跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(216.73.217.60) 您好!臺灣時間:2026/06/17 11:16
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

: 
twitterline
研究生:簡君龍
研究生(外文):JIAN,JYUN-LONG
論文名稱:聚乳酸添加回收紙之複合材料的射出成形研究與機械性質分析
論文名稱(外文):Study on Injection Molding of PLA Composites with Recycled Paper and Mechanical Properties Analysis
指導教授:張致遠張致遠引用關係
指導教授(外文):Chang,Chih-Yuan
口試委員:黃俊欽林忠志
口試委員(外文):Huang,Chin-ChingLin,Chung-Chih
口試日期:2016-07-19
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄應用科技大學
系所名稱:模具工程系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2016
畢業學年度:104
語文別:中文
論文頁數:87
中文關鍵詞:聚乳酸碎紙張射出成型機械性質試驗
外文關鍵詞:Polylactic Acid (PLA)shredded paperinjection moldingmechanical properties
相關次數:
  • 被引用被引用:3
  • 點閱點閱:609
  • 評分評分:
  • 下載下載:23
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:1
塑膠產品的應用為人類帶來方便,但是塑膠材料不會分解的特性也帶來了許多垃圾堆積與汙染的環保問題,因此可分解性高分子材料-聚乳酸(Polyactic Acid,PLA)的出現,提供了一個很好的解決方法。因為聚乳酸(PLA)是自然環境下可被水及微生物降解的材料,亦可藉由合成因子與加工技術的調控來改變聚乳酸或聚乳酸複合材料的性質,進而應用於各種工業產品領域。
本篇論文以開發聚乳酸添加回收紙(碎紙張)複合材料為主軸,並且採用射出成型技術來生產標準的測試工件,在此研究中,以聚乳酸為基材添加不同重量比例之碎紙張(5wt%、10wt%、15wt%)來進行實驗測試,並且搭配塑膠射出成型的製程參數實驗來研究此複合材料的機械性質。從實驗結果發現,此複合材料的衝擊強度明顯隨著碎紙張添加含量的增加而增強,當紙張含量添加至15wt%時,其衝擊度約提升了20%,另外一方面,也可藉由射出成形參數的調變來改變此複合材料的拉伸強度與彎曲強度特性。
最後,本研究成功驗證PLA/回收紙型複合材料的機械性質與可行性,可以有效節省PLA的材料成本,進而將此種複合材料應用於多種綠色環保產品之製作。

With a large number of polymer materials being used in various fields, white pollution has become a worldwide environmental problem. One of the most effective solutions to environmental problems is developing the biodegradable polymeric materials to replace non-degradable plastics. The biodegradable polymers poly(lactic acid) (PLA) and PLA composite material have recently become widely used in the industrial applications, due to their biocompatibility and environmentally friendly characteristics.
In this study, a composite material with PLA polymer and recycled paper was developed and produced by using injection molding technology. The influences of recycled paper and processing conditions of injection molding on the mechanical performance of composite materials were investigated. The experimental results show that the impact strength of the composites increased with increasing recycled paper content. Under the different processing conditions of injection molding process, the tensile strength and bending strength of the composite materials could be changed.
Finally, the mechanical properties and applicability of the composites were demonstrated. This kind of composite material shows great potential for production of various green products with low cost.

摘要 i
Abstract ii
誌謝 iv
目錄 v
表目錄 vii
圖目錄 viii
第一章 緒論 1
1-1 前言 1
1-2 研究動機與目標 3
1-3 文獻回顧 4
1-4 論文架構 23
第二章 實驗材料與設備介紹 24
2-1 實驗材料 24
2-2 實驗設備 29
2-2-1 複材混煉設備 29
2-2-2 射出成形設備 31
2-2-3 模溫控制設備 34
2-2-4 機械性質試驗設備 36
2-3 量測儀器 39
2-3-1 示差掃描熱分析儀(DSC) 39
2-3-2 毛細管流變儀 40
2-3-3 掃描式電子顯微鏡 41
第三章 實驗方法與流程 42
3-1 實驗流程 42
3-2 實驗規劃 44
3-2-1 模具介紹 44
3-2-2 材料製作 46
3-2-3 製程參數設定 47
3-3 機械性質試驗 48
3-3-1 衝擊試驗 48
3-3-2 拉伸試驗 49
3-3-3 彎曲試驗 51
第四章 結果與討論 53
4-1 PLA/紙張複合材料SEM觀察結果 53
4-2 PLA/紙張複合材料熱性質分析結果 56
4-2-1 DSC實驗結果 56
4-2-1 黏度實驗結果 61
4-3 PLA/紙張複合材料機械性質分析結果 63
4-3-1 單一參數對衝擊實驗結果 63
4-3-2 單一參數對拉伸實驗結果 66
4-3-3 單一參數對彎曲實驗結果 72
4-4 PLA/紙張複合材料斷面SEM觀察結果 78
第五章 結論與未來研究發展方向 80
5-1 結論 80
5-2 未來研究發展方向 82
參考文獻 83
個人簡歷 87


[1]楊斌,"PLA 聚乳酸環保塑膠",五南文化出版社,2010 年。
[2]K . Oksman , M Skrifvars , J – F . Selin , 2003 , "Natural fibres as reinforcement in polylactic acid (PLA) composites" , Composites Science and Technology 63 1317 – 1324 .
[3]江明峰,聚乳酸/蒙脫土奈米複合材料之製備與物性研究,國立中興大學材料工程學研究所碩士論文。
[4]L. Jiang, J. Zhang, and M. P. Wolcott, "Comparison" of polylactide/nano-sized calcium carbonate and polylactide/montmorillonite composites: Reinforcing effects and toughening mechanisms, " Polymer, vol. 48,pp.7632-7644,2007.
[5]Victoria L.Finkenstadt , LinShu Liu , J. L. Willett , "Green Composites from Sugar Beet Pulp and Poly(lactic acid): Structural and Mechanical Characterization ",J Polym Environ15:1-6
[6]S.-S. Hwang, P. P. Hsu, J. -M. Yeh, K.-C. Chang, and Y.-Z. Lai, "The mechanical/thermal properties of microcellular injection-molded poly-lactic-acid nanocomposites," Polymer Composites, vol. 30, pp. 1625-1630, 2009.
[7]陳立偉,保壓過程之模溫控制對於聚乳酸、聚乳酸/洋麻纖維和聚乳酸/蒙脫土射出成形品的高次構造形成之影響,國立交通大學機械工程學系碩士論文。
[8]涂曉蓉,木質纖維強化聚乳酸複合材料之製備與特性研究,國立台北科技大學有機高分子研究所碩士論文。
[9]王彥斌,生物降解性聚乳酸與多壁奈米碳管複合材料之製備及其性質探討,私立朝陽科技大學,碩士論文。
[10]M. Jollands and R. K. Gupta, "Effect of mixing conditions on mechanical properties of polylactide/montmorillonite clay nanocomposites," Journal of Applied Polymer Science, vol. 118, pp. 1489-1493, 2010.
[11]陳亮宇、陳建文,「竹纖維/PLA環保複合材料製備及分析」, 碩士論文, 私立崑山科技大學材料工程研究所, 2010。
[12]E. Kontou, M. Niaounakis, and P. Georgiopoulos, "Comparative study of PLA nanocomposites reinforced with clay and silica nanofillers and their mixtures," Journal of Applied Polymer Science, vol. 122, pp. 1519-1529, 2011.
[13]J. Gamez-Perez, L. Nascimento, J. J. Bou, E. Franco-Urquiza, O. O. Santana, F. Carrasco, et al., "Influence of crystallinity on the fracture toughness of poly(lactic acid)/montmorillonite nanocomposites prepared by twin-screw extrusion," Journal of Applied Polymer Science, vol. 120, pp. 896-905, 2011.
[14]塗三賢、李銘鐘,成核劑對射出成形木粉-聚乳酸複合材料強度性質之影響,林產工業;31卷1期(2012/03/01)。
[15]林耀鵬,研究PLA/PC與PLA/Nano-PA6之機械性質研究,遠東科技大學機械工程研究所碩士論文。
[16]Y. Y. Leu, Z. A. Mohd Ishak, and W. S. Chow, "Mechanical, thermal, and morphological properties of injection molded (poly lactic acid)/SEBS-g-MAH/organo-montmorillonite nanocomposites," Journal of Applied Polymer Science, vol. 124, pp. 1200-1207, 2012.
[17]P. Ma, X. Wang, B. Liu, Y. Li, S. Chen, Y. Zhang, et al., "Preparation and Foaming Extrusion Behavior of Polylactide Acid/Polybutylene Succinate/Montmorillonoid Nanocomposite," Journal of Cellular Plastics, vol. 48(2), pp. 191-205, 2012.
[18]N. Najafi, M. C. Heuzey, and P. J. Carreau, "Polylactide (PLA)-clay nanocomposites prepared by melt compounding in the presence of a chain extender," Composites Science and Technology, vol. 72, pp. 608-615, 2012.
[19]Yuqiu Yang , Masuo Murakami , Hiroyuki Hamada , 2012 , "Molding Method, Thermal and Mechanical Properties of Jute/PLA Injection Molding",J Polym Environ 20 : 1124-1133 , December .
[20]Bong-San Baek , Ji-Won Park , Byoung-Ho Lee and Hyun-Joong Kim , “Development and Application of Green Composites: Using coffee Ground and Bamboo Flour ” J Polym Environ (2013), Vol. 21:702-709.
[21]蘇修賢,聚乳酸添加奈米碳管與亞麻纖維對機械性質之影響,國立高雄應用科技大學模具工程系碩士論文。
[22]M. Yourdkhani, T. Mousavand, N. Chapleau, and P. Hubert, "Thermal, oxygen barrier and mechanical properties of polylactide–organoclay nanocomposites," Composites Science and Technology, vol. 82, pp. 47-53, 2013.
[23]石煥然,聚乳酸(PLA)回收料於扣件製品之應用研究,中洲科技大學工程技術研究所碩士論文。
[24]蘇寶林,聚乳酸(PLA)可生物分解材料射出成形流動性之研究,工程應用技術學刊,Vol.2 No.1,2013
[25]王權泉,聚氨酯/聚乳酸製備可分解高分子發泡材之機械、分解性及熱性質研究,第三十屆纖維紡織科技研討會。
[26]李禧俊,聚乳酸添加有機蒙脫土複合材料之射出成形對機械性質影響,國立台灣科技大學機械工程系碩士論文。
[27]郭哲昇,聚乳酸/聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化矽複材物性及等溫結晶行為之研究,崑山科技大學材料工程研究所碩士論文。
[28]Chin-San Wu “Renewable resource-based green composites of surface-treated spent coffee grounds and polylactide: Characterisation and biodegradability” , Polymer Degradation and Stability , Vol. 121, pp51-59, Nov.
[29]張柳春、郭行健,”材料科學與工程”,學銘圖書出版,2007年。
[30]“Standard Test Methods for Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials”, ASTM D790, 2003.

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top