【目的】借助适当的泡孔参数表征手段,探究纤维多孔缓冲包装材料的泡孔参数(孔隙率和孔径大小及分布)与其力学性能的关系,为制备出性能优良的纤维多孔缓冲包装材料提供理论依据,为进一步研究和揭示纤维多孔缓冲包装材料的发泡机制提供参考,以推动绿色环保缓冲包装材料的发展。【方法】以木粉和废瓦楞纸浆为主要原料,同时添加发泡剂等辅料,采用热压成型方式制备出具有不同孔隙结构的发泡材料,使用Image Pro Plus 6.0图像处理软件对材料的显微图像进行处理与分析,得出不同材料的泡孔结构参数,即孔隙率和孔径大小及分布,通过静态压缩性能测试及4次压缩回弹测试得到材料的应力-应变曲线、缓冲系数-应力曲线、4次压缩平均回弹率曲线和单位体积变形能曲线,对材料泡孔结构参数与其力学性能的关系进行分析。【结果】不同的泡孔参数与材料力学性能有着不同的关系,其中孔隙率与材料力学性能的关系为:孔隙率越大,材料的应力-应变曲线越平缓,最小缓冲系数越小,单位体积变形能越小;随着孔隙率的增大,材料的平均回弹率先升高后降低。孔径大小及分布与材料力学性能的关系为:大泡孔所占面积百分比越大,材料同一应变条件下对应的应力值越小,最小缓冲系数越小;大泡孔所占面积百分比越小,即孔径分布越均匀,材料的平均回弹率越高,单位体积变形能越大。【结论】通过适当的泡孔参数表征手段及试验和统计方法,对纤维多孔缓冲包装材料微观泡孔结构参数(孔隙率和孔径大小及分布)进行表征,将宏观与微观相结合,获得其与不同孔隙结构材料力学性能间重要的理论关系,对于继续深入研究纤维多孔缓冲包装材料微观结构、优化泡孔形貌及均匀性甚至后续生产制备均具有重要的指导意义。
