专利名称：一种用植物制造的发泡材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及发泡材料，特别是一种以植物果实、植物纤维和无毒助剂为原料，经超声波发泡后成型而制成的产品及生产方法。
塑料发泡材料在制造过程中使用各类碳氟化合物(氟利昂)，会对地球大气臭氧层造成不可逆转的破坏，这类材料制成的产品在使用后因无法自然降解对土地和海洋造成永久性污染，严重影响人类的生存环境。
为了解决这个难题各国科技人员作了大量的研究工作，并在以下方面取得重要成果1、对发泡材料的生产工艺进行改变革把原来使用的氟利昂发泡剂改成隋性气体发泡剂如氩、氮、氦、氙、氢、二氧化碳等，无机发泡剂如硼化钠、草酸脲、碳酸盐等，有机发泡剂如AC、ABN、DIPA等，这些替代产品对大气臭氧层没有破坏作用。
2、研制新型发泡材料A可生物降解塑料主要采用淀粉和塑料聚合后发泡成型，这类产品使用后埋入土地中，微生物能对其产生降解，如专利CN-1074451A、GB-2214919、EP-400531、US-5095054、USP-4542178、USP-3312641等都作了详细描述。
B可光降解塑料主要采用将光敏基团或光敏催化剂引入塑料结构中，使其产品使用后在光线作下产生降解，如专利USP-4121025、CN-1094068A、GEV-2136704、USP-5090941等都提出具体实施方案。这些可降解塑料的出现，对解决环境污染起了一些积极作用，但由于所降解的只是成品组份中的一小部分，大部分塑料仍以颗粒或碎片长期存在于土地中，所以没有从根本上解决污染问题。
本发明的目的是设计一种在生产过程中和使用后处理都不会对环境造成污染的新型发泡材料。
本发明以植物果实、植物纤维和无毒助剂为原料、经超声波发泡成型后制成。
本发明所用的植物果实来源于薯类-马铃薯、白薯、木薯、山药等，稻类-水稻、旱稻等；黍类-玉米、高梁、；豆类-大豆、碗豆、黑豆、云豆等；谷类-大麦、小麦、黑麦、蒸麦等；木本类-粟子、向树子等。
本发明所用的植物纤维来源于稻草、麦杆、玉米杆、高梁杆、短棉绒、棉杆、甘蔗渣、芦苇、龙须草、香矛草、竹浆、米糠、麦麸等。
本发明所用的无毒助剂来源于水着色剂-天然色类；防腐剂-DHA、安息香酸、尼伯金脂等；改性剂-豆油、花生油、菜籽油、甘油、棕榈油等；增塑剂-邻苯甲脂类、磷酸脂类、己二酸脂类等；润滑剂-非离子表面活性剂、硬脂肪酸、长链脂肪酸盐等；阻燃剂-溴代新戊醇类、卤代石腊、氢氧化铝、甲基磷酸二甲脂等；抗老化剂-苯并三唑类、二苯甲硐类、水扬酸脂类等；填充剂-滑石粉、木粉、尿素、硅酸盐等；增泡剂-磷酸盐、碳酸盐、硅酸盐等；稳定剂-链烯醇均聚物，助剂可为水与一种或多种添加剂的混合物。
本发明的实施工艺为植物纤维-切段-旋风分离-亚铵蒸煮-臭氧漂白-干燥-起绒-粉碎-老成，所制成材料为组份A。
植物果实-磨浆-脱水-脱色-甩干，所得原料为组份B。
将助剂与组份B混合均匀，加入组份A经混熔、超声波发泡后成型。
本发明在植物纤维加工中，将传统的矸液蒸煮改为亚铵蒸煮，不仅可以提高纤维的回收率，其废液还可不经任何处理直接用作农田复合肥料，从而可避免传统矸煮黑液不易处理而造成环境污染，另外亚铵来源广泛，价格便宜，可降低生产成本，亚铵的最佳浓度为5-30％。
本发明在发泡工序中用超声发代替现有技术采用的氟利昴、隋性气体、有机发泡等技术，生产中不产生任何污染，可以提高产品质量，降低生产成本，最佳使用频率为10-35KC/S。
本发明所用的成型工艺，可采用现有技术中的挤出成型、注射成型、浇铸成型、模压成型、旋转成型等技术工艺及相关设备。
本发明所用的工艺和设备，可根据选用的原材料不同而作相应调整。
下面结合实施例对本发明作进一步描述将植物纤维原料如稻草，切成2-3寸，放入亚铵溶液[浓度为10％，其中(NH4)2SO3浓度为5％，(NH4)2CO3浓度为5％]，于150℃蒸煮2-3小时，清洗后用臭氧漂白(有效0含量为1-1.5％/升)干燥后作起绒处理，再用粉碎机粉碎(粉碎度控制在3-4)，将粉料取出放在常温下老成12小时，并经常搅拌使之均匀膨松，所制成的材料为组份A。
将植物果实如土豆，磨浆至50目，在饱和碳酸钠溶液中脱色15-20分钟后过滤，将滤渣清洗至无色后甩干，制得物为组份B，取水29Kg放入搅拌器中，恒温至60℃，加入适量色素和防腐剂后搅拌至全部溶解，再用同样方法依次加入链烯醇均聚物0.2kg、组份B20kg、滑石粉0.1kg、丙三醇0.2kg、组份A50kg、碳酸铵0.4kg。将所制得的均匀凝胶状产品输入超声波发生器中进行超声发泡，超声波发生器可以做成槽状，也可加工成管状，使用频率为20KC/S，将超声发泡后的混合料送入成型机中制成所需要的发泡成品。
综上所述，本发明所用的原料来源广泛，可以提高农林资源的综合利用，增加附加值。本发明在生产中不产生污染，所制得的成品在使用后可回收用作养殖业的饲料或种植业的肥料。本发明制造工艺简单，产品价格低廉，性能稳定，使用安全，完全可以替代现有的塑料发泡材料广泛应用于工业、农业、医药、建筑、机械、电子、化工等行业。
权利要求
1.一种用植物制造的发泡材料，其特征在于采用植物果实、植物纤维和无毒助剂为原料，经超声波发泡成型后制成。
2.根据权利1要求的一种用植物制造的发泡材料，其特征在于按重量计算其组分为植物果实 5～50％植物纤维 30～80％无毒助剂 10～30％
3.根据权利1和2要求的一种用植物制造的发泡材料，其特征在于所述的植物果实来源于薯类-马铃薯、白薯、木薯、山药等；稻类-水稻、旱稻等；黍类-玉米、高粱等；豆类-大豆、碗豆、黑豆、云豆等；谷类-大麦、小麦、黑麦、燕麦、小米等； 木本类-栗子，向树子等。
4.根据权利1和2要求的一种用植物制造的发泡材料，其特征在于所述的植物纤维来源于稻草、麦杆、玉米杆、短棉绒、棉杆、甘蔗渣、米糠、芦苇、龙须草、香矛草、竹浆等。
5.根据权利1和2要求的一种用植物制造的发泡材料，其特征在于所述的无毒助剂来源于水；着色剂-天然色素；防腐剂-DHA、安息香等；改性剂-豆油、菜籽油、甘油、棕榈油等；增塑剂-邻苯甲脂类、磷酸脂类、己二酸脂类等；润滑剂-非离子表面活性剂、硬脂肪酸、长链脂肪酸盐等；阻燃剂-溴代新戊醇类、卤代石蜡、氢氧化铝、甲苯磷酸＝甲脂等；抗老化剂-苯并三唑类、二苯甲硐类，水扬酸脂类等；稳定剂-链烯醇均聚物；填充剂-滑石粉、木粉、尿素、硅酸盐等；增泡剂-磷酸盐、碳酸盐、硫酸盐等，助剂为水和一种或多种添加剂的混合物。
6.根据权利1要求的一种用植物制造的发泡材料，其特征在于所述的制造工艺为植物纤维-切段-旋风分离-亚铵蒸煮-臭氧漂白-干燥-起绒-粉碎-老成，所制成材料为组份A，植物果实-磨浆-脱水-脱色-甩干，所制成材料为组份B，将助剂与组分B混合均匀，加入组分A混熔、超声波发泡后成型。
7.根据权利1和6要求的一种用植物制造的发泡材料，其特征在于处理植物纤维时，用亚铵蒸煮法代替传统的矸液蒸煮法。亚铵溶液的浓度为5～30％，时间为15～90分钟。
8.根据权利1和6要求的一种用植物制造的发泡材料，其特征在于采用超声波发泡代替现有技术的氟利昂、隋性气体、有机发泡剂等技术，最佳使用频率为10～35kc/s。
9.根据权利1和6要求的一种用植物制造的发泡材料，其特征在于所用的成型工艺为挤出成型，注射成型、浇铸成型、模压成型、旋转成型等现有技术与相关设备，可根据选用的原料不同而作相应的组合调整。
全文摘要
一种用植物果实(如土豆、白薯、玉米等)、植物纤维(如麦秆、稻秆、芦苇等)和无毒助剂为原料，经超声波发泡成型制造的发泡材料，生产中无污染，使用后可回收直接用作饲料或肥料。该材料价格低廉，性能稳定，使用安全，完全可以替代现有的塑料发泡材料，广泛用于工业、农业、医药、建筑、机械、电子、化工等行业。
文档编号C08J9/00GK1147978SQ9511702
公开日1997年4月23日 申请日期1995年10月18日 优先权日1995年10月18日
发明者吉步华 申请人:吉步华