植物纤维多孔缓冲包装材料.doc

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1、植物纤维多孔缓冲包装材料第二组1、背景缓冲包装是以缓和冲击为冃的的包装，在所有包装形式屮，缓冲包装所占的比例最大，而在缓冲包装材料领域，我国主要以泡沫塑料为主。泡沫塑料虽然具有质轻等优点，但是其在自然条件下很难降解，加剧了白色污染，因此，合理开发利用自然资源，实现包装材料的绿色发展、创新发展和循环发展是当前的首要任务。而由于植物纤维所具备的一系列优良特性，釆用植物纤维制作缓冲材料势必有着发展优势和广阔空间。3、原料及组分组成缓冲材料的原料及组分种类繁多，作用也各不相同。虽然不同的原料配方有着不同的最佳参数条件，但均可以得到性能良好的缓冲包装材料。1＞质量分数为5

2、%~20%的麻纤维加入淀粉胶粘剂屮进行发泡成型，得出麻类纤维可以显著改善淀粉发泡材料的弯曲强度和弯曲模量的结论。2、淀粉与纤维的比例为5:1时所制得的发泡材料的断裂弯曲应变较只由淀粉制得的材料高5%,断裂伸长率是只由淀粉制得的材料的2倍。3、通过添加杨木纤维可以提高淀粉发泡材料的力学性能，当纤维质量分数在15%以下时，发泡托盘的强度随着纤维质量分数的增加而增加;当纤维质量分数在15%~30%之间，发泡托盘的强度没冇明显的变化；当纤维质量分数大于30%时，发泡托盘的强度反而降低。4、用纤维、木薯淀粉、水和添加剂制备发泡材料，随着纤维含量的增加，材料的密度增大，弹性

3、减小。4、制备过程2、发泡：植物纤维多孔材料的成型过程首先要经历发泡过程。国内对于植物纤维类多孔缓冲材料的研究由于技术原因，一般多采用化学发泡法。化学发泡法是通过化学发泡剂受热产生的气体进行发泡。不同的化学发泡剂具有不同的发泡温度，有些发泡剂在发泡时吸热，如NaHC03；有些在发泡时放热，如偶氮二甲酰胺和偶氮二异丁購等。有些发泡剂在发泡过程中，释放气体的速度和泡孔大小难以控制，泡孔的分散性也比物理发泡剂差，并且使用过程屮会对环境造成破坏，因此在发泡剂的选择方面应慎重。5、不足1、对发泡成型机理硏究甚少。由于植物纤维自身的理化性质及结构特点，与PS,PE等冇极大的

4、区别，发泡成型机理及制备技术尚不成熟。2、对泡孔结构参数的表征较欠缺。现阶段只是通过评价材料的缓冲性能來判断最佳配方或是成型工艺参数，并未建立泡孔结构参数与缓冲性能的关系。3、发泡方法主要是化学发泡。现阶段，绝大多数实验釆用的均是添加化学发泡剂的发泡方式，对环境和科研工作者有一定的危害。4、材料的制备仅限于实验室阶段。己有的对于植物纤维多孔缓冲材料的研究大多还停留在实验室阶段，距离大规模的工业化生产还存在一定的差距。6、研究展望1、对发泡成型机理进行深入研究。随着材料制备工艺的日趋成熟，材料的发泡成型机理的重要性逐渐凸显，通过模型的建立，探究发泡成型机理，以用于

5、确定原料配方及工艺参数等，对制备出性能良好的缓冲材料起到指导性的作用。2、对泡孔结构参数进行定义与表征。从泡孔结构的角度对缓冲材料的缓冲性能进行分析对研究发泡机理具有指导性的作用。应将微观的泡孔结构与宏观材料的缓冲性能紧密的结合在一起，探究不同的泡孔结构对缓冲性能的影响。可以在一般的发泡材料泡孔表征方法的基础上，结合植物纤维发泡材料自身的特点，找到合适的方法，例如引入图像分析法，借助显微镜等仪器和Matlab等软件对材料的孔隙率进行计算与分析，或者探究更适合的表征方法，为制备出性能优良的缓冲包装材料提供依据。3、多采用物理发泡法。物理发泡法较化学发泡法对环境的污

6、染相对较小，国外大都使用水蒸气发泡，但利用水蒸气发泡的工艺难以控制，因此需耍寻求新的物理发泡技术。利用超临界流体发泡技术制备发泡木塑复合材料是近年來研究的热点。在超临界液体中，C02以其温和的临界条件（超临界点的温度为31.1°C,压力为7.3MPa）、无毒、无味、阻燃、经济易得等特点倍受青睐，是木塑复合材料超临界发泡的首选发泡剂。研究者可以尝试将超临界C02发泡技术引入到植物纤维缓冲材料的制备中，使制备绿色缓冲包装材料成为可能。4、达到工业化生产。通过对发泡成型机理的探究以及与微观分析手段相结合的方式，对现阶段的原料配方、工艺等研究成果进行优化，使植物纤维缓冲

7、材料的制备技术趋于成熟，进而实现大规模的工业化生产。7、总结