一种基于松香粘合的废纸纤维环保发泡材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于包装材料技术领域，具体设及一种基于松香粘合的废纸纤维环保发泡 材料，本发明还设及该发泡材料的制备方法。
【背景技术】
[0002] 环境保护是世界范围内一个亟待解决的重要问题，其中包装废弃物造成的环境污 染占据很大比例，该主要是由数量巨大的泡沫塑料缓冲包装材料造成的。现有的包装缓冲 材料主要是高分子发泡材料和纸浆模塑制品。
[0003] 高分子发泡材料应用最广泛的是软质发泡材料和结构泡沫材料。软质发泡材料包 括发泡橡胶和发泡塑料，由塑料（PE、EVA等）和橡胶（CR、SBR等）加入催化剂、发泡剂等通 过物理发泡或者交联发泡工艺制备而成的。软质发泡材料具有缓冲、吸音、吸震、保温、过滤 等特性。能够广泛用于电子产品、家电、汽车、体育休闲等领域，是一种新型高分子材料。结 构泡沫材料主要有PVC、阳T、PMI、SAN、阳I、PI、PUR等种类。目前PVC、PET两种材质的结构 泡沫材料应用最为广泛。结构泡沫材料主要作为夹层结构的巧材使用，用于替代Balsa木 和蜂窝板。
[0004] 纸浆模塑是一种立体造纸技术，主要W废纸为原料，添加粘结剂、发泡剂、活化剂、 成核剂等通过打浆一配料一模压成型一烘干一定型的制造工艺在模塑机上由特殊的模具 塑造出一定形状的纸制品。有些研究人员通过添加淀粉溶液、聚己締醇、废胶粉W改善其性 能。纸浆模塑制品具备优良的环保性能，但质地偏硬，且主要通过结构变形来实现，受材料 初性制约，变形率低，缓冲防护能力有限。另外，现有对植物纤维发泡技术的研究大多是W 植物纤维作为添加物而非基料，对植物纤维的使用率不高，改善幅度有限。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种基于松香粘合的废纸纤维环保发泡材料，W纸浆作为发 泡材料的基料，松香作为粘合剂能够明显提高废旧植物纤维的回收再利用、环保节能。
[0006] 本发明的另一个目的是提供一种基于松香粘合的废纸纤维环保发泡材料的制备 方法。
[0007] 本发明所采用的技术方案是，一种基于松香粘合的废纸纤维环保发泡材料，按质 量百分比由W下组分组成；纸浆70 %?92 %，松香3 %?12 %，发泡剂3 %?15 %，助剂 2%?3%，W上组分质量百分比之和为100%。
[000引本发明的特点还在于，
[0009] 发泡剂为碳酸氨钢与硫酸侣钟的混合物，其中碳酸氨钢与硫酸侣钟的质量比为5 : 1〇
[0010] 助剂为巧樣酸和丙S醇的混合物，其中巧樣酸与丙S醇的质量比为2 ;5。
[0011] 本发明所采用的另一个技术方案是，一种基于松香粘合的废纸纤维环保发泡材料 的制备方法，具体按照W下步骤实施：
[001引步骤1，按质量百分比分别称取纸浆70 %?92 %，松香3 %?12 %，发泡剂3 %? 15%，助剂2%?3%，W上组分质量百分比之和为100% ;
[0013] 步骤2,将纸浆、松香、发泡剂和助剂混合均匀，然后放在空气中自行发泡比；
[0014] 步骤3,将步骤2发泡后的混合物放入微波炉中加热，然后在160°C的烘箱中加热 30?50min后温度调至130?150°C干燥，即得到基于松香粘合的废纸纤维环保发泡材料。
[0015] 本发明的特点还在于，
[0016] 步骤1中发泡剂为碳酸氨钢与硫酸侣钟的混合物，其中碳酸氨钢与硫酸侣钟的质 量比为5 ;1。
[0017] 步骤1中助剂为巧樣酸和丙S醇的混合物，其中巧樣酸与丙S醇的质量比为2 ;5。
[0018] 步骤3中微波炉中加热的时间为3?5min。
[0019] 本发明的有益效果是，本发明基于松香粘合的废纸纤维环保发泡材料，W松香作 为粘合剂，能更好的提高发泡材料的硬度；而且废纸纤维发泡材料符合环保要求，还对废弃 物（废纸）进行了回收再利用，迎合了人们的环保理念，并且材料综合性能优异、技术含量 高，市场竞争力强，市场风险低；且其制备方法简单，方便操作。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0021] 本发明基于松香粘合的废纸纤维环保发泡材料，按质量百分比由W下组分组成： 纸浆70%?92%，松香3%?12%，发泡剂3%?15%，助剂2%?3%，W上组分质量百分 比之和为100%。
[0022] 发泡剂为碳酸氨钢与硫酸侣钟的混合物，其中碳酸氨钢与硫酸侣钟的质量比为5 : 1〇
[0023] 助剂为巧樣酸和丙S醇的混合物，其中巧樣酸与丙S醇的质量比为2 ;5。
[0024] 上述基于松香粘合的废纸纤维环保发泡材料的制备方法，具体按照W下步骤实 施：
[0025] 步骤1，按质量百分比分别称取纸浆70 %?92 %，松香3 %?12 %，发泡剂3 %? 15%，助剂2%?3%，W上组分质量百分比之和为100% ;发泡剂为碳酸氨钢与硫酸侣钟的 混合物，其中碳酸氨钢与硫酸侣钟的质量比为5 ;1 ;助剂为巧樣酸和丙S醇的混合物，其中 巧樣酸与丙=醇的质量比为2 ;5
[0026] 步骤2,将纸浆、松香、发泡剂和助剂混合均匀，然后放在空气中自行发泡比；
[0027] 步骤3,将步骤2发泡后的混合物放入微波炉中加热3?5min，然后在160°C的烘 箱中加热30?50min后温度调至130?150°C干燥，即得到基于松香粘合的废纸纤维环保 发泡材料。
[002引对本发明基于松香粘合的废纸纤维环保发泡材料的缓冲性能进行测试，主要进行 静态压缩试验。
[0029] 包装材料的静态试验，通常是在万能试验机上进行测定缓冲材料的力一变形特 性，由此可W求得缓冲材料的应力一应变曲线图，从而可W得出材料的缓冲系数似。静态 试验进行时，上压板的速度通常为12±3mm/min，接近于静态力，随着压力的不断增加，缓冲 材料的厚度不断减少，变形量不断增加，测量的结果可W得到材料的力一形变曲线。由于同 一种材料在不同受力面积或不同厚度时的力一形变曲线不同，在进行缓冲设计时应用该曲 线很不方便，因此要把上述试验结果进一步处理。处理后的力一形变曲线就转化为应力一 应变曲线。试验得到的应力一形变数据，再经过公式的变形后得到试样的缓冲系数C和变 形能e。
[0030] W下是采用本发明基于松香粘合的废纸纤维环保发泡材料的实施案例的实验结 果，具体的c-e数据如表1所示：
[0031] 表1实验结果C-e数据
[0032]
【主权项】
1. 一种基于松香粘合的废纸纤维环保发泡材料，其特征在于，按质量百分比由w下组 分组成：纸浆70%?92%，松香3%?12%，发泡剂3%?15%，助剂2%?3%，W上组分 质量百分比之和为100%。
2. 根据权利要求1所述的基于松香粘合的废纸纤维环保发泡材料，其特征在于，所述 发泡剂为碳酸氨钢与硫酸侣钟的混合物，其中碳酸氨钢与硫酸侣钟的质量比为5 ;1。
3. 根据权利要求1或2所述的基于松香粘合的废纸纤维环保发泡材料，其特征在于，所 述助剂为巧樣酸和丙=醇的混合物，其中巧樣酸与丙=醇的质量比为2 ;5。
4. 一种基于松香粘合的废纸纤维环保发泡材料的制备方法，其特征在于，具体按照W 下步骤实施： 步骤1，按质量百分比分别称取纸浆70 %?92 %，松香3 %?12 %，发泡剂3 %?15 %， 助剂2%?3%，W上组分质量百分比之和为100% ; 步骤2,将纸浆、松香、发泡剂和助剂混合均匀，然后放在空气中自行发泡比； 步骤3,将步骤2发泡后的混合物放入微波炉中加热，然后在16(TC的烘箱中加热30? 50min后温度调至130?150°C干燥，即得到基于松香粘合的废纸纤维环保发泡材料。
5. 根据权利要求4所述的基于松香粘合的废纸纤维环保发泡材料的制备方法，其特征 在于，步骤1中发泡剂为碳酸氨钢与硫酸侣钟的混合物，其中碳酸氨钢与硫酸侣钟的质量 比为5 ;1。
6. 根据权利要求4或5所述的基于松香粘合的废纸纤维环保发泡材料的制备方法，其 特征在于，步骤1中助剂为巧樣酸和丙=醇的混合物，其中巧樣酸与丙=醇的质量比为2 : 5。
7. 根据权利要求4所述的基于松香粘合的废纸纤维环保发泡材料的制备方法，其特征 在于，步骤3中微波炉中加热的时间为3?5min。
【专利摘要】本发明公开了一种基于松香粘合的废纸纤维环保发泡材料，按质量百分比由以下组分组成：纸浆70％～92％，松香3％～12％，发泡剂3％～15％，助剂2％～3％，以上组分质量百分比之和为100％。本发明还公开了其制备方法：将纸浆、松香、发泡剂和助剂混合均匀，放在空气中自行发泡后放入微波炉中加热，然后在烘箱中加热后干燥，即得。本发明基于松香粘合的废纸纤维环保发泡材料，以松香作为粘合剂，能更好的提高发泡材料的硬度；而且废纸纤维发泡材料符合环保要求，还对废弃物(废纸)进行了回收再利用，迎合了人们的环保理念，并且材料综合性能优异、技术含量高，市场竞争力强，市场风险低；且其制备方法简单，方便操作。
【IPC分类】D21H11-14, D21H17-62, D21H21-06
【公开号】CN104532658
【申请号】CN201410724402
【发明人】王宏涛, 喻欣, 裴璐, 骆光林, 张伟
【申请人】西安理工大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月3日