林业生物质高分子材料加工工艺

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1、Click to edit Master title style,,Click to edit Master text styles,,Second level,,Third level,,Fourth level,,Fifth level,,*,,*,,,单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,,*,林业生物质材料工程实验教学中心,天然高分子材料实验室,林业生物质高分子材料加工工艺,目的和意义,树立环保意识，为两型社会做贡献,了解设备结构，掌握实验原理和正确的操作方法,对实验数据或曲线能正确地进行计算和分析,了解影响实验结果的各种因素

2、，分析材料性能与结构的关系、材料性能与成型工艺参数的关系,通过本课程的学习，使学生了解研发生物质高分子材料的基本过程,,,林业生物质材料工程实验教学中心,天然高分子材料实验室,林业生物质高分子材料加工工艺,淀粉基热塑性塑料母料的制备,生物降解塑料母料流动速率的测定,淀粉基热塑性塑料的注射成型工艺实验,淀粉基热塑性塑料的拉伸强度测定,生物降解塑料挤出吹膜成型实验,热固性塑料模压成型工艺实验,天然橡胶的加工成型,热塑性塑料的中空吹塑成型工艺实验,设计性实验：增容木粉/LDPE复合材料的制备与性能测试,,,林业生物质高分子材料加工工艺,实验一 淀粉基热塑性塑料母料的制备,实验目的,母料配方和实验原

3、理,原料及主要设备,实验内容和步骤,数据处理,结果与讨论,安全注意事项,母料配方和实验原理,原料及主要设备,实验内容和步骤,数据处理,结果与讨论,安全注意事项,,,掌握淀粉基热塑性塑料母料的制备原理和方法；,了解填充改性PE挤出造粒原理、挤出机的工作特性，以及挤出成型工艺对粒子制品质量的影响；,掌握制备母料的操作过程。,实验目的,,,,玉米淀粉（表面处理）：100目 100LDPE： 100 偶联剂（任选一种或几种来探索,） 1（可改动）,钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、硅烷偶联

4、剂,,氧化聚乙烯： 8油酸乙酯： 1聚己内酯： 8聚乙烯蜡 1,母料配方,,,,玉米淀粉改性,在玉米淀粉中加入偶联剂后，淀粉上的羟基与其发生了络合作用，使其亲水性向疏水性结构转变，淀粉分子间的氢键被破坏，对玉米淀粉/LDPE进行混炼，非极性长链烷基－R就能溶

5、入到PE链中，使淀粉相和PE相有机地联系起来。,,,实验原理,,,机械塑化原理,,高速混合机用于高分子材料的混色、配料、填料表面处理及共混材料的预混时，物料受到高速搅拌，使物料颗粒之间产生较高的剪切作用和热量，不仅使物料混合均匀，还可使塑料部分塑化。 双螺杆挤出造粒的原理主要就是采用双螺杆的搅拌，利用剪切、塑化、摩擦生热达到对材料塑化、混合和分散的作用，通过机头挤出，再经牵引，在拉力作用下使制品连续地前进，最后切割造粒。,,,干燥玉米淀粉,,配制淀粉基热塑性母料,,挤出造粒,实验内容,,,在120,℃烘箱中干燥玉米淀粉4h;,用偶联剂处理玉米淀粉,将LDPE和用偶联剂处理好的玉

6、米淀粉、分散剂、油酸乙酯、聚己内酯、聚乙烯蜡按照一定比例依次投入到高速混合机中，捏合5~8min;,挤出造粒,实验步骤及过程,,,双螺杆挤出机操作规程,开机前检查设备,预热升温,,根据材料确定加工工艺温度，当各段温度达到设定值后，继续恒温30min。,启动润滑油泵，打开冷却水开关,用手转动电机联轴器，检查螺杆转动情况,,经手动检查后，将主机转速设为0，启动主电机，逐渐升高主螺杆转速，检查主机是否稳定。,,,待主机运转平稳后，开启软水循环系统水泵进行各段的温度调节,预启动筒体冷却系统及润滑油冷却水循环系统,将水槽加满水并保持循环,开启风机和切粒机，调节切粒机转速，使之与主机出条相匹配,待主机稳定

7、运行后，先打开真空泵进水阀，调整工作水量，启动真空泵,挤出造粒时，仔细观察挤出物外观情况，再进行参数调整,,,原料规格及产地,挤出机工艺条件,机头温度： _____℃,熔体温度： _____℃,料筒温度： _____℃,一区_____℃ 二区_____℃ 三区_____℃,四区_____℃ 五区_____℃,熔体压力：一区_____MPa,主机转速：_______RPM,喂料转速：_______RPM,电流：主机_______A；喂料_______A,数据处理,,,配方中各组分的作用是什么？,根据选用不同的偶联剂情况，经后续实验的测试，选出改性

8、效果最好的偶联剂；,双螺杆有同向、异向转动之分，用于共混造粒，应选择哪种双螺杆挤出机，为什么？,结果与讨论,,,高速混合机运行中严禁打开盖；,,高速混合机的加料应在开动搅拌后进行；,,严格按照操作规程确定操作顺序；,,挤出机高温，注意严禁手触，避免烫伤；,,经常注意挤出机电机的电流指示，避免因为阻力过大造成对设备的损坏；,,严禁将手伸进切粒机。,安全注意事项,,,林业生物质高分子材料加工工艺,实验二 生物降解塑料流动速率的测定,实验目的,实验原理,原料及主要设备,实验步骤,数据处理,结果与讨论,注意事项,,,了解熔体流动速率仪的基本原理，熟练掌握其操作方法、应用范围及注意事项；,,掌握流动速

9、率的计算方法；,,比较实验一在不同配方条件下制备的各种母料的MI值。,实验目的,,,,大部分聚合物都是利用其粘流态下的流动行为进行加工成型。因此，必须在聚合物流动温度T,f,以上下才能进行加工，应根据T,f,以上粘稠聚合物的流动行为来确定加工温度，如果聚合物的流动性能好，加工时可选择略高于流动温度，所施加的压力也可小一些；相反，则需要温度适当高一些，施加的压力也要大一些，以便改善聚合物的流动性能。,,实验原理,,,,熔融指数（MI）是热塑性塑料在一定温度、压力下，熔体在10 min内通过标准毛细管理体制的重量值，以（g/10min）来表示，是衡量聚合物流动性能好坏的指标。一般来说，MI小，分子

10、量大，则聚合物的断裂强度、硬度等性能都有所提高；MI大，分子量小，加工时流动性就好一些。,,,原料,：淀粉基热塑性塑料母料,原料与主要设备,主要设备,熔融指数仪,,,试样准备,取实验一所制备的母料于红外烘箱中进行干燥。,根据MI大小决定所用试样量,测试条件的选择,,温度、负荷的选择,切取时间的选择,,实验步骤,,,测试步骤,,阅读仪器使用说明书,接通熔融指数仪的电源,设定各实验参数,料筒预热,装料预热试样6~8 min 后，加载负荷，切去 料头约15 cm,切取试样,实验结束后，清洗毛细管和压料杆,做好实验扫尾工作,,,,数据处理,试样,温度/,℃,切割段所需时间/S,切割段重量/g,,

11、,,,平均重量/g,MI,,g/10min,,,,1,2,3,4,5,,,1,,,,,,,,,,2,,,,,,,,,,3,,,,,,,,,,4,,,,,,,,,,试样名称： 测试条件：,负荷重量： 切割段所需时间：,,,改变温度和剪切应力对不同聚合物的熔体粘度有何影响？,聚合物的MI与其分子量有何关系？为什么MI不能在结构不同的聚合物之间进行比较？,为什么要切取5个切段？是否可以直接切取10 min 流出的重量做为其MI？,结果与讨论,,,装料、按导套和压料都要迅速，否则物料全熔之后难以排除气泡；,整个取样式及

12、切割过程要在压料杆刻线以下进行，要求在试样加入料筒后20 min 内切割完；,整个体系温度要求均匀，在试样切取过程 中，要尽量避免炉温波动。,注意事项,,,,实验三 淀粉基热塑性塑料的注射成型工艺实验,实验目的,实验原理,原料及主要设备,实验内容和步骤,实验记录与计算,结果与讨论,安全注意事项,林业生物质高分子材料加工工艺,,,了解注塑成型过程和成型工艺条件；,,掌握注塑成型工艺参数的确定以及它们对制品结构形态的影响；,,掌握注塑机模具的结构、正确操作注塑机，掌握制作标准测试样条的方法。,实验目的,,,,注塑成型是热塑性塑料成型制品的一种重要方法，塑料在注塑机料筒中经外部加热及螺杆对物料和物料

13、之间的摩擦升热使塑料熔化呈流动状态后，在螺杆的高压、高速作用推动下，塑料熔体通过喷嘴注入温度较低的封闭模具型腔中，经冷却定型成为所需制品。,实验原理,,,,注塑成型工艺过程 :,注塑过程,成型前的准备,制件的后处理,,,原料,,淀粉基热塑性塑料母料、LDPE、色母粒,,主要设备,原料及主要设备,注射成型机,,,实验内容和步骤,,实验内容,,1、不同熔体温度、模温、注射压力下的注塑制品,,固定注射压力、模温等其他条件，改变熔体温度的模制制品；,,固定熔体温度、模温等其他条件，改变注射压力的模制制品；,固定熔体温度、注射压力等其他条件，改变模温的模制制品；,,2、测定制品收缩率,,,,,实验步骤,

14、根据操作规程做好注塑机开车前的检查和准备工作；,安装调试模具；,设定各种参数；,判断料筒温度和喷嘴温度是否合适；,选择手动、半自动或全自动操作模式；,测制品收缩率；,记录成型的参数 。,,,原料规格及产地,注塑机模制制品的条件,料筒（或熔体温度）,,,一段,二段,三段,温度/℃,,,,实验记录与计算,,,,,一段,二段,三段,压力/bar,,,,注射压力,模温：______℃,,注射时间：___s；保压时间：___s；冷却时间：_____s,,螺杆前进速度：____mm/s,,加料量：_______g,,,,测定收缩率：,,,,式中:,,l,1,----模腔长度，/mm,l,2,----在室温

15、下放置24h后样品的长度，/mm,,,,,,,,,一级,二级,三级,四级,注射行程 /mm,,,,,注射行程,,,编号,,,方向,1,,2,,3,,4,,,l,1,/mm,l,2,/mm,l,1,/mm,l,2,/mm,l,1,/mm,l,2,/mm,l,1,/mm,l,2,/mm,平行,,,,,,,,,垂直,,,,,,,,,收缩率测试表,,,注塑成型工艺条件如何确定？,,制品形态与制品性能之间有何关系？,,用注射充模流动过程讨论制品结构形态的形成,,注塑成型制品常见缺陷如何解决？,,平行于分流道方向和垂直于分流道方向的收缩率有何不同，为什么？,结果与讨论,,,未经实验室工作人员的同意

16、，不得操作注塑机；,未经实验室工作人员的允许，不得任意调整注塑机仪表上的阀门或开关；,严禁硬金属工具接触模具型腔；,设备运行过程中一定要关好安全门；,在闭合动模、定模时务必保证模具方位的整体一致性，以防损伤模具；,模具定位螺栓、压板、垫铁应该牢靠适宜；,严禁料筒温度未达到设定值时启动电机进行予塑或注射等动作；,主机运行时严禁手臂及工具等硬物进入料斗；,喷嘴阻塞时切忌增压清除阻塞物；,严防随意接触有关控制面板触式按钮或电器开关，使机器误动，造成设备或人身伤害事故。,安全注意事项,,,林业生物质高分子材料加工工艺,实验四 淀粉基热塑性塑料的拉伸强度测定,实验目的,,实验原理,主要设备,实验内容和

17、步骤,,数据处理,,结果与讨论,,注意事项,,,,实验目的,,测定实验一中不同配方的各种母料的屈服强度、断裂强度和断裂伸长率，并绘制应力－应变曲线；,观察高聚物的拉伸特征；,掌握高聚物的静载拉伸实验方法,,,实验原理,,,应力－应变曲线,A 弹性极限点,B 屈服点,E 断裂点,,A,弹性极限应变,,E,断裂伸长率,,A,,弹性极限应力,,B,,屈服应力,,E,,断裂强度,,,主要设备及试样,万能材料试验机,,,,图2 拉伸试样,b,,,,L,G,d,h,R,C,L——总长度（最小），180mm,b——试样中间平行部分宽度，10±0.2mm,C——夹具间距离，115±5mm,

18、d——试样厚度，2~10mm,G——试样标线间的距离，50±0.5mm,h——试样端部宽度，20±0.5mm,R——半径，60mm,,,准备两组试样(A组25mm/min，B组5mm/min) ，每组三个样条，且用一种速度。,熟悉万能试验机的结构，操作规程和注意事项。,将合格试样编号、划线，用游标卡尺量样条中部左、中、右三点的宽度和厚度，精确到0.02mm，取平均值。,实验参数设定,测定拉伸弹性模量、伸长率和应力—应变曲线,实验内容和步骤,,,,数据处理,,试样编号,,b/mm,d/mm,样品面积/mm,2,拉伸速度mm/min,测定值 /N,拉伸强度/MPa,A,,组,1,,,,,,,

19、,2,,,,,,,,3,,,,,,,B组,1,,,,,,,,2,,,,,,,,3,,,,,,,,,注意事项,,操作时要集中精力，认真负责；,做好组织分工，每人负责一项内容。,,,结果与讨论,,对于哑铃形试样如何使试样在拉伸试验 时断裂在有效部分？,拉伸性能包括哪些项目？,,,林业生物质高分子材料加工工艺,实验四 淀粉基热塑性塑料的拉伸强度测定,实验目的,,实验原理,主要设备,实验内容和步骤,,数据处理,,结果与讨论,,注意事项,,,,实验目的,,测定实验一中不同配方的各种母料的屈服强度、断裂强度和断裂伸长率，并绘制应力－应变曲线；,观察高聚物的拉伸特征；,掌握高聚物的静载拉伸实验方

20、法,,,实验原理,,,应力－应变曲线,A 弹性极限点,B 屈服点,E 断裂点,,A,弹性极限应变,,E,断裂伸长率,,A,,弹性极限应力,,B,,屈服应力,,E,,断裂强度,,,主要设备及试样,万能材料试验机,,,,图2 拉伸试样,b,,,,L,G,d,h,R,C,L——总长度（最小），180mm,b——试样中间平行部分宽度，10±0.2mm,C——夹具间距离，115±5mm,d——试样厚度，2~10mm,G——试样标线间的距离，50±0.5mm,h——试样端部宽度，20±0.5mm,R——半径，60mm,,,准备两组试样(A组25mm/min，B组5mm/min) ，每组

21、三个样条，且用一种速度。,熟悉万能试验机的结构，操作规程和注意事项。,将合格试样编号、划线，用游标卡尺量样条中部左、中、右三点的宽度和厚度，精确到0.02mm，取平均值。,实验参数设定,测定拉伸弹性模量、伸长率和应力—应变曲线,实验内容和步骤,,,,,数据处理,,试样编号,,b/mm,d/mm,样品面积/mm,2,拉伸速度mm/min,测定值 /N,拉伸强度/MPa,A,,组,1,,,,,,,,2,,,,,,,,3,,,,,,,B组,1,,,,,,,,2,,,,,,,,3,,,,,,,,,注意事项,,操作时要集中精力，认真负责；,做好组织分工，每人负责一项内容。,,,结果与讨论,,对于哑

22、铃形试样如何使试样在拉伸试验 时断裂在有效部分？,拉伸性能包括哪些项目？,,,林业生物质高分子材料加工工艺,实验五 生物降解塑料挤出吹膜成型实验,实验目的,实验原理,原料及主要设备,实验步骤及操作方法,实验结果处理,结果与讨论,注意事项,,,明确挤出吹膜过程的基本原理；,掌握控温工艺操作方法以及温度等工艺参数对制品性能的影响；,了解吹膜机的基本结构、基本操作及安全技术措施。,实验目的,,,实验原理,,塑料薄膜的吹塑成型是基于高聚物的分子量高、分子间力大而具有可塑性及成膜性能。在挤出机的前端安装吹塑口模，粘流态的塑料从挤出机口模挤出成管坯后，用机头底部通入的压缩空气使之均匀而且自由地吹

23、胀成直径较大的管膜，膨胀的管膜在向上被牵引的过程中，被纵向拉伸并逐步被冷却，并由人字板夹平和牵引辊牵引，最后经卷绕辊卷绕成双折膜卷。,,,原料及主要设备,原料,,实验一制备的母料、LDPE,主要设备,吹膜挤出机,万能材料试验机,,,,根据熔体流动速率初步拟定五段温控范围；,按操作规程检查设备各部分的运转情况,；（切忌温度未达到设定值启动螺杆转动马达）,各段温度达到设定值后开动主机，在慢速下加料，并仔细观察电机工作电流和进料状况；,戴上防热手套，用手仔细牵引口模的挤出物，通过风环时一定要趁热捏封；,根据膜厚和双折薄膜的宽度要求启动空气压缩机调节进风量。同时设定吹膜机牵引速度和螺杆转速；,仔细观察

24、膜泡形状、透明度变化和挤出制品的外观质量，记录挤出制品质量合格的最小和最大螺杆转速及其工艺条件；,提高挤出温度重复上步操作，记录保持制品外观质量要求的最高温度；,实验完毕，逐步减速停车，立刻清除机头等处残留塑料。,实验步骤及操作方法,,,操作条件列表,,计算薄膜吹胀比、牵引比和产率,,拉伸强度（纵向、横向）,,伸长率（纵向、横向）,,,实验结果处理,,,,注意事项,,熔体被挤出之前禁止操作者处立口膜正前方；,操作过程中严防金属杂质、小工具等硬性物品落入进料口；,清理挤出残留物务必使用专业铜棒、铜刀或压缩空气管等工具，以免损伤螺杆和口膜等处的光洁表面；,适宜调整空气压缩压力，确保吹胀薄膜即不破裂

25、又能形成对称稳定气管；,在挤出过程中要密切注意工艺条件，不得随意改变工艺参数，确保工作状态的稳定性。一旦发现问题应立即停车进行检查处理。,,,1．影响挤出吹膜厚度均匀性的主要因素有哪些？,2．从工艺参数设定角度讨论确保质量的控制条 件；,3．讨论平挤法生产薄膜的优缺点。,结果与讨论,,,,林业生物质高分子材料加工工艺,实验六 热固性塑料模压成型工艺实验,,实验目的,实验原理,实验原料及设备,实验步骤,实验记录,思考题,注意事项,,,明确热固性塑料加工成型的基本原理；,掌握酚醛模塑粉的配方、加工和模压成型原理；,了解拟定工艺参数对产品性能的影响；,了解平板硫化机的基本结构和运行原理，正确

26、掌握模压成型操作基本方法。,,实验目的,,,,热固性塑料的模压成型是指将粉状、粒状或纤维塑料放入模具型腔中，在一定温度和压力下闭模。当物料呈现半流动态充满型腔取得一定形态，再经缩聚反应和交联固化作用成型，脱模后即得制品的工艺过程。 模压成型工艺参数是温度、压力和时间。,实验原理,,,,六次甲基四胺的固化机理,,,原料,脱模剂,酚醛压塑粉,配方（Wt） ：,酚醛树脂（甲阶） 100,木粉 100,六次甲基四胺 7.0,石灰或氧化镁 1.0,硬脂酸钙 0.7,苯胺黑 0.5,实验原料及设备,,,原料,脱模剂,酚醛压塑粉,配方（Wt） ：

27、,酚醛树脂（甲阶） 100,木粉 100,六次甲基四胺 7.0,石灰或氧化镁 1.0,硬脂酸钙 0.7,苯胺黑 0.5,实验原料及设备,,,主要设备,炼胶机,平板硫化机,,,,万能材料试验机,捏合机,,,酚醛压塑粉的配制（干法）,,混合物料的辊压塑化,,模压成型,,观察分析模压所得试样的表观质量和拉伸强度与模压成型工艺条件的关系,,对压制品进行拉伸强度测试,,实验步骤,,,,模压工艺条件,上层温度：___℃,中层温度：___℃,下层温度：___℃,硫化时间：___min,压 力：___MPa,拉伸强度：___N,,实验记录,,,,,酚

28、醛塑料的模压成型原理与硬PVC压制成型原理有何不同？,酚醛压塑粉模压温度和时间对制品质量影响如何？ 两者之间关系如何协调？,热固性塑料模压成型为什么要排气？,压塑粉中各组分的作用分别是什么？,思考题,,,,戴手套操作，避免烫伤,加料动作要快，物料在模腔内分布要均匀，中部略高。上下模具定位对准，防止闭模加压时损坏模具,脱模时手工操作要注意安全，防止烫伤、砸伤及损坏模具。取出制品时用铜条帮助挖出来。脱出来的制品小心轻放，平整放置在工作台上冷却。压制品须冷却停放一天后进行性能测试。,,注意事项,,,,酚醛压塑粉的配制（干法）,,混合物料的辊压塑化,,模压成型,,观察分析模压所得试样的表观质量和拉伸

29、强度与模压成型工艺条件的关系,,对压制品进行拉伸强度测试,,实验步骤,,,,模压工艺条件,上层温度：___℃,中层温度：___℃,下层温度：___℃,硫化时间：___min,压 力：___MPa,拉伸强度：___N,,实验记录,,,,,酚醛塑料的模压成型原理与硬PVC压制成型原理有何不同？,酚醛压塑粉模压温度和时间对制品质量影响如何？ 两者之间关系如何协调？,热固性塑料模压成型为什么要排气？,压塑粉中各组分的作用分别是什么？,思考题,,,,戴手套操作，避免烫伤,加料动作要快，物料在模腔内分布要均匀，中部略高。上下模具定位对准，防止闭模加压时损坏模具,脱模时手工操作要注意安全，防

30、止烫伤、砸伤及损坏模具。取出制品时用铜条帮助挖出来。脱出来的制品小心轻放，平整放置在工作台上冷却。压制品须冷却停放一天后进行性能测试。,,注意事项,,,,林业生物质高分子材料加工工艺,实验七 天然橡胶的加工成型,实验目的,实验原理,原料及主要设备,实验程序,数据记录与处理,结果与讨论,安全注意事项,,,掌握橡胶制品配方设计基本知识，熟悉橡胶加工全过程和橡胶制品模型硫化工艺；,了解橡胶加工的主要机械设备的基本结构，掌握其的操作方法；,掌握橡胶物理机械性能测试试样制备工艺及性能测试方法；,从性能测试结果讨论本实验全过程。,,实验目的,,,,,塑炼和混炼是橡胶加工的两个重要的工艺过程，通称炼胶，其目

31、的是要取得具有柔软可塑性，将赋予一定使用性能的、可用于成型的胶料。,实验原理,,,,,本实验是天然橡胶的加工，选用开放式炼胶机进行机械法塑炼。天燃生胶置于开炼机的两个相向转动的辊筒间隙中，在常温（小于50℃）下反复被机械作用，受力降解；与此同时降解后的大分子自由基在空气中的氧化作用下，发生了一系列力学与化学反应，最终可以控制达到一定的可塑度，生胶从原先强韧高弹性变为柔软可塑性，满足混炼的要求。,,,,混炼是在塑炼胶的基础上进行的又一个炼胶工序。本实验也是在开炼机上进行的。为了取得具有一定的可塑度且性能均匀的混炼胶，除了控制辊距的大小，适宜的辊温（小于90℃）之外，必须注意按一定的加料混合程序。

32、即量小难分散的配合剂首先加到塑炼胶中，让它有较长的时间分散；量大的配合剂则后加。硫磺用量虽少，但应最后加入，因为硫磺一旦加入，便可能发生硫化效应，过长的混合时间将使胶料的工艺性能变坏，于其后的半成品成型及硫化工序都不利。,,,,,天然橡胶,100.0（Wt）,硫磺,2.5,促进剂CZ,1.5,促进剂DM,0.5,硬酯酸,2.0,氧化锌,5.0,轻质碳酸钙,40.0,石蜡,1.0,防老剂4010-NA,1.0,着色剂,0.1,原料及主要设备,原料,,,天然橡胶,100.0（Wt）,硫磺,2.5,促进剂CZ,1.5,促进剂DM,0.5,硬酯酸,2.0,氧化锌,5.0,轻质碳酸钙,40.0,石蜡,1

33、.0,防老剂4010-NA,1.0,着色剂,0.1,原料及主要设备,原料,,,,,主要设备,炼胶机,平板硫化机,,,万能材料试验机,,,配料,胶料混炼,,生胶塑炼,,胶料模型硫化,硫化胶机械性能测试,,实验程序,,,按机器的操作规程开动开放式炼胶机，观察机器是否运转正常；,破胶,薄通,捣胶,辊筒的冷却：保持不超过500C,经塑炼的生胶称塑炼胶，塑炼过程要取样作可塑度试验，达到所需塑炼程度时为止,,生胶塑炼,,,,调节辊筒的温度在50-60,0,C之间，后辊较前辊略低些；,调整辊距使塑炼胶既包辊（前辊）又能在辊缝上部有适当的堆积胶。经2-3 min 的辊压、翻炼后，使之均匀连续地包裹在前辊筒上，

34、形成光滑无隙的包辊胶层。取下胶层，放宽辊距至1.5mm左右，再把胶层投入辊缝使其包于后辊，然后准备加入配合剂；,吃粉：不同配合剂要按如下顺序分别加入；,翻炼：全部配合剂加入后，将辊距调至0.5~1.0mm，通常用打三角包，打卷或折叠及走刀法等进行翻炼至符合可塑度要求时为止。翻炼过程应取样测定可塑度。,,胶料混炼,,,,混炼胶试样的准备,模具预热,加料模压硫化,硫化胶试片制品的停放,,胶料模型硫化,,,邵氏硬度实验,拉伸强度试验,,,硫化胶机械性能测试,,样条,,,,试样编号,1,2,3,4,5,平均,工作部分宽度b（cm）,,,,,,,工作部分厚度h（cm）,,,,,,,定伸100%负荷P（N

35、）,,,,,,,定伸100%强度б,100,（Mpa）,,,,,,,定伸300%负荷P（N）,,,,,,,定伸300%强度б,300,（Mpa）,,,,,,,扯断负荷P（N）,,,,,,,扯断强度б（Mpa）,,,,,,,L,1,-1,0,（mm）,,,,,,,扯断伸长率ε（%）,,,,,,,L,2,（mm）,,,,,,,永久变形H,d,（%）,,,,,,,,数据记录与处理,,,式中：,P——定伸（扯断）负荷/N,b——试样宽度/cm,h——试样厚度/cm,式中：,L,0,——试样原始标线距离/mm,L,1,——试样断裂进标线距离/mm,式中：,L,2,——断裂的两块试样静置3min 后拼接起

36、来的标线距离/mm,,定伸（扯断）强度（MPa）,扯断伸长率（%）,永久变形（%）,,,,天然生胶、塑炼胶、混炼胶和硫化胶，它们的机械性能和结构实质有何不同？,影响天然胶开炼和混炼的主要因素有哪些？,胶料配方中的促进剂为何通常不只用一种呢？,分析硫化胶的外观质量和机械性能与实验配方和工艺操作等因果关系。,结果与讨论,,,,在开炼机上操作必须严格按操作规程进行，要求高度集中注意力。,用割刀割胶时割刀必须在辊筒的水平中心线以下部位操作。,辊筒运转时，手不能按近辊缝处；双手尽量避免越过辊筒水平中心线上部，送料时手应作握拳状。,遇到危险时应立即触动安全刹车。,留长辫子的学生要求戴帽或结扎成短发后操作。

37、,,安全注意事项,,,,了解双色挤出吹瓶机、吹塑机头及辅机的结构和工作原理；,了解塑料的挤出吹胀成型原理；,掌握聚乙烯吹塑工艺操作过程、各工艺参数的调节及成型影响因素。,,实验目的,,,,,中空吹塑成型是在压缩空气作用下，使处于高弹态下的熔融塑料型坯，发生膨胀变形，然后再经冷却定型，获得肚大口小中空容器的一种加工方法,。,,实验原理,,,,原料: 实验一制备的母料、LDPE （吹塑料）,,主要设备,,,原料及主要设备,吹瓶机,,,,1,—,六角螺母,2,—,垫圈,3,—,口模压板,4,—,调节螺栓,5,—,口模,6,—,垫套,7,—,芯模,8,—,口模套,9,—,模体,10,—,芯棒,11,—

38、,机头连接器,12,—,六角螺钉,13,—,压缩空气孔,芯棒式机头结构,,,,吹瓶机的运转和加热,,加料,LDPE加热,,吹塑成型,,测壁厚,降低螺杆转速，挤出机内存料，清理残留塑料,,实验步骤,,,原料及产地,吹塑成型工艺条件,,一段,二段,三段,四段,五段,六段,温度/℃,,,,,,,实验记录,料筒温度,,,,架进,架退_,快合,慢合,开模,针下,针上,压力/MPa,,,,,,,,压力,,,时间,,延时进模,延时合模,延时切断,切断计时,保压时间,延时开模,时间/s,,,,,,,,,平均壁厚,试样编号,,1,2,3,4,5,各点壁厚 （mm）,1,,,,,,,

39、2,,,,,,,3,,,,,,,4,,,,,,,5,,,,,,平均值/mm,,,,,,,,,,,影响吹塑中空容器厚度均匀性的因素是什么？,试综合陈诉挤出吹塑中空容器模具的模口颈部设计要素。,为提高吹塑容器的刚性，通常可采取哪些结果措施？,思考题,,,熔体被挤出前，操作者不得位于口模的正前方，以防意外伤人。,操作时严防金属杂质和小工具落入挤出机筒内，操作时要带手套。,清理挤出机和口模时，只能用铜刀、棒或压缩空气，切忌损伤螺杆和口模的光洁表面。,压缩空气压力要适当，使制品外观丰满、形状完整。,吹塑过程要密切注意各项工艺条件稳定，不应该有所波动,注意事项,,,,配料,胶料混炼,,生胶塑炼,,胶料模型

40、硫化,硫化胶机械性能测试,,实验程序,,,按机器的操作规程开动开放式炼胶机，观察机器是否运转正常；,破胶,薄通,捣胶,辊筒的冷却：保持不超过500C,经塑炼的生胶称塑炼胶，塑炼过程要取样作可塑度试验，达到所需塑炼程度时为止,,生胶塑炼,,,,调节辊筒的温度在50-60,0,C之间，后辊较前辊略低些；,调整辊距使塑炼胶既包辊（前辊）又能在辊缝上部有适当的堆积胶。经2-3 min 的辊压、翻炼后，使之均匀连续地包裹在前辊筒上，形成光滑无隙的包辊胶层。取下胶层，放宽辊距至1.5mm左右，再把胶层投入辊缝使其包于后辊，然后准备加入配合剂；,吃粉：不同配合剂要按如下顺序分别加入；,翻炼：全部配合剂加入后

41、，将辊距调至0.5~1.0mm，通常用打三角包，打卷或折叠及走刀法等进行翻炼至符合可塑度要求时为止。翻炼过程应取样测定可塑度。,,胶料混炼,,,,混炼胶试样的准备,模具预热,加料模压硫化,硫化胶试片制品的停放,,胶料模型硫化,,,,天然生胶、塑炼胶、混炼胶和硫化胶，它们的机械性能和结构实质有何不同？,影响天然胶开炼和混炼的主要因素有哪些？,胶料配方中的促进剂为何通常不只用一种呢？,分析硫化胶的外观质量和机械性能与实验配方和工艺操作等因果关系。,结果与讨论,,,,在开炼机上操作必须严格按操作规程进行，要求高度集中注意力。,用割刀割胶时割刀必须在辊筒的水平中心线以下部位操作。,辊筒运转时，手不能按

42、近辊缝处；双手尽量避免越过辊筒水平中心线上部，送料时手应作握拳状。,遇到危险时应立即触动安全刹车。,留长辫子的学生要求戴帽或结扎成短发后操作。,,安全注意事项,,,,林业生物质高分子材料加工工艺,实验八 热塑性塑料中空吹塑成型工艺实验,实验目的,实验原理,原料及主要设备,实验步骤,实验记录,思考题,注意事项,,,了解双色挤出吹瓶机、吹塑机头及辅机的结构和工作原理；,了解塑料的挤出吹胀成型原理；,掌握聚乙烯吹塑工艺操作过程、各工艺参数的调节及成型影响因素。,,实验目的,,,,,中空吹塑成型是在压缩空气作用下，使处于高弹态下的熔融塑料型坯，发生膨胀变形，然后再经冷却定型，获得肚大口小中空容器的一

43、种加工方法,。,,实验原理,,,,吹瓶机的运转和加热,,加料,LDPE加热,,吹塑成型,,测壁厚,降低螺杆转速，挤出机内存料，清理残留塑料,,实验步骤,,,时间,,延时进模,延时合模,延时切断,切断计时,保压时间,延时开模,时间/s,,,,,,,,,平均壁厚,试样编号,,1,2,3,4,5,各点壁厚 （mm）,1,,,,,,,2,,,,,,,3,,,,,,,4,,,,,,,5,,,,,,平均值/mm,,,,,,,,,,,影响吹塑中空容器厚度均匀性的因素是什么？,试综合陈诉挤出吹塑中空容器模具的模口颈部设计要素。,为提高吹塑容器的刚性，通常可采取哪些结果措施？,思考

44、题,,,熔体被挤出前，操作者不得位于口模的正前方，以防意外伤人。,操作时严防金属杂质和小工具落入挤出机筒内，操作时要带手套。,清理挤出机和口模时，只能用铜刀、棒或压缩空气，切忌损伤螺杆和口模的光洁表面。,压缩空气压力要适当，使制品外观丰满、形状完整。,吹塑过程要密切注意各项工艺条件稳定，不应该有所波动,注意事项,,,,林业生物质高分子材料加工工艺,增容木粉,/LDPE,复合材料的制备与性能测定,,目的与要求,设计背景,实验任务,实验环节,时间安排,参考文献,综合性、设计性实验,,,巩固高分子科学基本理论，增进对生物质/高分子复合材料的了解，增强独立思考、严谨踏实、协同配合的科学意识，培养自主分

45、析问题、解决问题和实际动手的能力。,,目的,与要求,,,木塑复合材料（ WPC）是将木粉与塑料复合制得的复合材料，WPC集木材和塑料的优点于一身，不仅具有天然木材低密度、低成本、低设备磨损和良好的生物降解性的优点，而且塑料能给WPC带来优异的防潮、防腐蚀能力以及不开裂、不翘曲等优点，通过加入不同类型的木粉（或木纤维）和色母粒可以获得各种具有丰富色彩和表面纹理的制品，用途相当广泛。但是，WPC的推广使用也受到木粉（或木纤维）的热稳定性差、木粉（或木纤维）分散较困难和界面粘结弱等问题的困扰。改善木塑界面间的相容性及混合的均匀性便是制取优良性能的复合材料的关键。,,,设计背景,,,,实验任务,通过查

46、找阅读文献资料，书写开题报告和实验方案；,了解改善木塑复合材料相容性的方法以及各种方法的增容机理；,掌握LDPE-g-MAH的制备方法；,制备增容木粉/LDPE复合材料，初步考察少数重要因素对木粉/LDPE复合材料性能的影响；,测试木粉/LDPE复合材料的拉伸、冲击性能及流动性能；,书写出规范的实验研究报告。,,,根据实验任务查阅文献资料，有针对性地撰写文献综述；,独立设计实验方案，包括方案选择、原料预备、制备方法及实施步骤、分析测试方法，完成开题报告；,分组讨论并确定小组具体实验方案；,熟悉仪器设备，对原料进行预处理；,初步考察少数重要因素对木粉/LDPE复合材料性能的影响；,撰写实验报告

47、，进行实验答辩 ；,提交文献综述、开题报告、实验报告、实验小结以及小组实验记录等书面文件。,实验环节,,,文献查阅，撰写文献综述，1周 ；,初步拟定实验方案，撰写开题报告,，0.5周；,开题、讨论，老师引导，最后确定实验方案，,0.5周；,实验方案的完善及实施，持续2.5周；,撰写实验报告、实验小结并作实验答辩，0.5周。,,时间安排,,,黄丽主编.聚合物复合材料.中国轻工业出版社，2001,赵素合主编.聚合物加工工程. 中国轻工业出版社，2001,潘祖仁主编.高分子化学（第2版）.化学工业出版社，1997,金日光、华幼卿主编.高分子物理.化学工业出版社，1996,复旦大学高分子科学系、高分子

48、科学研究所编著.高分子实验技术（修订版）.复旦大学出版社，1996,高分子科学与技术类学术刊物,参考文献,,,,谢谢观看,/,欢迎下载,BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH,内容总结,林业生物质材料工程实验教学中心。用手转动电机联轴器，检查螺杆转动情况。平行于分流道方向和垂直于分流道方向的收缩率有何不同，为什么。L——总长度（最小），

49、180mm。b——试样中间平行部分宽度，10±0.2mm。C——夹具间距离，115±5mm。C——夹具间距离，115±5mm。d——试样厚度，2~10mm。G——试样标线间的距离，50±0.5mm。h——试样端部宽度，20±0.5mm。h——试样端部宽度，20±0.5mm。了解平板硫化机的基本结构和运行原理，正确掌握模压成型操作基本方法。按机器的操作规程开动开放式炼胶机，观察机器是否运转正常。P——定伸（扯断）负荷/N。L0——试样原始标线距离/mm。L1——试样断裂进标线距离/mm。用割刀割胶时割刀必须在辊筒的水平中心线以下部位操作。操作时严防金属杂质和小工具落入挤出机筒内，操作时要带手套。操作时严防金属杂质和小工具落入挤出机筒内，操作时要带手套。谢谢观看/欢迎下载,