造纸废料再生工艺及其挤出成型关键技术的研究

摘要

造纸工业是一个能耗大、污染重，却在国民经济中占有重要地位的产业。随着造纸工业的高速发展，原浆造纸对自然资源的消耗日益增加，给环境带来的负担日益加重，且越来越难以满足造纸需求。随着环保政策的推行，废纸制浆在纸浆来源中所占的比例在逐年增加，而废纸制浆过程会产生大量的造纸废料，因此，找到造纸废料的有效处理方法，是亟待解决的问题。在此前提下，若能将造纸废料有效回收并实现其再生利用，将会很大程度的解决造纸工业的污染问题，还能有效节约能源资源，保护生态环境，这在走可续发展道路的今天具有重要意义。
　　首先，本文分析了造纸废料的成分特点及各组分所占比例，提出用造纸废料生产建筑模板的工艺方法；并通过流变实验，研究了造纸废料的流变特性，分析了其粘度与剪切速率及温度之间的关系；借助Matlab软件拟合实验数据，计算出造纸废料的各相关粘性参数，为后续造纸废料的深入研究提供了理论参考。
　　其次，在流变实验基础上，用Fluent软件模拟仿真了造纸废料在单螺杆挤出机中的熔体输送过程，研究了造纸废料熔体在单螺杆挤出机输送段流场的分布规律；并以螺棱-机筒间隙为变量，研究了螺棱-机筒间隙的变化对造纸废料压力场、速度场、温度场的影响作用，为单螺杆挤出机熔体输送段的结构设计提供一定参考。
　　最后，在某公司现有平台上，完成建筑模板的制备，通过有限元方法分析建筑模板的实际使用工况，得到其满足使用要求；通过拉伸、弯曲、冲击力学试验测试建筑模板的力学性能，得到其相关力学性能参数，进一步证明了模板满足使用要求，并且在实际施工中得到了验证。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪论

1.1选题的背景和意义

1.2造纸废料成分介绍与回收方法

1.3国内外研究现状

1.4本课题主要研究内容

.第2章 造纸废料再生建筑模板工艺及其挤出设备

2.1建筑模板的应用状况

2.2材料成型工艺介绍

2.3造纸废料的挤出成型工艺

2.4造纸废料制备建筑模板过程

2.5造纸废料的成型设备单螺杆挤出机

2.6本章小结

第3章 造纸废料的流变性研究

3.1聚合物熔体输送理论

3.2造纸废料的流变实验

3.3实验数据处理

3.4本章小结

第4章 造纸废料单螺杆挤出熔融输送段流场数值模拟

4.1 流道的几何模型与有限元模型

4.2流道的数学模型

4.3 模拟参数与边界条件

4.4数值模拟结果与分析

4.5螺棱-机筒间隙对单螺杆挤出机熔融输送段流场的影响

4.6 本章小结

第5章 造纸废料再生建筑模板的应用及其力学性能分析

5.1建筑模板的工程应用分析

5.2建筑模板有限元分析

5.3建筑模板的力学性能试验

5.4本章小结

总结与展望

1总结

2展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研成果

致谢