SiO2气凝胶改性瓦楞纸板性能研究

目的应用SiO₂气凝胶疏水隔热水性涂料对瓦楞纸板表面进行改性,探究其对瓦楞纸板力学性能、疏水性能、隔热性能的影响。方法通过机械共混和表面改性相结合的方式制备疏水隔热水性涂料,采用线棒涂布器涂布于瓦楞纸板表面,通过测试纸板表面的接触角检验疏水效果,并测试改性后纸板的边压强度、平压强度、戳穿强度和压痕强度;制备90 mm×90 mm×100 mm的隔热包装箱,通过融冰试验测试其隔热效果。结果经SiO₂气凝胶疏水隔热水性涂料改性后的纸板接触角为91.75°,提高了6.25°。改性后纸板的横向边压强度、平压强度、戳穿强度和纵向压痕强度分别提高了5.6%,0.6%,2.4%和2.7%。当SiO₂气凝胶的质量分数为2%时,改性后的纸板具有最优的隔热性能。当湿膜厚度为60μm时,与未涂布的原瓦楞纸板相比,温度可降低13.6℃结论该方法扩大了SiO₂气凝胶在包装行业的应用范围,能为未来保温包装材料提供参考。     

石头纸蜂窝纸板力学性能试验研究

将定量为202 g/m2,厚度为0.16 mm石头纸,制作成为蜂窝纸板,根据国家标准检测其平压强度、边压强度、戳穿强度和耐破度。通过试验检测得到:石头纸蜂窝纸板的平压强度均值为628 kPa,边压强度的均值为12.1 N/cm,戳穿强度的均值为8.84 J,耐破度高。结果表明:石头纸蜂窝纸板的平压强度优于传统纤维纸板,边压强度低于纤维纸板国家标准值,耐戳穿强度符合国家标准,耐破坏性能突出。     

新修订的国家标准《瓦楞纸板》中技术指标的确定

通过对我国原瓦楞纸板标准与日本、韩国、美国相关标准技术指标的比较,并结合我国瓦楞纸板原纸的质量情况,提出新修订的国家标准<瓦楞纸板>主要技术指标的制定思路,根据瓦楞纸板最小综合定量确定模拟配纸方案,并由原纸的耐破度和横向环压强度计算出瓦楞纸板的耐破度和边压强度理论值.用实际生产的瓦楞纸板进行测试,比较其原纸与成型纸板的相关强度值,对瓦楞纸板耐破度及边压强度计算公式进行验证,并对理论值进行修正,进而制定出新国标<瓦楞纸板>表1的技术指标.     

瓦楞／蜂窝复合结构纸板强度性能的试验研究

比较分析了瓦楞/蜂窝复合结构纸板的平压强度、边压强度、耐破度、戳穿强度等力学性能.结果表明,这种复合结构纸板的平压强度变化比较复杂,而它的边压强度、耐破度、戳穿强度均大于蜂窝纸板.     

纳米SiO_2/有机硅聚丙烯酸复合防冰涂层的制备及性能研究

以有机硅聚丙烯酸为成膜物质,经γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)表面化学改性后的纳米SiO_2粒子(经甲苯-2,4-二异氰酸酯活化)为无机填料,制备纳米SiO_2/有机硅聚丙烯酸复合防冰涂层。利用红外测试(FT-IR)、热失重(TGA)、扫描电镜(SEM)等研究了纳米SiO_2表面化学改性的机制,探讨了纳米SiO_2用量对涂层表面形貌、浸润性及涂层与冰层之间粘附性能的影响。结果表明,KH-570化学改性提高了纳米SiO_2在涂层中的分散性并有效地提高了涂层表面的疏水性能,当KH-570化学改性后的纳米SiO_2用量为8%时,涂层表面水的接触角为150°,呈现超疏水特性;涂层与冰层之间粘附力随纳米SiO_2用量增加呈现下降趋势,当纳米SiO_2用量为8%时,涂层与冰层之间的粘附力仅为树脂涂膜的30%左右。KH-570化学改性后的纳米SiO_2与低表面能有机硅聚丙烯酸树脂的协同效应使涂层具有了良好的疏水防冰性能。     

中温淀粉酶改性玉米淀粉在纸板中的应用研究

目的 以酶改性玉米淀粉为施胶剂,对箱纸板和瓦楞纸板进行表面施胶,研究其对纸板物理性能的影响.方法 使用中温淀粉酶改性玉米淀粉,测试其粘度变化;然后将酶改性淀粉施胶于箱纸板和瓦楞纸板表面,测试箱纸板的挺度、环压强度、耐破度、耐折度、抗张强度以及瓦楞纸板的边压强度和耐破度,探索酶改性玉米淀粉对箱纸板和瓦楞纸板表面施胶的最佳用量.结果 使用2.5μL淀粉酶改性质量分数为10％的玉米淀粉后,将其施胶于箱纸板表面,此时箱纸板的物理性能最优.与空白样相比,箱纸板的横向挺度提高了380％,纵向挺度提高了464％,环压强度提高了53.2％,纵向抗张强度提高了10.6％,横向抗张强度提高了9.6％,箱纸板的耐破度变化不大,耐折度降低;经2μL淀粉酶改性质量分数为10％的玉米淀粉后,将其施胶于瓦楞纸板表面,其边压强度提升最多;与空白样相比,边压强度提高了45.5％.结论 酶改性玉米淀粉的制作工艺简单,为制备高性能纸板提供了参考依据.     

苯基三甲氧基硅烷改性纳米纤维素纸基阻隔涂层的制备及性能

采用苯基三甲氧基硅烷为改性剂,对纳米纤维素(CNF)进行改性处理,随后将其涂覆于普通A4纸表面,经固化制得苯基三甲氧基硅烷改性纳米纤维素纸基阻隔涂层。利用视频光学接触测量仪和电子拉力机分别对空白纸、纳米纤维素纸基涂层(CNF涂层)、苯基三甲氧基硅烷改性纳米纤维素纸基涂层(M-CNF涂层)的疏水性和力学性能进行了测试。结果表明,M-CNF涂层样品表面的水接触角为120.3°,相比于空白纸提高了17.2°,具有较强的疏水性。M-CNF涂层样品的拉伸强度、弹性模量和韧性相比于空白纸分别提高了314.7%、332.8%和297.9%,样品表现出较强的力学性能。对涂层的阻隔性能测试显示,M-CNF涂层样品的空气透气度为2837s/25cm^3,相比于空白纸降低了1233倍;水蒸气透过率为3.586×10^3 g/(m^2·24h),相比于空白纸张下降了50.0%,阻隔性能较强。另外,M-CNF涂层样品的扫描电镜照片显示,粘连紧密的三维网络结构填补了CNF涂层未能填充的剩余纸张孔隙,赋予了涂层较强的阻隔性及韧性。     

钙塑瓦楞复合纸板性能的实验研究

钙塑瓦楞纸板是将普通瓦楞纸板的芯纸替换为钙塑材料而成,该材料除普通瓦楞纸板的优点外,还具有强度高、防潮等性能。通过实验方法,对3层钙塑瓦楞复合纸板平压强度、边压强度和戳穿强度进行了测试分析,同时将钙塑瓦楞复合纸板与普通5层瓦楞纸板性能进行了对比。结果表明,3层钙塑瓦楞复合纸板的边压强度为0.650 kN,平压强度为1.274 kN,戳穿强度为7.5 J;5层瓦楞纸板的边压强度为0.378 kN,平压强度为0.437 kN,戳穿强度为6.75 J。为该新材料的推广使用提供了依据。     

新型4层瓦楞纸板的性能分析

研究了一种新型的4层瓦楞纸板结构,并将4层瓦楞纸板和3层、5层瓦楞纸板的平压强度、边压强度、戳穿强度和耐破度性能进行比较,最后得到新型4层瓦楞纸板的主要优点是:厚度比5层瓦楞纸板要薄,节省了夹芯纸的用量,降低瓦楞纸板的成本,而且强度高,在一定情况下可以代替5层瓦楞纸板达到抗压、防震、缓冲的目的。     

疏水型近红外低反射与8～14μm低发射率兼容涂层的制备及性能表征

以纳米SiO_2为微纳结构改性剂、聚二甲基硅氧烷(PDMS)为树脂基体、Al粉和Sm_2O_3为功能颜料,采用刮涂法制备得到了具有良好疏水特性的PDMS/Al-Sm_2O_3复合涂层。分析探讨了PDMS和颜料配比、纳米SiO_2添加量对涂层性能的影响规律。结果表明,PDMS和颜料配比对涂层性能具有重要影响,当涂层中PDMS和颜料配比为6∶4时,涂层的发射率和1.06μm近红外反射率分别为0.502和60.2%,同时涂层的水接触角可达到124°,要明显高于传统聚氨酯基近红外低反射与8～14μm低发射率兼容涂层。在涂层配方中添加纳米SiO_2可通过增加涂层的粗糙度而明显增强PDMS/Al-Sm_2O_3复合涂层的疏水特性,当纳米SiO_2添加量为8%时,涂层的水接触角可增大到138°,涂层的发射率和1.06μm近红外反射率仍可低至0.524和55.2%。     

一种无卤抑烟阻燃功能型瓦楞纸板的性能研究

制备了具有无卤抑烟特性的阻燃剂,并对普通瓦楞纸板进行了阻燃处理,研究了这种阻燃剂对瓦楞纸板阻燃性能及主要机械性能的影响。结果表明:涂覆复配阻燃剂后,瓦楞纸板的氧指数可达到28%,属难燃级别;阻燃瓦楞纸板试样边压强度提高了12.7%,平压强度提高了39.1%,戳穿强度提高了10%,有较明显的增强效果。     

瓦楞纸板边压强度2种测试方法的分析比较

通过采用边缘不上蜡法和边缘补强法测试瓦楞纸板的边压强度,用SPSS数据统计软件分析比较了2种测试方法在进行纸箱抗压力预测计算时的拟合优劣,引用Eulerian弹性受压变形理论论证,从实验和理论上证明了2种边压强度测试方法在用于马基公式计算纸箱抗压力预测值时的可替代性。分析指出了用凯里卡特公式预测计算纸箱抗压力时,用边压强度代替原纸的综合环压,其抗压力预测值与实测值的拟合度更高。     

一种纸质缓冲包装撑条的加工工艺

针对缓冲包装撑条的应用现状,并根据产品的性能要求,设计了一种新型纸质缓冲包装撑条。该撑条产品包括裹包上纸板、海绵条及设置在上纸板内部起支撑作用的多个支撑件,支撑件与上纸板内表面采取黏合的方式相连接;裹包上纸板选用单层单面瓦楞纸板,支撑件选用瓦楞纸板,所选用材料均具有较好的力学性能和抗摩擦性能。撑条产品的加工过程设计为上纸板裁切、涂胶、抓取及支撑件供送、翻折、保压成型、贴海绵条等步骤,其关键环节为定型机构的设计、支撑板翻折机构的设计及涂胶设备的选择。该纸质缓冲包装撑条具有良好的缓冲性能,且能实现规模化生产,可替代传统的发泡塑料缓冲撑条。     

瓦楞纸箱的“爆线”及局部PVA涂覆处理技术

对瓦楞纸板压线进行PVA局部涂覆前后,在相对湿度为25%,35%,50%环境下测定了其耐折性能和耐破度,分析了PVA局部涂覆对"爆线"现象的影响。结果表明:在相对湿度为25%的条件下,PVA局部涂覆对"爆线"现象改善不明显,在相对湿度为35%和50%时,PVA局部涂覆可有效改善瓦楞纸板"爆线"现象。     

层合瓦楞纸板三向静态平压性能研究

通过静态压缩试验,对B楞和C楞层合瓦楞纸板X,Y,Z3个方向的平压性能进行了研究,并绘制了其载荷-变形曲线和应力-应变曲线。纸板的载荷-变形曲线表明：压缩时各纸板3个方向的曲线走势类似,都有一段线性变形部分,当载荷达到最大值后,X向和Z向的曲线呈波浪状下降,而Y向的曲线近似于水平波动。纸板的应力-应变曲线表明：3个方向的压缩中,Z向的压缩强度值最大,X向次之,Y向最低,Z向值为X向的3～6倍,为Y向的12～14倍。此外还对瓦楞纸板平压强度与Y向压缩强度的关系和瓦楞纸板边压强度与Z向压缩强度的关系进行了分析。     

五层瓦楞纸板与原纸强度关系的研究

通过试验,研究了五层瓦楞纸板强度与原纸强度的关系,利用SAS软件对试验结果进行分析,得出五层瓦楞纸板边压强度和耐破度计算的回归方程.该方程可以为瓦楞纸板强度的预测和纸板的配纸提供计算依据.     

环保超疏水防潮瓦楞纸箱的制备及性能研究

目的 针对瓦楞纸箱易受潮而使其失去原有性能的问题,对其进行超疏水防潮改性,并研究改性方法对其性能的影响。方法 通过真空吸附涂布的方式,采用具有低表面能的硬脂酸与可构建表面粗糙度的纳米二氧化硅粒子结合,再引入聚二甲基硅氧烷增强涂层与纸板之间粘合力的方法制备超疏水防潮纸箱,对其进行润湿性和力学性能的表征。结果 改性后的纸板水接触角可达到150°以上,水分吸附率大幅降低,在此基础之上其边压强度未受到不良影响,且耐磨性能优良。结论 文中所述超疏水涂层的制备工艺简单,材料绿色环保,所得纸箱防潮性能、力学性能良好。     

芯纸厚度对瓦楞纸板边压强度的影响及模拟

目的 针对瓦楞纸板的强度设计未进行系统研究的问题,通过改变楞纸的厚度研究瓦楞结构的改变对其边压强度的影响。方法 对WH81287型号的五层BE型瓦楞纸箱进行取材,对瓦楞纸板进行边压强度(Edge Crush Test,ECT)试验,通过试验数据验证有限元软件中模型的可靠性,并在Matlab中对数据进行分析,通过调整瓦楞芯纸厚度以用于瓦楞纸板的强度设计。结果 在边压强度的试验中,根据实验数据可以得到,瓦楞纸板的平均变形量为0.824 0 mm,最大边压力均值为1 041.2 N。在仿真分析中,B瓦厚度趋近于0.210 0 mm时,瓦楞纸板的最大变形量均趋近于1.195 0 mm,最大等效应变均趋近于0.115 0,最大等效应力趋近于23.500 0 MPa;在B瓦厚度增加或减少过多时,瓦楞纸板的最大变形量呈现逐渐增加的趋势,最大等效应变与最大等效应力出现陡增或骤减。结论 通过不同楞纸厚度与各参数之间的函数曲线图,找到了瓦楞纸板的最优参数,其最大变形量最小,最大等效应力、应变均较小且趋于稳定,这为实际应用中瓦楞纸板的强度设计提供了指导,提升了瓦楞纸板楞纸结构的设计效率。