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植物秸秆包装容器造型设计研究

周威  
【摘要】: 目前,世界各国对绿色包装材料和包装造型设计进行积极探索,我国包装行业也进入新的发展时期。本文基于可持续发展的绿色包装设计理念,对植物秸秆包装容器造型设计进行深入研究,解决植物秸秆包装容器的干法成型技术,通过对物料特性及对热压干法成型机理的研究,给出成型工艺参数和工艺配方,完善造型设计。 将艺术设计理论方法与木材科学、包装技术相结合,设计开发植物秸秆包装容器造型。将形态变化规律和造型设计方法应用于植物秸秆包装容器造型设计,探寻植物秸秆包装容器造型设计成型的可应用性,构建包装造型、结构、材料、工艺融合的系统体系。进行植物秸秆包装容器绿色产品设计和研发,以科技创新实现包装设计和包装生产绿色化。 研究包装容器成型过程的影响因素。包括秸秆的成分和碎料粒度、施胶量、成型温度、成型压力、成型时间、性能(防水、防油、防醇等),以及成型工艺参数的影响,探索合理的工作压力、温度及工业化生产控制参数,达到包装要求的强度、刚度等标准的要求。研究以秸秆碎料为原材料,添加绿色助剂,设计生产壁厚均匀、致密、表面光洁的植物秸秆包装容器,满足绿色、环保、可降解的性能要求。 对干法成型机理、各种助剂和工艺技术进行实验研究。通过单因素实验对初选的几种绿色助剂进行实验分析,找出各添加剂对包装容器使用性能的影响规律。通过实验确定植物秸秆包装容器成型的主要影响因素及其取值范围,用正交实验对实验的结果进行极差分析,得出最佳成型工艺参数。 通过材料性能测试和压缩性能测试实验,探讨力学性能对植物秸秆包装容器造型的影响。利用有限元软件对包装容器进行仿真分析,完善植物秸秆包装容器结构设计,为包装容器结构改进和模具的开发提供借鉴。 本文在理论创新和应用创新方面取得成果。将植物秸秆包装容器造型设计所涉及的材料科学理论、包装工程理论、艺术设计理论相结合,形成不同学科交叉融合的理论创新体系;按照造型与工艺、材料紧密结合的原则,以植物秸秆为基础原料,添加可降解绿色助剂,利用高温高压的方式干法生产植物秸秆包装容器。 对植物秸秆包装容器造型形态、成型工艺及降解特性研究,探寻包装造型的设计创新变化的思路。充分利用我国丰富的秸秆资源,指导生产实践,推广应用绿色包装容器,促进我国包装产业进一步发展。


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