基于丝状单元的木塑复合板材制备及包装应用性能研究

研究以高密度聚乙烯塑料(HDPE)丝状单元代替传统胶黏剂制得的新型木塑复合材料的性能及其在包装领域的应用特性。以桉木丝为原料,采用热压成型的方式制备木塑复合板材,研究了板材密度、偶联剂和HDPE含量对板材性能的影响,通过ANSYS Workbench软件建立包装箱有限元模型,分析箱体在静态弯曲条件下受力情况和承载特性。结果表明:HDPE质量分数从20%提升至30%时,静曲强度、弹性模量和内结合强度分别增加了119%、214%、167%,吸水厚度膨胀率降低了20%。添加2%MDI偶联剂后,静曲强度、弹性模量和内结合强度分别提升了69.62%、92.16%和200%,吸水厚度膨胀率减小61.7%。复合板材所制得包装箱在堆码、静载、侧面冲击、垫块冲击4种工况下,受力部位主要为顶板的4个角、底板中央托盘所撑垫处、侧板和底板连接处、垫块与地面接触的位置。

竹束热处理对CS/APP自组装重组竹阻燃抑烟性能的影响

壳聚糖(CS)/聚磷酸铵(APP)层层自组装(LBL)是一种表面改性工艺,通过对竹束单元进行热处理,研究其对CS-TiO_(2)/APP自组装重组竹(BS)的阻燃抑烟性能的影响及协同关系。采用不同热处理温度(160、180℃)和处理时间(2、3、4 h)对竹束单元进行水蒸气保护的热处理,首先对不同的竹束特性进行研究,优选竹束热处理工艺条件,然后在竹束表面进行CS-TiO_(2)/APP自组装后制备重组竹,分析热处理对重组竹阻燃抑烟性能的影响及与LBL阻燃层的协同作用。结果表明,热处理后的竹束热稳定性提高,同时表面阻燃涂层增重率相比未热处理提高了27.0%,LBL后的极限氧指数较未热处理直接负载的提高了14.4%。综合不同热处理工艺下竹束的特性以及和负载LBL涂层的竹束阻燃效果,确定160℃下3 h为重组竹的热处理工艺条件。通过锥形量热测试,热处理后的BS(W-HT)重组竹较BS重组竹,燃烧热释放速率峰值pk-HRR降低了30.1%,产烟速率pk-SPR峰值降低了50.8%,热处理后的BS(W-HT)/CS-TiO_(2)/APP重组竹与BS/CS-TiO_(2)/APP重组竹比较,pk-HRR降低了9.7%,pk-SPR降低了36.4%,CO产量峰值降低了24.15%。竹束热处理后的重组竹具有较好的阻燃抑烟效果,并且和CS-TiO_(2)/APP层层自组装具有良好的协同作用,提高了竹束表面的CS-TiO_(2)/APP自组装阻燃涂层的负载,减少了BS/CS-TiO_(2)/APP重组竹板材的烟释放和有毒气体的生成。