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【硕士论文】试析植物纤维复合材料在包装领域的应用(论文参考资料)

星级: ★★★★★ 期刊: 《上海包装》作者:候新秀浏览量:2719 论文级别:优质本章主题:复合材料和植物纤维原创论文: 5156论文网时间:2014年3月21日审核稿件编辑:Avery本文版权归属:www.5156chinese.cn 分享次数:4190 评论次数: 1226

导读:植物纤维复合材料在包装领域的应用是一篇关于复合材料和植物纤维方面的论文研究开题报告,适用于本专业专科生和本科生以及硕士研究生在撰写毕业论文时阅读参考借鉴,希望对学生们的论文写作启到帮助。

/侯新秀

包装在发挥保护商品、方便流通、促进销售、提高商品价值等重要功能的同时,也产生了污染环境、消耗资源的严重负面影响.而包装多属一次性使用,约80%的包装在用后即转化为废弃物,使包装工业不仅消耗大量石油和宝贵的森林资源,而且在生产中和使用后还排出废弃物,严重污染生态环境.

为解决包装工业带来的废弃物及污染问题,许多国家制定了一些行之有效的包装法规,加快了对可降解材料和废弃物回收利用的研究.作为包装材料发展的方向,复合材料具有轻质高强、耐腐蚀、耐高温及可设计性好等优异性能,在包装、运输、构件等方面有着广泛的

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应用.特别是可降解复合材料的出现与应用,既能够为包装工业提供满足需要的包装材料,又可以在使用及废弃后不对环境造成不利影响.采用可再生资源为原料,研究具有可降解性能的包装材料与制品成为各国包装工业关注的热点.

然而植物纤维作为天然纤维的一种,普遍存在于自然界中.且其价格低廉,来源广泛,具有良好的降解性能,是符合可持续发展要求的可再生资源.通常,植物纤维材料包括木材、竹材等天然木质纤维材料和棉、麻、农作物秸秆等天然非木质纤维原料.此外,还包括部分二次纤维——废纸纤维.

从广义上讲,在木材工业中,那些采用传统胶合工艺制成的木制产品如纤维板、刨花板、胶合板等都可看作是复合材料,也可称为木质复合材料,可以说木材就是一种完美的复合材料.但是,为了与上述区别,目前学术界一般认为木质复合材料是指由木质材料与其它一种或多种非木质材料复合而成的多相固体材料.

通常所说的木质包装材料是指用于商品支撑、保护或运载材料的木材和人造板产品等木质材料(不包括纸及纸制品).主要包括填料、板条箱、木片、垫料、托盘、木桶和楔子等【3】.作为包装材料使用的木材具有很多性能优势,如强重比高,抗机械损伤能力强、可承受较大的堆垛载荷、具有一定的缓冲性能、取材广泛、制作比较容易、易于吊装和回收性能好等特点【4】.所以至今仍是机电设备与工业产品的主要运输包装容器,特别是很多笨重、易碎及需要特殊保护等产品不可或缺的储运器具.

木质包装在国际贸易中被广泛使用,但实木包装材料在发达国家包装工业中所占比例相对于其它包装材料(如纸及纸制品和塑料等)较小.包装工业越发达,木包装在整个包装材料中的比例就越小.此外,实木包装材料能携带森林病虫害,近年来其在国际间传播扩散的速度和频率呈现逐渐加快和增高的趋势,世界上很多国家都对进境货物木质包装采取了更为严格的检验检疫制度.同时,我国森林资源又相对匮乏,近年来木材供需之间的矛盾也越来越激烈,使得实木在包装工业中的继续发展得到了限制.然而经干燥、热压等深加工工艺生产的包装用人造板,因其在资源、结构和检验检疫方面的优势,近年来发展迅速,具有广阔的应用前景.

在我国用于包装的人造板有胶合板、纤维板、刨花板和一些其它的板种.

胶合板是利用木材顺

植物纤维复合材料在包装领域的应用
复合材料和植物纤维论文研究开题报告

纹方向强度高的特点,把两块相邻的薄板按相互垂直的纹理方向胶合起来,使胶合板各方向强度相近.胶合板的层数均采用奇数层,只有这样胶合板的结构才能平衡.用胶合板制成的包装容器质轻、坚固、不易变形和开裂,具有良好的防腐、防潮性能.用它代替部分木包装可节省大量木材.

纤维板是通过纤维分离技术将原料分离成纤维状,它不需用原木,凡是木材的边角料、刨花等都能利用.纤维板的性能与胶合板类似,板面宽大、构造均匀,无木材的天然缺陷,耐磨、耐腐蚀,不易胀缩、翘裂,还具有绝缘性能等优点;经过油浸或特殊加工后,还能耐水、耐火和耐酸.如食品包装行业中使用的无醛纤维板被用于一些高档的月饼包装盒和茶叶的包装,以提高产品的附加值.此外,细木工板也用于木质包装箱,主要用于一些仪器、食品和水果等物品的运输包装上,细木工板包装箱的特点是强度高、不易变形、不易损坏、全封闭,并且不需设防潮措施、美观大方.

刨花板(OSB)已成为发达国家木质包装主要材料,其中相当大一部分是用于包装工业.它不仅可制作包装箱的箱板和底板,还可制作包装箱的框架,几乎可以替代木材制作包装箱的全部材料.

竹材具有强度高、韧性好、硬度大等特点,是作为工程结构的理想原料.近年来开始应用的竹胶板包装主要用于替代大型木包装箱.竹胶板作为大重型设备包装箱壁板的应用已取得了良好的效果,而作为大重型设备包装箱承重用包装板材的研究还在进一步的开发实验中.

然而,无论是实木包装材料还是用于包装的人造板材,其原料都来源于有限的森林资源,因此,未能从根本上解决木材资源匮乏的状况.上世纪90年代初,包装行业开始了一系列研究开发,主要集中在“以纸代木”、 “以竹代木”、“以塑代木”等代木包装产品,在食品、家电、机电、五金、建材、化工等运输包装和销售包装上应用,取得了很大成效.七层瓦楞纸板(由三层瓦楞芯纸和四层薄纸板交替粘合而成)制成的包装容器强度高,适于包装重型机电产品.其特点是:容量大、体积小;重量轻(箱重仅为同容积木箱重量的25%-30%)、强度高:耐水性好、密封性强、缓冲效果好;节省储藏空间、适于折叠堆放、搬运方便.用蜂窝纸板制成的包装箱或托盘强度高、重量轻、结构稳定、用途广,同时符合环保的要求.用它代替木包装可节省木材、节约成本.

木塑复合材料是一种主要由木材或者纤维素为基础材料与塑料(也可以是多种塑料)制成的复合材料.用于制造木塑复合材料的热塑性塑料

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有聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃和聚苯乙烯、聚氯乙烯,包括新料、回收料和二者的混合料.纤维部分最初是以木材为主要原料,近几年也正向其他植物纤维材料拓展,如木屑、稻壳、麦秸等资源丰富的农作物剩余物材料

目前,改善相容性可从以下三个方面入手:对木质原料进行预处理,降低木质原料的极性或去除对界面不利的抽提物;对塑料基体进行表面改性,提高塑料的极性;添加界面改性剂(如偶联剂),使其在两相之间起到一个桥梁的作用而将两相结合在一起.

木塑复合材料的成型工艺有:挤出成型工艺、模压成型工艺和注射成型工艺,其中挤出成型工艺发展最为迅速.木塑复合材料的挤出成型是指热塑性塑料和木质纤维材料在挤出机中通过加热、加压,使受热熔化的塑料和木质纤维材料混合、塑化,最后连续通过口模成型的方法.可分为一步法挤出和两步法挤出,一步法挤出即不经过造粒过程,混合与成型过程一步完成;两步法就是先混合造粒,然后再对复合的颗粒进行塑化、挤出成型. 木塑复合材料在包装运输方面的应用主要是木塑托盘的使用.将木塑复合型材组装成各种规格的托盘制品,既有木制托盘的高强度,可用于货架储存,适应性强等特点,又有塑料托盘不易污染、防腐蚀、不吸水、结构稳定、安全可靠、耐用性高、能完全回收的特点,与木制托盘、钢托盘、全塑托盘相比更具有质轻、平整、美观、整体性好、无毒无味、耐酸碱、不腐蚀、不易繁殖细菌、可以消毒消菌等优点,还有不助燃、无静电、无火花、回收价值高等优点.

木塑复合材料以其保护环境和资源利用两个方面的优势,成为包装代木材料的主力军和发展方向.从性能方面讲,木塑复合材料也是木质包装的首选替代品和换代产品.用它代替传统的包装材料,可解决我国目前面临的外贸出口产品的包装难题.随着木塑复合材料研究的深入,人们对复合材料中的木质纤维原料进行了拓展,将资源丰富的农业废弃物用于复合材料的加工中.

农作物秸

优秀复合材料硕士论文写作技巧分享
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秆包装材料是以植物秸秆与传统材料为原料,通过适当的预处理及复配加工制得的复合材料,应用于包装领域.按照与之复合的材料的类型可分为与不可降解基材(如聚乙烯PE、聚丙烯PP等)复合、与可降解基材(如聚乳酸PLA、脂肪族聚酯等)复合以及与天然高分子材料(如淀粉等)的复合.研究将农作物秸秆与不可降解塑料基材复合是木塑复合材料研究的拓展. 近年来,随着人们环境保护意识的增强,可再生、可循环、可持续利用及可生物降解材料的应用受到了空前的关注和重视.由农作物秸秆与可生物降解塑料复合制备环境友好的复合材料已成为新世纪的研究热点.目前,聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚-3-羟基丁酸酯(PHB)、3-羟基丁酸酯和3-羟基戊酸酯的共聚物(PHBV).聚己内酯(PCL)等可生物降解塑料在复合材料的研究中都有应用.其复合方式有挤出法、共混捏合、热压法、浸溃法及层压法等.

但由于植物纤维和塑料基体化学异质,造成材料的界面性能较差,所得复合材料的性能较差,植物纤维的增强效果得不到充分的发挥,往往需要经过复杂的化学改性.此外,这种人工合成的可降解基体材料成本较高,限制了它们的广泛应用.而天然的高分子材料(如淀粉、壳聚糖、蛋白质等)可与植物纤维共混,且有良好的降解性能.

此外,农作物秸秆还用于人造板材的加工.在利用秸秆生产人造板的工业化道路上,存在着两种工艺方案.一种以机械破碎方式制备秸秆碎料,通过铺装、热压、后处理后制得刨花板或碎料板的方案.此种方案是目前大多数已经投产的秸秆人造板工厂采用的技术方案.其制成的产品从工艺上说是碎料板,从外观和物理力学性能上说接近于纤维板.另一种方案是以脲醛树脂为胶黏剂,采用机械热磨的方式制备秸秆纤维,通过铺装、热压、后处理后制得纤维板.

国内利用秸秆材料制得的包装产品有餐具、托盘、包装内衬以及各种包装容器.目前在国外也有利用植物纤维制作包装材料的研究和应用.

纸浆模制品是以废旧报纸、纸箱纸等二次纤维为主要原料,向一定浓度的纸浆中加入适量化学助剂,在带有滤网的模具成型机中,通过真空或加压的方法使纤维均匀分布在模具表面,从而形成具有拟定几何形状与尺寸的湿纸模坯,经过进一步脱水脱模,干燥整型后而成的制品.

目前国内外研究主要集中在制浆、成型设备、成型工艺和模具结构设计等方面,而对缓冲结构设计理论研究不多.

纸浆模制品主要应用在工业品内包装,禽蛋托盘、鲜果托盘、食品及其半成品包装、医疗器具包装,制作儿童玩具、戏剧道具、工艺品底坯、家具、零部件等的特种材料,军工、服装等行业包装中.这些被包装物多属于质轻体小的产品,而对于大型重载产品的包装,仍需进一步深入研究.

在缓冲包装领域中,EPS泡沫塑料制品由于其优越的包装性能以及低廉的价格成为包装材料防震内衬的首选产品.而EPS泡沫塑料缓冲包装材料在自然条件下不能分解,对环境造成严重污染.目前主要的替代产品是纸浆模塑防震内衬包装制品.由于受到模具结构及加工的影响,制品的发展受到很大的制约,只能制作小型包装衬垫,而制作大型家电产品的包装衬垫及填充仍然采用EPS发泡塑料制品,因此需要研究植物纤维类缓冲材料用于替代大型包装产品中的发泡塑料.

植物纤维作为一种取之不尽、用之不竭的可持续发展资源,具有广阔的应用前景.但植物纤维类包装材料的应用程度取决于其技术发展水平和社会各界的关注认可程度.随着人们对环境污染和资源短缺问题的重视程度不断提高,以及植物纤维材料加工技术的不断成熟,植物纤维复合材料在包装领域的应用将越来越广泛.

[ 参考文献 ]

1、基于“双元制”教育框架下的PDCA顶岗实习模式的实践与研究 文/应科(杭州市建设职业学校) 为更好地培养适应企业需求的高素质技能人才,针对目前职高顶岗实习管理的现状,提出基于“双元制”教育框架下的PDCA顶岗实习模式理论,建立校企联合的三类

2、解析当代餐饮空间设计的“扮酷” 文/谢江 黄红丽(重庆城市管理职业学院) 文章借用当下比较流行的词汇“酷”,“扮酷”来形容当代餐饮空间的设计特色,并分析列举了“扮酷”设计的表现及在餐饮空间中所起到的作用,试图说明

3、浙西传统手工制纸的现状及出路 文/严戒愚(浙江农林大学艺术设计学院) 散落在民间的非物质文化遗产手工艺已经尚存无几,传统手工技艺不断流失,生存发展环境受到了严峻的挑战。如何保护与传承非物质文化遗产,是当下新农村

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