[工學(xué)]軟包裝復(fù)合技術(shù)

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1、軟包裝復(fù)合技術(shù)張治國(guó)回顧產(chǎn)品的極大豐富決定了包裝的極大豐富；產(chǎn)品的巨大差別決定了對(duì)包裝的要求也是千差萬(wàn)別，包裝材料的性能要求也隨之不同；總的趨勢(shì)是產(chǎn)品愈來(lái)愈豐富，對(duì)包裝的要求愈來(lái)愈多，愈來(lái)愈苛刻，因此要求開(kāi)發(fā)愈來(lái)愈多，性能愈來(lái)愈好的包裝材料。2021/10/62浙江科技學(xué)院回顧包裝材料的發(fā)展充分反映了學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)。包裝材料經(jīng)歷了由傳統(tǒng)用紙、木、金屬、玻璃等材料到全新塑料的過(guò)程。單一材料成本較低，但性能過(guò)于單一，無(wú)法滿足較多的功能需求。解決方案：復(fù)合材料2021/10/63浙江科技學(xué)院回顧包裝紙、金屬、木、玻璃等軟包裝塑料薄膜、紙張、

2、金屬箔等復(fù)合軟包裝復(fù)合薄膜材料2021/10/64浙江科技學(xué)院回顧復(fù)合原理復(fù)合材料復(fù)合設(shè)備復(fù)合工藝復(fù)合軟包裝紙、復(fù)合薄膜、金屬箔等新型包裝材料層合涂布共擠出界面相的作用復(fù)雜的物理化學(xué)作用復(fù)合設(shè)備擠出設(shè)備印刷設(shè)備2021/10/65浙江科技學(xué)院第二章軟包裝材料復(fù)合的理論基礎(chǔ)軟包裝復(fù)合材料是由多種不同性質(zhì)的復(fù)合基材通過(guò)科學(xué)的層次設(shè)計(jì)和一定工藝復(fù)合而成；如何更好地選擇基材和膠黏劑、配置搭配基材、預(yù)處理基材等，制備生產(chǎn)和研發(fā)復(fù)合強(qiáng)度高、性能優(yōu)良的軟包裝復(fù)合材料？復(fù)合原理研究對(duì)象：如何才能使由兩種或兩種以上不同化學(xué)組分、不同性能的材料復(fù)合后

3、的整體性能優(yōu)于組分材料。2021/10/66浙江科技學(xué)院第一節(jié)界面與復(fù)合材料的界面復(fù)合材料：由兩個(gè)或兩個(gè)以上的獨(dú)立的物理相，包括黏結(jié)材料(基體)和粒料、纖維或片狀材料所組成的一種固體產(chǎn)物，稱為復(fù)合材料。簡(jiǎn)單地說(shuō)，復(fù)合材料就是用兩種或兩種以上不同性能，不同形態(tài)的組分材料，通過(guò)復(fù)合手段組合而成的一種多相材料。(GB/T3961-1993)“兩個(gè)或兩個(gè)以上的獨(dú)立的物理相”界面是物相與物相之間的交界面。凡是不同相共存的體系，在相與相之間都存在著界面。2021/10/67浙江科技學(xué)院影響復(fù)合材料性能的因素(1)增強(qiáng)材料的性能。(2)基體的性能

4、。(3)復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)及成型技術(shù)。(4)復(fù)合材料中增強(qiáng)相和基體界面的結(jié)合狀態(tài)，即界面層的性能。2021/10/68浙江科技學(xué)院界面與復(fù)合材料的界面界面規(guī)律的研究是復(fù)合材料的基礎(chǔ)理論之一各組分材料以界面接觸形式疊合成多層復(fù)合材料復(fù)合材料的各個(gè)相在界面上可以物理地分開(kāi)，但通過(guò)微觀結(jié)構(gòu)層次上的分析研究，發(fā)現(xiàn)復(fù)合材料界面附近的增強(qiáng)相和基體相由于在復(fù)合時(shí)復(fù)雜的物理和化學(xué)原因，具有既不同于基體相，又不同于增強(qiáng)相組分本身的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。界面是復(fù)合材料組成的重要組成部分，它的結(jié)構(gòu)與性能，以及黏合強(qiáng)度等因素，會(huì)對(duì)復(fù)合材料宏觀性能產(chǎn)生影響。2021/10/

5、69浙江科技學(xué)院界面與復(fù)合材料的界面界面，并非是一個(gè)沒(méi)有厚度的理想幾何面。實(shí)驗(yàn)已證明，兩相交接的區(qū)域是一個(gè)具有相當(dāng)厚度的界面層，即中間相，兩相的接觸會(huì)引起多種界面的效應(yīng)，使界面層結(jié)構(gòu)和性能不同于它兩側(cè)相鄰的結(jié)構(gòu)的性質(zhì)。Helfand等由統(tǒng)計(jì)理論計(jì)算得到的界面層的厚度為幾十納米范圍，S·Wu認(rèn)為小于0.1微米，但KWei和Troslyanshava報(bào)道值在200納米～2微米之間。2021/10/610浙江科技學(xué)院界面與復(fù)合材料的界面各組分材料以界面接觸形式疊合成多層復(fù)合材料，兩相接觸界面結(jié)構(gòu)的相互作用，包括相應(yīng)基團(tuán)的化學(xué)反應(yīng)在內(nèi)，是界

6、面層生成的基礎(chǔ)復(fù)合材料的復(fù)合過(guò)程與兩材料(基材)的界面形成過(guò)程幾乎同時(shí)發(fā)生。2021/10/611浙江科技學(xué)院復(fù)合材料界面的形成階段復(fù)合材料的兩相一般總有一相以溶液或熔融流動(dòng)狀態(tài)與另一固相接觸，然后進(jìn)行固化反應(yīng)，使兩相結(jié)合在一起，軟包裝復(fù)合材料層合復(fù)合也是如此。①基體與增強(qiáng)材料的接觸與浸潤(rùn)過(guò)程；②增強(qiáng)材料與基體材料之間的“固化”階段。2021/10/612浙江科技學(xué)院復(fù)合材料界面的形成階段①基體與增強(qiáng)材料的接觸與浸潤(rùn)過(guò)程：由于增強(qiáng)材料對(duì)基體分子的各種基團(tuán)或基體中各組分的吸附能力不同，它能吸附那些能降低其表面能的基團(tuán)或基體組分，并優(yōu)先

7、吸附那些能較多降低其表面能的基團(tuán)或基體組分，因此，界面層在結(jié)構(gòu)上與基體本體是不同的。2021/10/613浙江科技學(xué)院復(fù)合材料界面的形成階段2021/10/614浙江科技學(xué)院復(fù)合材料界面的形成階段②增強(qiáng)材料與基體材料之間的“固化”階段：在此過(guò)程中增強(qiáng)材料與基體通過(guò)物理或化學(xué)反應(yīng)而固化，形成固定的界面層。“固化”受第一階段直接影響，同時(shí)它也直接決定所形成界面層的結(jié)構(gòu)。固化反應(yīng)可借助固化劑官能團(tuán)反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，在利用固化劑固化的過(guò)程中，固化劑所在位置是固化反應(yīng)的中心，固化反應(yīng)從中心以輻射狀向四周擴(kuò)展，最后形成中心密度大、邊緣密度小的非均勻固

8、化結(jié)構(gòu)。2021/10/615浙江科技學(xué)院浸潤(rùn)從復(fù)合材料界面形成過(guò)程可知，復(fù)合材料基體(材)與增強(qiáng)(基材)材料要牢固地結(jié)合成一個(gè)整體，并且有足夠的強(qiáng)度，必須要使材料在界面上形成能量的最低結(jié)合，即它們之間能相互浸潤(rùn)。所謂浸潤(rùn)，又稱濕潤(rùn)，