新型钙塑瓦楞纸板承载机理与性能研究

发布时间：2023-03-20 02:39

　　我国是果蔬生产和消费大国,近年来果蔬总产量一直稳居世界首位。90%的果蔬总量均采用瓦楞纸箱包装,由于在运输过程中受到冲击、振动、跌落、摇摆、静压等影响,出现裂纹、挤扁、散失等破损现象,而果蔬渗漏出的汁液导致瓦楞纸板包装箱侵湿,加速了瓦楞纸箱的压溃速率,由上述原因导致的我国果蔬储运损失率高达25%～30%。针对目前果蔬及食品包装领域中普通瓦楞纸箱抗压强度低,防水、防湿、隔气、保温等功能差的现状,本文研究开发钙塑瓦楞芯新型材料,围绕构成钙塑瓦楞纸箱的基本元素,即钙塑片材,及钙塑瓦楞纸板的关键技术与装备研发等问题,结合实验、力学建模以及有限元仿真等方法,研究了钙塑瓦楞芯片材的生产配方及工艺,建立了片材的力学模型,创制了钙塑瓦楞纸板生产工艺及设备,并对所研制钙塑瓦楞纸板的平压性能、弯曲性能、边压性能和缓冲性能进行了力学分析及模型建立,结合有限元对钙塑瓦楞纸箱仿真技术进行了分析,主要研究结论如下:(1)研究了生产新型钙塑瓦楞纸板的关键技术与装备,研制出新型钙塑瓦楞纸板,为后续的新材料实验研究提供支撑。根据瓦楞纸板生产线对胶黏剂的要求,自制并优化了聚丙烯酸酯胶黏剂和水性聚氨酯胶黏剂的配方;根据不同...

【文章页数】：136 页

【学位级别】：博士

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致谢
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究的背景及其意义
    1.2 钙塑片材的研究进展
    1.3 瓦楞纸板静动态性能的研究进展
        1.3.1 瓦楞纸板的静态平压性能研究进展
        1.3.2 瓦楞纸板边压性能研究进展
        1.3.3 瓦楞纸板弯曲性能研究
        1.3.4 瓦楞纸板的缓冲性能分析
    1.4 瓦楞纸箱应用现状及研究进展
        1.4.1 瓦楞纸箱的抗压强度
        1.4.2 相对湿度对瓦楞纸箱的影响
        1.4.3 瓦楞纸箱动载损伤的研究分析
        1.4.4 钙塑瓦楞纸箱的应用分析
    1.5 本文的主要研究思路及内容
第二章 钙塑瓦楞纸板创新结构与规模化生产工艺设备研究
    2.1 钙塑片材挤出技术与设备研究
        2.1.1 钙塑片材生产技术
        2.1.2 钙塑片材挤出设备
    2.2 钙塑瓦楞纸板黏合剂研究
        2.2.1 市售胶黏剂对钙塑瓦楞纸板黏结性能的分析
        2.2.2 钙塑瓦楞纸板水性聚丙烯酸酯胶黏剂的研究
        2.2.3 钙塑瓦楞纸板水性聚氨酯胶黏剂的研究
    2.3 钙塑瓦楞纸板生产关键技术与工艺装备研究
        2.3.1 钙塑瓦楞纸板生产工艺设计
        2.3.2 钙塑瓦楞纸板生产线的设计
        2.3.3 钙塑瓦楞纸板生产线关键装置研究
    2.4 钙塑瓦楞纸箱成型技术
    2.5 本章小结
第三章 瓦楞钙塑片材研制及力学性能研究
    3.1 钙塑片材配方实验研究
        3.1.1 实验材料
        3.1.2 实验设备
        3.1.3 钙塑片材制备
        3.1.4 力学性能测试
        3.1.5 结果与讨论
        3.1.6 配方结论
    3.2 钙塑片材挤出加工工艺优化
        3.2.1 机筒温度对钙塑片材性能的影响
        3.2.2 模口温度对钙塑片材性能的影响分析
        3.2.3 压延棍速度对钙塑片材性能的影响分析
        3.2.4 生产工艺优化结果
    3.3 钙塑片材性能分析及建模
        3.3.1 钙塑片材的拉伸强度分析
        3.3.2 钙塑片材的环压强度
        3.3.3 弹性模量与泊松比测试
        3.3.4 钙塑瓦楞芯片材的其他性能
        3.3.5 钙塑片材性能分析结果
    3.4 本章小结
第四章 钙塑瓦楞纸板结构承载机理及表征
    4.1 钙塑瓦楞纸板静态平压性能及建模
        4.1.1 实验材料
        4.1.2 实验设备及方法
        4.1.3 结果与分析
    4.2 钙塑瓦楞纸板边压性能研究
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 边压实验
        4.2.3 结果与分析
    4.3 钙塑瓦楞纸板弯曲性能研究
        4.3.1 实验材料
        4.3.2 弯曲实验
        4.3.3 结果与分析
        4.3.4 对比分析
    4.4 钙塑瓦楞纸板动态平压冲击性能及建模
        4.4.1 动态平压测试原理
        4.4.2 钙塑瓦楞纸板动态平压测试结果分析
        4.4.3 钙塑瓦楞纸板动态平压模型与实验结果
    4.5 本章小结
第五章 钙塑瓦楞纸箱有限元仿真分析
    5.1 钙塑瓦楞纸板的静力学模型
        5.1.1 材料本构模型
        5.1.2 本构参数识别
        5.1.3 静力学模型
    5.2 钙塑瓦楞纸板有限元仿真计算
        5.2.1 有限元模型
        5.2.2 平压结果与分析
        5.2.3 边压结果与实验对比分析
    5.3 钙塑瓦楞纸箱有限元仿真分析
        5.3.1 有限元仿真计算结果
        5.3.2 实验结果及对比分析
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 主要创新点
    6.3 进一步展望
参考文献
作者简介



本文编号：3766513