[發(fā)明專利]輕質(zhì)植物纖維發(fā)泡緩沖包裝材料及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810051506.X
• 申請日: 2008-12-02
• 公開（公告）號: CN101747638A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王志軍;邴凱
• 申請（專利權(quán)）人: 王志軍;邴凱
• 主分類號: C08L97/02
• 分類號: C08L97/02;C08L3/02;C08J9/12;C08K13/02;B65D81/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：

環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)

技術(shù)背景：

EPS泡沫塑料制品是污染環(huán)境的主要污染源之一，按照《中華人民共和國循環(huán)經(jīng)濟促進法》規(guī)定，此產(chǎn)品面臨淘汰。然而EPS泡沫塑料質(zhì)輕、有彈性，作為緩沖包裝材料，至今尚無理想的替代品。

目前主要替代品是紙漿模塑緩沖包裝材料，它以紙漿為原料，經(jīng)制漿、真空吸附成型，干燥而成。制品應(yīng)用在小型電子儀器、家用電器等行業(yè)。但制品過于致密，耐沖擊性能差，緩沖性較EPS發(fā)泡塑料低。用大量的木材制漿。制漿過程污染水源。生產(chǎn)成本高于EPS發(fā)泡塑料成本。

近幾年國內(nèi)外進行發(fā)泡植物纖維緩沖包裝材料的制作及機理方面的研究，已經(jīng)取得不同程度的階段性成果。

該制品以植物纖維為主要原料添加淀粉和助劑等材料發(fā)泡而成。具有不污染環(huán)境，原料來源廣，制作工藝簡單，成本低，緩沖性能優(yōu)于紙漿模塑制品。

德國PSP公司，發(fā)泡紙制品工藝是先將廢紙制成紙漿和面粉2∶1混合后，注入擠壓成圓柱顆粒，在擠壓過程發(fā)泡。形成發(fā)泡紙。再將發(fā)泡紙顆粒注入模具中生產(chǎn)出不同幾何形狀的制品

南通工學(xué)院利用植物纖維材料采用無機發(fā)泡劑(CaHCO₃、NH₄為主)和有機粘合劑及其它添加劑，通過整體注，一次發(fā)泡成型，制品具有一定的緩沖性。

武漢綠世界研制的雙發(fā)泡劑植物纖維發(fā)泡材料，在發(fā)泡劑的作用下，經(jīng)低溫發(fā)泡造粒，再經(jīng)高溫發(fā)泡成型。制品具有抗震、抗壓特點。

綜上所述，國外發(fā)泡植物纖維制法主要集中在無發(fā)泡劑發(fā)泡，二次模壓和復(fù)合成型。國內(nèi)植物纖維發(fā)泡采用化學(xué)發(fā)泡劑，發(fā)泡技術(shù)簡單，但是生產(chǎn)過程有廢氣產(chǎn)生，腐蝕模具，影響產(chǎn)品質(zhì)量。導(dǎo)致上述問題的原因可能是：①用水蒸汽發(fā)泡機理沒有掌握②植物纖維和淀粉發(fā)泡成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的方法沒有掌握，這兩個問題是制約植物纖維發(fā)泡緩沖包裝制品實現(xiàn)工業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)所在。

常溫水制糊狀料水蒸汽發(fā)泡一次熱壓成型技術(shù)，在植物纖維發(fā)泡上的應(yīng)用，可推進植物纖維發(fā)泡緩沖包裝產(chǎn)業(yè)化的進程。

發(fā)明目的：

本發(fā)明目的在于解決現(xiàn)有植物纖維發(fā)泡材料制備的技術(shù)難點，提高制品的質(zhì)量，為實施產(chǎn)業(yè)化提供一種以水蒸汽為發(fā)泡劑的“輕質(zhì)植物纖維發(fā)泡緩沖包裝材料及其制備方法”。

技術(shù)方案：

本發(fā)明通過下列措施來達到

本發(fā)明植物纖維發(fā)泡材料的質(zhì)量百分比；

植物纖維(麥秸、稻草、蔗糖渣)??30～45％

淀粉(玉米、木薯)??????????????25～35％

輕質(zhì)碳酸鈣????????????????????10～15％

滑石粉????????????????????????5～10％

GFC-098植物纖維改性劑???3～6％

有機硅脫模劑????????????5～8％

復(fù)合穩(wěn)泡劑??????????????2.5～3％

水??????????????????????適量

本發(fā)明植物纖維發(fā)泡材料的制備方法：

按技術(shù)方案提供的質(zhì)量百分比

1.將植物秸稈(稻草、麥秸、蔗糖渣)在植物纖維揉搓機上制成絮狀物(3～10min)備用

2.將植物纖維、適量的水、GFC-098植物纖維改性劑加入混合器中分散均勻備用。

3.將淀粉、輕質(zhì)碳酸鈣、滑石粉、有機硅脫模劑、復(fù)合穩(wěn)泡劑投入混合器中，混合均勻，將3加入2的混合器中加入適量的水，混合制成糊狀料備用

4.按照一定的重量將糊狀料投入熱壓成型設(shè)備的模具中，熱壓發(fā)泡成型即為成品

發(fā)明效果：

1.本發(fā)明技術(shù)產(chǎn)品以水蒸汽作發(fā)泡劑，不用化學(xué)發(fā)泡劑且一次熱壓成型，制備過程無有害氣體產(chǎn)生，安全、清潔生產(chǎn)，一次熱壓成型，工藝簡單，避免二次成型的能耗高的問題，且水蒸汽發(fā)泡不腐蝕模具，有利于降低生產(chǎn)成本

2.以植物纖維為主要原料，屬于農(nóng)業(yè)廢棄物，綜合利用原料來源廣且可再生，符合循環(huán)經(jīng)濟要求

3.此制品質(zhì)量輕，外壁光滑，內(nèi)部形成中空閉合氣泡網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，有彈性、抗沖擊、保溫性

4.本發(fā)明方法適用范圍廣，可適用于小家電、儀器儀表、玻璃儀器等包裝緩沖內(nèi)襯，一次性餐具，植物栽培杯等制造

5.本方法制造的產(chǎn)品，可回收再利用，廢棄到自然環(huán)境中自行生物降解，最終生成CO₂、H₂O及腐殖質(zhì)。是EPS發(fā)泡塑料和紙漿模塑材料的理想替代品。

實施例：

1.將植物秸稈(稻草、麥秸、蔗糖渣)在植物纖維揉搓機上制成絮狀物(3～10mn)備用