一次性成型新型防水抗壓隔熱紙板復(fù)合材料及成型技術(shù)_第1頁
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一次性成型新型防水抗壓隔熱紙板復(fù)合材料及成型技術(shù)_第4頁
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文檔簡介

1、一次性成型新型防水抗壓隔熱紙板復(fù)合材料與成型技術(shù) 可行性報(bào)告一、立項(xiàng)依據(jù)本項(xiàng)目將傳統(tǒng)的瓦楞紙板、蜂窩紙板材料與自行研發(fā)的可全降解性的, 具有 優(yōu)良的抗壓緩沖性、防潮防水且隔熱性的發(fā)泡材料進(jìn)行多層復(fù)合, 并采納自制的 具有優(yōu)良粘合成效的專用淀粉膠為粘合劑,取得一種新型環(huán)保紙板材料。該新型 復(fù)合紙板相關(guān)于傳統(tǒng)瓦楞紙板和蜂窩紙板具有明顯優(yōu)越的抗壓性、回彈性、防水防潮和隔熱性。同時(shí),本項(xiàng)目將自行研發(fā)生產(chǎn)該復(fù)合材料的成型設(shè)備,在傳統(tǒng)瓦楞紙板、蜂窩紙板生產(chǎn)設(shè)備上改良并增加同步多層共擠輔助成型設(shè)備,實(shí)現(xiàn)材料一次性成型,工藝簡單,生產(chǎn)效率高。本項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)的沖破、將會(huì)開拓紙板行 業(yè)的新領(lǐng)域,綜合提高紙板的性能

2、,為商品提供更好的包裝防護(hù),有利于環(huán)保產(chǎn) 業(yè)的進(jìn)展與傳統(tǒng)紙板行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)。(一).項(xiàng)目的目的及意義一、項(xiàng)目背景隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷進(jìn)步和人們生活水平的普遍提高,商品包裝產(chǎn)業(yè)取得了快速的進(jìn)展并正在成為研究的熱點(diǎn)。最近幾年來,我國包裝產(chǎn)業(yè)快速進(jìn)展, 包裝業(yè)產(chǎn)值增加迅速,2021年達(dá)到12000億元,已成為世界上第二個(gè)包裝大國。紙包裝產(chǎn)品在各類包裝制品總量中占40%左右,且其產(chǎn)量每一年以大約15%的速度在遞增。紙包裝容器之因此能夠取得如此快速的進(jìn)展, 是因?yàn)榧埌b 容器具有重量輕、本錢低、節(jié)省資源、便于回收、運(yùn)輸方便、機(jī)械加工性能好、 能適應(yīng)機(jī)械化大生產(chǎn)、易于印刷、利歷時(shí)無害無毒、包裝廢棄物容易

3、處置等優(yōu)勢。 在商品流通領(lǐng)域里,不論是用于運(yùn)輸包裝的瓦楞紙箱,仍是用于銷售包裝的紙盒、 紙袋或是以紙板為基材的復(fù)合包裝材料, 都居各類包裝材料之首。紙制包裝容器 在現(xiàn)代化包裝領(lǐng)域中占有極為重要的地位。 據(jù)報(bào)導(dǎo),世界發(fā)達(dá)國家紙制包裝容器 的產(chǎn)值在包裝工業(yè)總產(chǎn)值中所占的比例約為 50%,日本占,美國占,我國僅 為。紙和紙板的消費(fèi)水平是衡量國家現(xiàn)代化水平和文明程度的重要標(biāo)志。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速進(jìn)展,紙制品產(chǎn)品迅速增加,為我國造紙工業(yè)進(jìn)展提供了廣漠 市場。2003年中國造紙工業(yè)增加17%, 2004年增加幅度達(dá)到20%。入世以來, 瓦楞紙箱、紙盒、紙袋和印刷工業(yè)的迅猛進(jìn)展,加上外貿(mào)入口貿(mào)易迅速擴(kuò)大

4、,直 接拉動(dòng)了紙產(chǎn)品需求的增加。估量到2020年,我國紙漿需求量將由2003年的3500萬噸增加到6500萬噸;紙及紙板需求量將由2003年的4800萬噸增加到 7000萬噸;紙制品需求量將由2003年的1700萬噸增加到3000萬噸。瓦楞紙箱 是用瓦楞紙板制成的包裝運(yùn)輸紙箱, 是一種十分優(yōu)良的包裝材料,是必不可少的 包裝容器,它具有輕便、牢固、愛惜商品的作用,便于裝卸運(yùn)輸?shù)忍攸c(diǎn),被普遍 應(yīng)用于家用電器、紡織品、食物等運(yùn)輸包裝。隨著商品市場的進(jìn)展,紙箱包裝數(shù) 量逐年遞增,就上海紙箱業(yè)十年中每一年以 30 %的速度遞增。目前國內(nèi)紙箱銷 售以迅猛速度增加一一1996年紙箱銷售量達(dá)80億平方米,20

5、00年增加到125億 平方米,2002年產(chǎn)量已達(dá)148億平方米。能夠紙代木、以紙代塑,加上紙材料能 夠回收利用,是綠色包裝材料,因此受到重視環(huán)保的現(xiàn)代社會(huì)的青睞, 具有良好 的進(jìn)展前景。紙箱工業(yè)的進(jìn)展必然帶動(dòng)紙業(yè)和機(jī)械制造業(yè)和輔料工業(yè)的進(jìn)展。從那個(gè)角度分析,瓦楞原紙、機(jī)械制造還需加速步伐,牢牢跟上轉(zhuǎn)動(dòng)式進(jìn)展。在紙板生產(chǎn)與運(yùn)用中,要緊包括瓦楞紙板與蜂窩紙板兩種。 其中,在中國紙 品消費(fèi)高速增加的20002020年,瓦楞原紙的消費(fèi)年均增幅近30% ,居第一位。 2010年,高強(qiáng)度瓦楞原紙不僅消費(fèi)量增加 % (在要緊紙品增幅居第二位),達(dá) 到545萬噸,而且成為紙品消費(fèi)增加速于產(chǎn)量增加的少數(shù)品種之一

6、。瓦楞紙箱是 用瓦楞紙板制成的包裝運(yùn)輸紙箱,是一種十分優(yōu)良的包裝材料,是必不可少的包 裝容器,它具有輕便、牢固、愛惜商品的作用,便于裝卸運(yùn)輸?shù)忍攸c(diǎn),被普遍應(yīng) 用于家用電器、紡織品、食物等運(yùn)輸包裝。高強(qiáng)度瓦楞原紙消費(fèi)需求增加速,從 市場方面來看,瓦楞原紙正在向低定量、高強(qiáng)度、全規(guī)格方向進(jìn)展,高中強(qiáng)度瓦 楞原紙需求量較大,且價(jià)錢趨升。但目前來看,國產(chǎn)傳統(tǒng)型瓦楞紙板的強(qiáng)度、功 能化仍不能達(dá)到高級(jí)包裝的要求,尤其運(yùn)用承載商品重量大,保留或運(yùn)輸條件不 標(biāo)準(zhǔn)的情形下,很容易損壞并對(duì)商品造成阻礙蜂窩紙板是近年來興起的新型紙板材料,它以質(zhì)輕、價(jià)廉、強(qiáng)度高、可回收 等特性深受市場歡迎,專門是、美國、日本等發(fā)達(dá)國

7、家和地域,已成為具有節(jié)省 資源、愛惜環(huán)境的一種新型綠色包裝。蜂窩紙板包裝箱是中國出口商品的理想包裝。它的推行應(yīng)用,一方面可降低商品在流通進(jìn)程中的破損率;另一方面,取 代木箱,利于環(huán)保。蜂窩紙板要緊具有以下優(yōu)勢:(修改)(1)質(zhì)輕、用料少、本錢低。蜂窩夾層結(jié)構(gòu)與其他各類板材結(jié)構(gòu)相較,具有 最大的強(qiáng)度/質(zhì)量比,因此其制成品的性能/價(jià)錢比好,這是蜂窩紙板成功的關(guān)鍵。(2)高強(qiáng)度,表面平整,不易變形。蜂窩夾層結(jié)構(gòu)近似各向同性,結(jié)構(gòu)穩(wěn)固 性好,不易變形,其突出的抗壓能力和抗彎能力是箱式包裝材料需要的最重要的 特性。(3)抗沖擊性、緩沖性好。蜂窩紙板由柔性的紙芯和面紙做成,具有較好的 韌性和回彈性,獨(dú)特的

8、蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)提供了優(yōu)良的緩沖性能, 在所有的緩沖材料 中具有更高的單位體積能量吸收值,高厚度的蜂窩紙板可替代現(xiàn)己大量利用的 EPS塑料泡沫緩沖墊。(4)吸聲、隔熱。蜂窩夾層結(jié)構(gòu)內(nèi)部為封鎖的小室,其中充滿空氣,因此具 有專門好的隔聲保溫性能。(5)無污染,符合現(xiàn)代環(huán)保潮流。蜂窩紙板全數(shù)由可循環(huán)再生的紙材制作, 利用后能夠百分之百地回收再利用??偟膩碇v,盡管蜂窩紙板因其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)具有了比瓦楞紙板優(yōu)良的抗壓性能, 但由于其紙板的特性,具防水、隔熱性仍較差,長期利用易發(fā)霉、變形,紙板較 軟易產(chǎn)生下壓下陷,且在高強(qiáng)度應(yīng)歷時(shí)仍顯不足。如能在結(jié)合瓦楞紙板及蜂窩紙 板優(yōu)勢的基礎(chǔ)上,改善其缺點(diǎn),取得一種具有更優(yōu)良

9、性能,尤其是可針對(duì)包裝要 求對(duì)性能進(jìn)行調(diào)整的新型紙板材料,一方面能夠提升紙板包裝材料的整體性能, 更對(duì)相關(guān)企業(yè)的進(jìn)展與產(chǎn)業(yè)升級(jí)找到了新的領(lǐng)域與方向, 具有重要的社會(huì)與經(jīng)濟(jì) 意義。2、項(xiàng)目的必要性(經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)效益)本項(xiàng)目在傳統(tǒng)瓦楞紙板、蜂窩紙板基礎(chǔ)上通過復(fù)合自行研發(fā)的具有可降解性的具有良好抗壓、防潮防水、隔熱性的泡沫材料進(jìn)行多層復(fù)合。同時(shí),配合自行研發(fā)的有針對(duì)性及優(yōu)良粘合成效的新型淀粉膠為粘合劑,取得的新型紙板復(fù)合材料擁有超級(jí)優(yōu)良的綜合性能,相對(duì)傳統(tǒng)紙板,具有明顯優(yōu)越的抗壓、防水防潮、 隔熱性緩和沖性。同時(shí),該復(fù)合紙板可依照運(yùn)用要求,對(duì)性能進(jìn)行調(diào)劑,還可通 過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)瓦楞和蜂窩紙板配

10、合利用, 具有超級(jí)強(qiáng)的有效性。而成型設(shè)備 也為自行研發(fā),在傳統(tǒng)的瓦楞紙板、蜂窩紙板生產(chǎn)設(shè)備上改良并增加同步多層共 擠輔助成型設(shè)備,實(shí)現(xiàn)材料一次性成型,工藝簡單,生產(chǎn)效率高。保證了該復(fù)合 材料產(chǎn)業(yè)化的順利實(shí)施。本項(xiàng)目具有以下社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益:(1)本項(xiàng)目將推動(dòng)環(huán)保型紙板材料的性能優(yōu)化并開拓紙板材料的運(yùn)用領(lǐng)域。連 年以來,紙板材料一直作為包裝領(lǐng)域的主力軍,但由于其來源(紙漿)本身的分 子結(jié)構(gòu)特性,致使無法直接提高其性能,只能通過結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),如瓦楞紙板、蜂 窩紙板,通過對(duì)應(yīng)力的分散來實(shí)現(xiàn)性能的提高。 而在本錢必然的空間內(nèi),蜂窩紙 板結(jié)構(gòu)已是一種較理想的應(yīng)力分散結(jié)構(gòu),無法再通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)到紙板性能的質(zhì) 的

11、提高。這一瓶頸已存在連年,一直無法沖破。而本項(xiàng)目采納一種特殊的降解發(fā) 泡材料與之復(fù)合,有效地提高了瓦楞紙板、蜂窩紙板的綜合性能如防潮性、隔熱 性,尤其是緩沖性能,而這將極大地開拓瓦楞紙板的應(yīng)用領(lǐng)域, 可運(yùn)用于對(duì)性能 有更高要求的緩沖和包裝領(lǐng)域,將會(huì)為傳統(tǒng)的紙板生產(chǎn)企業(yè)帶來新的機(jī)緣,也將 產(chǎn)生龐大的經(jīng)濟(jì)效益。(2)本項(xiàng)目所用緩沖材料為以淀粉、纖維等為主的生物基材料,屬于農(nóng)產(chǎn)品廢 物利用和資源綜合再生利用范圍, 可提升農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)價(jià)值,利于農(nóng)業(yè)進(jìn)展,增進(jìn) 節(jié)材代木工作,同時(shí)也有利于包裝廢棄物的回收利用,有利于叢林資源和環(huán)境的 愛惜。所用植物纖維和淀粉為可再生資源, 其單位價(jià)錢遠(yuǎn)比傳統(tǒng)塑料低,平均本

12、錢隨產(chǎn)量的遞增而降低。植物纖維原料,是自然界中豐碩的有機(jī)原料,其品種眾 多,如谷殼、桔稈、草纖維和木材加工廢棄物等。我國是生產(chǎn)稻谷的大國,每一 年廢棄的谷殼超過5億噸,秸稈約6億噸以上,而木材加工的廢棄物也在 3000萬噸以上。關(guān)于淀粉原料,國內(nèi)外連年來庫存數(shù)量龐大,我國最近幾年來也大量壓 庫,因此急需開拓利用,同時(shí)也需要提高其附加值來增進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。毋庸置疑, 此復(fù)合材料將是處置廢棄農(nóng)作物和提升淀粉農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)價(jià)值的有效途徑,利于農(nóng)業(yè)進(jìn)展,符合產(chǎn)業(yè)政策并享受優(yōu)惠政策。(3)本項(xiàng)目的開發(fā)無需從頭大規(guī)模改造原有的瓦楞紙板與蜂窩紙板生產(chǎn)設(shè)備, 而只需要在此基礎(chǔ)上附加設(shè)備,還選擇性同步或非同步生產(chǎn),設(shè)備

13、適應(yīng)性強(qiáng),節(jié) 能環(huán)保,具有很強(qiáng)適應(yīng)性和有效性,這也將為紙板產(chǎn)品的設(shè)備升級(jí)提供新途徑。(二)、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與進(jìn)展趨勢1、 行業(yè)進(jìn)展技術(shù)現(xiàn)狀(修改)瓦楞紙板是一種應(yīng)用普遍的以紙代木的板材,專門是用于商品包裝。依照瓦 楞的形狀可分為U、v、U v形瓦楞。依照瓦楞層截面的結(jié)構(gòu)可分為 A、B、C、 D、E五種瓦楞紙板。依照瓦楞層數(shù)的多少還可分為一層、雙層、三層、五層、 七層紙板(即三重瓦楞紙板)。瓦楞紙板的要緊特點(diǎn)是:(1)用瓦楞紙板制成的瓦楞紙箱,一般是以折疊或平鋪的形式來輸送的, 搬運(yùn)方便,提高了運(yùn)輸效率,節(jié)省了存儲(chǔ)空間。(2)瓦楞紙板包裝箱的制作本錢低,而且節(jié)省材料。(3)強(qiáng)度高、緩沖性能好,能

14、夠幸免被包裝的商品受到碰撞和沖擊,專門 適合機(jī)械、機(jī)電等重型產(chǎn)品的運(yùn)輸包裝。(4)瓦楞紙箱的生產(chǎn)可在高度機(jī)械化與自動(dòng)化、高效率的設(shè)備上進(jìn)行,工作效率高。蜂窩紙板是依照自然界蟲I巢結(jié)構(gòu)原理制作的,它是把瓦楞原紙用膠粘結(jié)法 連接成無數(shù)個(gè)空心立體正六邊形,形成一個(gè)整體的受力件一一紙芯,并在其兩面 粘合面紙而成的一種新型夾層結(jié)構(gòu)的環(huán)保節(jié)能材料。蜂窩紙板的要緊特點(diǎn)是:(1)質(zhì)輕、用料少、本錢低。蜂窩夾層結(jié)構(gòu)與其他各類板材結(jié)構(gòu)相較,具 有最大的強(qiáng)度/質(zhì)量比,因此其制成品的性能/價(jià)錢比好,這是蜂窩紙板成功的關(guān)鍵。(2)高強(qiáng)度,表面平整,不易變形。蜂窩夾層結(jié)構(gòu)近似各向同性,結(jié)構(gòu)穩(wěn)固 性好,不易變形,其突出的抗

15、壓能力和抗彎能力是箱式包裝材料需要的最重要的 特性。(3)抗沖擊性、緩沖性好。蜂窩紙板由柔性的紙芯和面紙做成,具有較好的韌性和回彈性,獨(dú)特的蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)提供了優(yōu)良的緩沖性能,在所有的緩沖材 料中具有更高的單位體積能,吸收值,高厚度的蜂窩紙板可替代現(xiàn)己代替利用的 EPS塑料泡沫緩沖墊。(4)吸聲、隔熱。蜂窩夾層結(jié)構(gòu)內(nèi)部為封鎖的小室,其中充滿空氣,因此具 有專門好的隔聲保溫性能。(5)無污染,符合現(xiàn)代環(huán)保潮流。蜂窩紙板全數(shù)由可循環(huán)再生的紙材制作 , 利用后能夠百分之百地回收再利用。瓦楞紙箱生產(chǎn)進(jìn)程中的廢品及邊角余料也可模切后進(jìn)行粘合,制成各類形 狀的蜂窩狀瓦楞紙板緩沖襯墊,即便棄之不用,也可被大自

16、然降解、吸收,是專門 好的綠色環(huán)保包裝材料。在歐美國家,由我國入口的商品所據(jù)用的木材包裝必需 通過熏蒸處置,而蜂窩紙板作為一種新型的環(huán)保材料,能充分知足歐美等國對(duì)從 我國入口商品的包裝要求。但目前的紙板材料問題也超級(jí)明顯:(1)瓦楞紙板性能提高已近極限,在力學(xué)性能,如緩沖性,防潮性等均較 差,瓦楞規(guī)格大體定型,針對(duì)不同的瓦楞紙板要求 ,選擇適合的瓦型,這已成為 通用的常識(shí)。(2)瓦楞紙箱的制作已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化。自從英國人發(fā)明瓦楞以來,瓦楞紙箱的生產(chǎn)由原先的手工原始制作進(jìn)展到自動(dòng)化生產(chǎn),生產(chǎn)的產(chǎn)品品質(zhì)和樣式 都已經(jīng)完全知足市場用戶對(duì)瓦楞紙箱的要求。 而蜂窩紙板盡管在性能上在瓦楞紙 板的基礎(chǔ)上有了

17、本質(zhì)的提升,但蜂窩紙板制成的包裝箱、托盤,受潮后強(qiáng)度減弱, 經(jīng)不起撞擊和振動(dòng)。而在招架外物彳!入的能力上,瓦楞紙板卻比蜂窩紙板高出幾倍。(3)蜂窩紙板價(jià)錢事實(shí)上不比木質(zhì)包裝廉價(jià)多少。(4)阻礙市場的還有代木成效問題,蜂窩紙板要緊用途是托盤、緩沖襯墊, 而防水、防潮等技術(shù)問題尚未專門好解決,阻礙了利用成效。人們開始尋覓提高紙板材料性能的途徑。而紙板復(fù)合材料也成為最正確選 擇。復(fù)合紙板材料又包括紙板之間通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和搭配來實(shí)現(xiàn)性能的互補(bǔ)與增 強(qiáng)。如將瓦楞紙板和蜂窩紙板聯(lián)用,能夠發(fā)揮瓦楞紙板和蜂窩紙板的優(yōu)勢,其復(fù) 合紙板的側(cè)壓強(qiáng)度和平壓強(qiáng)度均能夠提高。另外,在制作包裝箱時(shí),假設(shè)以瓦楞 紙箱作為箱體,

18、箱內(nèi)上下四壁用蜂窩紙板做襯墊,能夠提高包裝箱的防潮、抗壓、 保溫、抗戮穿能力和承載能力。賀丹華等研究了蜂窩/E形瓦楞復(fù)合紙板的緩沖特 性,蜂窩紙板的平壓強(qiáng)度遠(yuǎn)高于瓦楞紙板;瓦楞紙板的縱向側(cè)壓強(qiáng)度遠(yuǎn)高于蜂窩 紙板,而橫向的側(cè)壓強(qiáng)度那么低于蜂窩紙板;蜂窩紙板的彎曲強(qiáng)度高于瓦楞紙板。 瓦楞紙板和蜂窩紙板的性能各有自己的優(yōu)勢。 將瓦楞紙板和蜂窩紙板復(fù)合,能夠 發(fā)揮瓦楞紙板和蜂窩紙板的優(yōu)勢。蜂窩/E形瓦楞復(fù)合紙板可重復(fù)利用、面層強(qiáng) 度大。耿敏等詳細(xì)研究了蜂窩紙板與瓦楞紙板的復(fù)合剛度,并作出了實(shí)驗(yàn)及分析,取得了蜂窩與瓦楞較適合的有效方式。劉冰等詳細(xì)研究了蜂窩一瓦楞復(fù)合紙板的 面外承載及靜態(tài)緩沖性能。但目前

19、紙板材料的開發(fā)仍局限在不同紙板的搭配和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,無法沖破二者其本質(zhì)特性所帶來的性能局限,而如能沖破其局限,將為紙板材的開發(fā)與運(yùn)用 打開新的空間。二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在紙板與其它材料復(fù)合方面,國內(nèi)外仍處于研發(fā)時(shí)期,較成熟的為木質(zhì)材料 與紙板的復(fù)合,徐朝陽等利用木質(zhì)面板與紙質(zhì)蜂窩材料復(fù)合, 該夾芯材料不但保 留了原蜂窩材料的優(yōu)勢,而且還大大提高了力學(xué)強(qiáng)度。同時(shí),還運(yùn)用國內(nèi)外學(xué)者 研究的針對(duì)不同材料蜂窩結(jié)構(gòu)的理論研究, 對(duì)其力學(xué)傳導(dǎo)進(jìn)行了深切的研究。而 國外學(xué)者Shalizadeh和Seferis等也對(duì)復(fù)合木-蜂窩板的力學(xué)傳導(dǎo)進(jìn)行了研究與 分析。但其它材料與紙板之間的復(fù)合研究仍然較少。本項(xiàng)目研究具有

20、先行性。針對(duì)本項(xiàng)目中的降解復(fù)合發(fā)泡材料,國內(nèi)外已進(jìn)行了必然的研究。陜西科技大學(xué)丁毅等人以農(nóng)作物秸稈粉碎物和果渣為原料,添加淀粉類助 劑,經(jīng)選料、配料、水分調(diào)劑、膨化、回潮、模壓等工藝后,取得了緩沖系數(shù)在 以上的緩沖材料,通過對(duì)材料的動(dòng)態(tài)緩沖特性圖線進(jìn)行分析, 得出了該材料能知 足大多數(shù)工業(yè)產(chǎn)品、緩沖要求的結(jié)論。索曉紅等人以纖維素纖維為原料, 添加明 膠、甲基纖維素等助劑,用模內(nèi)成型法制備了纖維素纖維發(fā)泡緩沖包裝材料,并利用緊縮實(shí)驗(yàn)機(jī)對(duì)發(fā)泡體的緩沖性能進(jìn)行測試,研究了各助劑添加量對(duì)發(fā)泡體性 能的阻礙,得出了明膠:甲基纖維素:瓜爾膠=2:1:1 ,發(fā)泡劑,填充物18%, 膠黏劑總量15%的最正確配

21、比。西安理工大學(xué)駱光林等人以紙漿為原料, 利用復(fù)合發(fā)泡劑(碳酸氫鈉、鉀明 研灑石酸氫鉀)、淀粉和輕質(zhì)碳酸鈣等原料,制作紙漿發(fā)泡緩沖材料,取得穩(wěn)固 的實(shí)驗(yàn)配方,所得發(fā)泡材料的靜態(tài)緩沖系數(shù)在4-5之間。另外,該校裴璐對(duì)紙漿模塑制品發(fā)泡機(jī)理進(jìn)行了深切研究,結(jié)合紙漿模塑制品和發(fā)泡塑料的成型工 藝,設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)并結(jié)合理論分析,研究了紙漿的發(fā)泡技術(shù)機(jī)理和粘結(jié)劑、 發(fā)泡 劑和其他助劑對(duì)紙漿發(fā)泡材料結(jié)構(gòu)及性能的阻礙。哈爾濱商業(yè)大學(xué)高德、常江等人將通過預(yù)處置的玉米秸稈粉碎,與糊化淀粉 溶液,聚乙烯醇水溶液和其他助劑混合, 添加發(fā)泡劑及泡沫穩(wěn)固劑,通過加熱發(fā) 泡模壓成型,制得具有必然緩沖性能的緩沖材料。浙江理工大

22、學(xué)李友良等人研究了用廢紙漿、馬鈴薯淀粉、偶氮類發(fā)泡劑制取 緩沖襯墊的方式。探討了在廢紙漿發(fā)泡材料的制備進(jìn)程中發(fā)泡劑、增塑劑兩方面因素對(duì)試樣靜態(tài)緩沖性能的阻礙,并確信適宜的工條件:干紙漿、發(fā)泡劑、增塑 劑三者質(zhì)量之比為10:時(shí),試樣具有良好的緩沖性能,可達(dá)到緩沖包裝材料 的利用要求。重慶工商大學(xué)李媛媛研究了發(fā)泡植物纖維模壓制品的關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù), 將農(nóng)作 物秸稈纖維與淀粉和各類助劑混合, 采納一次發(fā)泡成型工藝制備緩沖襯墊, 并對(duì) 其緩沖力學(xué)性能、防潮性能、降解性能及衛(wèi)生平安性能進(jìn)行研究,結(jié)果說明該材 料能夠知足實(shí)際利用要求。在國外的研究中,具有代表性的有:2006年,德國不萊梅PSP公司順利研發(fā)了

23、一種泡沫紙制品,該材料以粉碎磨解的廢舊報(bào)刊紙為要緊原料,與面粉以2:1比例混合,在擠出機(jī)擠壓作用下成為圓柱顆粒,圓柱顆粒粘結(jié)后即可得緩沖材料。此種發(fā)泡紙能夠一次成型,其最大特點(diǎn)是在擠出機(jī)高壓作用下水蒸氣起到 發(fā)泡作用,無需其他化學(xué)添加劑,制備進(jìn)程對(duì)環(huán)境無任何不利阻礙,材料利用后可降解。日本工業(yè)技術(shù)研究所開發(fā)了以廢紙為原料的干式紙漿發(fā)泡技術(shù)。該技術(shù)與以前的濕式紙漿模法相較,所制出的產(chǎn)品具有更好的生物分解性。具體實(shí)施時(shí),將廢紙粉碎成小紙屑,與淀粉漿糊混合制成直徑l-3 mm的粒子,再將粒子吹入金屬模具并進(jìn)行加壓加熱發(fā)泡,可制得精度和壁厚與金屬模相應(yīng)的包裝制品。Tsutomu Noguchi, Ma

24、yumi Miyashita, Yasuhito Inagaki, Haruo Watanabe從柑桔類水果果皮中提掏出 d-檸檬烯,將其作為溶解廢棄 EPS板 材的新型溶劑,EPS板材經(jīng)d-檸檬烯的溶解分解為一個(gè)個(gè) EPS珠粒,取10% 的改性淀粉與3%的回收EPS顆粒,與廢紙纖維混合后入模成型,在100 c蒸 氣條件下加熱。該材料已作為索尼公司包裝 28英寸電視機(jī)的緩沖材料。Heartwin Amaladhas Pushpadass, Govindarajan Suresh Babu, Robert W. Weber, Milford A. Hanna 將玉米淀粉與聚苯乙烯以 7:3的比例

25、混合,添 加滑石粉和聚碳酸酯,經(jīng)由單螺桿擠出機(jī)擠動(dòng)身泡,制備發(fā)泡緩沖材料。研究結(jié) 果說明:水分和滑石粉的含量對(duì)泡沫的徑向膨脹成效具有顯著阻礙,當(dāng)水分含量和擠出溫度升高時(shí),泡沫材料的密度增加,通過 X射線透視發(fā)覺,淀粉和聚苯 乙烯聚合物經(jīng)擠出成型充分分散,泡沫具有必然的防水性能。Y. Lin和F. Hsieh將大豆分離蛋白、大豆纖維、玉米淀粉加入軟質(zhì)聚氨酯 原料當(dāng)中進(jìn)行發(fā)泡,制得發(fā)泡材料,最后研究了生物質(zhì)原料含量、初始水含量對(duì) 材料力學(xué)性能和密度的阻礙。結(jié)果說明:當(dāng)生物質(zhì)原料含量在 10-20%時(shí),材 料的應(yīng)力應(yīng)變曲線上具有專門大的平臺(tái)應(yīng)力區(qū)域,生物質(zhì)原料含量的增加和初始 水含量的增加都會(huì)使材料

26、密度增大,另外,通過預(yù)緊縮,生物質(zhì)含量為1040%的材料其永久變形量比對(duì)照材料的永久變形量低。研究了一種Samina Arif, Gary Burgess, Ramani Narayan, Bruce Harte用特殊玉米淀粉生產(chǎn)的可降解發(fā)泡包裝材料的緩沖性能、阻熱性能和防潮性能。 結(jié)果說明(采納ASTM測試法):該材料層合以后可應(yīng)用于緩沖領(lǐng)域, 當(dāng)材料厚 度為1英寸時(shí),較之相同厚度的一般泡沫塑料具有較差的緩沖性能,當(dāng)材料厚 度為2英寸時(shí),緩沖性能與相同厚度的塑料泡沫相近,另外,幾位研究者通過 確信其三個(gè)溫度下(20 C, 25 c和30 C)的水分吸收等溫線來確信它的吸濕性 能,結(jié)果說明,當(dāng)

27、溫度較高時(shí)(30 C),該材料的尺寸改變量較為明顯。綜合來看,盡管國內(nèi)外針對(duì)降解緩沖材料的研究已有必然進(jìn)展,可是普遍本錢較高,或仍存在必然的缺點(diǎn),如化學(xué)處置進(jìn)程較復(fù)雜,緩沖性能不足等,產(chǎn)業(yè) 化進(jìn)程仍不足。因此,如能將全降解緩沖材料的優(yōu)勢與紙板相結(jié)合,那么復(fù)合材料將極具進(jìn)展空間。(三)、項(xiàng)目的產(chǎn)業(yè)化前景分析目前國內(nèi)紙箱銷售以迅猛速度增加 一一2000年增加到125億平方米,2002 年產(chǎn)量達(dá)148億平方米,到了 2020年已達(dá)到242億平方米,且仍在以平均每 一年30%的速度增加,尤其是蜂窩紙板,增加速度更快。而在緩沖材料領(lǐng)域, 全世界最近幾年包裝材料和容器的消費(fèi)市場規(guī)模在 6000億美元左右。

28、中國3000 億人民幣的國內(nèi)商品和1200億美元的出口商品提供配套包裝。 過去很多電子產(chǎn) 品、家電產(chǎn)品及許多易碎、易損產(chǎn)品的包裝,要緊利用紙板或EPS泡沫塑料作緩沖襯墊材料,顯然,本項(xiàng)目的開發(fā)只要部份替代瓦楞與蜂窩紙板材料,或用于更高端的緩沖防震包裝領(lǐng)域,具有超級(jí)廣漠的市場前景。二、研究開發(fā)內(nèi)容、方式、技術(shù)線路(一)要緊研究內(nèi)容本項(xiàng)目在傳統(tǒng)瓦楞紙板、蜂窩紙板的基礎(chǔ)上,開發(fā)可與紙板相復(fù)合的可降解 發(fā)泡層,利用自制的淀粉膠粘合,并通過相應(yīng)的擠出與壓制設(shè)備,在原紙板生產(chǎn) 線的基礎(chǔ)上實(shí)行熱固化粘結(jié),取得新型的紙板復(fù)合材料。具體研究內(nèi)容包括:(1)針對(duì)復(fù)合紙板性能的全降解發(fā)泡復(fù)合層的開發(fā)可降解發(fā)泡材料可

29、用多種材料一起制備,如各類不同淀粉,包括玉米淀粉、 木薯淀粉等具有不同支鏈結(jié)構(gòu)的淀粉;不同纖維,如竹纖維,木纖維,芥桿,麥 稈等;蛋白質(zhì)、明膠、植物提取膠等,還可包括其他塑料如PVA, PE, PS, PLA。 通過不同的發(fā)泡技術(shù),如有機(jī)發(fā)泡劑、無機(jī)填充劑發(fā)泡和水蒸汽發(fā)泡等。 盡管原 材料和工藝可選擇性較多,但產(chǎn)品的特性不一,尤其是在作為紙板的復(fù)合材料時(shí) 并非必然適合,這就需要針對(duì)與紙板復(fù)合開發(fā)適合的發(fā)泡材料。本項(xiàng)目針對(duì)紙板的力學(xué)特性,通過淀粉、改性紙漿、纖維為要緊原材料,通 過對(duì)原料的改性,利用動(dòng)態(tài)反映擠出方式、引入水蒸氣作為主發(fā)泡劑、再輔以其 他自行開發(fā)添加助劑,生產(chǎn)出一類高性能的可降解材

30、料。 此材料可通過配方的調(diào) 整調(diào)劑材料性能,進(jìn)而調(diào)整紙板復(fù)合材料的各類不同特性如力學(xué)性能、防潮性, 阻隔性等。(2)針對(duì)性專用淀粉膠的開發(fā)基于發(fā)泡層與紙板的特點(diǎn),尤其是紙板纖維和發(fā)泡材料的分子結(jié)構(gòu)組成, 在 原有淀粉膠的基礎(chǔ)上,加入必然具有偶聯(lián)特性基團(tuán)以提多發(fā)泡材料與原紙板的粘 合程度,從而提高復(fù)合材料的利歷時(shí)刻和性能維持能力。(3)復(fù)合材料的加工與設(shè)備開發(fā)該復(fù)合材料的加工進(jìn)程包括發(fā)泡材料的加工及發(fā)泡材料與紙板的復(fù)合。而發(fā)泡設(shè)備因環(huán)保需要最優(yōu)選擇水蒸氣發(fā)泡, 同時(shí),發(fā)泡材料的要求是具有良好的力 學(xué)性能、表面形態(tài)、防潮與阻隔性能等。而這除配方設(shè)計(jì)外,加工設(shè)備相當(dāng)重要, 如何操縱水蒸汽在生物基質(zhì)中

31、的發(fā)泡成效, 即泡孔的結(jié)構(gòu)、開孔閉孔、孔徑等和 纖維在基質(zhì)中的均勻分散與增強(qiáng)成效那么成了該設(shè)備的關(guān)鍵。而復(fù)合材料與紙板的有效復(fù)合也需要自動(dòng)上膠、熱固化和壓延系統(tǒng)結(jié)合,針關(guān)于此,咱們將展開該 新型復(fù)合材料專用加工與設(shè)備開發(fā)。(4)復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):不同的紙板間的彼此結(jié)合,紙板與復(fù)合材料的搭配因其力學(xué)傳導(dǎo)機(jī)理的不 同,將致使材料的性能不同。如復(fù)合材料的層數(shù),發(fā)泡層在復(fù)合材料中的位置等。在紙板復(fù)合材料的開發(fā)中,將通過實(shí)驗(yàn)充分考慮不同紙板與發(fā)泡材料層的結(jié)構(gòu), 調(diào)整材料的工藝、配方,及其互配結(jié)構(gòu),通過最優(yōu)化的本錢取得性能最正確的復(fù) 合材料。最終的復(fù)合材料將具有優(yōu)良的抗壓、隔熱、防潮性。同時(shí),加工簡單且

32、不增加本錢。(二)擬解決的關(guān)鍵技術(shù)(1)針對(duì)瓦楞紙板與蜂窩紙板的全降解復(fù)合發(fā)泡層的配方設(shè)計(jì)與制備。針對(duì)適合不同紙板材料的性能可起到互不作用的全降解復(fù)合發(fā)泡層是本項(xiàng)目實(shí)施的關(guān)鍵,而配方的選擇與原材料的改性與搭配那么是技術(shù)實(shí)現(xiàn)需要解決的 問題。(2)發(fā)泡材料成型工藝與技術(shù)針對(duì)降解材料的發(fā)泡工藝對(duì)壓力和溫度的操縱和剪切進(jìn)程的精準(zhǔn)操縱均相當(dāng)重要,均勻混合與發(fā)泡的操縱將直接關(guān)系材料的性能。 因此,對(duì)成型設(shè)備參數(shù) 的設(shè)計(jì)及其工藝的操縱均是需要解決的關(guān)鍵技術(shù)。(3)復(fù)合材料成型設(shè)備實(shí)現(xiàn)紙板與發(fā)泡層是緊密結(jié)合是實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料性能的保證,這就要求復(fù)合成型設(shè)備在保障兩方面性能不受損失的基礎(chǔ)上順利成型。(4)針對(duì)紙板

33、特性的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與功能實(shí)現(xiàn)不同紙板的搭配,如瓦楞-蜂窩配合可取得不同性能的紙板,而依如實(shí)驗(yàn)結(jié) 果對(duì)發(fā)泡層及其紙板的搭配進(jìn)行設(shè)計(jì)也是實(shí)現(xiàn)性能最優(yōu)化的基礎(chǔ)。(三)擬采納的方式、技術(shù)線路和工藝流程一、技術(shù)線路與工藝流程:(1)發(fā)泡材料的配方研發(fā):依照瓦楞和蜂窩別離對(duì)強(qiáng)度、緩沖性、回彈性和阻隔性的要求,本項(xiàng)目將先 針對(duì)性的進(jìn)行復(fù)合發(fā)泡材料的配方研究,以取得具有優(yōu)良性能且性能可調(diào)可控的復(fù)合發(fā)泡層材料。下面將就各原料選擇與處置進(jìn)行論述1)淀粉選用玉米淀粉,因?yàn)橛衩椎矸劢?jīng)糊化事后高度的粘合性能使各物料專 門好的混合相容,起到要緊的粘接作用。同時(shí),通過玉米淀粉的輕微氧化與酯化 改性,將使得淀粉具有必然的

34、加工性和較好的力學(xué)性能。同時(shí),塑化劑丙三醇的加入將提高整體材料的加工性。除玉米淀粉,實(shí)驗(yàn)中還加入了適量的自制的植物 提取膠,該物質(zhì)是一種粘Tt很強(qiáng)的粘合劑,它與淀粉共用,對(duì)極性材料體系有協(xié)同 粘接作用,從而體系中的各材料,包括植物纖維、淀粉膠粘劑、填料、發(fā)泡劑等形 成一個(gè)有機(jī)整體,最終熱壓發(fā)泡形成網(wǎng)絡(luò)化的整體結(jié)構(gòu)從而使植物纖維制品表現(xiàn) 出作為模壓緩沖制品所需的柔韌性、緩沖性和天然可降解性等。2)植物纖維填料是將如木材、糠殼、竹屑、豆類、亞麻、稻桿、玉米淀粉 和堅(jiān)果硬殼等粉碎成粉狀、纖維狀和刨花等形態(tài)。依照張建東等對(duì)竹粉、稻糠、 松木、稻草纖維和麥秸纖維等木質(zhì)纖維熱穩(wěn)固性能的研究,本項(xiàng)目選用熱穩(wěn)

35、固性好的秸稈纖維作為填料,在錘式粉碎機(jī)4500r/min的轉(zhuǎn)速下將干燥的秸稈粉碎成 35cm的纖維絲,摻入適量水形狀猶如發(fā)泡的棉花,添加量為 20% 60%,纖維 的加入將極大提高材料的強(qiáng)度和形狀維持能力。3)植物纖維表面存在諸多氫鍵,具有較強(qiáng)的吸水性,且極性很強(qiáng)且具有親 水性,使其制品容易受潮,在潮濕的環(huán)境、多雨的季節(jié)、鹽份較高的海洋運(yùn)輸中, 制品均易發(fā)生霉變,引發(fā)質(zhì)變,植物纖維緩沖襯墊還會(huì)使其包裝的家電、儀表、 五金產(chǎn)品發(fā)生銹蝕。因此防潮是植物纖維制品需解決的重要問題。 本項(xiàng)目即通過 加入自制VAE的共聚乳液來改良這一缺點(diǎn)。4)鈣或醋的鹽類可作為本材料的增強(qiáng)劑和防水劑,少量的加入可使材料的

36、 耐水性能取得改善。耐水性的提高能夠顯著改善材料的利用性能,關(guān)于包裝應(yīng)用 領(lǐng)域,具有實(shí)際意義。本實(shí)驗(yàn)選用氫氧化鈣作為增強(qiáng)劑。5)穩(wěn)固劑的應(yīng)用也隨著人們對(duì)復(fù)合材料質(zhì)量和耐用性要求的提高取得迅速 進(jìn)展。它能使復(fù)合材料中聚合物不發(fā)生降解或力學(xué)性能下降。經(jīng)常使用的有受阻 胺類光穩(wěn)固劑和紫外線吸收劑。美的性能,常常需要加入防菌劑。防菌劑的選擇 要考慮木粉的種類、添加量、復(fù)合材料利用環(huán)境中的菌類、產(chǎn)品的含水量等多種 因素。如硼酸鋅能夠防腐但不能防藻類。(2)專用粘合膠的開發(fā):在復(fù)合材料的制備進(jìn)程中,因發(fā)泡層涉及與紙板(面紙)的復(fù)合,在粘合固 化與壓制進(jìn)程中,采納原有的紙板淀粉膠在熱固化進(jìn)程和會(huì)顯現(xiàn)與發(fā)泡層

37、粘合松 動(dòng)等問題,這將致使整體材料易在利用進(jìn)程中顯現(xiàn)脫膠從而致使性能的降低和包 裝的破壞。而這就需要開發(fā)一種可對(duì)發(fā)泡層穩(wěn)固粘合的新型粘合膠。咱們在原有淀粉膠的基礎(chǔ)上加入不同的自行開發(fā)的丙烯酸酯成份,并配合植物提取膠,可在熱固化時(shí)提高發(fā)泡層的粘合能力。(3)復(fù)合加工技術(shù)與設(shè)備的開發(fā)為提高材料的生產(chǎn)效率,本項(xiàng)目將開發(fā)可一次性對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行成型的加工 設(shè)備,其中包括復(fù)合材料制備與紙板復(fù)合工藝。其中,發(fā)泡材料的制備將采納自制的多階動(dòng)態(tài)擠動(dòng)身泡專用設(shè)備來完成。 即設(shè)計(jì)多螺桿系統(tǒng),每一階均采納不 同工藝來對(duì)不同物性材料進(jìn)行精準(zhǔn)操縱。第一將預(yù)處置后的纖維、部份改性淀粉、 植物提取膠輸入動(dòng)態(tài)二階三螺桿中進(jìn)行動(dòng)

38、態(tài)混合;同時(shí),淀粉及部份助劑通過動(dòng) 態(tài)一階三螺桿混合均勻,再和動(dòng)態(tài)二階三螺桿中的纖維和其他組分共混,并在添加劑、振動(dòng)場、剪切場、溫度場、和水蒸氣等的作用下混合、硫化交聯(lián)、發(fā)泡, 形成高性能的發(fā)泡材料。在擠出的同時(shí),進(jìn)入紙板復(fù)合設(shè)備,紙板復(fù)合材料可采 納同步或非同步復(fù)合設(shè)備,即通過自動(dòng)上膠、熱固化和壓延系統(tǒng)結(jié)合,將擠動(dòng)身 泡材料與紙板材料結(jié)合。二、研究方式:所采納研究方式如下流程圖(四)項(xiàng)目的特色和創(chuàng)新沖破點(diǎn)本項(xiàng)目涉及到一種新型防水抗壓隔熱紙板復(fù)合材料的開發(fā)及一次性成型技 術(shù)。項(xiàng)目將新型材料的開發(fā)與成型技術(shù)成型設(shè)備相結(jié)合,具有很強(qiáng)的創(chuàng)新性。該新型材料在傳統(tǒng)的瓦楞紙板、蜂窩紙板的紙板層和面紙層中加

39、入中紙與自行研發(fā) 的可降解發(fā)泡材料層,采納加入植物提取物的新型淀粉膠來進(jìn)行粘合, 使得復(fù)合 紙板材料具有優(yōu)良的抗壓、隔熱、防潮性。同時(shí),加工簡單且不增加本錢。本項(xiàng) 目有以下創(chuàng)新點(diǎn)。(1)復(fù)合材料配方創(chuàng)新在本項(xiàng)目中,所用復(fù)合降解發(fā)泡層及專用淀粉膠均為自行研發(fā), 具有創(chuàng)新性。 發(fā)泡材料配方創(chuàng)新本項(xiàng)目所涉及新型復(fù)合紙板材料為在面紙與瓦楞(蜂窩)芯中添加不同層數(shù)、配方的降解復(fù)合發(fā)泡材料層。該發(fā)泡材料層采納廢紙漿、植 物纖維、改性植物纖維、改性淀粉及少量可全降解生物塑料復(fù)合發(fā)泡, 并加入自 制防潮劑,以水蒸氣為發(fā)泡劑,發(fā)泡層為閉孔結(jié)構(gòu)。該發(fā)泡材料具有良好的回彈 性,防潮與隔熱性,與瓦楞紙板復(fù)合可大幅度增

40、強(qiáng)其抗壓力強(qiáng)度,回彈性與形狀穩(wěn)固性。與蜂窩紙板復(fù)合可必然程度提高抗壓強(qiáng)度,同時(shí)大幅提高紙板的防潮性、 形狀穩(wěn)固性、隔熱性,并改善紙板翹曲、變形等缺點(diǎn)。專用淀粉膠配方創(chuàng)新 本項(xiàng)目將針對(duì)加入的發(fā)泡層與面紙的特性,調(diào)整淀粉膠 的配方,并加入植物提取膠和具有兩種材料特性的偶聯(lián)改性劑, 使得復(fù)合材料層 與面紙、中紙間具有良好的粘結(jié)性,不易變形、脫落。(2)成型設(shè)備創(chuàng)新本項(xiàng)目所涉及材料采納一次性成型,即在紙板成型設(shè)備的基礎(chǔ)上配置自動(dòng)化 擠動(dòng)身泡設(shè)備,實(shí)此刻紙板生產(chǎn)后即時(shí)進(jìn)行多層復(fù)合及中紙、面紙的粘合。工藝簡單,自動(dòng)化程度高,生產(chǎn)效率高。(3)復(fù)合結(jié)構(gòu)創(chuàng)新本項(xiàng)目通過對(duì)復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的性能進(jìn)行

41、操縱與調(diào)劑。可調(diào)劑因素包括加入發(fā)泡層的配方、材料及泡孔結(jié)構(gòu)、與紙板復(fù)合的結(jié)構(gòu)如紙芯層 的規(guī)格,發(fā)泡層的厚度、層數(shù),瓦楞紙板與蜂窩紙板的搭配等。依照包裝所需要 求對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)與調(diào)整,可操縱復(fù)合材料的強(qiáng)度與性能。所制備材料有以下先進(jìn)性:(1)該項(xiàng)目中的新型紙板復(fù)合材料具有優(yōu)良的抗壓強(qiáng)度,與瓦楞紙板復(fù)合材料可提高強(qiáng)度達(dá)100%以上,與蜂窩紙板復(fù)合的該材料可提高強(qiáng)度 20%以上。(2)該項(xiàng)目中的新型紙板復(fù)合材料具有優(yōu)良的防潮性,在濕度為40%的環(huán)境中利用1月以上,紙板不變形。可在水潤濕后繼續(xù)利用。耐水時(shí)刻明顯增強(qiáng), 可降低紙板在利用進(jìn)程中因遇潮而顯現(xiàn)的強(qiáng)度、挺度過快下降的問題。(3)該項(xiàng)目中的新型紙板

42、復(fù)合材料具有優(yōu)良的隔熱性能,尤其是針對(duì)瓦楞 紙板復(fù)合后,可達(dá)到蜂窩紙板的隔熱成效。(4)該項(xiàng)目中的新型紙板復(fù)合材料經(jīng)反復(fù)彎曲后可不能因脫膠而致使面紙脫落及性能的大幅度降低。(5)該項(xiàng)目中的新型紙板復(fù)合材料具有優(yōu)良的抗壓回彈性。(6)該項(xiàng)目所研發(fā)的設(shè)備工藝簡單,能耗低,可對(duì)該材料一次型成型,可不能大幅提高生產(chǎn)本錢與人力本錢。(五)項(xiàng)目完成后預(yù)期實(shí)現(xiàn)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益,對(duì)產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)和提升作用。技術(shù)指標(biāo):所實(shí)現(xiàn)技術(shù)指標(biāo)別離包括單獨(dú)降解發(fā)泡層的性能指標(biāo),如表 1所示;復(fù)合后紙板的性能指標(biāo),如表2所示。表1復(fù)合發(fā)泡材料的物理性能目標(biāo)(通過與泡沫塑料對(duì)照)性能參數(shù)參考標(biāo)準(zhǔn)發(fā)泡聚乙烯本項(xiàng)目產(chǎn)品

43、值泡孔直徑GB/T6343-1995>200um>40um壓縮強(qiáng)度(50% , 23 C)GB/T6669-20011KPa壓縮永久義形(50% , 23 C, 24h )GB/T6669-2001 3) 分鐘/24小時(shí)后%/%30分鐘/24小時(shí)后 4%/%拉伸強(qiáng)度GB/T6344-1996>50KPa斷裂件長率GB/T%>100%6344-1996氧指數(shù)GB/T2406-9325>30隔熱性(熱導(dǎo)率)GB/T10294-88表2 傳統(tǒng)瓦楞紙板和新型瓦楞紙板物理性能目標(biāo)單瓦楞紙板產(chǎn)品(max)新型瓦楞紙板邊壓強(qiáng)度(kgf/cm)79耐波度(kgf/cm 2)202

44、2戳穿強(qiáng)度(kg-cm)100125粘合強(qiáng)度(kgf/ 楞 10cm)68吸水率%11 ±39 ±3除以上所述指標(biāo)外,因此新型紙板材料為紙板復(fù)合材料, 最終成型復(fù)合材料性能仍取決于所復(fù)合的紙板與結(jié)構(gòu),本新型紙板材料的性能目標(biāo)值為較未采納自制發(fā)泡材料復(fù)合前提高10%以上。經(jīng)濟(jì)指標(biāo):在紙質(zhì)包裝緩沖領(lǐng)域,采納本項(xiàng)目研發(fā)的紙板復(fù)合材料,其功用與傳統(tǒng)瓦楞 紙板和蜂窩紙板相同,但性能可調(diào)整性大,綜合性能更佳,且單位體積本錢不增加 可替代目前的發(fā)泡塑料產(chǎn)品和紙制品包裝品, 普遍應(yīng)用于包裝行業(yè)。如各類工業(yè) 防震包裝材料,各類大小家用電器、電子儀器儀表、陶瓷、玻璃器皿等易碎物品 內(nèi)包裝。20

45、20年瓦楞紙板年產(chǎn)量600萬噸,年銷量730萬噸。行家估量到2013 年需量將達(dá)到1500萬噸以上。部份替代紙板材料將使得該項(xiàng)目材料具有及其普 遍的市場。以下將對(duì)本單位的潛在效益和行業(yè)相關(guān)的潛在效益進(jìn)行分析。對(duì)實(shí)施單位產(chǎn)生的效益正業(yè)包裝(中山)年消耗原紙約13萬噸,加上關(guān)聯(lián)企業(yè)2家,全資子公司4 家,合計(jì)年消耗原紙約20萬噸以上?,F(xiàn)原紙利用率約為89%,年產(chǎn)生廢紙約萬 噸,本項(xiàng)目研發(fā)功效,能解決公司紙箱生產(chǎn)長期存在的抗壓、回彈等技術(shù)難關(guān), 能夠使紙板成品抗壓性、回彈性、防水防潮和隔熱性取得有效提升,功效應(yīng)用估 量至少可提升公司原紙利用率1-3% ,達(dá)到90-92%,估量每一年可為公司節(jié)約 原紙采購本錢:仍噸(現(xiàn)年廢紙量)-(萬)噸(提高利用率1-3%后年廢紙) X3500 (原紙單價(jià))-1300 (廢紙單價(jià))=440-1320萬元,同時(shí)還會(huì)間接降低 公司其它輔料采購本錢。第二,本項(xiàng)目開發(fā)材料因綜合質(zhì)量的提高, 將提高公司 產(chǎn)品的銷售水平和市場占有情形,如按公司紙板銷售增加銷量5%,或按現(xiàn)有銷量中10%產(chǎn)品因質(zhì)量提高而提價(jià)10%來計(jì)算,估量企業(yè)增加收入超萬萬元。潛在的經(jīng)濟(jì)效益廣東省是我國沿海城市,海洋資源十分豐碩,有內(nèi)陸?zhàn)B殖面積和可作業(yè)海洋

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