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塑料瓦楞板的優勢及研究進展

2007-03-26 00:00 來源:中國塑料橡膠制品網 責編:中華印刷包裝網

1998 年,美國、加拿大及歐盟等國家限制中國木質托盤包裝箱出口,提出熏蒸檢疫等既繁瑣又增加成本的難題。2003 年,歐盟出臺《報廢電子電氣設備指令》和《關于在電子電氣設備中禁止使用某些有害物質指令》, 加快了全球電子產品使用環保型包裝的進程[1 ] 。我國是一個森林資源十分匱乏的國家,減少森林的砍伐,維護生態平衡,是我國保證可持續發展的長期國策。采用減少木材消耗的代木包裝,被列為國家的一項產業政策[2 ] 。中國怎樣順應無毒、環保這一世界潮流,已經成為當前亟待解決的問題。大力發展塑料瓦楞板是解決這一問題的途徑之一。

塑料瓦楞板又叫塑料中空板、萬通板、波紋板、波浪板、雙壁板,是一種具有類似瓦楞紙形狀特點的塑料異型板材。

目前生產瓦楞板的主要原料是PP(聚丙烯) 和PC(聚碳酸酯) 。

塑料瓦楞板的成型有兩種方法[3 ] ,一種是在單臺擠出機上同時擠出芯材和平板,在機頭的流道中將熔體分為3 層,上下層成型平板,中間層成型塑料瓦楞板的芯層,為保持芯層和面層的形狀,采用風冷和冷卻輥代替三輥壓光機來定型。另一種是先擠出片材再成型塑料瓦楞板。芯層和面層用不同的擠出機擠出,然后再貼合成制品。

塑料瓦楞板在生產、生活中已經得到了廣泛的應用,但其理論研究還非常薄弱,本文對塑料瓦楞板的應用與研究進展進行了介紹,為塑料瓦楞板的進一步研究提供了資料。

1  塑料瓦楞板的優勢

塑料瓦楞板在很多領域可作為紙板、木板、鋁板、玻璃板等板材的替代產品,由于塑料瓦楞板的塑料材質,決定了它與紙板、木板、鋁板、玻璃相比占有很多優勢。與同樣材質的塑料實心板材相比,塑料瓦楞板有許多獨特的優勢,具體為:

1) 良好的力學性能。塑料瓦楞板的特殊結構,使其具有韌性好、耐沖擊、抗壓強度高、緩沖防震、挺硬性高,彎曲性良好等優良的力學性能,這些力學性能是瓦楞紙、蜂窩紙板所達不到的。

2) 質輕節材。塑料瓦楞板的力學性能優良,因此要達到同樣的效果,使用塑料瓦楞板耗材少,成本低,重量輕。

3) 隔熱/ 隔聲。由于塑料瓦楞板的中空結構,使其傳熱、傳聲效果明顯低于實心塑料板,有良好的隔熱/隔聲功能。

4) 縮短加工時間。壁厚過大會延長模塑時間[4 ] ,據計算,壁厚增加1 倍,冷卻時間增加4 倍。塑料瓦楞板將提高機械強度的方法由增加壁厚改為薄壁組合,提高了加工效率。

5) 防靜電或導電。采用改性、混合、表面噴涂等方法可以使塑料瓦楞板具有防靜電或導電的性能[5 ] 。

6) 化學性能穩定,可以防水、防潮、防蟲蝕、防腐蝕,與瓦楞紙、蜂窩紙及木板相比具有明顯的優勢。

7) 表面光滑美觀、顏色齊全。

8) 制造過程污染少,可重復利用。雖然難以降解,但是從原材料到制造到使用的全過程來看,綜合環保效果明顯占有優勢。

2  塑料瓦楞板的應用領域

塑料瓦楞板廣泛適用于建材、汽車行業、電子業、廣告業、郵政業等方面。目前,應用最為廣泛的是以下幾個方面。

1) 零部件周轉箱,儀器周轉箱,飲料周轉箱,農藥周轉箱,精密儀器的內包裝,藥品包裝箱,郵政包裝箱,電子元器件包裝的墊板、隔板等。

2) 各種箱包、旅游包的襯板。

3) 廣告裝潢:展示牌、商品標識牌、廣告牌、燈箱、櫥窗造型等。

4) 防靜電周轉箱,卡板系列產品以其靈活的尺寸、結構變化及優良的防靜電性能更適合電子行業特別是微電子企業使用。

5) 陽光板:工業、商業、民用建筑的采光棚,溫室、農業、園藝保溫,公路隔聲屏障,公共汽車棚等。

3  應用實例

實際應用中,由于生產廠家、生產工藝、原材料、使用目的等的不同,生產的塑料瓦楞板有各自獨特的特點。下面是GE(通用電器) 普特陽光板(中山) 有限公司生產的以PC 為原料的普特陽光板的技術特性。

3. 1  質輕

陽光板單位質量輕,安全不易破碎,易于搬運、安裝,可降低建筑物的自重,簡化結構設計,節_?/ _約運輸、安裝費用,減少投資。對同等厚度陽光板和玻璃板的單位面積質量進行比較。

3. 2  耐沖擊性能

由PC制成的陽光板有極佳的抗沖擊性能,且能在相當寬的溫度范圍內( - 40 ℃~120 ℃) 長時間保持良好的抗沖擊性能,可以防止在運輸、安裝和使用過程中破碎。

3. 3  透光性

無色透明的陽光板有很高的透光率。透光性不會因使用時間而降低,著色的陽光板可以減少熱量聚集,獲得適宜的室內溫度,并且能阻擋太陽光中最強的部分,從而使透過的光線柔和。

3. 4  隔音性能

陽光板是良好的隔音材料,在國際上是高速公路隔音的首選材料,與相同厚度的玻璃相比,隔音性能提高3~4 dB。上海市內環線高架天橋、北京三環快速路隔音屏障都采用了陽光板,路段交通噪音下降17 dB ,隔音效果非常顯著。

3. 5  節能性能

陽光板的特殊中空結構,使其與普通玻璃和其它塑料相比有更低的熱導熱率( K) ,從而使熱量損失大大降低。無論是冬季取暖,還是夏季調溫,都可以有效降低能量耗費,有顯著的經濟效益和社會效益。

3. 6  防結露性能

空氣中的水分遇上低于其露點溫度的表面時會發生凝結現象,凝結的水滴會降低材料透光率,在園藝和工業中,水滴會對下面的植物或一些儀器設備造成損傷。通常高K 值的材料易發生水分凝結現象,如玻璃在室外溫度為0 ℃,室內溫度為23 ℃,相對濕度為40 %時,內表面就會結露,而陽光板的相對濕度要達到80 %時內表面才會結露。

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