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試驗六

名  稱

用  量

名  稱

用  量

紙  漿

25g

防腐劑

0.5g

合成樹脂液

10g

水

20g

混合發(fā)泡劑

5g

溫  度

120～150℃

玉米淀粉

5g

時  間

60min

　　試驗過程：將紙漿、玉米淀粉、發(fā)泡劑與水充分混合，揉勻，放置30min，然后加入合成樹脂溶液，攪拌均勻，最后加入酸，攪拌，并將其放入模具中，放入120℃烤箱中進行烘烤，20min后，溫度升高到140℃，30min后，溫度升高到150℃。                           

　　試驗現(xiàn)象：將試樣放入烤箱中，5min后開始明顯發(fā)泡，15min后，試樣體積膨脹到最大值，20min后，試樣表面開始塌陷，此時，升高溫度至140℃，試樣無明顯變化，30min后，升溫至150℃，亦無明顯變化。

　　試驗結果：試樣內部有氣泡，但試樣塌陷程度過大；干燥情況良好。

　　分析原因：表面塌陷現(xiàn)象，考慮原因可能是因為試樣干燥較慢，氣泡形成過程中會流失，因為此時，試樣尚未成型，體積會隨著氣泡的增減而發(fā)生變化。

　　改進方法：升高溫度，使試樣表面快速干燥成型，這樣，即使氣泡會流失，試樣體積也不會發(fā)生太大的變化；為了增大發(fā)泡量，可在紙漿中加入少量輔助發(fā)泡劑。

試驗七

名  稱

用  量

名  稱

用  量

紙  漿

25g

防腐劑

0.5g

合成樹脂液

10g

水

25g

混合發(fā)泡劑

5g

溫  度

190～140℃

玉米淀粉

5g

時  間

90min

輔助發(fā)泡劑

0.1g

　　試驗過程：在紙漿中加入淀粉、發(fā)泡劑、輔助發(fā)泡劑和水充分混合，揉勻，放置30min，然后加入酸、合成樹脂溶液，攪拌均勻，并將其放入模具中，放入190℃烤箱中進行烘烤，20min后，溫度降到140℃，繼續(xù)烘烤。

　　試驗現(xiàn)象：將試樣放入烤箱中，5min后開始明顯發(fā)泡，15min后，試樣體積膨脹到最大值，約為原來的1.5倍。20min后，試樣表面出現(xiàn)輕微塌陷，此時，溫度降至140℃，繼續(xù)烘烤，試樣體積有微小變化，變小，取出試樣，放置36h，試樣的干燥度約為80%。

　　試驗結果：出現(xiàn)明顯氣泡，肉眼可見到氣泡孔，但試樣上表面較硬。

　　結果分析：這次試驗基本達到了預期效果，試樣表面塌陷，考慮原因有兩方面：一方面是因為氣體有少量的流失，另一方面是因為熱脹冷縮的緣故，造成試樣表面塌陷，但這些都是無法避免的。試樣上表面較硬，可能是因為表面干燥過快，并且直接與烤箱空氣接觸造成的，可以在紙漿中加入少量助劑提高它的柔軟度，也可將模具上方加蓋，避免試樣上表面與烤箱空氣直接接觸。

　　改進方法：適當減少玉米淀粉用量；試樣中加入能緩和試樣硬度的助劑。

試驗八

名  稱

用  量

名  稱

用  量

紙  漿

50g

防腐劑

1.0g

合成樹脂液

20g

水

40g

混合發(fā)泡劑

10g

溫  度

190～140℃

玉米淀粉

8g

時  間

60min

輔助發(fā)泡劑

0.2g

試驗分析

　　本課題為試驗類，雖有資料顯示紙漿模塑制品發(fā)泡在國內外已有研究機構研究成功，但目前尚未投入市場，發(fā)泡方法亦無資料可查。因此，我們研究這個課題，主要通過自己摸索，找出紙漿模塑制品發(fā)泡的方法，提出自己的試驗方案。紙漿模塑制品發(fā)泡，考慮到環(huán)保，首先要正確選用粘結劑，淀粉作為一種天然高分子材料在降解材料中扮演了非常重要的角色。淀粉在各種環(huán)境中都具備完全的生物降解能力；淀粉分子降解或灰化后，生成二氧化碳和水，不對土壤和空氣造成毒害。同時，淀粉可以發(fā)酵，因此，本試驗初步選擇淀粉為粘合劑，但是，實驗證明，只采用淀粉作為粘合劑與紙漿混合，因淀粉在高溫下干燥過快，其粘性會隨著溫度升高很快的降低，這樣，即使在加熱過程中，紙漿內部形成氣泡，也會因淀粉和紙漿混合物的快速干燥使之不能發(fā)出，使式樣體積無明顯變化。經過大量的試驗，找到了一種合成樹脂，它具備隨著溫度升高，表面不會干燥過快，且粘性不會迅速降低的性能。但是，僅合成樹脂不能使紙漿達到發(fā)泡的效果，這是因為合成樹脂與紙漿的混合物干燥后硬度不夠的原因，因此，本試驗中，在紙漿中加入合成樹脂的前提下，在加入玉米淀粉，使之既有足夠的粘性，又有一定的硬度。但合成樹脂和玉米淀粉的用量使關鍵問題，這只能通過不斷的試驗摸索，找到它們之間的最佳配比。第二，發(fā)泡劑的選擇是關鍵。本試驗選擇的時化學發(fā)泡劑，可以作為發(fā), 泡劑的化學試劑有多種，但是要找到一種最有效的發(fā)泡劑，同時，要使紙漿達到最佳的發(fā)泡效果，還要通過大量的試驗，找出發(fā)泡劑的合理用量，既要使式樣達到最佳的發(fā)泡效果，又不能使用過多的發(fā)泡劑，造成浪費。第三，要合理掌握發(fā)泡溫度和烘烤時間。通過試驗得知，發(fā)泡溫度要比烘烤溫度高一些，也就是說，首先把溫度調的相對高一些，待式樣達到了最大發(fā)泡量的時候，再適當降低溫度，對式樣加熱烘干。第四，考慮加入適當?shù)闹鷦?，使發(fā)泡達到最好的效果。對紙漿模塑發(fā)泡制品和未經發(fā)泡的紙漿模塑制品進行緩沖性能測試，得出紙漿模塑發(fā)泡制品的緩沖性能比未經發(fā)泡的紙漿模塑制品要好得多。

第五章 試驗結論

 　　總的來說，本次研究比較成功，找到了合適的粘合劑、發(fā)泡劑、助劑以及它們之間的配比。紙漿模塑制品的發(fā)泡情況和干燥情況基本達到預期要求，但是由于時間和能力有限，還有許多方面尚未考慮周到：比如在工業(yè)生產方面如何實現(xiàn)，如何使發(fā)泡紙漿模塑制品成型，如何達到良好的干燥效果；是否還有更好的粘合劑、發(fā)泡劑實現(xiàn)更好的發(fā)泡效果：可以采用面粉來替代玉米淀粉，改用75℃左右的熱水，這樣可以使面粉達到最大的黏度，同時可以減少合成樹脂的用量。但是由于時間和精力的限制，這些設想尚未進行嘗試。