植物纤维缓冲材料能量吸收性能的湿度敏感性及其表征

基本信息
批准号:51303160
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:鄂玉萍
学科分类:
依托单位:浙江理工大学
批准年份:2013
结题年份:2016
起止时间:2014-01-01 - 2016-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:王家俊,张涛,吴韬,张星云,孙玉廷
关键词:
湿度能量吸收表征体系植物纤维
结项摘要

Fiber-based cushioning material is a type of environment friendly packaging material meeting the demand of sustainable development, thus is widely used in packaging field. Honeycomb paperboard, corrugated paperboard and fiber-based foaming material are fiber-based cushioning materials used most extensively nowadays.They can be applied in distribution chains as energy absorbers or cushions to protect products from accidental impacts,therefore,the prediction of the energy absorption properties of fiber-based cushioning material is essential to energineering application. Energy absorption properties of honeycomb paperboard, corrugated paperboard and fiber-based foaming material were investigated in this project,the effect of relative humidy in logistical environment on the energy absorption properties of these materials were explored,and energy absorption mechanism were analyzed relatively. Based on these, energy absorption prediction models were constructed and normalized energy absorption diagrams were plotted according to these models. Combining the energy absorption prediction models and energy absorption diagrams, packaging designers can characterise the energy absorption properties of fiber-based cushioning materials in actual logistic environment, therefore to optimise structure design of these materials.

植物纤维缓冲材料是符合可持续发展要求的可再生资源,在包装领域受到广泛关注。蜂窝纸板、瓦楞纸板和植物纤维发泡材料是目前使用最广泛的植物纤维缓冲材料。这类材料可被用作缓冲吸能材料用于物流环节产品的包装防护,对其缓冲吸能特性的深入研究是有效利用这类材料的关键。本项目以蜂窝纸板、瓦楞纸板和植物纤维发泡材料为研究对象,针对这三种材料能量吸收性能的湿度敏感性及其机理展开基础性研究,揭示三种材料在不同湿度和冲击环境下其能量吸收性能的劣变机制,构建植物纤维缓冲材料的参数化能量吸收表征体系,运用能量吸收图法表征三种材料的能量吸收性能,并将所建立的能量吸收预测模型与能量吸收图有机结合,对这三种缓冲包装材料进行结构和材质的优化选择。研究成果可为植物纤维缓冲材料防护包装设计与评价提供科学的理论指导,为这类材料的缓冲包装设计、预估及优化提供给一套新方法。

项目摘要

植物纤维缓冲材料的能量吸收性能除与构型和材质有关外,还受到物流过程中环境湿度和冲击的影响,其能量吸收性能的湿度敏感性及其机理以及不同物流环境条件下植物纤维缓冲材料能量吸收表征体系研究的匮乏成为制约植物纤维缓冲材料防护包装优化设计的主要瓶颈。本项目以蜂窝纸板和瓦楞纸板为研究对象,采用理论分析与实验相结合的方法,针对这两类材料的能量吸收性能的湿度敏感性和应变率效应开展基础性研究,揭示了在湿度和冲击作用下这两类材料力学性能和能量吸收性能的变化规律,构建了包含湿度信息和应变率的蜂窝纸板平台应力预测模型和能量吸收模型,构建了不同湿度条件下多层瓦楞纸板首层压溃应力预测模型和能量吸收模型以及瓦楞型蜂窝纸板的平台应力预测模型;综合考虑结构因素、材质因素和环境湿度因素等对缓冲吸能特性的影响,构建了兼具普适性、准确性和简便性的植物纤维缓冲材料缓冲吸能特性表征体系。考虑蜂窝纸板初始峰值应力过高及力学性能受环境湿度影响显著等实际问题,本项目还探索了具有调湿功能的泡沫填充蜂窝纸板的制备方法及其性能。项目研究成果为产品防护设计提供新的理论依据,对植物纤维缓冲材料的优化设计具有重要工程价值。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

城市轨道交通车站火灾情况下客流疏散能力评价

城市轨道交通车站火灾情况下客流疏散能力评价

DOI:
发表时间:2015
2

动物响应亚磁场的生化和分子机制

动物响应亚磁场的生化和分子机制

DOI:10.13488/j.smhx.20190284
发表时间:2019
3

多媒体网络舆情危机监测指标体系构建研究

多媒体网络舆情危机监测指标体系构建研究

DOI:
发表时间:2017
4

金属锆织构的标准极图计算及分析

金属锆织构的标准极图计算及分析

DOI:10.16112/j.cnki.53-1223/n.2019.02.003
发表时间:2019
5

倒装SRAM 型FPGA 单粒子效应防护设计验证

倒装SRAM 型FPGA 单粒子效应防护设计验证

DOI:
发表时间:2016

鄂玉萍的其他基金

相似国自然基金

1

湿度响应高强度聚合物的设计及其能量收集转换性能的研究

批准号:21474094
批准年份:2014
负责人:马明明
学科分类:B0503
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
2

三维纺织蜂窝材料的性能优化及其在能量吸收器中的应用基础研究

批准号:51502209
批准年份:2015
负责人:龚小舟
学科分类:E0210
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
3

植物纤维复合材料的性能评价及力学模型的研究

批准号:51203061
批准年份:2012
负责人:姚嘉
学科分类:E0305
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
4

能量缓冲综合潮流控制技术的研究

批准号:59707006
批准年份:1997
负责人:李兰英
学科分类:E0704
资助金额:13.00
项目类别:青年科学基金项目