木薯渣纤维制备发泡缓冲包装材料的研究

以木薯渣为原料,加入可溶性淀粉、交联剂、催化剂和发泡剂后烘焙发泡,制备了新型植物纤维发泡缓冲材料。分析了木薯渣粒度和胶粘剂、发泡剂、催化剂用量等对发泡缓冲材料静态缓冲特性的影响;通过Statis-tics Analysis System 9.0软件对实验进行了中心组合设计。结果显示最佳发泡条件为:胶粘剂、发泡剂、催化剂添加量分别为2.0,6.0,2.4g;发泡温度为63～68℃,发泡时间为14～17h。     

淀粉基生物质发泡塑料的缓冲性能研究

以淀粉和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)为原料,辅以甘油、NaHCO_3、木粉等助剂,利用平板硫化机进行模压发泡,制备淀粉基复合发泡材料。通过静态压缩特性分析,研究复合发泡材料的缓冲特性,以及淀粉、甘油、NaHCO_3添加量对复合材料缓冲性能的影响。研究结果表明:随着淀粉添加量的增加,复合材料的缓冲性能得到提高,淀粉质量分数为55%时,复合材料的缓冲性能相对最好;甘油的添加可以增加复合发泡材料的柔韧性,当其质量分数为14%时,复合材料的缓冲性能相对最好;NaHCO_3发泡剂的添加对复合发泡材料的缓冲性能影响较大,其质量分数为9%时,复合材料的缓冲性能相对最好。     

废纸纤维发泡制品的静态缓冲性能及曲线拟合

目的为了促进包装废纸的再生利用,节约自然资源和保护生态环境,文中在优化废纸纤维发泡制品配方的基础上,研究制品的静态缓冲性能,并进行曲线拟合。方法使用废弃瓦楞纸板,利用微波加热发泡工艺,通过正交试验探究发泡剂种类和配比,以及丙三醇和碳酸钙用量对废纸纤维发泡制品性能的影响,并据此确定废纸纤维发泡制品的优化配方。以最优配方的材料试样进行静态压缩试验,探究材料试样的静态缓冲性能,并使用Matlab进行曲线拟合。结果确定了废纸纤维发泡制品的优化配方,绝干废纸浆、碳酸氢钠、发泡剂H、淀粉、聚乙烯醇、甘油、碳酸钙、硼砂的质量比约为32∶3∶1∶0.9∶0.6∶4∶4.5∶0.2;最小缓冲系数在5左右时,缓冲性能较好;可采用正切加双曲正切函数方程拟合该材料试样的静态压缩曲线,方程的残差平方和为0.000 451,其具有较高的精度。结论经过配方优化后,废纸纤维发泡制品具有较好的静态缓冲性能,并且可用函数方程较好地拟合其静态压缩曲线。     

纤维素纤维发泡缓冲包装材料制备工艺初探

初步探索以纤维素纤维为原料,用机械法制备绿色环保的纤维素纤维发泡缓冲包装材料的工艺技术,并且利用压缩试验机对发泡体的缓冲性能进行测试.试验研究了发泡剂、填充物、胶粘剂的用量,以及胶粘剂的配比对发泡体性能的影响.实验表明:明胶:甲基纤维素:瓜儿胶为2∶1:1,发泡剂1.5%,填充物18%,胶粘剂总量15%时,发泡体的密度0.027 g/cm3,回弹性20.5%,而且此时具有较为理想的应力-应变曲线.     

竹纤维/淀粉发泡复合材料制备及性能研究

目的研究竹纤维/淀粉发泡复合缓冲材料的制备方法,分析组分含量变化对发泡材料力学性能的影响规律,确定最佳的组分配比和最佳配比条件下竹纤维/淀粉发泡复合材料的能量吸收性能。方法将按一定比例配置的竹纤维、淀粉、碳酸氢铵、丙三醇和水置于模具中,采用烘焙发泡法制备竹纤维/淀粉发泡复合材料,并从能量吸收的角度分析了发泡剂、胶黏剂、增塑剂对竹纤维/淀粉复合发泡材料缓冲性能的影响规律,从而确定各组分的最佳配比。结果随着发泡剂和淀粉含量的增加,竹纤维/淀粉发泡复合材料的平台应力和总吸收能量呈现出先增加后减小的趋势,增塑剂含量的增加可改善制品的弹塑性,但降低了制品的平台应力和能量吸收能力;竹纤维、淀粉、水、碳酸氢铵、丙三醇最佳质量比为1∶2∶3∶1∶0.8。结论最佳质量配比条件下的竹纤维/淀粉发泡复合材料具有一定的缓冲吸能效果,其静态缓冲性能与EPS接近,可用于产品的物流防护。     

机械法制纤维素纤维缓冲包装材料的影响因素研究

对机械法制备纤维素纤维发泡缓冲材料的影响因素进行了研究。研究表明胶粘剂的添加顺序依次为明胶,甲基纤维素,瓜尔胶,质量比为2:1:1,而且添加适量的填充物是必须的。机械法制备发泡缓冲材料的较佳工艺为:胶粘剂15%,发泡剂2%,填充物23%(质量分数),搅拌时间20min。此时密度0.022g/m~3,回弹性为37.5%,应力-应变曲线较为理想。     

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。     

用废纸制取包装缓冲材料的研究

研究了以废纸为原料,以淀粉为粘合剂的发泡包装缓冲材料的制造工艺.淀粉糊化温度为65℃,糊化时间30min,加入Na2CO3作为糊化剂和后来的发泡剂.废纸和淀粉糊混合后,先后加入柠檬酸和硼砂,分别作为Na2CO3的反应剂和淀粉的交联剂.各种物料的质量比(对淀粉)为: 废纸 : 淀粉 : 碳酸钠 : 柠檬酸 : 硼砂 : 水为2.3 :1.0 :0.32 :0.45 :0.1 :10.0.发泡的适宜工艺条件为:纸屑纸毛质量比1 :2,发泡温度130℃,发泡时间7h.所得包装缓冲材料的表观密度为0.2g/cm3左右,压缩强度大于700KPa.     

缓蚀型玉米秸秆纤维发泡包装材料的研究

目的制备并研究缓蚀型玉米秸秆纤维发泡包装材料的性能。方法以廉价环保易得的玉米秸秆纤维、废纸纤维和气相缓蚀剂为原料,添加适量的成膜剂、胶黏剂、发泡剂、交联剂等,以微波发泡的方式制备玉米秸秆纤维缓蚀缓冲包装材料。对材料的静态缓冲性能进行测试分析,得到此缓冲材料缓冲性能的基本特征,通过密闭空间定量评价方法对材料的缓蚀性能进行测定。结果微波发泡不仅使材料存在较多的储能空间而且缓蚀效果增强,添加由二甲基咪唑啉、尿素和硼砂以质量比4∶1∶2复配的缓蚀剂后,发泡材料的缓蚀效果可达90%以上,而不添加缓蚀剂的纤维发泡材料会加速金属腐蚀。结论此发泡材料具有良好的缓冲性能与缓蚀性能,基于目前的研究进展,提出了通过改变发泡剂和粘合剂用量达到对缓蚀剂进行控释的构想。     

废纸浆纤维增强淀粉基复合发泡材料的制备及其性能

以NH4HCO3为发泡剂,废纸浆纤维为增强体,玉米淀粉、PVA为基质,甘油和尿素作为复合增塑剂,辅以其它的各种助剂,利用挤出发泡法制备出一种可生物降解的复合发泡材料。并分别讨论该发泡材料的密度、发泡倍率、吸水性、回弹性以及泡孔形态。研究结果显示,材料的密度随着发泡剂含量的增加先减少后增加,当发泡剂含量为1.2%时,材料的密度最小为0.16g/cm3;发泡倍率、吸水率、线性尺寸变化量均随着发泡剂含量的增加先增加后减少,且在发泡剂含量为1.2%时,均达到最大值;随着发泡剂含量的增加,材料泡孔数量先增加后减少,孔径逐渐增大;当废纸浆含量为20%时,材料的泡孔数量多,孔径较小且分布比较均匀;当复合增塑剂含量为30%时,淀粉与废纸浆相容性较好,材料泡孔数量较多,且泡孔大小分布均匀。     

不同发泡倍率聚乙烯醇基缓冲包装材料性能

目的 探究聚乙烯醇(PVA)基发泡材料的缓冲包装性能,为PVA基发泡材料应用于易渗出水溶性液体的产品包装提供一定的理论依据和实践经验。方法 采用化学发泡法制备不同发泡倍率的PVA基发泡材料,研究其微观结构、吸水性能和不同条件下的缓冲性能。结果 不同发泡倍率下,5种密度PVA基发泡材料均具有良好的吸水性和保水性,且吸水率越高,保水性越差。在干燥状态下,材料的质地较硬,且其缓冲性能随着发泡倍率的增大而减小,材料吸水后变得柔软且富有弹性,当吸水率达到58.0%后,材料的缓冲性能则急剧下降。结论 经综合比较,密度为0.146 g/cm³ 的PVA基发泡材料具有良好的吸水性能、保水性能和缓冲性能,在材料的吸水率低于58.0%时,可满足易渗液体容器的锁水和缓冲包装需求。     

聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯发泡材料的制备及性能

通过熔融挤出法制备一种生物可降解缓冲包装材料聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯,并测试其表观密度、热学性能、红外光谱及缓冲性能。利用正交实验的极差分析筛选出发泡最佳工艺,通过差示扫描量热分析仪、傅里叶变换红外光谱、质构仪分别测试缓冲包装材料的热学性能和缓冲性能。结果显示,最佳发泡工艺为发泡剂碳酸氢钠添加量为20%,发泡温度为140℃,发泡时间为25 min,其表观密度为0.18 g/cm~3;NaHCO_3在发泡材料中无残留;30 mm厚的缓冲材料缓冲效果最佳。     

缓冲包装用明胶-淀粉泡沫的性能研究

目的以明胶和预胶化淀粉为原料制备具有缓冲效果的生物质可降解泡沫材料,为缓冲包装用生物质泡沫提供一种新的选择。方法通过对不同明胶-淀粉质量比、固含量、十二烷基硫酸钠(SDS)用量进行实验研究,并进行结构表征及静态压缩性能测定对泡沫材料进行综合评价。结果得到了明胶-淀粉缓冲泡沫材料的最优条件,固含量(用质量分数表示)为20%,表面活性剂质量分数为0.75%,明胶-淀粉质量比为70∶30。在此最优条件下的明胶-淀粉缓冲泡沫材料发泡倍率为5.14倍,表观密度为0.064 g/cm³,弹性模量为36.64 kPa,50%抗压强度为2.49 kPa。结论以明胶和预胶化淀粉为原料制备的复合泡沫材料具有表观密度低、缓冲性能较好的特点。单因素实验结果表明,预胶化淀粉对泡沫的力学性能有增强作用。     

NaOH预处理对废纸纤维发泡材料性能的影响

用NaOH溶液对废纸纤维进行预处理,制备了一种纸纤维发泡缓冲包装材料,研究了NaOH预处理对废纸纤维发泡材料性能的影响。结果表明:经NaOH溶液预处理后,纸纤维发泡材料的发泡倍率、密度及缓冲性能均较未处理试样有所改善;NaOH的用量对纸纤维发泡材料性能的影响,较处理温度和处理时间的影响更为显著。同时,通过试验确定了最佳的废纸纤维发泡缓冲材料预处理条件,即NaOH添加质量为相对于绝干废纸浆质量的2%,且在60℃恒温条件下处理60min。     

汉麻秆芯/玉米秸秆充填缓冲发泡材料的制备及性能研究

目的 为减少对化石燃料的广泛依赖,用生物质复合材料替代合成纤维增强复合材料,制备轻质、缓冲等高性能天然纤维复合材料,开辟环境新材料领域创新的方向.方法 通过不同种类生物质填充物及配比变化,一步成型制备一种可降解轻质发泡缓冲材料,研究缓冲材料产品缓冲性能.结果 相同填充比例条件下,玉米秸秆发泡体缓冲性能优于汉麻秆芯材料;相同填充物条件下,填充比例为30％～40％,缓冲性能良好.结论 为各行业应用提供了环境友好的替代性结构产品,扩展了复合材料应用范围,尤其研发成本低、性能好的生物质复合材料具有重要战略意义.     

可调湿发泡缓冲包装材料的制备及性能研究

利用微波发泡法制备一种新型的功能性发泡缓冲包装材料,采用热场发射扫描电子显微镜及微机控制电子万能试验机对发泡淀粉基调湿材料的表观形貌及力学性能进行测试,探讨了淀粉含量、丙烯酸-丙烯酸钠混合溶液与丙烯酰胺质量比、丙烯酸中和度及初始水含量对发泡淀粉基调湿材料性能的影响。结果表明:当淀粉含量为10.5%wt、丙烯酸-丙烯酸钠混合溶液与丙烯酰胺质量比为4.5∶1、丙烯酸中和度为80%、初始水含量为10 g时,发泡淀粉基调湿材料的平台应力和缓冲系数分别达到0.363 MPa和3.618,单位体积吸收的能量为0.326 J/cm;发泡淀粉基调湿材料的吸/放湿率随淀粉含量的增加而降低,随丙烯酸-丙烯酸钠混合溶液与丙烯酰胺质量比、丙烯酸中和度及初始水含量的增加而增加。     

低密度阻燃聚氨酯硬质泡沫的制备及性能初探

以聚醚多元醇、异氰酸酯、三乙烯二胺、二甲乙醇胺、二月桂酸二丁基锡、1,1-二氯-1-氟代乙烷(HCFC-141B)、水、硬泡硅油、三(2-氯丙基)磷酸酯等为原料,制备了聚氨酯硬质泡沫。实验考察了发泡剂、异氰酸酯、阻燃剂用量对聚氨酯泡沫性能的影响。结果表明,每100 g聚醚中加入1.25 g水、33.54 g HCFC-141B和155.01 g异氰酸酯时,产品的力学性能和尺寸稳定性较好。当阻燃剂用量为22.59 g时,材料的燃烧性能得到改善。实验初步确定了发泡的较优配方,得到了性能较好的聚氨酯硬质泡沫。扫描电镜(SEM)测试表明泡孔呈近似球形、各向同性的闭孔结构,孔径分布较均匀。     

改性偶氮二甲酰胺/水复合发泡在硬质聚氨酯发泡中的应用研究

目的 通过偶氮二甲酰胺(AC)热分解反应释放出发泡用气体,用改性偶氮二甲酰胺/水复合发泡制备无卤素硬质聚氨酯泡沫(RPUF)。探讨改性偶氮二甲酰胺在聚氨酯发泡中的可行性。方法 通过改变体系中改性偶氮二甲酰胺的用量,探讨改性偶氮二甲酰胺对聚醚发泡体系黏度、聚氨酯泡沫力学性能和导热系数的影响。结果 发泡剂的加入能显著降低聚醚体系的黏度,提高发泡物料的流动性,随着改性AC用量的增加,体系黏度逐渐增加,当改性AC的添加量为0.3 g时,体系黏度最低为2 080 mPa.s。当改性AC用量为0.75 g时,聚氨酯泡沫的表观密度为78.65 kg/m³,压缩强度为539.35 kPa,改性AC的加入使得聚氨酯泡沫的导热系数增高,导热系数为0.023 51 W/mK。结论 改性AC的加入能显著提高硬质聚氨酯泡沫的压缩强度,相比纯水发泡,二者复合发泡性能更优异,可以作为无卤素发泡剂应用于聚氨酯发泡。     

原状脱硫石膏泡沫混凝土的制备与性能研究

原状脱硫石膏泡沫混凝土是在自主研发的原状脱硫石膏高强胶凝材料体系的基础上,以H2O2为化学发泡剂,同时在催化剂MnO2的作用下,利用反应后产生的O2达到自主发泡的目的,并掺入一定量的聚丙烯纤维和稳泡剂硬脂酸钙分别起到增强增韧和稳定气泡的作用。实验研究了不同组分对原状脱硫石膏泡沫混凝土各项性能的影响,包括干密度、抗压强度、导热系数、气孔率、线性收缩率、吸水率等性能,并利用扫描电子显微镜观察了不同发泡剂掺量时孔结构的微观形貌,最终确定了最佳配合比:胶凝材料体系组分为1(所包含组分质量比为:m(原状脱硫石膏)∶m(矿渣)∶m(水泥)∶m(石灰粉)∶m(水玻璃)∶m(减水剂)=60∶31∶9∶6∶0.7∶1.8),发泡剂掺量为2.5%、硬脂酸钙为3.2%、纤维为0.15%、水胶比为0.38,均外掺(质量比)。原状脱硫石膏泡沫混凝土各项性能均满足标准JC/T 266-2011《泡沫混凝土》的相关要求。本研究大大扩大了工业废石膏的应用范围,有效节约了自然资源,具有重要的社会现实意义。