Advanced Industrial and Engineering Polymer Research
Open Access, CiteScore Tracker 2021=11.4
ISSN: 2542-5048
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OPEN ACCESS –RESEARCH ARTICLE
Volume 5, Issue 1 Pages 1-11
January 2022
基于对高速聚合物熔体挤出薄膜铸塑工艺的Matlab®图像分析实现流动可视化,从而确定颈缩缺陷并量化表面流速特征
Aarati Vagga, Swapnil Aherrao, Harshawardhan Pol, Vivek Borkar

这篇研究论文的主要目的是采用Matlab®图像处理技术,对高速聚合物熔体挤出薄膜铸塑(EFC)工艺中的颈缩缺陷和表面流速特征进行检测和量化。挤出薄膜铸塑是工业领域中一种重要的制造工艺,在工业上大规模用于生产成千上万公斤的聚合物薄膜/片材及覆膜产品。在这项研究中,对EFC工艺中的颈缩缺陷进行了实验研究,并采用图像处理方法测定了长链支化(LCB)等大分子结构效应对颈缩程度的影响。作为这种方法的依据,本研究借助于商用CCD摄像机在EFC工艺的特定目标区域拍摄了一个图像帧序列并进行分析。随后采用基于Matlab®的图像处理工具箱对图像序列进行分析,其中执行了写入的定制算法以确定挤出熔融聚合物薄膜的边缘,从而对颈缩缺陷进行量化。在量化颈缩缺陷的同时,还结合Matlab®软件采用粒子跟踪测速(PTV)方法来测定挤出熔融薄膜的中心线和横向速度特征。这项研究表明,图像处理技术为量化挤出熔融薄膜的颈缩缺陷和相关速度特征提供了有价值的见解。

https://doi.org/10.1016/j.aiepr.2021.02.003
OPEN ACCESS –RESEARCH ARTICLE
Volume 4, Issue 4 Pages 251-263
October 2021
用于聚酰胺12激光烧结的材料适应性工艺策略的发展
S. Greiner, A. Jaksch, S. Cholewa, D. Drummer

聚合物激光烧结(LS)是最有前途的增材制造技术之一,因为它可以制造具有高力学性能的复杂结构部件,而不需要额外的支撑结构。半结晶热塑性塑料,最好用于LS,需要在一定的表面温度范围内加工,使材料同时存在于熔融状态和固态。根据最常见的加工模式,这些高温在整个建造阶段都可保持。在目前的技术状态下,这将导致高冷却时间和延迟的组件可用性。

本文通过工艺自适应方法、现场实验和数值模拟,证明了基于加深模型理解的材料自适应性加工策略可以克服这一缺点。这些策略是基于聚酰胺12在高温和准等温加工条件下,在粉末床表面以下几层开始结晶和凝固的事实。因此,等温结晶和固结特性是通过适应过程的材料表征来分析的。分析了激光加工过程中温度场对零件截面、层数和加工参数的影响,并将其与加工后的零件性能进行了关联。此外,通过控制零件冷却来均匀化零件热记录的可能性,可通过模拟方法得到加强。作者指出,材料相关的凝固特性必须作为几何相关和层相关的温度场的函数来考虑,并证明了对材料和部件性能的主要影响。从这些发现看出,新的加工策略的激光曝光过程以及在z方向上成形室的温度控制,可以加速LS过程和更均匀部件性能的早期可用性。

https://doi.org/10.1016/j.aiepr.2021.05.002
OPEN ACCESS –RESEARCH ARTICLE
Volume 4, Issue 4 Pages 264-269
October 2021
局部可弯曲短碳纤维增强聚合物复合材料的3D打印
Masahito Ueda, Yuuki Watanabe, Yoichi Mukai, Nobuhisa Katsumata

局部可弯曲的固体板是在单一的3D打印操作中制造的使用单一的材料即短碳纤维增强塑料(CFRP)。局部可弯曲CFRP板包括实心和可弯曲部件,采用双级搭接结构无缝连接。可弯曲件采用平行十字结构,实心件采用100%填充结构。通过改变平行横截面结构的梁角可以控制其弯曲性能。与实心板相比,弯曲刚度降低了近98%。循环弯曲试验表明,局部可弯曲CFRP板具有可逆弯曲变形。弯曲刚度降低约8-14%。然而,即使经过100次弯曲变形,也没有观察到明显的损伤。

https://doi.org/10.1016/j.aiepr.2021.02.004
OPEN ACCESS –RESEARCH ARTICLE
Volume 4, Issue 3 Pages 178-186
July 2021
再生PET发泡:有实时质量监测的超临界二氧化碳 辅助挤出
Katalin Bocz, Ferenc Ronkay, Béla Molnár, Dániel Vadas, Martin Gyürkés, Dániel Gere, György Marosi, Tibor Czigany

再生聚对苯二甲酸乙二酯rPET的发泡是通过超临界二氧化碳sc-CO2辅助挤出进行的。采用一种环氧官能化扩链剂,将rPET的固有粘度(IV)从0.62分升每克提高到0.87分升每克,为泡体稳定提供了充分的流变性质,从而能够达到小于0.15克/立方厘米的表观密度。分别采用差示扫描量热法(DSC)和扫描电子显微法(SEM),对均质和滑石粉诱导非均质晶体和泡体成核、后续泡体生长和稳定过程进行了考察。发现在采用滑石粉时结晶温度会升高,导致泡体尺寸分布变小。表明发泡rPET样品的表观密度与傅里叶变换近红外(NIR)光谱之间存在很强的相关性,可以进行快速、非破坏性的特性分析。因此,证明了NIR波谱法是再生PET挤出发泡过程中一种合适的线内质量监测方法,尤其是发生质量波动的情况下。

https://doi.org/10.1016/j.aiepr.2021.03.002
OPEN ACCESS –REVIEW ARTICLE
Volume 4, Issue 3 Pages 199-208
July 2021
医用塑料的再生
Blessy Joseph, Jemy James, Nandakumar Kalarikkal, Sabu Thomas

全世界的医疗设施会产生大量的未感染塑料废物。然而,其中只有一小部分会再生。传统上,废塑料被送到垃圾填埋场进行处置或者进行不充分焚烧。这些做法会对我们的环境造成不利影响。凭借极高的通用性,塑料已经成为医疗行业不可或缺的一部分。新冠肺炎疫情的爆发清楚地表明了一次性塑料制品的需求不断增长。因此,目前完全避免使用塑料可能难度很大。塑料再生无疑是解决塑料污染危机的一种方案。医用塑料再生主要由于分类或清洗存在困难而具有局限性。只有通过医疗行业与再生行业之间的适当协调,才有可能对医用塑料废物进行再生。需要以可持续的方式采用新再生技术。而且,医疗应用中所采用塑料应当以可再生的方式进行设计。本综述主要阐述了医疗废物的弊端,而且论述了常用医用塑料的再生潜力。

https://doi.org/10.1016/j.aiepr.2021.06.003
OPEN ACCESS –REVIEW ARTICLE
Volume 4, Issue 3 Pages 209-222
July 2021
废轮胎再生技术的可持续发展――最新进展、挑战和未来发展趋势
Krzysztof Formela

随着汽车行业的蓬勃发展和各种车辆保有量的不断增加,形成了全球性的轮胎生产需求。与此同时,轮胎的高性能给报废轮胎的进一步管理和再生带来了严重问题。因此,寻找环保、经济的新橡胶再生方法已成为21世纪最大的环境挑战之一。

本文旨在介绍废轮胎再生技术可持续发展的最新进展,特别关注废轮胎橡胶研磨技术的最新进展、废轮胎胶粉处理方法以及废轮胎胶粉和再生橡胶的特征。

此外还论述了影响废轮胎橡胶再生技术工业应用未来发展趋势的主要挑战。

https://doi.org/10.1016/j.aiepr.2021.06.004
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