剪切增稠液增强高发泡率废纸缓冲材料的制备及性能

随着经济的快速增长和人们环保意识的不断增强,植物纤维类环保型发泡缓冲材料逐渐成为研究热点。为改善植物纤维发泡材料发泡率低、缓冲吸能效果差等问题,本研究设计半密闭型发泡模具,成功制备了具有高发泡率和优异吸能性的废纸缓冲材料并对制备工艺进行了优化。结果表明:使用质量分数为0.5%的氢氧化钠溶液预处理废纸浆,不仅可以有效去除废纸中的杂质,而且能在不降低纤维长度的情况下对废纸纤维进行适当改性,有利于提高废纸缓冲材料的发泡率和整体性能。以正交优化试验研究原料配比对废纸缓冲材料性能的影响,并据此确定了最优配方。通过设计全新半密闭型发泡模具,成功制备高发泡率的废纸缓冲材料,其膨胀率相较传统制备方式提高了3~4倍。本研究首次引入剪切增稠液(STF)增强废纸纤维,考察了STF含量对废纸缓冲材料力学性能、发泡倍率和回弹性能的影响,分析了STF对废纸缓冲材料的增强机理。结果表明:STF能够提高单根废纸纤维的强度并增强纤维之间的连结,从而提升缓冲材料吸能性,且随着STF含量的增加,材料的吸能性逐渐增强,发泡率逐渐降低,当STF含量为10%(质量分数,下同)时,STF增强废纸缓冲材料的综合性能达到最优。

包装行业用秸秆刨花板的研制

探索了以偶联剂和碱复合处理的方法对秸秆进行表面改性处理的工艺,开展了以秸秆和木刨花(木材加工剩余物)为主要原料制备包装行业用秸秆刨花板的研究,重点考察了不同预处理条件对麦秸秆表面性能的改善情况,及原料中秸秆/木刨花比对制备的刨花板性能的影响规律。实验结果显示,秸秆表面预处理最佳条件是KH-550用量为3%、改性时间为90 min、改性温度为60℃,秸秆刨花板中秸秆用量的增加将会导致秸秆刨花板弹性模量、静曲强度下降,吸水膨胀率增大和氧指数降低。偶联剂与碱复合处理比单一处理对秸秆表面胶合性能的改善更明显,秸秆使用量的提高会导致刨花板性能下降。

纸塑铝复合包装材料各组分共热解产物分析

以甲酸分离枕型利乐包所得的纸、聚乙烯、铝作为实验材料,使用热重红外联用(TG-FTIR)分析技术,研究了单一组分热解产物特性和组分共热解机理。结果表明:共热解时纸和聚乙烯之间存在协同作用,且在TG-FTIR失重峰位置附近产生的影响尤为明显;铝在共热解时具有催化剂的作用,会促进聚乙烯的分解。为实现废弃纸塑铝复合包装材料的资源化利用提供科学参考和实验依据。

纸塑铝复合包装材料各组分共热解行为研究

以用甲酸分离枕型利乐包所得的纸、聚乙烯、铝作为实验材料,采用热重红外联用(TG-FTIR)分析技术,研究了各组分在热解过程中的协同作用,以探索纸塑铝复合包装各组分共热解机理,为实现废弃利乐包材料的资源化利用提供科学参考和实验依据。结果表明:共热解时纸和聚乙烯之间存在协同作用,在失重峰位置表现得尤为明显;铝在共热解时具有一定的催化作用,在反应的不同阶段起到了相应的促进或者抑制热解的作用。

包装废塑料热解特性实验研究

采用DTG-60/60H差热-热重分析仪,对4种典型的单组分塑料即高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)进行了热重/微商热重(TG/DTG)分析,得到了4种废塑料在氮气环境下从室温升温至550℃,不同升温速率条件下的热解规律,为进一步研发废塑料热解装置和探索热解工艺提供了参考数据。

大型家电全瓦楞纸板缓冲包装结构设计

全瓦楞纸板缓冲包装在小型产品上应用较多,而在大型产品上应用较少。首先测试了5种楞型瓦楞纸板的力学性能参数,制作了4种瓦楞结构并对其静态和动态缓冲性能进行了测试。在此基础上,以海尔XQB45-10B波轮洗衣机为例,基于产品的基本参数和流通环境,设计并制作了海尔洗衣机的全瓦楞纸板缓冲包装。该设计方案通过了实验室安全性测试,证明了使用瓦楞纸板代替塑料缓冲包装材料的可行性。为在大型产品上推广应用全瓦楞纸板缓冲衬垫提供了参考。

基于TG-FTIR联用的利乐包热解实验研究

以枕式利乐包为原料,采用热重红外联用(TG-FTIR)分析技术,研究了利乐包的热解特性。实验采用10℃/min的升温速率,温度区间为室温至750℃。结果表明:利乐包热解过程分为低温时纸的热解和高温时聚乙烯的热解2个阶段,2个阶段有一定的相互作用;热解产物为烃类和含氧有机化合物,同时金属铝也得到了很好的分离。

胶黏剂对木质包装材料快速热解特性的影响

目的研究胶黏剂对木质包装材料快速热解特性的影响。方法在固定床反应器装置上进行快速热解实验,对比胶黏剂、实木木材和刨花板在不同温度下热解产物的产率。在热解气相色谱质谱联用系统上进行快速热解和产物分析,对比胶黏剂、实木木材和刨花板热解产物分布特性,对比在不同温度和不同胶黏剂含量下刨花板快速热解产物的分布。结果胶黏剂对刨花板热解油的生成有促进作用,这种促进作用随温度升高先增强后减弱,在550℃时达到最大值;刨花板热解产物中氮杂环化合物的种类和含量比木材热解产物要高,酸类和酚类物质的含量也有不同程度的提高,而胺、醇、醛、酯、糖等成分有不同程度的降低。结论胶黏剂对刨花板整体热解趋势和产物种类影响不大,但对热解油产量和产物分布的影响较大,液相产物中含氮产物的种类、含量和分布受胶黏剂含量和温度的影响比较明显。

瓦楞纸板及其结构件缓冲性能的研究进展

论述了国内外对于瓦楞纸板力学性能、缓冲性能和瓦楞纸板结构件缓冲性能的研究进展,在此基础上提出了瓦楞纸板及其结构件缓冲性能研究的发展趋势。

卷筒卫生纸包装结构设计改进研究

通过市场调研及对消费者问卷的分析总结,发现了目前市场上的卷筒卫生纸包装存在的主要问题:销售包装较长,不便携带;提手强度及舒适度不佳;包装袋侧裂且包装规格较少等。通过对大量的设计实例进行归纳总结,建立了内包装、系列化销售包装的设计模型,有助于解决卷筒卫生纸包装现有的问题,同时方便生产企业进行快速包装结构设计。

基于慕课的包装结构设计课程教学模式探讨

慕课是指大规模开放在线课程,是“互联网+”思维在教育领域的成功应用,其依托于互联网,面向所有感兴趣的选课者。新形式下,大学课堂教育受到了多方面的冲击,如何成功将内容庞大、授课方式灵活的慕课引入到大学课堂教育,提升教学效果是大学教育与时俱进,适应新形势的必经之路。基于中国大学慕课平台《包装结构设计》课程,分析了慕课的特点和发展形势,探讨了慕课与线下教学相结合的模式与实践体会,在线课堂和现场教学的结合,可以做到优势互补,在线课堂突出理论教育,现场教学突出实践与动手能力,理论结合实践,实现“双师”教学效果,有力地提升了教学成效,可为“互联网+教育”新形势下的教学改革提供一些参考。

基于TG-FTIR的落叶松木材热失重与热解气相演变规律研究

采用热重红外光谱联用分析法考察了落叶松木材在不同升温速率下的热失重特性及气相演变规律,并与其组分模混物的热解特性进行了对比分析。结果表明,落叶松的主要失重区域相对于模混物较宽,落叶松残炭率(18.97%)相对于模混物(29.83%)较低;在低温段,模混物的活化能高于落叶松木材,而在高温段二者差别不大;落叶松木材热解过程经历了水分析出、主成分热分解、后期炭化等阶段,气体析出主要集中在375℃左右;落叶松在热解反应过程中,主要气体产物生成量顺序为CO2>H2O>CH4>CO,随着升温速率的增加,上述气体产物的生成量明显增多;模混物与落叶松木材热解生成气体规律基本相似,但模混物中各气体析出强度均相对较高。

落叶松木屑快速热解炭制备活性炭工艺及结构表征

以落叶松木屑快速热解炭为原料,采用水蒸气活化法制备了活性炭,其最佳活化工艺为:温度800℃,时间20 min。该条件下活化得率为51%,活性炭亚甲基蓝吸附值为232 mg/g,碘吸附值为968 mg/g,脱色性能优异。微观结构分析表明,快速热解炭主要由微孔组成,外表面包裹沉积吸附层,活化过程中活化剂能够有效去除沉积吸附层,并形成大量中孔,活性炭颗粒更均匀细小。

喷动循环流化床生物质快速热解设备的特性分析与发展研究综述

简要综述了生物质快速热解设备研究的国内外现状,继而详述了喷动床和循环流化床,重点对喷动循环流化床作了较深入的探析,探讨了喷动循环流化床快速热解设备研究的发展方向。

BL-SCFB-3型生物质快速热解装置的研发

能源和环境的双重压力,使得人类必须开发可再生能源,而生物质能是可再生能源中比较理想的选择在生物质能利用技术中,快速热解技术可将能量密度低的低品位的生物质转变为高品位能源,被认为是最具发展潜力的生物质能利用技术之一。目前,国内外关于快速热解技术的研究主要是以微量或者试验室小试水平为基础而开展的,

新型流化床式生物质热裂解液化设备设计与试验

设计并研发了5 kg/h处理量的新型流化床式生物质热裂解液化设备,将不可冷凝气体作为循环流化气体替代昂贵的惰性保护气,整体结构简单、紧凑,各个关键系统设计完善。以山杨木木材为原料进行热裂解液化试验表明,新型流化床式热裂解液化设备工作的基本优化工艺参数为反应温度500~600℃、物料粒径0.5~0.9 mm、物料含水率10%以下。

直四棱台折叠纸盒自锁底成型条件的分析

通过分析自锁底折叠纸盒的成型特点,用数学解析法研究了矩形底直四棱台折叠纸盒实现自动锁底成型所必要的几何条件并建立了数学模型,为正确设计这类纸盒提供了可靠的科学依据。

生物质定向热裂解液化装置的开发Ⅱ:进料特性与流化规律

对所研发的生物质定向热裂解液化装置(BDFP)的进料特性和流态化规律进行了试验研究。试验探明了进料载气流速、颗粒粒径、电机转速与进料速率的匹配关系,系统考察了床料单独流化和与生物质颗粒混合流化时的流态化规律。通过优化分析确定,合适的工艺参数范围为:进料载气流量为2.2L/min,电机转速范围为25～100r/min,冷态流化气速范围0.35～0.65m/s,冷态气体流量范围为66.7～125L/min(4.0～7.5m3/h),热态气体流量范围为33.3-58.3 L/min(2.0～3.5m3/h),综合考虑确定热态气体操作流量为45 L/min。

木托盘有限元分析精度的影响因素

目的研究有限元软件模拟木托盘抗弯性能时各因素对其分析精度的影响。方法对木托盘的抗弯性能进行理论分析和有限元模拟。通过计算铺板力学模型得到理论变形值;将Creo软件建立的托盘模型导入Ansys Workbench进行分析,得到有限元模拟值。采用控制变量法,改变单元类型和网格划分方式,并将结果与理论计算值进行对比分析。结果采用软件默认的单元类型和经网格划分方式等得到的整体位移结果与理论值的误差为2.97%。通过对各影响因素的调整,顶铺板的位移结果与理论值的误差为0.02%。结论单元数量相同的情况下,高阶单元的分析精度优于低阶单元,六面体单元优于四面体单元。保持其他设置条件不变,细化网格可提高分析精度。

流化床式生物质快速热解设备监控系统的设计与开发

介绍了自主研发的喷动循环流化床式快速热解技术。通过对流化床式快速热解设备的温度、流量及压力监控方案的研究和设计,把计算机数据采集与控制技术应用于快速热解设备的工程实践中,实现了实时检测和半自动控制,使得热解反应效率提高,同时还增加了快速热解反应操作工艺的安全性。