纖維素纖維發(fā)泡緩沖包裝材料的制備研究.pdf

1、資源、環(huán)境、人口是當(dāng)今人類(lèi)社會(huì)面臨的三大主要問(wèn)題。隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，合理使用地球資源和注重保護(hù)生存環(huán)境日益受到全球的關(guān)注。保護(hù)資源與環(huán)境，創(chuàng)造良好的生存和發(fā)展空間，己是實(shí)現(xiàn)全球經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的基本戰(zhàn)略。具有良好的環(huán)境相容性的“綠色緩沖包裝材料”的研制與應(yīng)用己成為21世紀(jì)的必然趨勢(shì)。 纖維素纖維是一種多孔性的非熱塑性材料，而且難溶于一般溶劑，因此單獨(dú)使其形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)較為困難，需要其他介質(zhì)。本文根據(jù)纖維素纖維的性能特點(diǎn)，采用機(jī)

2、械法制備結(jié)構(gòu)為立體網(wǎng)狀的纖維素纖維緩沖包裝材料。并通過(guò)添加膠粘劑等其它化學(xué)物質(zhì)以提高其強(qiáng)度。 首先，論文研究了纖維素纖維發(fā)泡緩沖包裝材料的制備方法和工藝。實(shí)驗(yàn)表明：機(jī)械法制備發(fā)泡緩沖材料的較佳工藝為：膠粘物配比為2：1：1(明膠：甲基纖維素：瓜兒膠)，發(fā)泡劑NP用量1.5％，填充物石膏用量23％，膠粘劑用量15％，攪拌時(shí)間20min，此條件下制備的發(fā)泡體，外觀(guān)綜合評(píng)價(jià)為10，發(fā)泡體密度為0.0223 g/cm<'3>，回彈性為3

3、7.5％，應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)較為理想。 其次，由于各種起泡劑、纖維和填充物等原材料各有特點(diǎn)，因此制成的發(fā)泡體性能也各具特色。為了進(jìn)一步了解這些發(fā)泡體的特點(diǎn)，進(jìn)行下面的試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明： (1)四種發(fā)泡劑的起泡高度都隨濃度的增加呈上升趨勢(shì)，但是，并不是絕對(duì)的正比關(guān)系，濃度越大，濃度所起的作用就越不明顯。 十二烷基硫酸鈉、OP-10、NP的泡沫穩(wěn)定性都比較好，但并不是濃度越大，泡沫穩(wěn)定性越好，濃度為1.0g/L和1.25g

4、/L時(shí)，泡沫穩(wěn)定性并不是最好。而是濃度0.75g/L時(shí)，發(fā)泡劑不僅起泡高度高，而且泡沫穩(wěn)定性最好。 (2)比較闊葉木纖維、針葉木纖維、棉纖維制備的發(fā)泡體性能，纖維長(zhǎng)度適中的針葉木纖維適合制備纖維素纖維發(fā)泡緩沖包裝材料，太長(zhǎng)、太短的纖維都不太適合。單一的纖維制備纖維素纖維發(fā)泡緩沖包裝材料的性能并不好，而是長(zhǎng)短纖維按一定比例配比，才可以使發(fā)泡體的性能達(dá)到最佳水平。 (3)以石膏作為填充物時(shí)，發(fā)泡體呈灰色，且隨著石膏粉用量的增

5、加，顏色加重，并且出現(xiàn)掉粉現(xiàn)象； 碳酸鈣作為填充物時(shí)，發(fā)泡體潔白，松軟，在相同添加量的情況下，拉伸強(qiáng)度相對(duì)于石膏作為填充物的發(fā)泡體要小，均在10N以下，回彈率則要大； 以淀粉為填充物，發(fā)泡體成型性好，但發(fā)泡體表面粗糙。在添加量相同的情況下，相對(duì)于石膏、碳酸鈣作為填料而言，拉伸強(qiáng)度要高很多。 當(dāng)石膏晶須作為填充物時(shí)，相對(duì)于其它填充物而言回彈率性能最好。 (4)最后，通過(guò)從熱力學(xué)方程，對(duì)制備過(guò)程中的泡沫現(xiàn)象進(jìn)