1998 年,美国、加拿大及欧盟等国家限制中国木质托盘包装箱出口,提出熏蒸检疫等既繁琐又添加本钱的难题。2003 年,欧盟出台《作废电子电气设备指令》和《关于在电子电气设备中制止运用某些有害物质指令》, 加马上全球电子商品运用环保型包装的进程[1 ] 。中国是一个森林资源十分匮乏的国家,削减森林的采伐,保护生态平衡,是中国确保可持续展开的长期国策。选用削减木材消耗的代木包装,被列为国家的一项产业政策[2 ] 。中国如何适应无毒、环保这一世界潮流,现已成为当时亟待处理的疑问。大力展开塑料瓦楞板是处理这一疑问的路径之一。

        塑料瓦楞板又名塑料中空板、万通板、波纹板、波浪板、双壁板,是一种具有相似瓦楞纸形状特色的塑料异型板材。

        现在出产瓦楞板的首要质料是PP(聚丙烯) 和PC(聚碳酸酯) 。

        塑料瓦楞板的成型有两种办法[3 ] ,一种是在单台挤出机上一起挤出芯材和平板,在机头的流道中将熔体分为3 层,上基层成型平板,中间层成型塑料瓦楞板的芯层,为坚持芯层和面层的形状,选用风冷和冷却辊替代三辊压光机来定型。另一种是先挤出片材再成型塑料瓦楞板。芯层和面层用不一样的挤出机挤出,然后再贴组成成品。

        塑料瓦楞板在出产、日子中现已得到了广泛的运用,但其理论研讨还十分薄弱,这篇文章对塑料瓦楞板的运用与研讨进展进行了介绍,为塑料瓦楞板的进一步研讨供给了资料。

        1 　塑料瓦楞板的优势

        塑料瓦楞板在许多范畴可作为纸板、木板、铝板、玻璃板等板材的替代商品,因为塑料瓦楞板的塑料质料,决议了它与纸板、木板、铝板、玻璃对比占有许多优势。与一样质料的塑料实心板材对比,塑料瓦楞板有许多共同的优势,详细为:

    1) 杰出的力学功能。塑料瓦楞板的特别构造,使其具有耐性好、耐冲击、抗压强度高、缓冲防震、挺硬性高,曲折性杰出等优秀的力学功能,这些力学功能是瓦楞纸、蜂窝纸板所达不到的。

    2) 质轻节材。塑料瓦楞板的力学功能优秀,因而要到达一样的作用,运用塑料瓦楞板耗材少,本钱低,分量轻。

    3) 隔热/ 隔声。因为塑料瓦楞板的中空构造,使其传热、传声作用显着低于实心塑料板,有杰出的隔热/隔声功能。

    4) 缩短加工时刻。壁厚过大会延长模塑时刻[4 ] ,据核算,壁厚添加1 倍,冷却时刻添加4 倍。塑料瓦楞板将进步机械强度的办法由添加壁厚改为薄壁组合,进步了加工功率。

    5) 防静电或导电。选用改性、混合、外表喷涂等办法可以使塑料瓦楞板具有防静电或导电的功能[5 ] 。

    6) 化学功能安稳,可以防水、防潮、防虫蚀、防腐蚀,与瓦楞纸、蜂窝纸及木板对比具有显着的优势。

    7) 外表润滑漂亮、色彩完全。

    8) 制作过程污染少,可重复运用。尽管难以降解,可是从原资料到制作到运用的全过程来看,归纳环保作用显着占有优势。

    2 　塑料瓦楞板的运用范畴

    塑料瓦楞板广泛适用于建材、汽车行业、电子业、广告业、邮政业等方面。现在,运用最为广泛的是以下几个方面。

    1) 零部件周转箱,仪器周转箱,饮料周转箱,农药周转箱,精密仪器的内包装,药品包装箱,邮政包装箱,电子元器件包装的垫板、隔板等。

    2) 各种箱包、旅游包的衬板。

    3) 广告装修:展现牌、商品标识牌、广告牌、灯箱、橱窗外型等。

    4) 防静电周转箱,卡板系列商品以其灵敏的尺度、构造改动及优秀的防静电功能更适合电子行业特别是微电子公司运用。

    5) 阳光板:工业、商业、民用修建的采光棚,温室、农业、园艺保温,公路隔声屏障,公共汽车棚等。

    3 　运用实例

    实践运用中,因为出产厂家、出产技术、原资料、运用意图等的不一样,出产的塑料瓦楞板有各自共同的特色。下面是GE(通用电器) 普特阳光板(中山) 有限公司出产的以PC 为质料的普特阳光板的技能特性。

    3. 1 　质轻

    阳光板单位质量轻,安全不易破碎,易于转移、装置,可下降修建物的自重,简化构造规划,节省运送、装置费用,削减出资。对平等厚度阳光板和玻璃板的单位面积质量进行对比,详细作用见表1。

    3. 2 　耐冲击功能

    由PC制成的阳光板有极佳的抗冲击功能,且能在适当宽的温度范围内( - 40 ℃～120 ℃) 长时刻坚持杰出的抗冲击功能,可以防止在运送、装置和运用过程中破碎。

    3. 3 　透光性

    无色通明的阳光板有很高的透光率。透光性不会因运用时刻而下降,上色的阳光板可以削减热量聚集,取得适宜的室内温度,并且能阻挠太阳光中最强的有些,从而使透过的光线柔和。

    3. 4 　隔音功能

    阳光板是杰出的隔音资料,在国际上是高速公路隔音的首选资料,与一样厚度的玻璃对比,隔音功能进步3～4 dB。上海市内环线高架天桥、北京三环迅速路隔音屏障都选用了阳光板,路段交通噪音下降17 dB ,隔音作用十分明显。

    3. 5 　节能功能

    阳光板的特别中空构造,使其与一般玻璃和其它塑料对比有更低的热导热率( K) ,从而使热量丢失大大下降。无论是冬天取暖,仍是夏日调温,都可以有效下降能量消耗,有明显的经济效益和社会效益。表3是不一样资料的热丢失值K 单位为W•(m2•℃) - 1 。

    3. 6 　防结露功能

    空气中的水分遇上低于其露点温度的外表时会发作凝聚景象,凝聚的水滴会下降资料透光率,在园艺和工业中,水滴会对下面的植物或一些仪器设备造成损害。一般高K 值的资料易发作水分凝聚景象,如玻璃在室外温度为0 ℃,室内温度为23 ℃,相对湿度为40 %时,内外表就会结露,而阳光板的相对湿度要到达80 %时内外表才会结露。

    4 　研讨进展

        现在,塑料瓦楞板的研讨作用首要会集在加工办法和运用两个方面,特别是运用范畴的拓宽方面。郭海针、程华文研讨了CAN 局域网在中空板出产中的适用性,并给出了根据CAN 总线的中空板出产线操控计划[6 ] 。梁卫东剖析了广泛用于修建中的宽型塑料中空墙板的挤出模具规划与制作技术[7 ] 。张振宽等研讨了以PE中空板替代镀锌钢板在冰箱下地板上运用的可行性,以及在出产中呈现的疑问和处理办法[8 ] 。廖玄戈发明晰一种保温隔热耐候高强度复合塑料中空板[9 ] ,供给了一种自身搭接或自身板材和别的类型板材搭接配合都方便快捷的保温、隔热及耐候功能好、强度高的复合塑料中空板。扈响亮等发明晰一种双层钙塑瓦楞板及其制作办法和热粘合机[10 ,11 ] 。付连祥发明晰一种承压式塑料中空薄壁格子板太阳热水器[12 ] ,选用一种耐高温、高强度、优质、无毒无味塑料制成的塑料瓦楞板作为集热板芯,有效地运用了塑料瓦楞板薄壁、价廉、力学功能优秀等长处,在本钱降为真空管热水器本钱的1/ 8～1/ 10 的一起,单位采光面积日产40 ℃热水量进步一倍。李瑞盛等发明晰邮政包装箱用塑料中空板及其制作技术[13 ] ,选用聚乙烯或聚丙烯为质料,具有分量轻、防潮、防震、本钱低、承载强度大、抗压强度高级长处,处理了现有包装箱所用资料寿命短、本钱高、分量重等缺陷。方德军发明晰一种折叠式塑料中空板周转箱[14 ] ,具有用料省、加工技术简单、寿命长、强度大、本钱低、折叠办法简单、折叠后所占空间小等长处。

        塑料瓦楞板与瓦楞纸有极其相似的几许形状,但瓦楞纸的理论研讨比塑料瓦楞板成熟许多,因而,瓦楞纸的研讨作用对研讨塑料瓦楞板十分有学习含义。国内外专家常用于剖析瓦楞纸板功能的办法是经过进行很多试验,对得出的试验数据进行剖析,找出瓦楞纸板具有的基本特征,运用数值剖析的办法树立数学模型,再运用优化办法对模型参数进行辨认[15 ] 。这种办法费时、吃力又浪费资源。跟着核算机的展开,有人尝试用有限元法对瓦楞纸板进行剖析,并取得了必定作用。

        M. E.Biancolini 研讨了用有限元法核算瓦楞纸板硬度的办法[16 ] 。Poorvi patel 等人用有限元法研讨了轴向应力下, 塑料瓦楞板的部分曲折和陷落疑问[17 ] 。

        Tomas Nordstrand 剖析和检查了瓦楞纸板变形后的状况[18 ] 。Ulf Nyman 和Per Johan Gustafsson 研讨了断定瓦楞纸资料和构造失效的根据[19 ] 。刘伯运用有限单元法剖析瓦楞纸板的力学功能[15 ] : 运用ANSYS 树立了近似瓦楞纸板的实体模型;模拟试验条件,对模型施加鸿沟束缚,把实体模型转换为有限元的数学模型,并运用委曲剖析,对瓦楞纸板竖向边压的临界载荷进行核算;经过求解,取得了瓦楞纸板构造竖向边压压溃的临界载荷,再运用通用后处理器,制作了很多的应力云图并对试验作用进行了对比。朱东红对于纸箱受压时,锋芒处承载才能最大,对传统的四角四立面0201型纸箱进行改善,使其添加锋芒及受力面,从而到达进步抗压强度的意图[20 ] 。朱丽萍等以瓦楞纸箱为资料,较体系地研讨了纸箱尺度、瓦楞方向、接合办法和纸板质料等要素对纸箱抗压力的影响[21 ] 。郭娟等研讨了一种新式组合构造的4 层双拱瓦楞纸板。经过很多的剖析及对该新式纸板的各项功能测验得出了较抱负的作用[22 ] 。

        塑料瓦楞板归于中空异型材的一种,因而,除对塑料瓦楞板的直接研讨以外,由研讨中空异型材得出的一切定论,都可以经过改造而运用于塑料瓦楞板的出产研讨中。

    5 　研讨方向

        综上所述,塑料瓦楞板的实践运用现已取得了必定的作用,但有关塑料瓦楞板的理论研讨较少。为了指导塑料瓦楞板的出产和改造,有必要对塑料瓦楞板展开一系列的理论研讨。

    5. 1 　资料及配方的研讨

        对塑料瓦楞板来说,原资料及配方的规划关系到出产的安稳性及塑料瓦楞板的质量,是塑料瓦楞板质量的决议性要素之一[23 ] 。配方规划的意图是优选助剂,合理调配并终究到达配方构成的低本钱、高功能。配方合理的基础上还请求树脂和助剂质量牢靠,即便只有一种质料呈现疑问,也会使塑料瓦楞板的质量受影响,乃至不合格。

        别的,替换资料也是一种很好的立异思路。塑料瓦楞板的构思自身即是在瓦楞纸的基础上替换资料而来的。可以预见,将橡胶、铁、陶瓷以及复合资料等制成相似塑料瓦楞型的商品也将取得共同的作用。

    5. 2 　塑料瓦楞板构造的研讨

        塑料瓦楞板自身即是构造规划的重要性的表现。经过合理的构造规划,可以到达进步强度,均匀分散荷载,防止应力会集等意图。处处等壁厚、圆弧或斜角过渡是塑料瓦楞板构造规划中有必要遵循的准则,而改动横截面的形状是得到不一样力学功能塑料瓦楞板的首要办法。

        在构造规划方面,关于瓦楞纸的许多作用值得咱们学习。例如,如前文所述,有限元办法现已在瓦楞纸板的研讨中得到运用,用此办法可以进行静力剖析、天然轰动剖析、委曲剖析、瞬态动力学剖析、热应力剖析、形状最优化剖析等。可以预见,将此办法用于塑料瓦楞板的构造优化中,必将发生杰出的作用。

    5. 3 　设备与模具的研讨

        设备包含配料、混料设备及挤出机和辅机,模具包含机头和定型模。设备的完善程度对塑料瓦楞板外观、尺度精度、物理功能至关重要。因而,有必要不断进行改善以确保设备牢靠好用、状态安稳、便于操控,可以精确有效地实现塑料瓦楞板出产的各项技术参数及请求。

    5. 4 　出产技术的研讨

        出产技术包含从质料到终究商品的全部过程中的加工程序、技术参数、操作办法等。在塑料瓦楞板技术操控中,关键是操控成型各期间的温度、压力及速度。