[發明專利]一種溶解漿纖維緩沖包裝材料的成型方法

在審

• 申請號: 202010193022.X
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111391352A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 石巖;馬澤玉;孔維煒
• 申請（專利權）人: 天津商業大學
• 主分類號: B29C67/20
• 分類號: B29C67/20
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 仝林葉

本發明公開了一種溶解漿纖維緩沖包裝材料的成型方法。本發明按照下述步驟進行：1.將含水率5％的風干溶解漿與7％NaOH/12％尿素水溶液混合，其中含水率5％的風干溶解漿占總溶液的重量百分比為5％，接著在?12℃的低溫環境中冷凍2?4小時，然后取出在室溫下解凍并迅速攪拌獲得溶解漿纖維素纖維溶解體系；2.向低溫溶解獲得的溶解漿纖維素纖維溶解體系中添加吸水潤脹產生粘性的天然高分子助劑30％及濕強劑0.5％，然后風干陳化成型；3.將獲得的風干陳化成型的坯料放入無機弱酸中邊按壓邊再生洗滌，最后溫水洗滌風干。本發明的成型技術不依賴添加化學發泡劑進行發泡致孔成型，不需要高溫高壓，節能環保。

技術領域

本發明涉及環境友好包裝材料技術領域，特別是涉及一種植物纖維源緩沖包裝材料的成型方法。

背景技術

在所有包裝形式中，以保護商品、便于運輸的緩沖包裝所占的比例最大。國內常用的塑料類緩沖包裝材料有EPS(俗稱泡沫板或保利龍)、EPE(俗稱珍珠棉)和EPU三類，主要用于電器產品的包裝。隨著國民經濟的迅速發展和環境保護要求的日趨嚴格，來源于自然資源的緩沖包裝材料越來越受到重視。目前國內外使用的環保緩沖包裝材料有碎紙、皺紋紙、紙墊、纖維紙板、瓦楞紙板、蜂窩紙板、紙漿模塑、緩沖包裝紙、可降解泡沫塑料、再生泡沫塑料、植物纖維發泡材料11類。但在市場上瓦楞紙板、蜂窩紙板和紙漿模塑三類緩沖包裝材料的使用仍占主導地位。瓦楞紙板和蜂窩紙板制作成本較高，緩沖效果不夠理想；紙漿模塑制作工藝復雜，只能制作小型緩沖包裝材料。

常用的緩沖包裝材料都有其各自的優點和不足(如表1所示)。因此，近些年來，植物纖維發泡材料的研發成為一個新的發展趨勢。這種材料以植物纖維和淀粉為主料，膠粘劑、發泡劑、交聯劑等各種助劑為輔料，通過模壓發泡、烘焙發泡、擠出發泡或者微波發泡的方法制備出泡體，最后干燥定型而成。植物纖維發泡材料因具有不污染環境、制作工藝相對簡單、成本低廉、原料豐富等優點，成為EPS、EPU等發泡塑料的理想替代品。在歐美及日本等發達國家大多采用物理發泡工藝，但物理發泡工藝相對較難控制，且對設備和成本的要求較高。而國內研發的植物纖維發泡材料主要使用偶氮二甲酰胺(AC)、NaHCO3等化學發泡劑發泡的方式，研究者們在植物纖維發泡材料的實驗室研究和開發方面進行了大量的工作，取得了階段性的成果，但還未達到大規模連續化工業生產的要求。這是因為：(1)雖然使用發泡劑的工藝比不用發泡劑的工藝較為簡單，但如發泡劑選擇不當，該類植物纖維發泡制品在生產過程和使用后的處理過程中對環境有可能造成一些不利的影響；(2)對發泡劑發泡成型機理的研究甚少。

表1 常用緩沖包裝材料性能比較

發明內容

鑒于上述現狀，本發明提供一種溶解漿纖維緩沖包裝材料的成型方法。這種成型技術不需要添加化學發泡劑、不需要高溫高壓，適于不同來源的溶解漿纖維素纖維的低溫溶解-物理致孔制備植物纖維源緩沖包裝材料。

為實現本發明的目的所采用的技術方案是：

一種溶解漿纖維緩沖包裝材料的成型方法，按照下述步驟進行：

(1)溶解漿纖維素纖維的低溫溶解：

將含水率5％的風干溶解漿與7％NaOH/12％尿素水溶液混合，7％NaOH/12％尿素水溶液是水溶液中含有7％NaOH和12％尿素，其中含水率5％的風干溶解漿占總溶液的重量百分比為5％，攪拌分散充分潤脹后形成均勻的漿纖維的懸浮體系，接著在-12℃的低溫環境中冷凍2-4小時，然后取出在室溫下解凍并迅速攪拌獲得溶解漿纖維素纖維溶解體系；

(2)濕坯料的調制及模塑成型：

向步驟(1)中低溫溶解獲得的溶解漿纖維素纖維溶解體系中添加吸水潤脹產生粘性的天然高分子助劑30％及濕強劑0.5％，上述添加量是基于絕干漿重量百分比(絕干漿指不包括水分的漿質量)，制備可模塑成型的有一定粘性的濕坯料，將上述濕坯料倒入塑料模具中風干陳化成型，風干陳化成型后水分含量為原來濕坯料水分的1/3；