第一篇:關于碳素纖維增強復合材料的特性及其在航模中的應用
關于碳素纖維增強復合材料的特性及其在航模中的應用T583-4程沛碳纖維主要是由碳元素組成的一種特種纖維,其含碳量隨種類不同而異,一般在90%以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性,如耐高溫、耐磨擦、導電、導熱及耐腐蝕等,但與一般碳素材料不同的是,其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物,沿纖維軸方向表現出很高的強度。碳纖維比重小,因此有很高的強度。
碳纖維是由含碳量較高,在熱處理過程中不熔融的人造化學纖維,經熱穩定氧化處理、碳化處理及石墨化等工藝制成的。
碳纖維的主要用途是與樹脂、金屬、陶瓷等基體復合,做也結構材料。碳纖維增強環氧樹脂復合材料,其比強度、比模量綜合指標,在現有結構材料中是最高的。在旨度、剛度、重量、疲勞特性等有嚴格要求的領域,在要求高溫、化學穩定性高的場合,碳纖維復合材料都頗具優勢。
碳纖維是50年代初應火箭、宇航及航空等尖端科學技術的需要而產生的,現在還廣泛應用于體育器械、紡織、化工機械及醫學領域。隨著尖端技術對新材料技術性能的要求日益苛刻,促使科技工作者不斷努力提高。80年代初期,高性能及超高性能的碳纖維相繼出現,這在技術上是又一次飛躍,同時也標志著碳纖維的研究和生產已進入一個高級階段。
由碳纖維和環氧樹脂結合而成的復合材料,由于其比重小、剛性好和強度高而成為一種先進的航空航天材料。因為航天飛行器的重量每減少1公斤,就可使運載火箭減輕500公斤。同樣,收音機重量的減輕也可以節省油耗,提高航速。所以,在航空航天工業中爭相采用先進復合材料。有一種垂直起落戰斗機,它所用的碳纖維復合材料已占全機重量的1/4,占機翼重量的1/3。據報道,美國航天飛機上3只火箭推進器的關鍵部件以及先進的MX導彈發射管等,都是用先進的碳纖維復合材料制成的。
碳素纖維用在航模上可以增加航模的強度,減輕重量。用碳素纖維制作模型直升機的螺旋槳,及其上的細小部件,比用傳統材料制作的強度更高,質量更輕,體積更小,從而增強了直升機的性能。
第二篇:“十三五”重點項目-航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合
“十三五”重點項目-航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目可行性研究報告
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可行性研究報告 是在招商引資、投資合作、政府立項、銀行貸款等領域常用的專業文檔,主要對項目實施的可能性、有效性、如何實施、相關技術方案及財務效果進行具體、深入、細致的技術論證和經濟評價,以求確定一個在技術上合理、經濟上合算的最優方案和最佳時機而寫的書面報告。
可行性研究是確定建設項目前具有決定性意義的工作,是在投資決策之前,對擬建項目進行全面技術經濟分析論證的科學方法,在投 資管理中,可行性研究是指對擬建項目有關的自然、社會、經濟、技術等進行調研、分析比較以及預測建成后的社會經濟效益。在此基礎上,綜合論證項目建設的必要性,財務的盈利性,經濟上的合理性,技術上的先進性和適應性以及建設條件的可能性和可行性,從而為投資決策提供科學依據。
投資可行性報告咨詢服務分為政府審批核準用可行性研究報告和融資用可行性研究報告。審批核準用的可行性研究報告側重關注項目的社會經濟效益和影響;融資用報告側重關注項目在經濟上是否可行。具體概括為:政府立項審批,產業扶持,銀行貸款,融資投資、投資建設、境外投資、上市融資、中外合作,股份合作、組建公司、征用土地、申請高新技術企業等各類可行性報告。
報告通過對項目的市場需求、資源供應、建設規模、工藝路線、設備選型、環境影響、資金籌措、盈利能力等方面的研究調查,在行業專家研究經驗的基礎上對項目經濟效益及社會效益進行科學預測,從而為客戶提供全面的、客觀的、可靠的項目投資價值評估及項目建設進程等咨詢意見。
報告用途:發改委立項、政府申請資金、申請土地、銀行貸款、境內外融資等
關聯報告:
航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目建議書 航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目申請報告 航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料資金申請報告
航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料節能評估報告
航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料市場研究報告
航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料商業計劃書 航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料投資價值分析報告
航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料投資風險分析報告
航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料行業發展預測分析報告
可行性研究報告大綱(具體可根據客戶要求進行調整)第一章 航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目總論
第一節 航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目概況
1.1.1航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目名稱
1.1.2航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目建設單位
1.1.3航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目擬建設地點
1.1.4航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目建設內容與規模
1.1.5航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目性質
1.1.6航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目總投資及資金籌措
1.1.7航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目建設期
第二節 航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目編制依據和原則
1.2.1航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目編輯依據
1.2.2航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目編制原則
1.3航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目主要技術經濟指標
1.4航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目可行性研究結論 第二章 航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目背景及必要性分析
第一節 航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目背景
2.1.1航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目產品背景
2.1.2航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目提出理由
第二節 航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目必要性
2.2.1航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目是國家戰略意義的需要
2.2.2航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目是企業獲得可持續發展、增強市場競爭力的需要
2.2.3航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目是當地人民脫貧致富和增加就業的需要 第三章 航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目市場分析與預測
第一節 產品市場現狀
第二節 市場形勢分析預測
第三節 行業未來發展前景分析
第四章 航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目建設規模與產品方案 第一節 航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目建設規模
第二節 航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目產品方案
第三節 航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目設計產能及產值預測
第五章 航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目選址及建設條件
第一節 航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目選址
5.1.1航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目建設地點
5.1.2航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目用地性質及權屬
5.1.3土地現狀
5.1.4航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目選址意見
第二節 航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目建設條件分析
5.2.1交通、能源供應條件 5.2.2政策及用工條件
5.2.3施工條件 5.2.4公用設施條件
第三節 原材料及燃動力供應
5.3.1原材料 5.3.2燃動力供應
第六章 技術方案、設備方案與工程方案 第一節 項目技術方案
6.1.1項目工藝設計原則
6.1.2生產工藝
第二節 設備方案
6.2.1主要設備選型的原則 6.2.2主要生產設備 6.2.3設備配置方案 6.2.4設備采購方式 第三節 工程方案
6.3.1工程設計原則
6.3.2航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目主要建、構筑物工程方案
6.3.3建筑功能布局 6.3.4建筑結構
第七章 總圖運輸與公用輔助工程 第一節 總圖布置
7.1.1總平面布置原則
7.1.2總平面布置
7.1.3豎向布置
7.1.4規劃用地規模與建設指標
第二節 給排水系統 7.2.1給水情況
7.2.2排水情況
第三節 供電系統
第四節 空調采暖
第五節 通風采光系統
第六節 總圖運輸
第八章 資源利用與節能措施
第一節 資源利用分析
8.1.1土地資源利用分析
8.1.2水資源利用分析
8.1.3電能源利用分析
第二節 能耗指標及分析
第三節 節能措施分析
8.3.1土地資源節約措施
8.3.2水資源節約措施
8.3.3電能源節約措施
第九章 生態與環境影響分析
第一節 項目自然環境
9.1.1基本概況
9.1.2氣候特點
9.1.3礦產資源
第二節 社會環境現狀
9.2.1行政劃區及人口構成 9.2.2經濟建設
第三節 項目主要污染物及污染源分析
9.3.1施工期 9.3.2使用期
第四節 擬采取的環境保護標準
9.4.1國家環保法律法規
9.4.2地方環保法律法規
9.4.3技術規范
第五節 環境保護措施
9.5.1施工期污染減緩措施 9.5.2使用期污染減緩措施
9.5.3其它污染控制和環境管理措施
第六節 環境影響結論
第十章 航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目勞動安全衛生及消防
第一節 勞動保護與安全衛生
10.1.1安全防護 10.1.2勞動保護 10.1.3安全衛生 第二節 消防
10.2.1建筑防火設計依據
10.2.2總面積布置與建筑消防設計
10.2.3消防給水及滅火設備
10.2.4消防電氣
第三節 地震安全
第十一章 組織機構與人力資源配置
第一節 組織機構
11.1.1組織機構設置因素分析 11.1.2項目組織管理模式
11.1.3組織機構圖
第二節 人員配置
11.2.1人力資源配置因素分析 11.2.2生產班制 11.2.3勞動定員
表11-1勞動定員一覽表
11.2.4職工工資及福利成本分析
表11-2工資及福利估算表 第三節 人員來源與培訓
第十二章 航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目招投標方式及內容
第十三章 航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目實施進度方案
第一節 航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目工程總進度
第二節 航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目實施進度表
第十四章 投資估算與資金籌措
第一節 投資估算依據
第二節 航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目總投資估算
表14-1航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目總投資估算表單位:萬元
第三節 建設投資估算
表14-2建設投資估算表單位:萬元
第四節 基礎建設投資估算
表14-3基建總投資估算表單位:萬元
第五節 設備投資估算
表14-4設備總投資估算單位:萬元
第六節 流動資金估算
表14-5計算期內流動資金估算表單位:萬元 第七節 資金籌措
第八節 資產形成第十五章 財務分析
第一節 基礎數據與參數選取
第二節 營業收入、經營稅金及附加估算
表15-1營業收入、營業稅金及附加估算表單位:萬元 第三節 總成本費用估算
表15-2總成本費用估算表單位:萬元
第四節 利潤、利潤分配及納稅總額預測
表15-3利潤、利潤分配及納稅總額估算表單位:萬元 第五節 現金流量預測
表15-4現金流量表單位:萬元 第六節 贏利能力分析
15.6.1動態盈利能力分析
16.6.2靜態盈利能力分析
第七節 盈虧平衡分析
第八節 財務評價
表15-5財務指標匯總表
第十六章 航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目風險分析
第一節 風險影響因素
16.1.1可能面臨的風險因素 16.1.2主要風險因素識別
第二節 風險影響程度及規避措施 16.2.1風險影響程度評價
16.2.2風險規避措施
第十七章 結論與建議
第一節 航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目結論
第二節 航空航天用輕量化及結構增強高性能纖維復合材料項目建議
第三篇:纖維復合材料在航空工業中的應用及特點
纖維復合材料在航空工業中的應用及特點
摘要
近年來,飛機制造技術整體朝著結構輕量化、隱身、高可靠性、長壽命、短周期、低成本、及綠色先進制造技術方向發展,纖維增強復合材料的獨有特性能能很好滿足這個需求,因此復合材料在航空工業中的應用越來越廣泛,本文從軍用飛機和民用飛機兩個方面介紹了纖維增強復合材料在航空工業中的應用,并分析了纖維增強復合材料的相關特性。文章的最后對復合材料料在未來飛行器的應用做了初步的展望。
關鍵詞:纖維增強復合材料,航空工業,應用,特點,展望 概述
由于現代先進飛機性能的高要求,使得復合材料的發展突飛猛進,飛機結構的復合材料化已成為必然的發展趨勢,這一趨勢將從根本上改變傳統的飛機結構設計和制造工藝,也將改變航天工業供應鏈重組進程,能否適應這一重大變革,勢必影響一個國家航空制造業的成敗興衰,如今復合材料已經廣泛應用于航空工業,小到飛機上的受力較小的前緣,口蓋大到飛機尾翼機身,復合材料正在不斷快速的替代金屬材料。
先進復合材料誕生于20世紀60年代末,70年代初即應用于飛機結構。先進復合材料指的是性能和功能上遠遠超出其單體組分性能和功能的一大類新材料,他們通常都是在不同尺度,不同層次上結構設計、結構優化的結果,融會貫通了各種單質材料發展的最新成果,甚至產生了原單質根本不具備的全新的高性能與新功能,是可以替代金屬的結構材料[1]。先進復合材料的增強材料最普遍采用的是碳纖維,石墨纖維,芳綸纖維,硼纖維。其中的碳纖維是先進加強件上最通用的纖維材料,而且被飛機和航天飛機最廣泛的應用著。按照基體材料的不同,先進復合材料分為樹脂基,金屬基和陶瓷基復合材料,當前樹脂基復合材料技術基本成熟,已經廣泛應用于軍用飛機和民用飛機。以其為基體的纖維增強復合材料自20世紀80年代以來受到重視,在航空航天工業中有了越來越廣泛的應用。纖維增強復合材料在航空工業上的應用
復合材料在飛機上的應用大致可以分為三個階段:第一階段:是應用于受載不大的簡單零件部件,如各類口蓋、舵面阻力板、起落架艙門等;第二階段:是應用于承力較大的尾翼等次級主承力結構,如垂直安定面、水平安定面、全動平尾、鴨翼等;第三階段:是應用于主承力結構,如機翼盒段、機身等[2]。
這三個階段所涉及的復合材料制造技術,是3個不同層次,在載荷水平上是完全不同的,對構件制造技術的要求也不同,構件的尺寸和結構的復雜程度,也有大幅度的提高。國內目前的技術水平,處于第2階段的水平。而美國已經到第三階段而且規模很大。
2.1軍用飛機
2.1.1 美國軍用戰機
美國在復合材料方面具有強大的,全面的研究和生產基地,綜合實力最強。在戰機用復合材料方面,其規模和技術都走在世界前列。早在1974年美國的F-15A戰斗機就使用了復合材料,使用復合材料比例為2%。1995年首飛的F/A-18E/F戰機,復合材料的比例達到了22%,襟翼采用碳碳復合材料,機翼蒙皮也采用碳纖維-環氧復合材料。這時復合材料在飛機中的使用已經到了第二階段,復合材料開始應用于承力較大的部件。
1982年,美國陸軍提出LHX(實驗輕型直升機計劃),為響應這個計劃同時為了減少雷達反射截面積,RAH-66科曼奇直升機廣泛應用了復合材料,其所用復合材料占整個直升機結構重量的51%,RAH-66是目前世界上使用復合材料最多的實用直升機。在基體結構中使用復合材料的有蒙皮、艙門、桁條、隔框、中央龍骨盒梁結構,炮塔整流罩、涵道尾槳護罩、垂直尾翼和水平安定面。在旋翼系統中使用復合材料的有撓性梁、槳葉、扭力管、扭力臂、旋轉傾斜盤、套管軸和旋翼整流罩。傳動系統使用復合材料的有傳動軸和主減速器箱。所用復合材料有韌化環氧樹脂,雙馬來酰亞胺樹脂、石墨纖維、玻璃纖維和Kevlar纖維等。在戰斗機和直升機上,先進復合材料不僅是輕質高強的結構材料,經過研究改性后還具有一定的隱身功能。造價超過2億美元的B-2“幽靈”重型隱形轟炸機,于1978年開始研制,1993年12月交付使用,它的整個機身除主梁和發動機機艙采用了鈦復合材料外,其它部分均由不易反射雷達波的碳纖維和石墨等非金屬復合材料構成,機翼蒙皮是六角形蜂窩狀夾芯碳/環氧吸波結構材料,該材料的面板為非圓Kevlar49增韌環氧,夾芯為表面經過特殊處理的六角蜂窩狀Nomex,底板為非圓石墨增韌環氧[3]。2.1.2 國內戰機
與國外先進戰機相比,國產戰機的復合材料的用量較少,在直升機領域復合材料的使用比例較大,直-3直升機中復合材料的使用率約為23%,殲
8、強5戰機的垂直尾翼壁板及垂直尾翼使用了碳纖維樹脂基復合材料。高級教練機I-15“獵鷹”06的機頭罩和方向舵大部件都是由國產高性能碳纖維復合材料制造的[4]。
2.2在民用飛機上的應用
民用飛機不同于軍機,軍機的復合材料應用上完尾翼馬上上機翼、機身。而民機飛機要求安全性、可靠性、舒適性和經濟性等[5],因此相隔了20年后才出現大型飛機的復合材料機翼和機身,這一段時間一是在發展相關技術,二是在努力降低成本,使之能與對應的金屬結構競爭,條件具備了才有第二階段邁進第三階段的應用[6]。在民用運輸類飛機中,波音777的垂尾,平尾、后氣密框、客艙地板梁、襟翼、副翼、發動機整流罩和各種艙門等均使用了飛虎材料,總質量達9.9t,占結構總重的25%。新研制的波音787,機翼、機身等主承力結構均有復合材料制成,復合材料用量達全機結構總重的50%以上,其中約45%為碳纖維復合材料,5%為玻璃纖維復合材料,是世界時第一架采用復合材料機身,機翼的大型商用飛機。空客A320,A330等機型也大量采用了復合材料,用量占結構總質量的13%,A380更是達到了22%[6]。
我國民機復合材料結構應用技術研究起步較晚,在已經取證的民機中,復合材料結構使用有限。20世紀九十年代中期研制了Y7-100復合材料垂尾,并通過了試驗驗證和適航審查,在新支線客機ARJ21-700中,復合材料用量不到2%,主要應用于非結構件、次承力件、根據專家估計,在已經立項研發的國產大型客機結構中,先進復合材料用量將達到20%~50%,并將首次用于機翼級主承力構件,原材料也將努力實現國產化。隨著ARJ21-700的后續機型的研發,代表先進技術的復合材料用量會進一步增多,并將逐漸應用到主要結構上[6]。
纖維增強復合材料之所以能在軍用,民用飛機上的應用如此廣泛,主要是因為纖維增強復合材料的優異特性。
3.纖維增強復合材料的特點
纖維增強復合材料是由基體和增強纖維組成。在纖維增強復合材料中,纖維比較均勻地分散在基體之中,纖維增強基體,其最主要的承載作用。基體的作用是把纖維粘結成一個整體,保持纖維間的相對位置,是纖維能協同作用,保護纖維免受化學腐蝕和機械損傷。纖維增強復合材料不僅具有本身獨特的優點,同時也具有一般復合材料的性能和優點。3.1 比強度和比模量高
單位質量的強度和模量分別稱為比強度和比模量,比強度和比模量高對于實現飛機結構的輕質化具有至關重要的作用,材料的比強度和比模量高,構件可以做的小巧,重量可減輕,而且質量不會受到影響。當材料的強度和剛度相同時,纖維增強復合材料構件的重量可比鋼構件重量減輕70%左右、航天工業的成本與航天器的質量是息息相關的,對于航天衛星來說每減少一公斤的質量,將減少15-20萬美元的制造發射成本。3.2 抗疲勞和破損安全性好
疲勞破壞是材料在交變載荷作用下,由于裂紋的形成和擴展而造成的低應力破壞,是飛機墜毀的主要原理之一。與金屬材料相比,纖維復合材料特別是纖維增強樹脂基復合材料對缺口。應力集中敏感性小,而且纖維和基體的界面可以是擴展的裂紋間斷變鈍或改變方向,即阻止了裂紋的迅速擴展,從而具有較高的疲勞強度。
在纖維增強復合材料中,每平方厘米上的纖維數量少則幾千根,多則幾萬根,由具有韌性基體把它們連結成整體。當這類材料制成的構件遇到超負荷而又少量纖維斷裂時,構件上的負荷能迅速地重新分配到未斷裂的纖維上,從而使整個構件在短期內不致喪失工作能力,所以纖維增強復合材料的破損安全性好。3.3 減振性能好
以聚合物為基體的纖維增強復合材料,基體具有彈性。在基體和界面上有裂紋和脫粘的地方,還存在著摩擦力。在振動過程中,粘彈性和摩擦力使一部分動能轉換成了熱能。而且因為纖維增強復合材料的比模量高,其自振頻率也很高,所以可以避免構件在作業是產生共振,纖維與機體界面間具有吸收振動能量的作用,即使產生了振動也會很快的衰減下來。故這類材料構件不容易產生振動破壞。3.4 高溫性能好
復合材料的高溫性能好,纖維增強復合材料的結構部件在大幅度溫度變化的環境下,具有非常微小的熱變形。一般鋁合金在400℃時,其強度和彈性模量顯著下降,而用碳纖維或硼纖維增強的鋁合金在此溫度下強度和模量基本不變。3.5 制造流程短,具有可設計性
對于連續纖維增強復合材料,可用手糊法、模壓成型法、纏繞成型法和拉拔成型法等制造工藝,復合材料的一次成型技術可以縮短飛機構件的制造流程,實現飛機模塊化,減少飛機整體的連結點,往往這些點的應力集中現象比較嚴重,一次成型技術可以有效解決這些問題,增強飛機抗沖擊能力,延長使用壽命,降低成本。復合材料的可設計性更多的是指功能或性能上的設計,比如可以通過特定方法制造出適用于航空航天工業零膨脹系數的材料等等。
此外復合材料還具有其他一些方面的優越性能:如損傷容限高,尤其是玻璃纖維層壓板表現出了極高的切口強度;具有突出的氣動彈性剪裁好,當改變纖維的組成、排列方向和鋪層厚度,就可以改變復合材料的強度和彈性,以達到設計者對設計對象的需求等等。4.展望
航空工業對所需材料的要求是輕質、高強、高可靠。當前,飛行器上采用復合材料結構的主要目的是減輕機體結構重量和改善氣動彈性和隱身性能等。但隨著未來飛行器的發展需求不斷提升,在未來復合材料結構設計上可能會出現諸多挑戰如未來的飛行器可能需要具有變體的能力[1];未來飛行器必須滿足在極端環境下的飛行等等。
代表著最高端科學結晶的未來飛行器與先進復合材料科學技術的發展,必然推動整個航空航天工業乃至全人類的科學技術的進步。
參考文獻
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第四篇:復合包裝材料在酸奶軟包裝中的應用
復合材料在藥品包裝上的應用及發展方向
酸奶傳統上常采用玻璃、陶瓷瓶罐進行包裝。隨著包裝技術、新型包裝材料的發展和包裝設備的現代化,塑料、復合軟包裝材料及容器在酸奶及其它乳品包裝中已經占據主導地位。當然,傳統的玻璃、陶瓷容器仍有一定量的應用,并且為了滿足高檔消費的需求,金屬容器包裝的酸奶(尤其是酸奶飲品)在市場上也已經出現。這里主要介紹塑料及復合軟包裝材料在酸奶及酸奶飲品包裝中的應用。
一 復合包裝材料在酸奶軟包裝中的應用
復合包裝材料是指將兩種或兩種以上具有不同特性的材料復合在一起,形成具有綜合性質的、更完美的包裝材料。在很多情況下,單一性質的包裝材料不能夠滿足包括酸奶在內的食品包裝的要求,所以,在食品包裝生產過程中,常將兩種或兩種以上包裝材料復合在一起,利用它們的綜合性能,以達到食品包裝的要求。應用于食品包裝中的復合包裝材料主要是各種復合包裝薄膜,所謂復合包裝薄膜,是指以紙、玻璃紙、塑料薄膜、金屬箔等柔性包裝材料為基礎,經過涂布復合、層壓復合、共擠復合等各種復合加工方法所得到的具有綜合性能的柔軟性復合包裝材料。
對于短期流通和消費的酸奶,可以使用塑料包裝材料進行包裝。常用于酸奶包裝的塑料材料包括單體塑料材料和多層塑料復合材料(如多層復合聚乙烯材料)。塑料包裝材料包裝酸奶屬于一次性銷售包裝,并且一般需要在低溫下貯存和銷售,常見的推薦保藏溫度有2~4℃、2~6℃、2~8℃和0~4℃等溫度范圍,其中以2~6℃的溫度范圍最為常見;常見的推薦保質期有14天、16天、20天、24天、30天等保存期限,其中最常見的為14天(一般是在2~6℃下保存),較少見的為30天(一般是在0~4℃保存)。
塑料材料與紙質材料、玻璃材料和金屬材料相比有很多優點和特性,如透明度好、防水防潮性好、良好的耐性(如耐油性、耐藥品性、耐低溫性)、良好的加工性和適宜的機械強度,同時,塑料材料的價格便宜、比重小。當然,塑料材料在耐腐蝕性方面不如玻璃材料,在機械強度方面不如金屬材料,在印刷適性方面不如紙張,但是,只要進行合理的選擇,并結合先進的塑料處理和加工技術,塑料材料在酸奶等乳品方面有著廣闊的應用前景。
常用于包裝酸奶的塑料材料或塑料復合材料主要有:①聚乙烯+二氧化鈦。在生產聚乙烯薄膜時,添加白色的二氧化鈦所生產出來的聚乙烯薄膜有一定阻光性能,可以起到一定的遮光作用,這是由于白色的二氧化鈦使得聚乙烯薄膜呈現白色半透明或不透明狀態,在很大程度上改善了聚乙烯材料對酸奶包裝的缺點(透明性),以適應酸奶對包裝材料的不透明的要求。②多層復合高密度聚乙烯材料。常用的主要有三層結構的高密度聚乙烯(中層為含炭的黑色高密度聚乙烯、內層和外層為含二氧化鈦的白色高密度聚乙烯)和五層結構的高密度聚乙烯
采用塑料材料進行酸奶包裝的主要包裝形式有袋型、瓶型和杯型,其中,袋型包裝常用的材料多為聚乙烯+二氧化鈦材料和多層復合高密度聚乙烯材料兩種,瓶型包裝和杯型包裝常用的材料多為聚乙烯材料和聚苯乙烯材料兩種。
扁平袋包裝形式 采用扁平袋包裝酸奶時,一般是將印刷好的片狀塑料薄膜安裝在自動灌裝機的包裝材料供應部位,在包裝的過程中完成制袋、灌裝和封口操作,袋的封合方式多為背面中間封合、兩端封口的方式。這種包裝方式的包裝成本較低,包裝工藝和包裝技術成熟,易于操作。扁平袋一般進行較簡單的裝潢設計和印刷,并且圖案是連續的,一般要保證每一個袋上有一個完整的圖案。
扁平袋包裝酸奶時,每袋的容裝量(包裝規格)一般以凈含量“多少克”或“多少毫升”在包裝袋上標明,如常見的有:125克、227克、250克、125ml、243ml、250ml等。同時,這種形式的包裝,常常是將多個小袋(常見的有四袋、五袋、六袋、八袋、十袋)裝入一個較大的透明塑料袋中作為一個銷售單元進行包裝;有時,某些品牌的酸奶有一系列的口味,如原味、草莓味、山芋味、南瓜味、蜜桃味、蘋果味、荔枝味等等,在進行集合包裝時,也常常將不同口味的小袋袋裝酸奶裝入一個大袋中作為一個包裝單元或銷售單元進行包裝。
三面封口的柱形袋包裝 這種袋型包裝常用于豆漿的包裝,近年來在酸奶的包裝中應用越來越多。在生產過程中,采用先進的“充氣帶壓灌裝”工藝灌裝,是將印刷好的兩個片狀塑料薄膜進行對齊熱封,先進行兩側縱向封合,再進行一端橫向封合,然后再進行袋口一端的封合,袋口一端尺寸逐漸縮小,最后形成和吸管尺寸類似的小口。袋型呈圓柱形,袋口預留有很小的切口,以方便撕開,飲用時輕輕從切口處撕開即可飲用。這種形式的包裝一般也僅僅進行簡單的裝潢印刷,并且在開口處印刷有“小心噴濺”等警示語(由于采用帶壓灌裝工藝進行灌裝,所以容器內氣壓稍高于大氣壓,開口時酸奶容易噴濺)。
采用三面封口的柱形袋包裝酸奶,其規格多為每袋250克或250ml。同時,與扁平袋包裝酸奶類似,這種形式的包裝也常常采用同種口味的酸奶多袋集裝,或不同口味的酸奶配合進行多袋集裝,來作為一個銷售單元進行包裝
二.復合材料在酸奶包裝上的現狀
食品包裝與人們的日常生活息息相關,食品包裝的迅猛發展,既豐富了人們的生活,也逐漸改變著人們的生活方式,世界各國對食品包裝的發展十分重視,已經形成了一個世界性的高技術,高智能的產業領域,我國的食品與包裝工業也得到了飛速的發展,成為國名經濟中的重要產業,隨著人們生活水平的不斷提高,對食品及其包裝的高質量,多樣化要求也越來越高,食品包裝在儲運流通中,在現代市場營銷策略中都起到重要的作用。
過去的十年是中國乳品市場高速發展的十年,從均質牛奶到新鮮屋,從利樂磚到無菌袋,鮮乳市場逐漸進入了品牌整合后相對集中的狀態,而在各大乳品企業為爭奪中國乳品第一激戰正酣時,酸奶最為一種營養豐富易于消化的飲料從市場里形形色色的乳制品中脫穎而出,這時候酸奶的包裝外觀則成了吸引消費者的首要工具。
從全球范圍來看,酸奶也算是進入商業化比較晚的一個乳品種類。法國達能公司在上世紀40年代才將其領入商業化生產之路。而對于我國來說,酸奶在十多年前只是作為各個地方乳品企業的點綴產品。由于奶源不充足,冷鏈系統還不完善,雖然利潤一直不錯,但產量卻大受限制。
酸奶傳統上常采用玻璃、陶瓷瓶罐進行包裝。隨著包裝技術、新型包裝材料的發展和包裝設備的現代化,塑料、復合軟包裝材料及容器在酸奶及其它乳品包裝中已經占據主導地位。當然,傳統的玻璃、陶瓷容器仍有一定量的應用,并且為了滿足高檔消費的需求,金屬容器(主要是三片罐)包裝的酸奶(尤其是酸奶飲品)在市場上也已經出現。
三、復合包裝在酸奶包裝上的前景和方向
面對鮮乳這種復雜而又極易腐敗的液體食物,包裝儲存就不可避免地成為其最重要環節之一。包裝對食品的保護性、方便儲運和消費、便于貨架展示,提高商品價值、增加花色品種的功能,在乳品包裝上獲得了最充分的體現。
保質、營養、衛生、安全、食用方便,對于乳品包裝的這些要求不斷促進了其包裝方式、包裝結構、包裝機械的發展和進步。乳品包裝與乳品加工技術相輔相成,乳品包裝促使了無菌包裝系統的發展。
包裝已成為乳品品牌的重要載體,對包裝的依賴度之高在食品工業中是絕無僅有的。利樂包、利樂枕、百利包幾乎成了乳制品本身品牌的一部分。乳品包裝直接影響到乳品的質量、檔次和市場銷售,乳品市場的競爭在一定程度上演化為乳品包裝的競爭。
消費市場促使乳品包裝分化,多層次的社會消費群有著不同的消費傾向。乳品包裝促進了乳品消費市場的擴大,乳品包裝使得乳品的保質期延長、飲用更方便、運輸更容易,安全衛生更有保證。
四、我在復合材料在酸奶包裝上的應用及發展方向的想法和建議
包裝的綠色化是整個包裝工業的發展趨勢,乳品包裝由于其使用的廣泛度更是首當其沖的要求,乳品包裝不斷朝“4R+1D”方向發展,即低消耗、低數量、再利用、再循環和可降解的方向。乳品包裝的綠色化應體現為全過程全方位的綠色化,從原料制造到回收利用,每一個環節都要節能、省料、高效、無害。
一是綠色材料的使用,聚乳酸作為完全生物降解材料,在一些發達國家已制成容器包裝乳制品。愛克林包裝由于樹脂含量很少,也是一種較環保包裝。新型玻璃瓶的使用也在增長。用PET材料代替PS材料制杯,蓋膜和標簽采用紙類材料等。
二是包裝設計精確化,不產生過度包裝的設計。容器的壁厚均勻化并減薄,大容量的包裝桶設計相對減少了材料用量。
三是生產過程中采用柔版印刷方式,使用水性油墨,消除了化學溶劑的污染。四是包裝材料的回收利用,對于環保性差的無菌磚包裝,已開發了三種回收技術:
水力再生漿技術,將利樂包審的紙漿分離出來,生產再生紙,而將其中的鋁箔和塑料成分擠壓成粒,成為塑鋁制品的原料;2)塑木技術。利樂包本身含有優質的紙質纖維和塑料,把它們碾碎擠壓,可直接生產成室內家具、室外園藝設施、工業托盤等塑木產品;3)彩樂板技術。將利樂包直接粉碎、熱壓處理,制成彩樂板,然后再加工成為果皮箱等既美觀又耐用的產品。
《包裝復合材料》結課
論文
復合材料在酸奶包裝上的應用及發展方向
2011/6/12
學
院:輕工與紡織學院
班
級:包裝工程081班
學
生:楊
晶
學
號:2 0 0 8 1 0 3 0 3 2
指 導
老
師:王
維
第五篇:纖維織物風管在煙葉儲存庫中的應用優勢
煙葉在倉儲過程中,容易滋生煙草害蟲,給儲存的煙葉帶來危害,國內大部分煙廠都是分別在春季、秋季對煙草進行熏蒸殺蟲,利用磷化氫的毒性把煙葉害蟲殺死。如果該工作做得不好,煙草蟲卵將會以很快的速度繁殖,必會給卷煙質量造成極大的影響。煙廠對殺蟲工作極為重視。
磷化氫是一種無色、劇毒、易燃的儲存于鋼瓶內的液化壓縮氣體,具有腐蝕性。吸入磷化氫會對心臟、呼吸系統、腎、腸胃、神經系統和肝臟造成影響。進入磷化氫濃度超標的區域要配戴自給式呼吸器(SCBA)和全身防火服。進入含有可燃氣體區域的人員要意識到極嚴重的火災和爆炸危險。因此,一般殺蟲前對殺蟲廠家進行了全方位的考察,提出了嚴格的殺蟲要求,殺蟲時煙葉倉庫的質保人員從準備工作開始全程進行了跟蹤和檢查,安保處積極配合巡邏警戒,確保殺蟲工作萬無一失。
煙葉儲存庫房對溫度、濕度有明確規定,溫度15℃~30℃,相對濕度55%~65%。綜合溫濕度以及磷化氫的腐蝕性,煙葉庫房對通風設備的要求標準非常嚴格。
索克斯抗腐蝕纖維織物風管在煙葉儲存庫應用中有非常大的優勢;
1、經過國家紡織制品質量監督檢驗中心耐腐蝕檢測。
2、在設計過程中減少材料用量。由于纖維織物風管系統送風覆蓋面積大,實施單干管多排開孔,可以替代傳統送風系統多排支干管,大大減少了用量,簡約美觀。
3、質量輕,安裝拆卸方便。庫房殺蟲期間可以把布風管拆卸掉,而傳統風管需要用耐腐蝕的材質進行包裹,工作量大。