当前位置:首页 >> 能源/化工 >>

(复合材料纸管)


1.概述 该部分主要介绍纸管的特点、应用,目前存在的问题,开展课题研究的意义。 2.设计任务分析 该部分主要对各自的设计任务进行分析,分析设计任务的要求特点。 3.复合体系的选择 该部分从设计任务的特点出发,选择采用什么样的办法进行这种复合材料纸管的制 备,有什么优点和什么缺点,最后确定了什么样的方案。 4.纸管配方的设计及原材料的选择 根据复合体系,进行配方设计,并对原材料进行

选择,并且说明选择每一种原材料 的理由。 5.纸管成型工艺方法的设计及选择 根据复合体系,进行成型方法的设计与选择,包括一般有哪些成型方法,各有什么 特点,最后选定了什么样的方法,以及选定方法的理由。 6.纸管表面防水(防油)处理的设计 一般纸制品防水(防油)处理的方法,各有什么优缺点,最后选定什么样的方法及 选择的理由。 7.样品制备及性能检测 进行试验样品的制备,并按照什么标准或方法对样品进行相关性能的测试,不需要 进行实际测试,只是找找相关方法和数据说明已经达到了设计任务书的要求。

第 1 页 共 22 页

第一章 概述
1.1 纸管的概念 纸管:纸用纸张加工成的管状的物体。大多纸管为螺旋纸管和无缝纸管。 1.2 纸管主要特点
由于是以纸为主要原料,故回收处理容易;保护性能优良可防水、防潮,有一定的隔热 效果;无臭、无毒、安全可靠,特别适用于食品包装;可充填各种形状的商品,且充填时 噪音小;可承受正压和负压,可用于真空或充氮包装;造型构多样,外层可进行彩印,具 有良好的陈列效果;质量轻,只有铁罐的 30%,流通容易,使用方便,价格较低。 纸管在生产和生活中的用途越来越广泛,不同的纸管有哪些应用和特色呢? 1、高强纸管 :抗压强度高,表面缝隙稳定,广泛用于造纸、薄膜等大型卷绕行业.其突 出优点是适用高速度、大承量的卷绕,性价比高。 2、小壁厚纸管:壁厚薄,端面平整,长度精确,适合粘胶带、保鲜膜、医疗等行业. 3、氨纶纸管:几何尺寸和重量精确、高强度,可专业开槽、进口设备自动生产、质量优 异、 产能巨大,适合氨纶丝等卷绕使用.在纺纱过程中, 氨纶的预牵伸倍数是一项重要的工 艺参数,它影响包覆纱及织物的弹性,又影响包覆纱的强伸度,条干均匀度和蠕变性能。 氨纶的预牵伸倍数过小, 不能充分发挥弹力织物面料弹性好的优势, 牵伸过高时纺纱困难, 又容易引起断丝,产品质量随之下降;另外氨纶丝的百分含量也影响包覆纱的弹性,含量 高,弹性好。在氨纶丝规格一定的情况下,增大牵伸倍数,氨纶丝的百分含量降低,即氨 纶的预牵伸倍数与成纱氨纶的百分含量成反比。 4、铁头纸管:端部用铁头加强,满足周转和回收使用需求,提高性能节约成本.

第 2 页 共 22 页

1.3 纸管的用途
化纤工业用管:DTY 管、POY 管、FDY 管、锦纶管、氨纶管、氨纶包覆纱管。 薄膜工业用管:BOPP、PET、PVC、BOPA、CPP、农用地膜、保鲜膜、缠绕膜、 塑料 袋用管(超市用)、镀铝膜、电工电容膜、丙膜 印刷工业用管:主要应用于卷桶印刷、薄膜印刷、纸张印刷 造纸工业用管:新闻纸、纱管纸、白板纸、传真纸、票据纸、水松纸、铝泊纸、书写纸、 彩色羊皮纸、口杯纸、利乐保鲜纸、其他 冶金工业用管:铝板、钢板、铁板等卷材 包装用管:医疗器械、书画、食品罐等外包装 测温用纸管:钢水测温 一次性热电偶 取样器用纸管:传真机用纸管电池纸管桥梁建筑用管 1.4 纸管的优点 1.可制作性 可以制作成各种形态的以及各种规格的产品,产品的塑造性的比较好。 2.纸管作为一种日常用品的包装盒,可以为产品提供更多的色彩以及产品信息,纸管 在现在的日用品的公司已经是一种必不可少的首选装饰品。 3.纸管在进行图案设置的时候采用的是哑胶设计,使得所盛装的产品的更加精致高档, 并且对于公司的形象化的设计很有帮助。 4.纸管是由白纸制作承德, 所密封的盖子设计成卷边的形状, 这种产品的主要的优点就 是环保,抗压,所以在运输的过程中,纸管也不用担心被压坏的危险。

第 3 页 共 22 页

第二章 复合材料纸管制备
由于我国森林复盖面积小, 用于制浆造纸的木材有限等资源问题。 承受正压或负压的能 力差, 防腐能力防水防潮功能差。 由于纸管存在以上缺点不能更好的应用我们的日常生活, 科研人员经过大量的工作研发了复合纸管。

2.1 复合纸管
复合纸管就是用粘合剂将纸、纸板与其它塑料、铝箔、布等层合起来,得到复合加工再 加工成的管状的物体。复合纸管不仅具有可承受正压或负压,可用于真空或充氮包装;造 型结构多样外层可进行彩印具有良好的陈列效果; 质量轻,只有铁罐的 30%,流通容易,使用 方便,价格较低等优势。因为纸管应用了复合材料所以大量的减少了木材的消耗。有利于 人与自然的和谐相处。

2.2 设计任务分析
2.1.1 制作复合纸管有以下两种方式 1、 先制复合纸材料再制纸管。 即: 先制备复合材料的纸张在用纸张加工成的管状的物体 。 2、先制纸管再加复合材料。即:先用普通纸张加工成的管状的物体再在上面添加复合材 料。

2.1.2 复合体系的选择 从设计特点出发我选择先制纸管再加复合材料,这样做的优点是工艺简单、制备方便、 经费投资少收益高、 适合小规模连续生产。 缺点是复合材料和纸管结合能力不强结构不紧 凑, 不适宜大规模生产。 我们主要是为了研究复合纸管的性能所以选取先制纸管再加复合 材料。
第 4 页 共 22 页

2.1.3 组分材料的选择 复合材科是由两种或两种以上具有不同性质的材料组合而成的一种多相材料。 每种组 成材料称为复合材料的组分。其中具有包容性质的组分称为基体材料(简称为基体),而被 包容的材料称为增强材料。下面就复合缠绕纸管的增强材料和基体材料进行选择确定。

2.1.4 增强材料选择 增强材料是指在复合材料中起着增力口制品强度、改善制品性能'的重要组分。复合材 料的增强材料主要根据其物理形态可分为:纤维、颗粒和晶须等。纤维增强材料又可根据 其组成成分可分为:无机纤维和有机纤维两个大类。天机纤维分为玻璃纤维、碳化硅质纤 维、碳纤维、氧化铝纤维、硼纤维等。有机纤维义分为:芳纶纤维、聚烯烃纤维和尼龙纤 维等。

2.1.5 增强材料的种类 1.玻璃纤维 增强材料玻璃纤维的的密度较有机纤维大,但比一般金属的密度低,与铝 的密度相当。 玻璃纤维是纤维增强复合材料中使用最广的增强材料, 其具有成本低、 耐热、 耐化学腐蚀性好、不燃烧、拉伸强度、冲击强度高及断裂伸长率小等特点。 2.碳纤维增强材料 碳纤维的性能与碳很相似,对一般的酸碱具有较强的惰性。在空气 中,温度高只有当温度高于 400℃时,才会出现明显的氧化过程。在不具备氧化环境条件 时,碳纤维表现出超强的耐高温性能。 3.碳化硅质纤维增强材料 碳化硅质纤维增强材料具有与金刚石相同的结构形式, 而且

具有良好的热稳定与导热性能,其密度低、强度与刚度高,是复合材料中很具吸引力的增 强材料。 虽然如此, 但是碳化硅质纤维增强材料规模化使用还有大量的研究工作有待开展。 芳纶纤维增强材料 20 世纪 70 年代,杜邦公司开发出芳纶(Kevlar)纤维增强材料。目前, 作为商品生产的合成纤维, 与传统合成纤维相比, 其强度与弹性模量都有明显的提高芳纶
第 5 页 共 22 页

的聚合物原材料为聚 P 次苯墓对酞酸酸胺,简称 PPT,其分结构如下:

由于芳纶纤维优异的性能,所以在多个领域得到了商业性的应用。 4.硼纤维增强材料 氮化硼增强材料因其具有良好的绝缘性、热稳定性、耐腐蚀、导热性及高温下较高的机 械强度等特点,在机械、电子、航空航天和冶金等多个领域得到广泛应用。但是,由于氮 化硼增强材料制备过程复杂, 涉及的反应和影响因素较多, 使其在实际应用上受到较大限 制 5.晶须 随着复合材料的飞速发展, 特别是对短纤维以及金属基复合材料需求的日益增多, 晶须 随之出现,并很快应用于工业化生产当中。晶须主要有 SiCW, Si3N}W.硼酸铝品须、钦 酸钾晶须、氧化锌晶须、石墨晶须。

2.2 增强材料的确定
增强材料作为复合缠绕纸管中的主要支撑、受力的骨架材料,它的性能直接影响到 复合缠绕纸管的宏观力学性能,所以,增强材料的选择对复合缠绕纸管来说至关重要。不 仅如此,在选择增强材料时,还因考虑复合缠绕纸管的成型效率,以及复合缠绕纸管爆燃 作业后的残留等。 当然作为工业产品, 其生产工艺、 制造成本等经济因素也是必须考虑的。 通过对上述增强材料的性能参数对比,以及对市场相关材料的调研,并深刻分析了复 合缠绕纸管的特殊工况要求, 选定了青壳纸作为复合缠绕纸管的增强材料, 主要还考虑有 以下因素: 1.青壳纸具有较强的力学性能,有助于复合缠绕纸管的获得较高的强度。

第 6 页 共 22 页

2.青壳纸燃烧性能良好,有助于复合缠绕纸管在井筒内完全燃烧,而且不产生对地层污 染的成分,便于作业通道的形成。 3,青壳纸缠绕纸带的加工工艺简单,宽度调节方便。 4.青壳纸成本低廉,能较好的控制复合缠绕纸管的原材料成本。 2.2.1 基体材料的选择 基体材料可分为树脂基体、金属基体、陶瓷基体及碳素基体四类。 1.树脂基体 树脂基体可分为热固性树脂和热塑性树脂两个大类。 常用的热固性树脂有环氧、 酚醛树脂和聚酷树脂等, 它们是最早应用于复合材料成型 的基体材料。其中以环氧树脂应用最为广泛,其主要优点是粘结力强,与增强材料的表面 浸溶性好,固化收缩小,有较高的耐热性,固化成型方便。酚醛树脂具有耐高温性好,吸 水性小、电绝缘性好,价格低廉的优点。聚醋树脂工艺性好,可室温固化,成本低廉,但 其在固化时收缩大,耐热性能低。热固性树脂均存在固化后不能软化的特点。 常用的热塑性树脂有聚乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚酞胺树脂、聚碳酸醋树 脂、聚丙烯树脂等。热塑性树脂均存在加热到转变温度时会重新软化、有利于制 成模压复合材料。 表 2.1 给出了几种常用树脂的性能。

第 7 页 共 22 页

2.金属基体 金属基体材料主要应用于耐高温或者其他特殊需要的工况,其具有耐 300℃以上高温、 表面抗侵蚀、导电导热、不透气等诸多优点。这类基体主要包括铝、铝合金、镍、镁、铜、 钦合金等,通常应用较多的是铝,有碳纤维铝基、氧化铝品须镍基、硼纤维铝基等复合材 料。

第 8 页 共 22 页

第三章 方形纸管工艺
在全球节能、环保、低碳的背景下,广州海方纸制品科技有限公司花了 8 年时间研发的 方形纸管设备,终于在 2011 年拿到了国家专利发明证书;随着这一技术在不同行业的广 泛运用,方形纸管的优越性能在不同领域开始显露锋芒。

3.1 方形纸管托盘
托盘是用于集装、 堆放、 搬运和运输, 放置作为单元负荷的货物和制品的水平平台装置。 由于托盘能提高工厂工作效率, 降低人工成本, 越来越多的企业采用托盘作为其物流仓储 设备。 在 20 世纪 80 年代以前几乎是木质托盘一统天下 (每只木制托盘耗用 0.05m?木材) 。 随着人们社会环保意识增强,节能、环保、低碳成为新的主流发展方向,其他材质的托盘 相继问世,比如纸浆模塑托盘、纸托盘、塑料托盘、填充塑料托盘、金属托盘等;方形纸 管托盘作为托盘领域中一种全新创新技术,凭借其质轻、防潮、硬度高、承载力强、而且 环保免检等优势,开始大规模进军托盘业。 托盘市场已有纸托盘,方形纸管托盘与传统纸托盘都是纸制品出身,这两者而言,方形 纸管的优势体现在哪里呢?

第 9 页 共 22 页

3.1.1 工艺与装配 传统纸托盘工艺包含两种技术: 蜂窝技术与瓦楞技术。 瓦楞纸是由多层波浪形芯纸夹层 (俗称“坑张”或“瓦楞纸” )及多层纸板(俗称“牛皮咭” )构成,从结构力学的角度来 分析, 瓦楞纸板的这种典型结构使它具有很强的机械强度, 能抵受搬运过程中的碰撞和摔 跌,在制作托盘的过程中,一条托盘的腿,至少需要经过多道环节的沾粘才能完成,其复 杂的工艺与装配流程, 限制了其发展的速度, 蜂窝技术在工艺与装配过程与瓦楞技术存在 同一问题。而方形纸管托盘,作为其承重的托盘腿,亦或是承重的托盘面,其原材料都是 由设备一道完成,可以做到量产。

3.1.2 抗潮与承重
传统瓦楞与蜂窝技术的纸托盘, 由于其材料结构暴露在空气中, 容易受阴雨等南方天 气影响,吸收潮气,其承重力随之都会受到严重影响。方形纸管技术最大的特性在于其特 殊的框架结构, 所用纸张经设备高压压制形成无缝隙的方形纸管, 不容易受天气影响吸收 空气中潮气,从结构学的角度,框架结构在承重力上是很容易实现高强度的载荷,只要改 变纸张克数要求即可实现与木的载荷一致。 市场上塑料托盘、木托盘、纸托盘、金属托盘各占据一方市场,方形纸管托盘与塑料、金 属、木托盘对比优势见下表。

第 10 页 共 22 页

由于方形纸管托盘具备了传统纸托盘的质轻、环保、韧性好等特点,又能达到木托盘和 塑料托盘的防潮、硬度高、承载力强的要求,按同样品质要求的托盘材料对比,价格上方 形纸管托盘比木质与塑料制品有优势,特别适合出口型企业及在航空货运时使用。

3.2 方形纸管包装箱及承重箱
3.2.1 结构 方形纸管用在包装材料上分两种结构: (1)在一定规格范围内的产品,可直接用方形纸管原材料作为外包装,两端用相同材料 或吸塑制品作封盖进行包装。该材料包装优势有:工艺与装配过程简单,一道工序即可完 成一个漂亮的箱体,可量产;框架结构防震、强度硬,抗压;与其他技术的纸箱比,纸的 韧性既可以保护产品不受冲击, 抗震, 高强度的框架结构又保护了产品内部不会受到挤压 破坏,外部也不会因为运输途中与其他产品的挤压导致外观变形;比如包装轴承、钢球、 通讯器材等重型产品,易碎的如红酒、LED 等。 (2)承重型箱体。用方形纸管与塑料注塑接头件结合,方形纸管成为大箱体的框架结构, 接头件连接纸管,可配板材、蜂窝纸、瓦楞纸等材料作面板,该结构优势是客户可自行组 装,安装简单快捷,可在现场与生产同步完成,箱体重量轻,可增加产品运输数量,降低 运输成本。特别适用于需要使用大木箱完成运输的企业。比如大型户外广告牌、太阳能玻 璃等重型产品。

3.2.2 箱体特点 无毒、无味、防潮、重量轻、耐用、可堆叠、外观可根据客户需求印刷企业 LOGO 等 华丽图文色彩。
第 11 页 共 22 页

3.2.3 箱体性能 具备质轻、抗压,抗震,承载强度大,拉伸、压缩、色彩丰富、可根据用户需求订做 各种规格、尺寸,外形美观大方。适用于五金、电子、重型机械零配件、太阳能、储存、 运输等行业。一般根据客户提供的尺寸设计制作,做到最合理装载,并可多箱重叠,有效 利用厂房空间,增大零部件储存量,节约生产成本。 方形纸管作为一种全新变革的材料,由于其结构特殊,硬度高,承载强,有韧性,又环 保,其运用范围不仅仅局限在工业包装领域。目前有部分商城、家庭已开始用方形纸管做 家具、装饰空间,SGS 对该材料进行了检测,符合欧美国家环保要求;随着方形纸管在相 关领域的深入发展,相信创建一个环保与色彩并存的家园,不再是一个遥远的梦想。

第 12 页 共 22 页

第四章

纸管成型工艺方法的设计及选择

从设计特点出发我选择先制纸管再加复合材料,从承压、复合牢固、价廉出发我选择缠 绕工艺设计生产复合纸管。 缠绕工艺的分类 缠绕成型工艺是将浸过胶液的连续纤维材料通常是布带或预浸纱按照某种规 律缠绕到芯模上,然后经过固化、脱模,最终获得的缠绕制品。根据缠绕时基体 材料所处的物理化学状态的情况不同,缠绕成型工艺可划分为干法缠绕、湿法缠 绕及半干法缠绕三种. 1.干法缠绕 干法缠绕是用经过预浸胶处理过的预浸纱或布带,在缠绕过程中,经过加热 使胶液软化至粘流状态后缠绕到芯模上。由于预浸纱或布带是专业生产,能够严 格控制基体材料的含量,通常精确控制在 2%以内。因此,干法缠绕工艺能够较好 地控制产品质量。 干法缠绕的最大特点就是生产效率高,其缠绕速度可高达 100-200m/min o 其 次干法缠绕还有缠绕机清洁,工作环境卫生条件好,产品质量高等优点。但是, 干法缠绕也有其不可克服的缺点,其一是缠绕设备昂贵,投资大,其二是干法缠 绕成型制品的层间剪切强度低。 2.湿法缠绕 湿法缠绕是将纤维或布带经浸胶后,在张力控制下直接缠绕到芯模上,然后 再经过后期固化成型。 湿法缠绕的优点为:①设备占用少,成本比干法缠绕低 40%左右:②产品气 密性好,究其原因是因为缠绕张力使基体材料中的气泡排出,而且基体材料能够 充分填满孔隙,产品密实度高:③湿法缠绕时,纤维上的基体材料。可减少纤维 磨损:⑤湿法缠绕工艺生产效率较高。 湿法缠绕的缺点为:①树脂胶液浪费较大大,生产环境相对较差;②制品中 的含胶量及成品质量不易控制;③可用来湿法缠绕的基体材料的品种较少。 3.半干法缠绕 半干法缠绕是吸取干法缠绕和湿法缠绕的优点,折‘一户的一种缠绕工艺。其与 湿法工艺相比,在纤维或布带浸胶到缠绕到芯模的中间增加一套烘干设备,将纤 维或布带胶液中的溶剂基木去除掉。与干法缠绕相比,半干法缠绕不依赖一整套
第 13 页 共 22 页

复杂的纤维或布带预浸渍的工艺设备。 1.1.2 缠绕技术的发展及现状 纤维缠绕成型工艺技术可追溯到 20 世纪 40 年代二战时期的美国 M anhattan 原 子能工程,该工程部需要重量轻的 FRP(Fiber Reinforced Plastic 劝}I 强带。Richard E. Young 首先考虑以高强度的玻璃钢(FRP)来代替金属,并最先形成了把纤维缠绕 在芯模上的缠绕原始概念。同时设计制造了第一台著名的山旧马达和齿轮组成的 简易纤维缠绕机,随后缠绕了第一个复合材料火箭动机壳体,以及用于防化学腐 蚀的首条玻璃钢管道并投入使用。 上世纪 50 年代,纤维缠绕技术已能生产各种尺寸的火箭发动机壳体,广泛用 于火箭、战略导弹等尖端军用产品上。 上世纪 60-70 年代,缠绕制品应用领域己从军事部门扩展到化工、污水处理、 石油及风能系统等重要的民用部门,已可缠绕巨大体积的复合材料产品,如直径 为 26 英尺,长为 126 英尺的风车叶片:直径 1 Om,容积达 1 OOOm3 的巨型储罐。 该时期的纤维缠绕技术进入了腾飞阶段。 上世纪 80 年代,由于世界性的军备竞赛,虽然纤维缠绕制品仍集中应用于航 空、航天和国防项目之中,但应用领域已扩展到民用工业,丰富了民用产品的种 类,如用于供水系统的高压管道,用于消防的压力容器及潜水装置等。 到目前为止,绝大部分纤维缠绕机是简单的二轴联动缠绕机和三轴联动缠绕 机,而且 80 年代以前的缠绕机都是机械控制的,首台计算机控制的纤维缠绕机诞 生于这个时期。计算机控制缠绕机的研制成功使得生产纤维铺设十分精确的复合 材料产品成为可能,从而可以生产出高性能、低成本、重量轻的优质缠绕部件。 另外扩大了可缠绕部件的种类,从简单的直管到一些形状复杂的部件。 综上所述,无论是国外还是国内,其对缠绕技术的研究,主要都是基于宽度 小(相对于成型直径来说)且强度和韧度较好的纤维为成型材料,而对于宽度大 (相对于成型直径来说)且强度及韧度较差的纸带作为增强材料,实现高精度、高强度的缠绕成型研究,尚属空白。因此,进行复合缠绕纸管成型的机理研究、 工艺分析与优化及关键控制技术的研究是十分必要的。

2.2 缠绕成型工艺的选择 复合缠绕纸管的缠绕成型工艺主要取决于复合缠绕纸管的使用工况, 换句话说, 也就 是复合缠绕纸管的使用需求。首先必须具有足够的强度及韧性,其次,复合缠绕纸管在加

第 14 页 共 22 页

工、装配、运输传输过程中,要承受承受轴向载荷、径向载荷、径向的冲击载荷以及由于 墩钻带来的巨大的轴向冲击力,最后,成型工艺选择时还应考虑到设备的投入成本等。 综合上述分析,选择湿法缠绕成型工艺作为复合缠绕纸管的成型工艺。

第 15 页 共 22 页

纸管表面防水(防油)处理的设计 纸管的防水防油技术现在主要有两种方式: 1、给只管表面直接以喷涂、滚涂、刷涂的方式涂抹防水防油试剂。 2、给纸管表面添加耐水耐油的复合材料 水性防水光油介绍: 水性防水光宇光油也称为分散型上光剂,具有无色、无味、透明感强且无毒、无有机 挥发物(VOC)、成本低、材料来源广、有良好的光泽性、耐折性、耐磨性和耐化学药品性 等特点,是其他溶剂型上光油所无法比拟的。 另外,若再加上其它主剂和助剂,还可提高水性防水光油的光泽性、耐折性、耐磨性 和耐化学药品性。由于水性上光油以水为稀释剂,使用少量易挥发的乙醇为辅助溶液,没 有有毒有害挥发,经济卫生,在操作中可消除对人体的危害及给环境带来的污染,有利于 安全生产和改善职工劳动条件,非常符合环保要求,特别在食品、香烟、药品等包装上使 用非常合适。 水性防水光油主要由主剂、溶剂、辅助剂三大类组成。水性防水光油的主剂是成膜树 脂,是上光剂的成膜物质,通常是合水性光油成树脂,它影响和支配着深层的各种物理性 能和膜层的上光品质、如光泽性、附着性、干燥性等。水性成膜树脂品种很多,但目前国 内外使用较为普遍的是丙烯酸体系的共聚树脂。 水性丙烯酸共聚树脂的性能取决于单体的 组成、 单体的合成和合成工艺。 水性丙烯酸共聚树脂具有成膜性好、 光泽度好、 透明度高、 干燥迅速、耐磨、耐水等一系列优良性能,大量地应用在水性上光剂和水性上光涂料中。 水性防水光油性能特点:澳达牌水性防水光油为水溶性环保非离子型其抗酸、抗碱、 耐硬水、水溶性强、乳液稳定;水性防水光油应用于纸制品表面具有优异的成膜性、超强 防水、光亮、附着力强等功效,且不影响二次印刷,涂布等操作。 水性防水光油适用范围:广泛应用于各类啤酒箱、冷冻箱、蜂窝/瓦愣纸箱、纸卡板。 耐水耐油材料简介: 防油防水整理剂 HS1100 是以纳米含氟高分子材料为主要成分的拒水拒油整理剂, 适用于天然纤维、化学纤维,及混纺织物的三防整理。处理后的织物具有优异的防水、 防油、 防污的效果; 同时赋予织物丰厚的手感, 使织物远离各种有害细菌及污染。 HS1100 一般采用于浸轧——焙烘工艺,对织物的手感与色泽影响低;且对人体安全,对皮肤 无刺激、透气舒适;耐水洗和干洗。目前广泛应用于雨具、风衣、油田工作服、台布、 帆布、帐篷及包装用布等。多家权威检测机构一致证明: HS1100 整理后的织物拒水性 可达到 90 分以上;拒油性可达到 4 级;无芳香胺残留物;无 PFOS 和 APEO;PFOA 的含
第 16 页 共 22 页

量<1ppm。 综合我们所做的课题选择第二种给纸管表面添加耐水耐油的复合材料。

第 17 页 共 22 页

第四章样品制备及性能检测 3.2 缠绕成型中主要生产工序分析 缠绕成型是复合缠绕纸管加工中最为重要的核心环节。在此对对其主要生产 工序进行分析,包括裁纸、包覆内衬层、环向交又缠绕纸带、固化及脱模等工序。

生产工序中的关键步骤 3.2.1 裁纸 青壳纸作为复合缠绕纸管的增强材料必须有相应的尺寸,在复合缠绕纸管的 成型过程中需要两种形状的原材料,一种是内衬纸的矩形纸,另一种为缠绕纸带,其尺寸 为优化计算的数值。 3.2.2 包覆内衬层 复合缠绕纸管缠绕成型开始的第一个步骤就是包覆内衬纸,内衬纸在复合缠 绕纸管生产过程中的作用有二,其一,完整包覆芯模,隔离芯模,保证胶 s 剂不 会与芯模表面接触;其二,整张内衬纸包覆芯模,保证与芯模接触面的光滑度, 在脱模时不会发生青壳纸皱褶堆积。 包覆内衬层主要注意涂抹脱模剂和内衬层搭接形式两个方面。 3.2.2.1 涂抹脱模剂 为了保证芯模能够顺利从复合缠绕纸管中脱除,在工艺设计中增加了在芯模 表面涂抹脱模剂的工序。涂抹脱模剂时要注意,不但要均匀涂抹所有接触表面, 而且要注意要适量,太少容易产生脱模困难或产品损坏,太多可能造成内衬层渗 透影响复合缠绕纸管的质量。

性能检测 2.5.1.3 极限剪切强度 1.试验描述 采用不同涂胶密度缠绕成型的标准试件,进行径向剪切试验,并对试验数据 处理后获得图 2.8 曲线。 涂胶密度从 0.2 g/cm2 到 1.0 g/cm2 变化过程当中,极限径向剪切强度随着涂胶 密度的增大过程而较快增加,在涂胶密度在 0.6 g/cm2 附近,极限径向剪切强度达 到极值,随后缓慢下降并趋于稳定。

第 18 页 共 22 页

图 2.6 涂胶密度对复合缠绕纸管极限压缩强度的影响 涂胶密度从 0.2 g/cm2 }}} 1.0 g/cm2 变化过程当中,极限压缩强度最初是随着涂 胶密度的增大而增大,当涂胶密度超过 0.6 g/cm2 时,极限压缩强度开始下降。 2.试验分析 分析试验现象,当涂胶密度较小时,纸带间的胶量不足以使纸带层间牢固粘 结,可能存在气泡或脱层现象,致使复合缠绕纸管的极限压缩强度降低,当涂胶 密度达到某一较优化的值时,纸带层间粘结牢固,使纸带和粘结剂有效融合,极 限承受压缩能力最好,而当涂胶密度继续增大时,一方面会促使产生气泡等缺陷, 降低复合缠绕纸管极限压缩强度,另一方面,随着复合缠绕纸管内所含胶液量的 增大,提升了复合缠绕纸管强度中胶砧剂分量,而降低了作为增强材料纸带的强 2.5.1.3 极限剪切强度 1.试验描述 采用不同涂胶密度缠绕成型的标准试件,进行径向剪切试验,并对试验数据 处理后获得图 2.8 曲线。 涂胶密度从 0.2 g/cm2 到 1.0 g/cm2 变化过程当中,极限径向剪切强度随着涂胶 密度的增大过程而较快增加,在涂胶密度在 0.6 g/cm2 附近,极限径向剪切强度达 到极值,随后缓慢下降并趋于稳定。

第 19 页 共 22 页

图 2.8 涂胶密度对复合缠绕纸管极限剪切强度的影响 2.试验分析 当涂胶密度较小时,纸带间粘结效果不佳,层间缺陷显著存在,在承受径向 剪切载荷时,产生层间分离,各缠绕纸带不能实现共同抗御径向剪切载荷,复合 缠绕纸管在载荷施加点附近产生破坏;当涂胶密度达到某一值时,复合缠绕纸管 的复合结合能力达到最佳效果,抗剪切的能力最好;涂胶密度继续增加,纸带层 间粘结效果下降,复合缠绕纸管的抗剪切能力下降,并趋于稳定。

第 20 页 共 22 页

致谢 在本次论文设计过程中,感谢我的学校,给了我学习的机会,在学习中,老师从选题指 导、论文框架到细节修改,都给予了细致的指导,提出了很多宝贵的意见与建议,老师以 其严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风和大胆创新的 进取精神对我产生重要影响。 他渊博的知识、 开阔的视野和敏锐的思维给了我深深的启迪。 这篇论文是在老师的精心指导和大力支持下才完成的 感谢所有授我以业的老师, 没有这些年知识的积淀, 我没有这么大的动力和信心完成 这篇论文。 感恩之余,诚恳地请各位老师对我的论文多加批评指正,使我及时完善论文的不足之处。

第 21 页 共 22 页

参考文献 [1]陆学斌,李森茂.超浅层无壳体爆燃压裂技术的研究与应用.工程爆破,2011,4 (2): 79-81

[2]陆学斌,梁锐,李森茂.全通径压力起爆器的研制与应用.工程爆破,2009,4 (4): 78-81 [3]马建军, 王 杰. 高强度纸管用胶粘剂的研制 [J]. 中国胶粘剂,2004,13( 2) :22-23. [4]程时远, 陈正国. 胶粘剂生产与应用手册[M]. 北京: 化学工业出版社, 材料科学与工程 出版中心, 2003, 329. [5]张跃军, 王新龙. 胶粘剂新产品与新技术[M]. 江苏: 江苏科学技术出版社, 2002, 88. [6]熊临卿, 王金山. 新型纸管胶的研制[J]. 化学与粘合, 2001,( 4) :184-187. [7]赵 敏, 高俊刚, 李 刚. 纳米有机蒙脱土胶性邻甲酚醛环氧树脂的研究[J]. 粘接, 2005, 26(l):9-11. [8]李建颖. 高吸水与高吸油性树脂 [M]. 北京: 化学工业出版社,2005,11-12.等等。

第 22 页 共 22 页


相关文章:
包装材料标准目录
复合食品包装袋卫生标准 不锈钢食具容器卫生标准 食品容器、包装材料用添加剂使用...纸管 包装容器 扭断式铝防盗瓶盖 商品零售包装袋 4 14 15 16 17 18 19 20...
002-1#复合机操作规程_图文
2.1.3 将生产的印刷料,复合料作业面分别装上 1#2#放卷轴上。 2.1.备好所需要的纸管装在收卷轴上。 2.1.5 将印刷原料,复合材料分别从导辊上穿引好,...
十大ph试纸品牌排行榜 ph试纸哪个牌子好_材料科学_工程...
产品包括:铝箔,变压器油,绝缘纸板,电缆纸,点胶纸,皱纹纸,热缩带, 白布带,玻璃丝带,黄腊绸带,电池隔膜,绝缘撑条,酚醛纸管,环氧板,环氧棒,柔性绝 缘复合材料(...
气流纺纸管项目可行性研究报告评审方案设计(2013年发改...
气流纺纸管项目可行性研究报告评审方案设计(2013年发改委标准案例范文) 隐藏>>...河北唐山某企业年产 30 吨超级电容器电极用多孔复合材料项目 85. 杭州某企业年...
如何设计球类纸管项目可行性研究报告(技术工艺+设备选...
如何设计球类纸管项目可行性研究报告(技术工艺+设备选型+财务概算+厂区规划)投资...河北唐山某企业年产 30 吨超级电容器电极用多孔复合材料项目 85. 杭州某企业年...
我国现行有效的食品包装材料相关标准目录
复合食品包装袋卫生标准 不锈钢食具容器卫生标准 食品容器、包装材料用添加剂使用...纸管 包装容器 扭断式铝防盗瓶盖 商品零售包装袋 4 14 15 16 17 18 19 20...
日本建造师坂茂获普利兹克奖
以及对非传统材料的使用,诸如竹子、织物、纸板还有再生纸纤维和塑料等 复合材料...在坂茂的建筑实践中,硬纸管是个关键词。从 1985 年左右开始,坂茂开发了纸管...
电脑式材料试验机YF-900和抗弯试验机价格_图文
测试标 标题:复合材料拉力试验机 WH-5000N 和工业 库号:JX177997 价格:百度搜【润联网】查 纸管纸芯抗压试验机参数 询 主要技术参数: 采用最新控制办卡,更好...
我国现行有效的食品包装材料相关标准目录
用纸基复合材料 液体食品无菌包装用复合袋 液体食品保鲜包装用纸基复合材料 冷热...纸管 包装容器 扭断式铝防盗瓶盖 商品零售包装袋 包装用多层共挤阻隔膜通则 ...
包装概论课后答案
纸管的特点: 它的管口直径小, 是纵向尺寸大的管状包装容器。 特殊纸容器:它是一种采用纸基复合材料制成的包装容器。 -2- 22.什么是塑料包装容器?它有哪些...
更多相关标签:
纸塑复合材料 | 纸塑铝复合包装材料 | 碳纳米管复合材料 | 复合材料管 | 复合材料风管 | 碳纳米管增强复合材料 | 复合材料管道 | 碳纳米管复合材料应用 |