稻壳-木刨花包装箱用复合板制备工艺的基础研究

摘要

开发稻壳资源，研究稻壳-木刨花包装箱用复合板的制备工艺，一方面可以解决因木材短缺带来的木制品供需矛盾，另一方面，可解决因稻壳焚烧、堆放、废弃等不当措施带来的环境污染问题，可带来较高的经济效益和社会效益。
　　本论文以稻壳为填充材料、辅以异氰酸酯胶粘剂作为复合板芯层，以木刨花为增强材料、辅以脲醛树脂胶及少量固化剂作为复合板表层，采用表层、芯层分层铺装，高温加压的方式，探索稻壳-木刨花包装箱用复合板的制备工艺。
　　通过多因素混合水平均匀设计试验，研究复合板的设计密度、芯层比例、表层施胶量、芯层施胶量、固化剂用量、热压温度、热压压力和热压时间等工艺参数对复合板性能的影响。利用数据分析处理软件“SPSS”中的逐步回归法对试验结果进行多元线性回归分析，得到单一自变量对复合板性能影响的显著性分析;采用“均匀设计V4.0”对试验结果进行多元二次多项式回归分析，最终得到单因素对复合板各项性能的影响曲线图及双因素对复合板各项性能的交互影响等值图。对试验方案进行优化选取，最终确定最佳工艺参数为:密度0.78g/cm3、芯层比例60％、表层施胶量12.5％、芯层施胶量5.5％、固化剂1.2％、热压温度170℃、热压压力3.0MPa和热压时间20s/mm。
　　对选取的最终工艺进行验证试验，得到材料的各项性能如下：吸水厚度膨胀率7.92％、内结合强度0.43MPa、静曲强度20.70MPa、弹性模量3.40GPa、板面握螺钉力920N、板边握螺钉力620N，除握螺钉力外，其他性能均满足试验要求。通过对复合板用材的成本分析可知，相较于纯木刨花板，复合板在材料成本上更具优势。

目录

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究现状

1．3 研究内容及路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究路线

1．4 研究意义

2 包装箱用复合板结构设计研究

2．1 包装箱用复合板性能要求

2．2 材料的选取和处理

2．2．1 稻壳

2．2．2 木刨花

2．2．3 胶粘剂

2．3 包装箱用复合板结构设计

2．4 本章小结

3 包装箱用复合板的制备

3．1 试验材料与设备

3．1．1 试验材料

3．1．2 试验设备

3．2 试验方案

3．2．1 试验因子与水平的选取

3．2．2 混合均匀设计

3．2．3 原料用量计算

3．3 试验流程

3．3．1 原料预处理

3．3．2 复合板制备

3．3．3 试件制备

3．4 性能测试

3．5 本章小结

4 结果与分析

4．1 数据初步分析

4．2 多元线性回归分析

4．2．1 多元线性回归概念

4．2．2 逐步回归法

4．2．3 模型的构建与检验

4．3 二次多项式逐步回归分析

4．4 制造工艺对包装箱用复合板性能的影响

4．4．1 密度对复合板性能的影响

4．4．2 芯层比例对复合板性能的影响

4．4．3 表层施胶量对复合板性能的影响

4．4．4 芯层施胶量对复合板性能的影响

4．4．5 固化剂用量对复合板性能的影响

4．4．6 热压温度对复合板性能的影响

4．4．7 热压压力对复合板性能的影响

4．4．8 热压时间对复合板性能的影响

4．5 密度与其他因子间交互效应对包装箱用复合板力学性能的影响

4．5．1 对复合板2h吸水厚度膨胀率的影响

4．5．2 对复合板内结合强度的影响

4．5．3 对复合板静曲强度和弹性模量的影响

4．6 本章小结

5 验证试验

5．1 验证试验方案

5．2 性能测试

5．3 误差分析

5．4 可行性分析

5．4．1 成本分析

5．4．2 生产可行性分析

5．5 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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