摘要

随着经济的快速增长和人们环保意识的不断增强,植物纤维类环保型发泡缓冲材料逐渐成为研究热点和发展方向。为改善植物纤维发泡材料发泡率低,缓冲吸能效果差等问题,本研究设计半密闭型发泡模具,成功制备了高发泡率和优异吸能性的废纸缓冲材料并对制备工艺进行了优化。结果表明:使用质量分数为0.5%的氢氧化钠溶液预处理废纸浆,不仅可以有效去除废纸中杂质,而且能在不降低纤维长度的情况下对废纸纤维进行适当改性,有利于提高废纸缓冲材料的发泡率和整体性能。以正交优化试验研究原料配比对废纸缓冲材料性能的影响,并据此确定了最优配方。通过设计全新半密闭型发泡模具,成功制备高发泡率废纸缓冲材料,其膨胀率相较传统制备方式提高了3~4倍。本研究首次引入剪切增稠液(STF)增强废纸纤维,考察了STF含量对废纸缓冲材料力学性能、发泡倍率和回弹性能的影响,分析了STF对废纸缓冲材料增强机理。结果表明:STF能够增强单根废纸纤维并提升纤维之间的连结,从而提升缓冲材料吸能性,且随着STF含量的增加材料的吸能性逐渐增强,发泡率逐渐降低,当STF含量为10%时,STF增强废纸缓冲材料的综合性能达到最优。