采用农废弃物制备缓冲包装材料的方法
【专利摘要】本发明提供一种采用农废弃物制备缓冲包装材料的方法，包括以下步骤：步骤一，将农废弃物粉碎，浸泡后水洗，放入高压釜中，升温至110～140℃，在2～3个大气压下进行蒸煮和杀菌，60～120min，蒸煮结束后冷却，加入石灰水将pH调节至6～8；步骤二，向60～97质量份的农废弃物中加入3～40质量份含有真菌的培养液，搅拌均匀；步骤三，将步骤二得到的混合物充入缓冲包装材料成型模具中，放置在避光室内，控制温度为23～28℃，使真菌的菌丝静置生长5～7天；步骤四，将避光室内的温度升高至45℃，并采用紫外光对含有混合物的模具进行杀菌，杀菌时间为30～60min，即得到缓冲包装材料；步骤五，将缓冲包装材料脱模。
【专利说明】采用农废弃物制备缓冲包装材料的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及包装材料的制备领域，特别涉及一种采用农废弃物制备生物自组缓冲包装材料的方法。
【背景技术】
[0002]可发性聚苯乙烯(EPS)泡沫塑料制品由于具有优越的包装性能和低廉价格而成为包装材料和防震内衬的首选产品。但是EPS泡沫塑料缓冲包装材料在自然条件下不能分解，对环境造成严重的污染。目前，欧洲、美国、日本、韩国、澳洲等地区和国家均立法禁止EPS包装的工业产品进口，或者提高几倍的环保税来限制和淘汰泡沫塑料包装材料作为包装的产品进口，形成所谓的“绿色贸易壁垒”。据有关部门统计，由于没有绿色包装“护照”，全国每年有74亿美元的商品出口受阻，给我国带来巨大的经济损失。
[0003]目前EPS的主要替代产品是纸浆模塑防震内衬包装制品，其抗震耐冲击性能大大低于EPS材料。纸浆模塑防震内衬包装制品的抗震耐冲击性能主要是通过几何结构来保证，由于受到模具结构及加工条件的影响，该制品的发展受到很大的制约，只能制作小型包装衬垫，而大型家电产品的包装衬垫及填充仍然采用EPS发泡塑料来制作，这一技术难题至今未能得到有效解决。
[0004]从提升产品绿色环保包装形象、降低废弃物回收再生利用、节约能源、避免“绿色”贸易壁垒等角度考虑，研究、开发、生产、推广及应用“绿色包装”材料和制品，已是当务之急，并具有深远的意义。我国是一个农业大国，秸杆资源丰富，而在我国农村有大量的农业废弃物如稻壳、麦壳、棉壳、麦秸杆、甘蔗渣、玉米芯、木屑等，目前尚未得到充分的开发与利用。农民一般把它们作为废物烧掉，不仅造成资源浪费同时严重污染环境。
【发明内容】
[0005]本发明是针对上述问题进行的，目的在于提供一种充分利用农业废弃物来制备缓冲包装材料的方法，制备出可降解的包装材料来替代EPS泡沫塑料和纸浆模塑防震内衬。
[0006]本发明为实现上述目的，采用了以下的技术方案:
[0007]本发明提供一种采用农废弃物制备缓冲包装材料的方法，其特征在于，包括以下步骤:步骤一，将农废弃物粉碎，浸泡后水洗，然后将农废弃物放入高压釜中，升温至110?140°C，在2?3个大气压下进行蒸煮和杀菌，蒸煮时间为60?120min，蒸煮结束后冷却，加入石灰水将蒸煮后的农废弃物的PH调节至6?8 ;步骤二，向60?97质量份步骤一获得的农废弃物中加入3?40质量份含有真菌的培养液，在搅拌机中搅拌均匀；步骤三，将步骤二得到的混合物充入缓冲包装材料成型模具中，将缓冲包装材料成型模具放置在避光室内，控制该避光室内的温度为23?28°C，使真菌的菌丝静置生长5?7天；步骤四，将避光室内的温度升高至45°C，并采用紫外光对含有混合物的模具进行杀菌，杀菌时间为30?60min，使真菌死亡，即得到缓冲包装材料；步骤五，将缓冲包装材料脱模，其中，农废弃物是稻壳、麦壳、麸皮、棉壳、麦稻杆、甘鹿洛、玉米芯以及木屑中的任意一种或几种的组合物，真菌为食用菌。
[0008]发明的作用与效果
[0009]根据本发明所提供的采用农废弃物制备缓冲包装材料的方法，因为采用来源广泛的农废弃物，如稻壳、麦壳、麦秸杆等资源作为主要原料，添加安全无毒的食用菌作为辅料，通过食用菌菌丝的自然生长制备出生物自组装缓冲包装材料，因此该缓冲包装材料可完全降解，消除白色污染，保护环境。
[0010]同时，该方法采用农废弃物作为制备缓冲包装材料的主要原材料，不仅降低成本，而且将农废弃物进行了开发与利用，能够减少资源浪费，避免焚烧农废弃物污染环境。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是实施例中缓冲垫脚块成型模具的结构示意图；
[0012]图2是实施例中缓冲垫脚块成型模具的主视图；
[0013]图3是实施例中杏鲍菇菌丝生长I天后的农废弃物表面形貌图；
[0014]图4是实施例中杏鲍菇菌丝生长2天后的农废弃物表面形貌图；
[0015]图5是实施例中杏鲍菇菌丝生长3天后的农废弃物表面形貌图；
[0016]图6是实施例中杏鲍菇菌丝生长5天后的农废弃物表面形貌图；
[0017]图7是实施例中杏鲍菇菌丝生长6天后最终形成的缓冲包装材料的表面形貌图；以及
[0018]图8是实施例中制备的缓冲垫脚块的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]以下结合附图，对本发明所提供的采用农废弃物制备缓冲包装材料的方法作详细阐述。
[0020]<实施例>
[0021]本实施例中，采用农废弃物制备缓冲包装材料的方法包括以下步骤:
[0022]步骤一，将2kg棉壳、麸皮、稻壳和玉米芯的组合物粉碎，筛除大块杂物，然后浸泡水洗，将水洗后的组合物捞出，放入高压釜中，升温至128°C，在2个大气压下进行蒸煮和杀菌，蒸煮时间为lOOmin，蒸煮结束后将组合物冷却，然后加入石灰水调节pH至7 ；
[0023]步骤二，将步骤一所得到的pH值为7的组合物放入搅拌机中，加入10g含有杏鲍菇菌丝的培养液，使用搅拌机搅拌均匀，得到农废弃物组合物与杏鲍菇培养液的混合填料；
[0024]图1是实施例中缓冲垫脚块成型模具的结构示意图；
[0025]图2是实施例中缓冲垫脚块成型模具的主视图。
[0026]步骤三，将步骤二搅拌好的混合填料充入缓冲包装材料的成型模具中，在本实施例中制备的是缓冲垫脚块，缓冲垫脚块成型模具的结构如图1所示，模具的尺寸如图2所示。然后将充入混合填料的缓冲垫脚块成型模具放置在恒温24°C的避光室内，使杏鲍菇菌丝静置生长6天，
[0027]图3是实施例中杏鲍菇菌丝生长I天后的农废弃物表面形貌图；
[0028]图4是实施例中杏鲍菇菌丝生长2天后的农废弃物表面形貌图；
[0029]图5是实施例中杏鲍菇菌丝生长3天后的农废弃物表面形貌图；
[0030]图6是实施例中杏鲍菇菌丝生长5天后的农废弃物表面形貌图；
[0031]图7是实施例中杏鲍菇菌丝生长6天后最终形成的缓冲包装材料的表面形貌图。
[0032]如图3?6所示，随着时间的延长，杏鲍菇菌丝的数量不断增加，杏鲍菇菌丝缠绕在农废弃物颗粒周围，起到结合的作用。如图7所示，静置生长6天后，通过农废弃物颗粒与杏鲍菇菌丝之间的结合作用形成了成型的缓冲包装材料。
[0033]步骤四，菌丝生长6天后，将避光室内的温度升高至45°C，同时采用紫外光对缓冲垫脚块成型模具进行杀菌，杀菌时间为30min，使模具内的杏鲍菇菌丝停止生长并死亡；
[0034]步骤五，将成型的缓冲垫脚块脱模，得到成品。
[0035]图8是实施例中制备的缓冲垫脚块的结构示意图。
[0036]如图8所示，本实施例制备的缓冲垫脚块具有足够的强度和韧性，可以用作桌柜等家具的垫脚起到良好的缓冲作用。
[0037]实施例的作用与效果
[0038]根据本实施例所提供的采用农废弃物制备缓冲包装材料的方法因为采用来源广泛的农废弃物，即棉壳、麸皮、稻壳和玉米芯的组合物作为主要原料，添加安全无毒的杏鲍菇作为辅料，通过杏鲍菇菌丝的静置生长制备出生物自组装的缓冲垫脚块，因此该方法制备出的缓冲包装材料可完全降解，消除白色污染，保护环境。
[0039]同时，该方法采用农废弃物作为制备缓冲包装材料的主要原材料，不仅降低成本，而且将农废弃物进行了开发与利用，能够减少资源浪费，避免焚烧农废弃物污染环境。
[0040]当然，以上实施例记载的内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。
[0041]另外，在本实施例中，采用含有杏鲍菇菌丝的培养液作为辅料来制备缓冲包装材料，还可以采用其他食用菌菌丝的培养液作辅料，也能制备出可以完全降解的缓冲包装材料。
[0042]另外，在本实施例中使用了2kg农废弃物组合物和10g含有杏鲍菇的培养液来制备缓冲包装材料，即农废弃物与含杏鲍菇的培养液的质量比为60:3，制备缓冲包装材料所使用的农废弃物与含真菌的培养液的质量比还可以是(60?97): (3?40)范围内的任意值。
[0043]另外，本实施例制备的是用作家具垫脚的缓冲垫脚块，还可以根据需要制备的缓冲包装材料的形状，选择不同的模具，制备出各种形状的缓冲包装材料。
【权利要求】
1.一种采用农废弃物制备缓冲包装材料的方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一，将农废弃物粉碎，浸泡后水洗，然后将所述农废弃物放入高压釜中，升温至110?1401，在2?3个大气压下进行蒸煮和杀菌，蒸煮时间为60?120-11,蒸煮结束后冷却，加入石灰水将所述蒸煮后的所述农废弃物的邱调节至6?8 ； 步骤二，向60?97质量份所述步骤一获得的所述农废弃物中加入3?40质量份含有真菌的培养液，在搅拌机中搅拌均匀； 步骤三，将所述步骤二得到的混合物充入缓冲包装材料成型模具中，将所述缓冲包装材料成型模具放置在避光室内，控制该避光室内的温度为23?281，使所述真菌的菌丝静置生长5?7天； 步骤四，将所述避光室内的温度升高至451，并采用紫外光对含有所述混合物的所述缓冲包装材料成型模具进行杀菌，杀菌时间为30?6001！！，使所述真菌死亡，即得到缓冲包装材料； 步骤五，将所述缓冲包装材料脱模， 其中，所述农废弃物是稻壳、麦壳、棉壳、麦秸杆、甘蔗渣、玉米芯以及木屑中的任意一种或几种的组合物， 所述真囷为食用囷。
【文档编号】B65D59/00GK104401585SQ201410697117
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月27日 优先权日:2014年11月27日
【发明者】董继锋, 叶兴凯, 陶红, 尹晓航, 邱飞龙, 马骏涛, 庞涛, 戴博琳, 宋迪, 袁艳梅, 梁潇, 朱元中 申请人:上海理工大学