1998 年,美國、加拿大及歐盟等國家限制我國木質(zhì)托盤包裝箱出口,提出熏蒸檢疫等既繁瑣又添加本錢的難題。2003 年,歐盟出臺《作廢電子電氣設(shè)備指令》和《對于在電子電氣設(shè)備中制止運(yùn)用某些有害物質(zhì)指令》, 加馬上全球電子商品運(yùn)用環(huán)保型包裝的進(jìn)程[1 ] 。我國是一個森林資源十分缺乏的國家,削減森林的采伐,保護(hù)生態(tài)平衡,是我國確保可持續(xù)展開的長期國策。選用削減木材耗費(fèi)的代木包裝,被列為國家的一項(xiàng)產(chǎn)業(yè)政策[2 ] 。我國如何適應(yīng)無毒、環(huán)保這一世界潮流,已經(jīng)成為當(dāng)時亟待處理的疑問。大力展開塑料瓦楞板是處理這一疑問的路徑之一。

        塑料瓦楞板又名塑料圍板箱、萬通板、波紋板、波浪板、雙壁板,是一種具有相似瓦楞紙形狀特色的塑料異型板材。

        現(xiàn)在出產(chǎn)瓦楞板的首要質(zhì)料是PP(聚丙烯) 和PC(聚碳酸酯) 。

        塑料瓦楞板的成型有兩種辦法[3 ] ,一種是在單臺擠出機(jī)上一起擠出芯材和平板,在機(jī)頭的流道中將熔體分為3 層,上下層成型平板,中間層成型塑料瓦楞板的芯層,為堅(jiān)持芯層和面層的形狀,選用風(fēng)冷和冷卻輥替代三輥壓光機(jī)來定型。另一種是先擠出片材再成型塑料瓦楞板。芯層和面層用不一樣的擠出機(jī)擠出,然后再貼合成制品。

        塑料瓦楞板在出產(chǎn)、日子中已經(jīng)得到了廣泛的運(yùn)用,但其理論研討還十分單薄,這篇文章對塑料瓦楞板的運(yùn)用與研討進(jìn)展進(jìn)行了介紹,為塑料瓦楞板的進(jìn)一步研討供給了資料。

        1 　塑料瓦楞板的優(yōu)勢

        塑料瓦楞板在很多范疇可作為紙板、木板、鋁板、玻璃板等板材的替代商品,因?yàn)樗芰贤呃惆宓乃芰腺|(zhì)料,決議了它與紙板、木板、鋁板、玻璃對比占有很多優(yōu)勢。與相同質(zhì)料的塑料實(shí)心板材對比,塑料瓦楞板有很多共同的優(yōu)勢,詳細(xì)為:

    1) 杰出的力學(xué)功能。塑料瓦楞板的特別構(gòu)造,使其具有耐性好、耐沖擊、抗壓強(qiáng)度高、緩沖防震、挺硬性高,曲折性杰出等優(yōu)秀的力學(xué)功能,這些力學(xué)功能是瓦楞紙、蜂窩紙板所達(dá)不到的。

    2) 質(zhì)輕節(jié)材。塑料瓦楞板的力學(xué)功能優(yōu)秀,因而要到達(dá)相同的作用,運(yùn)用塑料瓦楞板耗材少,本錢低,分量輕。

    3) 隔熱/ 隔聲。因?yàn)樗芰贤呃惆宓闹锌諛?gòu)造,使其傳熱、傳聲作用顯著低于實(shí)心塑料板,有杰出的隔熱/隔聲功用。

    4) 縮短加工時間。壁厚過大會延長模塑時間[4 ] ,據(jù)核算,壁厚添加1 倍,冷卻時間添加4 倍。塑料瓦楞板將進(jìn)步機(jī)械強(qiáng)度的辦法由添加壁厚改為薄壁組合,進(jìn)步了加工功率。

    5) 防靜電或?qū)щ?。選用改性、混合、外表噴涂等辦法可以使塑料瓦楞板具有防靜電或?qū)щ姷墓δ躘5 ] 。

    6) 化學(xué)功能安穩(wěn),可以防水、防潮、防蟲蝕、防腐蝕,與瓦楞紙、蜂窩紙及木板對比具有顯著的優(yōu)勢。

    7) 外表潤滑美觀、色彩完全。

    8) 制作進(jìn)程污染少,可重復(fù)運(yùn)用。盡管難以降解,可是從原資料到制作到運(yùn)用的全進(jìn)程來看,歸納環(huán)保作用顯著占有優(yōu)勢。

    2 　塑料瓦楞板的運(yùn)用范疇

    塑料瓦楞板廣泛適用于建材、汽車職業(yè)、電子業(yè)、廣告業(yè)、郵政業(yè)等方面?，F(xiàn)在,運(yùn)用最為廣泛的是以下幾個方面。

    1) 零部件周轉(zhuǎn)箱,儀器周轉(zhuǎn)箱,飲料周轉(zhuǎn)箱,農(nóng)藥周轉(zhuǎn)箱,精密儀器的內(nèi)包裝,藥品包裝箱,郵政包裝箱,電子元器件包裝的墊板、隔板等。

    2) 各種箱包、旅行包的襯板。

    3) 廣告裝修:展現(xiàn)牌、商品標(biāo)識牌、廣告牌、燈箱、櫥窗外型等。

    4) 防靜電周轉(zhuǎn)箱,卡板系列商品以其靈敏的尺度、構(gòu)造改動及優(yōu)秀的防靜電功能更適合電子職業(yè)特別是微電子公司運(yùn)用。

    5) 陽光板:工業(yè)、商業(yè)、民用修建的采光棚,溫室、農(nóng)業(yè)、園藝保溫,公路隔聲屏障,公共汽車棚等。

    3 　運(yùn)用實(shí)例

    實(shí)踐運(yùn)用中,因?yàn)槌霎a(chǎn)廠家、出產(chǎn)技術(shù)、原資料、運(yùn)用意圖等的不一樣,出產(chǎn)的塑料瓦楞板有各自共同的特色。下面是GE(通用電器) 普特陽光板(中山) 有限公司出產(chǎn)的以PC 為質(zhì)料的普特陽光板的技能特性。

    3. 1 　質(zhì)輕

    陽光板單位質(zhì)量輕,安全不易破碎,易于轉(zhuǎn)移、裝置,可下降修建物的自重,簡化構(gòu)造規(guī)劃,節(jié)省運(yùn)送、裝置費(fèi)用,削減出資。對平等厚度陽光板和玻璃板的單位面積質(zhì)量進(jìn)行對比,詳細(xì)作用見表1。

    3. 2 　耐沖擊功能

    由PC制成的陽光板有極佳的抗沖擊功能,且能在相當(dāng)寬的溫度范圍內(nèi)( - 40 ℃～120 ℃) 長期堅(jiān)持杰出的抗沖擊功能,可以防止在運(yùn)送、裝置和運(yùn)用進(jìn)程中破碎。

    3. 3 　透光性

    無色通明的陽光板有很高的透光率。透光性不會因運(yùn)用時間而下降,著色的陽光板可以削減熱量集合,獲得適合的室內(nèi)溫度,并且能阻撓太陽光中最強(qiáng)的部分,然后使透過的光線柔軟。

    3. 4 　隔音功能

    陽光板是杰出的隔音資料,在國際上是高速公路隔音的首選資料,與相同厚度的玻璃對比,隔音功能進(jìn)步3～4 dB。上海市內(nèi)環(huán)線高架天橋、北京三環(huán)迅速路隔音屏障都選用了陽光板,路段交通噪音下降17 dB ,隔音作用十分明顯。

    3. 5 　節(jié)能功能

    陽光板的特別中空構(gòu)造,使其與一般玻璃和其它塑料對比有更低的熱導(dǎo)熱率( K) ,然后使熱量丟失大大下降。無論是冬天取暖,仍是夏日調(diào)溫,都可以有用下降能量耗費(fèi),有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。表3是不一樣資料的熱丟失值K 單位為W?(m2?℃) - 1 。

    3. 6 　防結(jié)露功能

    空氣中的水分遇上低于其露點(diǎn)溫度的外表時會發(fā)作凝聚景象,凝聚的水滴會下降資料透光率,在園藝和工業(yè)中,水滴會對下面的植物或一些儀器設(shè)備造成損害。一般高K 值的資料易發(fā)作水分凝聚景象,如玻璃在室外溫度為0 ℃,室內(nèi)溫度為23 ℃,相對濕度為40 %時,內(nèi)外表就會結(jié)露,而陽光板的相對濕度要到達(dá)80 %時內(nèi)外表才會結(jié)露。

    4 　研討進(jìn)展

        現(xiàn)在,塑料瓦楞板的研討作用首要集中在加工辦法和運(yùn)用兩個方面,特別是運(yùn)用范疇的拓寬方面。郭海針、程華文研討了CAN 局域網(wǎng)在圍板箱出產(chǎn)中的適用性,并給出了根據(jù)CAN 總線的圍板箱出產(chǎn)線操控計(jì)劃[6 ] 。梁衛(wèi)東剖析了廣泛用于修建中的寬型塑料中空墻板的擠出模具規(guī)劃與制作技術(shù)[7 ] 。張振寬等研討了以PE圍板箱替代鍍鋅鋼板在冰箱下地板上運(yùn)用的可行性,以及在出產(chǎn)中呈現(xiàn)的疑問和處理辦法[8 ] 。廖玄戈發(fā)明晰一種保溫隔熱耐候高強(qiáng)度復(fù)合塑料圍板箱[9 ] ,供給了一種自身搭接或自身板材和別的類型板材搭接合作都方便快捷的保溫、隔熱及耐候功能好、強(qiáng)度高的復(fù)合塑料圍板箱。扈響亮等發(fā)明晰一種雙層鈣塑瓦楞板及其制作辦法和熱粘合機(jī)[10 ,11 ] 。付連祥發(fā)明晰一種承壓式塑料中空薄壁格子板太陽熱水器[12 ] ,選用一種耐高溫、高強(qiáng)度、優(yōu)質(zhì)、無毒無味塑料制成的塑料瓦楞板作為集熱板芯,有用地運(yùn)用了塑料瓦楞板薄壁、價(jià)廉、力學(xué)功能優(yōu)秀等長處,在本錢降為真空管熱水器本錢的1/ 8～1/ 10 的一起,單位采光面積日產(chǎn)40 ℃熱水量進(jìn)步一倍。李瑞盛等發(fā)明晰郵政包裝箱用塑料圍板箱及其制作技術(shù)[13 ] ,選用聚乙烯或聚丙烯為質(zhì)料,具有分量輕、防潮、防震、本錢低、承載強(qiáng)度大、抗壓強(qiáng)度高級長處,處理了現(xiàn)有包裝箱所用資料壽命短、本錢高、分量重等缺陷。方德軍發(fā)明晰一種折疊式塑料圍板箱周轉(zhuǎn)箱[14 ] ,具有用料省、加工技術(shù)簡略、壽命長、強(qiáng)度大、本錢低、折疊辦法簡略、折疊后所占空間小等長處。

        塑料瓦楞板與瓦楞紙有極端相似的幾許形狀,但瓦楞紙的理論研討比塑料瓦楞板老練很多,因而,瓦楞紙的研討作用對研討塑料瓦楞板十分有學(xué)習(xí)含義。國內(nèi)外專家常用于剖析瓦楞紙板功能的辦法是經(jīng)過進(jìn)行很多試驗(yàn),對得出的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行剖析,找出瓦楞紙板具有的基本特征,運(yùn)用數(shù)值剖析的辦法樹立數(shù)學(xué)模型,再運(yùn)用優(yōu)化辦法對模型參數(shù)進(jìn)行辨認(rèn)[15 ] 。這種辦法費(fèi)時、吃力又浪費(fèi)資源。跟著核算機(jī)的展開,有人嘗試用有限元法對瓦楞紙板進(jìn)行剖析,并獲得了必定作用。

        M. E.Biancolini 研討了用有限元法核算瓦楞紙板硬度的辦法[16 ] 。Poorvi patel 等人用有限元法研討了軸向應(yīng)力下, 塑料瓦楞板的局部曲折和陷落疑問[17 ] 。

        Tomas Nordstrand 剖析和檢測了瓦楞紙板變形后的狀況[18 ] 。Ulf Nyman 和Per Johan Gustafsson 研討了斷定瓦楞紙資料和構(gòu)造失效的根據(jù)[19 ] 。劉伯運(yùn)用有限單元法剖析瓦楞紙板的力學(xué)功能[15 ] : 運(yùn)用ANSYS 樹立了近似瓦楞紙板的實(shí)體模型;模擬試驗(yàn)條件,對模型施加鴻溝束縛,把實(shí)體模型轉(zhuǎn)換為有限元的數(shù)學(xué)模型,并運(yùn)用委曲剖析,對瓦楞紙板豎向邊壓的臨界載荷進(jìn)行核算;經(jīng)過求解,獲得了瓦楞紙板構(gòu)造豎向邊壓壓潰的臨界載荷,再運(yùn)用通用后處理器,制作了很多的應(yīng)力云圖并對試驗(yàn)作用進(jìn)行了對比。朱東紅對于紙箱受壓時,鋒芒處承載才能最大,對傳統(tǒng)的四角四立面0201型紙箱進(jìn)行改善,使其添加鋒芒及受力面,然后到達(dá)進(jìn)步抗壓強(qiáng)度的意圖[20 ] 。朱麗萍等以瓦楞紙箱為資料,較體系地研討了紙箱尺度、瓦楞方向、接合辦法和紙板質(zhì)料等要素對紙箱抗壓力的影響[21 ] 。郭娟等研討了一種新式組合構(gòu)造的4 層雙拱瓦楞紙板。經(jīng)過很多的剖析及對該新式紙板的各項(xiàng)功能測驗(yàn)得出了較抱負(fù)的作用[22 ] 。

        塑料瓦楞板歸于中空異型材的一種,因而,除對塑料瓦楞板的直接研討以外,由研討中空異型材得出的一切定論,都可以經(jīng)過改造而運(yùn)用于塑料瓦楞板的出產(chǎn)研討中。

    5 　研討方向

        綜上所述,塑料瓦楞板的實(shí)踐運(yùn)用已經(jīng)獲得了必定的作用,但有關(guān)塑料瓦楞板的理論研討較少。為了輔導(dǎo)塑料瓦楞板的出產(chǎn)和改造,有必要對塑料瓦楞板展開一系列的理論研討。

    5. 1 　資料及配方的研討

        對塑料瓦楞板來說,原資料及配方的規(guī)劃關(guān)系到出產(chǎn)的安穩(wěn)性及塑料瓦楞板的質(zhì)量,是塑料瓦楞板質(zhì)量的決議性要素之一[23 ] 。配方規(guī)劃的意圖是優(yōu)選助劑,合理調(diào)配并終究到達(dá)配方構(gòu)成的低本錢、高功能。配方合理的基礎(chǔ)上還請求樹脂和助劑質(zhì)量牢靠,即便只要一種質(zhì)料呈現(xiàn)疑問,也會使塑料瓦楞板的質(zhì)量受影響,甚至不合格。

        另外,替換資料也是一種極好的立異思路。塑料瓦楞板的創(chuàng)意自身即是在瓦楞紙的基礎(chǔ)上替換資料而來的。可以預(yù)見,將橡膠、鐵、陶瓷以及復(fù)合資料等制成相似塑料瓦楞型的商品也將獲得共同的作用。

    5. 2 　塑料瓦楞板構(gòu)造的研討

        塑料瓦楞板自身即是構(gòu)造規(guī)劃的重要性的表現(xiàn)。經(jīng)過合理的構(gòu)造規(guī)劃,可以到達(dá)進(jìn)步強(qiáng)度,均勻分散荷載,防止應(yīng)力集中等意圖。處處等壁厚、圓弧或斜角過渡是塑料瓦楞板構(gòu)造規(guī)劃中有必要遵從的準(zhǔn)則,而改動橫截面的形狀是得到不一樣力學(xué)功能塑料瓦楞板的首要辦法。

        在構(gòu)造規(guī)劃方面,對于瓦楞紙的很多作用值得我們學(xué)習(xí)。例如,如前文所述,有限元辦法已經(jīng)在瓦楞紙板的研討中得到運(yùn)用,用此辦法可以進(jìn)行靜力剖析、天然轟動剖析、委曲剖析、瞬態(tài)動力學(xué)剖析、熱應(yīng)力剖析、形狀最優(yōu)化剖析等?？梢灶A(yù)見,將此辦法用于塑料瓦楞板的構(gòu)造優(yōu)化中,必將發(fā)生杰出的作用。

    5. 3 　設(shè)備與模具的研討

        設(shè)備包含配料、混料設(shè)備及擠出機(jī)和輔機(jī),模具包含機(jī)頭和定型模。設(shè)備的完善程度對塑料瓦楞板外觀、尺度精度、物理功能至關(guān)重要。因而,有必要不斷進(jìn)行改善以確保設(shè)備牢靠好用、狀況安穩(wěn)、便于操控,可以精確有用地完成塑料瓦楞板出產(chǎn)的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)及請求。

    5. 4 　出產(chǎn)技術(shù)的研討

        出產(chǎn)技術(shù)包含從質(zhì)料到終究商品的全部進(jìn)程中的加工程序、技術(shù)參數(shù)、操作辦法等。在塑料瓦楞板技術(shù)操控中,關(guān)鍵是操控成型各階段的溫度、壓力及速度。