植物纤维基包装材料中纤维悬浮体流变行为研究

目的采用可再生的植物纤维机械搅拌制备植物纤维悬浮体系,探究纤维悬浮液的流变性影响因素和体系中纤维的分散与取向,为后续工业化产品的加工和运输设计奠定基础。方法利用旋转流变仪测试纤维质量分数、长径比(纤维长度)、温度和水溶性高分子等各个因素对体系流变性能的影响。结果纤维悬浮体系为非牛顿流体,表现剪切变稀现象。溶液的黏度随温度的变化经线性拟合符合Arrhenius方程。纤维质量分数、长径比(纤维长度)的提高均会增加体系表观黏度,促进纤维的分散及网络结构形成,而温度的提高,黏度会呈指数形式减小。加入水溶性高分子PVA和聚丙烯酰胺分散剂均会提高体系黏度,有助于纤维的分散;PVA醇解度越高,亲水基团越多,易与纤维产生更多氢键作用,形成纤维网络结构,有助于后续发泡结构控制,醇解度过高则易凝胶化。阳离子型CPAM有助于改善纤维表面负电荷,破坏纤维静电吸附,使得纤维分散更均匀。结论纤维质量分数、长径比(纤维长度)、体系温度等因素会影响纤维悬浮液流变特性,水溶性PVA和分散剂聚丙烯酰胺的加入有助于纤维的分散,对工业化纤维浆料配比加工具有参考意义,同时体系的黏流特性有利于生产线浆料输送系统的设备设计。

基于可持续设计的快递盒回收再利用装置

以可持续设计理念为基础,致力于寻求创新解决方案,以改进快递盒回收再利用装置。通过综合考虑利益相关者需求,从材料创新、智能化、社会参与和技术融合等方面展开了研究,以构建一个完善的快递盒回收再利用装置服务系统。该装置具备智能管理和监控功能,并采用可再生材料,以促进资源的循环利用和环境保护。最新的研究成果表明,通过结合物联网、区块链和虚拟现实等技术,可以进一步提升回收效率和可行性。为快递行业提供了新的思路和解决方案,推动了可持续设计在快递盒回收再利用装置领域的发展。

耐热线型小分子对有机硅耐温吸波涂层的增韧改性研究

目的采用能与有机硅单体反应的耐热小分子对苯基硅树脂基吸波涂层进行增韧改性,调控有机硅树脂的交联网络结构,并将改性树脂与耐温吸波剂复合,制备具有高柔韧、高附着力和耐温的吸波涂层。方法将不同端基或链长的耐热增韧剂通过硅氢加成接枝到有机硅树脂基体,改变基体的交联网络结构,通过红外、扫描电镜、万能电子试验机、动态热机械分析仪和矢量网络分析仪测试其性能。结果随着乙烯基封端聚二甲基硅氧烷含量的增加,涂层的柔韧性提高,但耐温性能和附着力降低;当乙烯基封端聚二甲基硅氧烷质量分数为45%时,1 mm涂层的柔韧性达20 mm,附着力达7.73 MPa,抗冲击性大于50 kg·cm。在300℃热处理15 h后,改性涂层挠度从未改性时的1.08 mm提升至1.35 mm,涂层在高温工作后仍保持较好的柔韧性。结论采用耐热线型小分子对有机硅树脂交联网络结构进行改性,可有效地调控耐温吸波涂层的力学性能,为耐高温吸波涂层增韧及其工程应用提供参考。

绿色包装设计评价方法研究——以框架木箱碳足迹计算为例

框架木箱作为重要的运输包装容器,其生产加工和物流运输过程中产生的CO_(2)会对环境造成污染,因此分析和计算CO_(2)排放量,具有较高的经济价值和社会意义。基于生命周期评价方法对框架木箱进行研究,重点分析其“从摇篮到坟墓”全过程的碳足迹,并对某具体框架木箱进行计算。研究表明,在整个生命周期中,原材料生产即木质材料加工及运输阶段CO_(2)的排放量占比最大,贡献率达到67%,框架木箱生产加工及物流阶段贡献率为31%,而原材料废弃阶段占据最小比重,仅为2%。由此可见,应对原材料生产及运输阶段采取措施,加强监管,降低碳排放量。

生物基防腐技术的研究进展及其在木包装中的应用展望

目的 为满足木包装材料的使用要求和防疫要求,需将木材进行防腐处理,但传统的防腐处理方式易对环境和物品造成污染,存在安全隐患,生物基防腐技术可解决上述问题。方法 介绍当前木包装材料的使用现状,阐述国内外生物基防腐技术的研究进展,并分析和讨论木包装材料在使用中存在的问题。结果 生物基防腐技术是一种绿色、高效的木材防腐技术,目前已取得了一定的研究成果。结论 生物基防腐技术可以满足木包装材料在运输和存储中的各种需求,并且具有环保无毒的优点,因而具有非常广阔的开发和应用前景。

三维螺旋超结构/介质的低频协同效应及其吸波蜂窝制备

目的拓展蜂窝吸波材料的低频吸收性能,提出一种三维螺旋超结构复合吸波蜂窝的设计方法。方法在吸波蜂窝中加载三维螺旋超结构,使用电磁场理论和等效电路理论定性分析螺旋超结构对复合蜂窝吸收性能的调控作用,以优化螺旋超结构的参数。结果入射电磁波在螺旋超结构表面激发驻波电流,产生强烈的电共振和磁共振,与蜂窝损耗介质产生协同吸收效应,增强了吸波蜂窝的低频吸收性能。结论仿真和实验结果表明,加载三维螺旋超结构使得吸波蜂窝的低频吸收性能显著增强,在1~6 GHz频段的平均反射损耗从−3 dB增强至−10 dB。

不同种类发泡剂对植物纤维多孔材料泡孔结构及缓冲性能的影响

【目的】植物纤维多孔材料的制备通常采用热分解型化学发泡剂,研究碳酸氢铵(NH4HCO_(3))、碳酸氢钠(NaHCO_(3))、偶氮二甲酰胺/碳酸氢钠(AC/NaHCO_(3))以及AC/NaHCO_(3)不同复配比例对植物纤维多孔材料的泡孔结构及缓冲性能的影响。【方法】以漂白针叶木浆为主要原料,添加NH4HCO_(3)、NaHCO_(3)、AC/NaHCO_(3)3种不同的发泡剂,以及AC/NaHCO_(3)不同复配比例条件下,采用微波成型工艺制备植物纤维多孔材料。利用Image Pro Plus 6.0软件对植物纤维多孔材料泡孔的显微图像进行处理分析,得到孔隙率、孔径大小及泡孔分布等参数;通过静态压缩测试分析材料力学性能和单位体积变形能。【结果】对比3种发泡剂试样,AC/NaHCO_(3)复配发泡剂制备的植物纤维多孔材料具有较高的孔隙率且泡孔分布较均匀,得到最小缓冲系数为4.93,具有良好的缓冲特性;对比AC/NaHCO_(3)3种不同配比的试样,得出比例为2∶1及3∶1时发泡效果较好,泡孔分布较均匀,其中AC/NaHCO_(3)比例为2∶1时材料得到的最小缓冲系数最小,缓冲性能良好。【结论】AC/NaHCO_(3)复配发泡剂能在更大温度范围内持续产生气体,且AC/NaHCO_(3)比例为2∶1时,发泡剂发气均匀,制备的植物纤维多孔材料泡孔分布均匀性更好,材料缓冲性能优良,此结果可为研究发泡剂对植物纤维多孔材料的泡孔结构及缓冲性能的影响提供参考。

入境木质包装材料检疫除害处理现状与分析

总结了当前我国入境木质包装材料的检疫现状,介绍了我国近年来从国(境)外传入的主要林业有害生物种类,并简要描述其发生危害情况,详尽阐述了木质包装材料检疫制度及其处理方法和原理,并提出了发展木质包装材料检疫除害处理的对策建议。

基于SolidWorks的卡扣快装箱有限元分析

目的木制包装以其轻质高强的特性被广泛应用于大中型机电产品的外包装,且其材料符合绿色可持续包装的特点,为了避免在性能测试过程中浪费材料,采用有限元分析对其受力状态进行模拟。方法通过SolidWorks软件对1500 mm×800 mm×733 mm卡扣包装箱进行建模,在Simulation插件中进行静态力测试、跌落测试,并获得应力云图、应变云图、位移云图及相关数据。结果在对卡扣快装箱进行有限元分析后,得到了箱体应力、应变、位移云图及最大应力、应变发生点的坐标。结论卡扣箱的底板、托盘一体化可以降低卡扣箱底板产生的应力,在静态力作用下的最大应力发生点与跌落过程中的最大应力发生点位置不同。

西南桦木包装材料在热处理后的润湿性能研究

通过动态接触角测量、红外光谱分析、表面粗糙度测量、扫描电镜观察和偏相关分析,研究了西南桦木的润湿性能。结果表明,木材经180℃热处理4 h后,润湿性能下降:接触角由40°增至121°,羟基和羰基数量减少,粗糙度降低;处理时间与接触角显著相关;西南桦木用作包装材料,若采用热处理,可去除有害生物,还具备疏水功能。

木质包装材料的发展现状和前景展望

介绍了国内外木质包装材料的应用现状和研究进展,总结了木材作为包装材料应用时存在的问题,并对人造板包装材料的应用前景作了阐述。

硅溶胶/苯丙乳液杂化复合木材的制备与性能

为改善人工杨木材的硬度及尺寸稳定性等性能,以硅溶胶和水性苯丙乳液杂化而成的复合体系为前驱液,采用空细胞法浸渍处理木材,利用扫描电镜分析了复合木材的微观结构,研究了各因素对复合木材性能的影响．结果表明,苯丙乳液-硅溶胶前驱液处理木材的抗水性和尺寸稳定性随苯丙共聚物组分的增加而提高,并且其力学性能随木材增重率的增加而增大,增重率为78%的处理材顺纹抗压强度较素材提高约50%,硬度增加1．7倍,其抗弯强度、抗弯弹性模量分别提高了61%和86%,质量磨损率降低了75%．

纸盒模切板CAM系统的研究与开发

介绍了纸盒模切板的制造工艺及激光切割技术的特点 ,详细说明了用VC ++开发纸盒模切板CAM系统软件的方法及其功能。

硬松类木材横纹压缩时能量吸收特性研究

目的研究木材能量吸收特性。方法采用横纹压缩试验。结果径向横压应力-应变曲线呈现线弹性区、平台区和密实化区等3个阶段,径向横压比例极限大于弦向。当绝对含水率为13.1%、径向横压应变为0.55时,能量吸收值和缓冲系数分别为3.919 MJ·m3和2.847。当绝对含水率为13.1%、弦向横压应变为0.11时,吸收能量值和缓冲系数仅为0.472 MJ·m3和12.746,且木材已压溃失效。随着绝对含水率的下降,横纹压缩强度、吸能能力和径向横压最大吸能效率均呈上升趋势,最大横纹压缩强度、能量吸收值和径向吸能效率分别为10.15 MPa,4.430 MJ·m3和0.362%,而弦向横压时吸能效率呈下降趋势。结论木材绝对含水率和纹理方向对木材能量吸收有一定影响。

废旧利乐包/木屑复合板热压优化工艺研究

为提高废旧利乐包的再利用效率,扩大其在包装领域的应用范围,研究了废旧利乐包/木屑复合板制备的热压优化工艺。采用正交试验法,以施胶量、热压温度、热压时间、利乐包与木屑质量比为影响因素,分别以静曲强度、弹性模量和2 h吸水厚度膨胀率为检测指标,得到了此种复合板热压优化工艺参数。结果表明板材热压优化工艺参数为:施胶量14%,热压温度150℃,热压时间420 s,利乐包与木屑质比比4∶6,在此条件下,板材最大静曲强度为23.1 MPa,最大弹性模量为2917 MPa,2 h吸水厚度膨胀率最小,为6.1%。

厚单板制备包装用单板层积材的涂胶量因子分析

以4.5、6.0 mm厚速生杨木、桉木单板为原料,制备单板层积材(LVL),讨论涂胶量对板材物理力学性能的影响。结果表明:在涂胶量为200 g/m^2时,单板层积材的各项强度指标均达到GB/T 20241-2006《单板层积材》中不同等级的要求;LVL可用作包装材料而无需熏蒸处理,应用前景广阔。

竹木复合材料托盘力学性能的研究

通过对普通胶合板托盘、一层竹芯板托盘和三层竹芯板托盘进行抗弯试验,分析了在3种载荷情况(5、10和15)下,三种类型的托盘所需要厚度的最小值。发现一层竹芯板的结构可以明显降低厚度,能够节约材料,降低成本;同时还得出了厚度和载荷经验公式。

SiO_2／醋丙核壳复合物的合成及其对木材的改性

以醋丙共聚物(VAc-MMA-AA)包覆硅溶胶纳米SiO_2粒子,形成SiO_2/VAc-MMA-AA核壳乳液,将该核壳复合乳液与杨木木材复合,制成无机/聚合物核壳复合物复合木材.利用EM、SEM及FT-IR红外光谱表征该核壳粒子及改性后复合木材的结构和形态,研究了经SiO_2/VAc-MMA-AA核壳复合物改性后复合木材的性能,结果表明,用该核壳复合物改性的木材WPG为45%时,氧指数为40.1%,并且该复合木材在顺纹和径向方向的抗压强度分别提高了86.9%、83.3%,抗弯曲强度提高了42.2%,弹性模量提高了58.9%.

ε-聚赖氨酸抗菌剂的制备及其在食品包装纸中的应用

以ε-聚赖氨酸、乳化剂OP-10、聚乙烯醇(PVA)、苯乙烯丙烯酸酯共聚物(SAE)为原料制成涂布乳液,并使用涂布法制备ε-聚赖氨酸抗菌食品包装纸。通过分析各种原料的用量对乳液涂布后纸张的抗菌性能的影响,确定了ε-聚赖氨酸抗菌剂水乳液各原料的质量分数:ε-聚赖氨酸抗菌剂为0.1%,乳化剂OP-10为2%,聚乙烯醇(PVA)为1%,苯乙烯丙烯酸酯共聚物(SAE)为2%。使用在该条件下制成的涂布水乳液在常温下对原纸进行涂布,可生产出抗菌效果良好的食品包装纸。

超声波辅助竹片染色工艺优化的研究

探讨了超声波辅助竹片染色在染液质量分数、pH值和染色温度一定的情况下,超声波功率、频率和超声波辅助染色时间等因素对竹片上染率的影响。在单因素实验的基础上,采用响应面法建立了二次回归模型,并对染色工艺进行了优化。研究结果表明:使用超声波辅助竹片染色能够提高上染率,当超声波功率为525 W、频率为30kHz、染色温度为70.0℃、染料质量分数为1.0%、染色时间为52min时,竹片的上染率可达到34.16%,比在相同工艺条件下未使用超声波辅助的提高了8.43%。