稻草基复合材料成型工艺与包装造型研究

【摘要】我国农作物秸秆资源丰富,其中以稻草秸秆的资源量最大,生产稻草刨花板是充分利用这些资源的有效方式,但目前稻草刨花板存在成本高、产品终端利用方式少的不足。所以,本文就以绿色包装设计中减量化包装设计为理论,围绕着这些不足开展了以下的研究,为稻草板的合理开发利用提供支持。解决稻草刨花板成本高的问题,主要是减少异氰酸酯胶黏剂的使用量,本文探索了公称6mm厚薄型稻草刨花板的制备工艺,得出较佳的制备工艺为：热压温度为150℃、热压时间为2.0min/mm、酚胶施胶量为14%、MDI施胶量为3%、石蜡用量为1%。最终制备出的板材平均厚度为5.5mmm,平均密度在0.75g/cm3左右。由于薄型稻草刨花板表面缺乏美丽的纹理及颜色,本文还研究了薄竹饰面稻草板的贴面工艺,发现贴面用的乳白胶的涂胶量对基材的各力学性能没有显著的影响,但贴面后的板材其静曲强度提高、弹性模量减小,表面胶合强度符合国家标准的要求,能够耐温水浸渍,但不耐热水浸渍。得出薄竹贴面工艺参数为：稻草板基材涂布乳白胶、涂胶量为110g/m2,热压温度为80℃、热压时间为10min、热压压力为1MPa。同时,本文还使用木质单板与稻草刨花板进行了复合成型,以提高稻草刨花板的力学性能,评价了两种复合成型方法的优劣,发现,一次成型方法比二次成型方法具有更少的制备步骤,更好的生产效率,更低的生产成本,制备的板材具有更好的性能,其制备工艺参数为：芯层稻草刨花的酚胶施胶量为14%、防水剂用量为1%,单板单面酚胶涂胶量为75g/m2,热压温度为150℃,热压时间为20min,同时芯层稻草刨花板也可以根据板材使用环境在0%-2%的范围内选择MDI胶黏剂的添加量。最后,本文利用制备的薄竹贴面稻草板与单板复合稻草板两种复合型稻草板,制作了定位于首饰包装与盛放的包装盒。对包装盒的结构造型、外观图形语言与色彩视觉效果进行了设计。依据包装内容物的尺寸与人体工程学的相关理论,确定了包装盒采用方体的形态,设计了三款不同的包装盒尺寸,确定了局部结构采用榫接合、胶接合及金属连接件接合。最后加工制作了三款包装盒,并从材料选用、结构造型、形式美学三方面对结构造型设计方案进行了评价。在包装盒盒体的外观设计与视觉效果方面,整体设计以复古风格为设计主线——唐代卷草纹外观设计,运用色彩来表现包装盒的中国传统风格,运用漆器技法来塑造包装的复古风格,得出了复合型稻草板包装盒图形语言制作的技法效果,并最终制作完成了三款包装盒的外观设计,证明了利用薄竹贴面稻草板与单板复合稻草板来制备包装盒是完全可行的。
【作者】任丽敏；
【导师】王逢瑚；
【作者基本信息】东北林业大学，木材科学与技术，2014，博士
【关键词】稻草刨花板；薄竹；单板；包装造型设计；视觉效果；

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