烯)等包装材料缓冲性能和回弹性能的比较表明生物质缓冲包装材料完全可以替代EPS和EPE等缓冲包装材料。     

瓦楞纸箱设计的防震技术

所谓防震包装就是指为减缓内装物受到冲击和振动,保护其免受损坏所采取的一定防护措施的包装。常见的缓冲包装材料有泡沫塑料、蜂窝纸板、纸浆模塑、瓦楞纸板、纸质类、气垫类和植物纤维类包装缓冲材料。很多国家和地区对环境保护做出的规定,促使了绿色缓冲包装的进一步的开发,出现了很多绿色包装材料,如：碎纸、皱纹纸、瓦楞纸板、纸浆模塑、可降解塑料、蜂窝纸板等等。     

麦秆纤维/氨基树脂模塑料的制备与性能研究

以麦秆纤维为增强材料、氨基树脂为基体制备了麦秆纤维/氨基树脂模塑料.利用碱、乙酸、偶联剂KH550、KH370处理了麦秆纤维,研究了经不同方法处理的麦杆纤维对模塑料流动性、模塑收缩率、力学性能的影响.结果表明:麦秆纤维的处理效果对模塑料的性能影响很大,以添加偶联剂KH550的碱麦秆纤维模塑料综合性能最优,流动性提高了1...     

生物质纤维基包装复合材料的研究现状

目的综述纤维基复合材料在包装中的应用和研究现状。方法介绍国内外生物质纤维基复合材料在发泡型材料、薄膜、板材等不同种类包装材料中的应用现状,分别总结各类包装材料使用的基材及制备工艺,比较不同纤维基复合材料的性能差异,指出复合材料在制备工艺及性能上的不足,并展望纤维基包装复合材料的发展前景。结果纤维素具有天然的化学结构,使纤维基材料具有良好的力学性能、阻隔性、可降解性,较好地应用在不同包装材料中。结论纤维基复合材料具有性能优良、可生物降解、经济环保等特点,在包装领域具有较大发展潜力,在原料的选择、制备工艺绿色化及性能的可控性等方面还有较大的研究空间。     

缓冲包装材料经济性与环境影响评价研究进展

目的通过梳理国内外文献,准确掌握不同材质缓冲包装材料的经济性与环境影响程度,为绿色经济缓冲包装材料的设计与应用提供参考和借鉴。方法在对常见的缓冲包装进行分类的基础上,分别从缓冲包装材料的经济性和环境影响等2个方面对纸制缓冲包装材料和塑料缓冲包装材料进行评价分析。结论常用的缓冲包装材料在加工过程和使用过程均会造成资源浪费和环境污染。纸制缓冲包装材料加工工艺成熟价格稳定,塑料缓冲包装受原材料价格波动影响较大。新型缓冲包装材料植物纤维类缓冲材料作为环境友好型材料,符合缓冲包装材料力学性能要求,推行使用可以减缓目前状况,具有发展潜力和研究意义。     

生物质纤维基包装复合材料的研究现状

目的综述纤维基复合材料在包装中的应用和研究现状。方法介绍国内外生物质纤维基复合材料在发泡型材料、薄膜、板材等不同种类包装材料中的应用现状,分别总结各类包装材料使用的基材及制备工艺,比较不同纤维基复合材料的性能差异,指出复合材料在制备工艺及性能上的不足,并展望纤维基包装复合材料的发展前景。结果纤维素具有天然的化学结构,使纤维基材料具有良好的力学性能、阻隔性、可降解性,较好地应用在不同包装材料中。结论纤维基复合材料具有性能优良、可生物降解、经济环保等特点,在包装领域具有较大发展潜力,在原料的选择、制备工艺绿色化及性能的可控性等方面还有较大的研究空间。     

温湿度和紫外老化对纸浆模塑材料性能的影响

目的 研究温度、湿度和紫外老化对脱木素和未脱木素纸浆模塑材料性能的影响,定量地对比不同因素作用下2种材料的力学性能差异。方法 以废纸浆为原料,经打浆、脱木素、湿成型、热压等工艺制得脱木素和未脱木素等2种纸浆模塑材料;模拟不同的温湿度和紫外老化环境,测试2种纸浆模塑材料物理力学性能的变化。结果 在同等条件下,脱木素材料的拉伸强度与弯曲强度均高于未脱木素材料;2种材料的拉伸强度、弹性模量和弯曲强度随着含水率升高而大幅降低;当温度为20 ℃、含水率为0~40%时,脱木素材料的拉伸强度下降了45 MPa,未脱木素材料的拉伸强度下降了35 MPa。当温度为0 ℃、含水率为0~40%时,脱木素材料的弯曲强度下降了70 MPa,未脱木素材料的弯曲强度降低了62 MPa;当含水率低于20%时,脱木素材料的拉伸性能和弯曲性能更易受到温度影响;虽然2种材料的拉伸性能和弯曲性能均随着紫外老化时间的延长而不断降低,但其影响程度远小于温湿度。结论 湿度对材料的力学性能影响最大,其次是温度和紫外老化;脱去木素有利于提高纸浆模塑材料的力学性能和抗紫外老化性能。     

纸浆模塑制品的研究现状与发展趋势

目的综述纸浆模塑制品在一次性餐具、电子产品包装等领域的研究进展,为进一步拓展纸浆模塑的应用领域提供科学的研究基础。方法通过对纸浆模塑研究结果的分析与总结,介绍纸浆模塑的工艺流程、应用现状。结果分析表明纸浆模塑制品在一次性餐具、电子产品包装等领域的应用逐渐普遍,但是纸浆模塑在模具设计、原料研究、制品后处理以及对大型物件的包装等方面的研究与应用还较欠缺。结论纸浆模塑制品作为一种绿色环保型包装材料,在国内外已得到广泛的应用。纸浆模塑产业在我国的发展还存在一些局限性,需要政府、厂商、研究机构等的共同努力,使其得到健康高速的发展。     

用有限元分析和DICM确定纸浆模塑材料弹性常数的逆问题

用有限元法分析纸浆模塑包装结构,需要事先确定纸浆模塑材料的弹性常数.基于纸浆模塑薄壁圆锥筒的压缩试验,讨论了可以利用有限元分析和数字相关测量方法(DICM)来识别纸浆模塑材料弹性常数的逆问题.     

鸡蛋包装生产工艺的生命周期评价

鸡蛋包装多为一次性使用且消耗量很大,其材料一般为纸浆模塑和PVC等.基于生命周期评价(LCA)方法,利用eFootprint软件及数据库,对采用两种不同材料生产的鸡蛋包装分别建模,对二者的环境影响进行评价.研究选取的功能单位是可容装30枚鸡蛋的单个蛋托,尺寸为长292 mm、宽245 mm、高35 mm;系统边界包含该蛋托加工过程的主要工序,如包装材料加工、压制成型、分切、出厂包装等工艺过程.研究结果表明,评价对象在全球变暖潜值(GWP)、水资源消耗(WU)和初级能源消耗(PED)等环境影响方面贡献值较大,纸浆模塑蛋托这三类环境影响分别为90 g,0.17 kg,1.3 MJ,PVC蛋托这三类环境影响分别为720 g,4.27 kg,9.84 MJ.根据评价结果可知,纸浆模塑蛋托比PVC蛋托对环境产生的影响更小,故应优先选择纸浆模塑蛋托.建议在保证产品质量的前提下,优先选择对环境影响小的材料以及助剂进行产品设计、生产,并通过选择更高克重的PVC材料、修改蛋托结构设计等方式,降低包装产品对环境的影响.     

添加LDH-ZnO的海藻酸钠基抗菌复合材料研究综述

目的 介绍海藻酸钠基抗菌复合材料的抗菌机理、特点以及在食品包装方面的应用。方法 重点阐述海藻酸钠的成膜机理、纳米氧化锌的抗菌机理,以及具有特殊层状结构的无机功能材料水滑石的抑菌性能,利用在不同改性方法下水滑石与氧化锌结合形成的增强抗菌结构,探究以海藻酸钠为基材制成的海藻酸钠/水滑石/纳米氧化锌复合膜体系的力学、阻隔和抗菌等性能。结论 绿色食品包装材料在现实生活中倍受关注,将海藻酸钠(能完全生物降解,具有良好的生物相容性和热稳定性的环境友好型材料)与水滑石-氧化锌抗菌剂结合,以增强抗菌复合材料的综合性能,符合国内外研究和开发新型抗菌材料的趋势。     

竹塑模压异型板包装材料工艺

目的 传统塑料包装透气性较差,不利于环保,为解决这些缺陷,研发一种塑料-细竹丝模压异型板件的新型外固定用包装材料,并通过实验方法确定其性能.方法 首先,介绍塑料-细竹丝模压异型板件新型包装材料的特点与成型工艺;其次,通过实验对塑料-细竹丝模压异型板件包装材料制造时最佳竹塑比进行确定;最后,利用概率设计理论求解出异型板件包装材料主方向的弹性模量,并通过实验对其理论公式进行验证.结果 当竹塑比值为0.150时,异型板件包装材料的各项性能较好,上异型板件包装材料单位质量的最大抗压力平均值达到4.33 kN/kg,下异型板件包装材料单位质量的最大抗压力平均值达到5.26 kN/kg.力学实验结果显示,所建立异型板件包装材料的弹性模量理论求解公式正确,且细竹丝的加入提高了原有包装材料的力学性能.结论 新型包装材料具有较好的稳定性和透气性,更加环保,是传统塑料包装材料的理想换代产品.文中研究将推进我国异型板件包装材料工业化的发展,并为异型板件包装材料产业化加工设备的设计制造提供理论和实验依据.     

功能性食品包装材料的研究进展及发展趋势

目的介绍国内外功能性食品包装材料的最新研究进展,指出目前食品包装存在的问题,阐述未来功能性食品包装材料的发展趋势。方法总结国内外不同功能的食品包装(智能包装、抑菌包装、阻隔包装、乙烯吸附及释放包装、生物可降解包装等)的研究现状,简要介绍不同功能食品包装的组成、制备以及应用。结果不同功能性的食品包装在食品的贮藏、保鲜、品质监测等方面发挥着重要作用。由于目前食品包装的功能较为单一、包装材料缺乏环保性且成本较高,难以商业化应用,因此开发环保、价格低廉的多功能性复合包装在食品品质保障方面具有重要意义。结论开发绿色、环保的多功能复合包装材料应用于食品保鲜、品质监测具有广阔的发展前景。     

材料智能型包装的分类及设计应用

目的 探索材料智能型包装的分类体系、应用领域与设计实现。方法 以现行材料智能型包装案例及文献为基础,对国内外相关的设计实践、专利及相关理论进行系统分析,并根据材料功能特性对其进行分类研究。结果 提出了更完善的材料智能型包装的概念、分类、应用领域与设计关键。根据材料本身及其应用在材料智能型包装上表现出来的功能特征,在包装的展示销售、保鲜提醒、商品防伪以及安全防护等方面具有良好的应用前景,重点阐述了功能特征表现较为明显的变色材料包装、发光材料包装、智能水凝胶材料包装、活性包装等,并提出材料在智能型包装设计过程中应着重把握材料选择的恰当性、信息传达的准确性以及图形表现的巧妙性3个方面。结论 对材料智能型包装的分类及设计应用进行了细化研究,为智能化包装的拓展研究提供了更多的方向,有利于推动包装产业的转型升级。     

基于 SolidWorks的纸浆模塑盘状衬垫参数化设计

目的为了节约设计成本,提高设计效率,缩短设计周期,基于当下流行的三维设计软件SolidWorks,研究开发设计出一套参数化设计纸浆模塑包装制品的快捷方法。方法以圆台状结构作为缓冲单元的盘状纸浆模塑制品为例,在SolidWorks中采用宏录制的方法,按照逻辑顺序特征建模后,分离出盘状纸浆模塑包装衬垫制品的设计参数,并通过SolidWorks API使用Visual Basic平台实现人机的交互化。结果最终以插件的形式安装在SolidWorks中,运行软件后在弹出窗口中输入产品尺寸参数值,即可实现快速准确地设计可靠的纸浆模塑包装制品。结论基于SolidWorks二次开发形式的参数化设计模式,为高效可靠设计纸浆模塑提供了新的设计思路。     

面向绿色物流包装的可生物降解薄膜研究现状

目的 为了适应物流包装绿色转型的需求,综述可生物降解薄膜作为绿色包装材料的最新研究进展和应用现状,展示其在绿色物流包装体系中的发展机遇和巨大潜力。方法 通过追踪国内外相关文献和新闻报道,紧扣绿色物流包装的内涵和要求,对可生物降解薄膜的种类、性能评价及实际物流包装场景中的应用现状进行分析总结,阐释目前可生物降解薄膜作为绿色包装材料的最新研究进展。结论 兼具优良力学性能和生物降解性的可生物降解薄膜是物流包装绿色转型中的重要研究方向,随着我国未来在该领域工艺研发和生产技术水平的不断成熟,可生物降解薄膜包装材料将会广泛应用于绿色物流场景中。     

纸浆模塑模具的制作材料及其性能

针对制作纸浆模塑模具用材料的基本要求,介绍了各种制模材料的特性、规格及其对纸浆模塑生产的影响,综述了各种材料制作纸模模具的方法及其应用。