一种茶叶渣复合秸秆髓料制备缓冲包装材料的方法与流程

文档序号:13754165阅读:223来源:国知局

本发明涉及一种茶叶渣复合秸秆髓料制备缓冲包装材料的方法,属于缓冲包装材料制备技术领域。



背景技术:

进入21世纪以来,随着我国经济的快速发展和人民消费水平的提高,包装已成为人们生活和世界贸易活动中必不可少的重要组成部分,凡是商品,件件均有包装。尤其是塑料材料,因其质轻、机械性能好,具备良好的加工性能和装饰性能,广泛应用于食品、医药、日杂用品等的包装。而包装多为一次性使用,大量的塑料包装在用后即成为废弃物,由于塑料包装材料自然降解时间长,导致其长期存在于自然环境中,形成了“白色污染”的主要来源。常用的EPS缓冲包装材料缓冲包装存在着环境污染和资源浪费,而瓦榜纸板类、纸衆模塑类、蜂窝纸板类包装材料的缓冲性能又达不到理想要求或生产过程已存在污染大、能耗高等问题。作为其替代产品的植物纤维类缓冲包装材料的发展还不是很迅速,其材料制备过程中成型机理的研究较少,致使生物质缓冲包装材料的性能得不到稳定控制,难以实现产业化。因此在资源匮乏、环境污染以及进出口贸易壁垒限制日益严重的情况下,开展生物质缓冲包装材料的研宄并实现产业化刻不容缓。

由于木质剩余物纤维发泡缓冲包装材料本身具备很好的生物可降解性与环境协调性,在生产过程中对大气和环境也不会产生污染,使用后还可以回收做饲料或堆肥,即使被废弃也能够完全降解,有效缓解因泡沫塑料泛滥而造成的白色污染。但是现有通过将木质材料制备缓冲包装材料时,不能有效保障其抗震效果,达不到力学性能的要求,同时现有生物质缓冲包装材料主要通过淀粉等材料进行粘合,缓冲材料抗氧化性能较差和防腐性较低,所以制备一种复合高强抗震型缓冲包装材料很有必要。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题:针对现有生物质缓冲包装材料主要通过淀粉等材料进行粘合,缓冲材料抗氧化性能较差和防腐性较低的问题,提供了一种通过将废弃茶叶渣利用,与蔗髓复合制备缓冲包装材料,通过茶叶渣内部含有大量的茶多酚,使材料使用过程中抗氧化性能大大增强,有效解决了现有生物质缓冲包装材料主要通过淀粉等材料进行粘合,缓冲材料抗氧化性能较差和防腐性较低的问题。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:

(1)收集废弃茶叶渣,将其洗净并自然晾干,随后按质量比1:5,将晾干茶叶渣与去离子水搅拌混合,在35~37℃下密封发酵处理5~7天,过滤并收集滤渣,用去离子水冲洗3~5次后,将其置于45~50℃下干燥6~8h,制备得发酵茶叶渣;

(2)将上述发酵茶叶渣置于球磨罐中,在250~300r/min下球磨1~2h,并过75~80目筛,收集球磨发酵茶叶渣粉末,按质量比1:10,将发酵茶叶渣粉末与质量分数10%氢氧化钠搅拌混合,静置20~24h后,过滤并收集滤渣,用去离子水洗涤滤渣至洗涤液pH至7.0,在65~70℃下干燥6~8h,制备得改性茶叶渣粉末;

(3)选取玉米秸秆中的髓料,将其自然风干后再在65~70℃下干燥6~8h,收集干燥髓料,在250~300r/min球磨1~2h,过75~80目筛并收集髓料粉末,随后按质量比1:5,将髓料粉末与上述制备的改性茶叶渣粉末搅拌混合,再在300~350r/min下球磨1~2h,过80~90目筛并收集球磨粉末,制备得混合缓冲材料粉末;

(4)按重量份数计,分别称量45~50份上述制备的混合缓冲材料粉末、10~15份淀粉、2~3份硼砂、1~2份滑石粉、2~3份75~80目氧化锌粉末、5~10份偶氮二甲酰胺和25~30份去离子水置于烧杯中,在55~60℃下水浴加热并搅拌混合,控制搅拌速度为1000~1200r/min,搅拌混合10~15min;

(5)待搅拌混合完成后,收集发泡浆料并置于不锈钢模具中,在100~105℃热压机下预热10~15min,控制热压压力为3~5MPa,待预热完成后,按2℃/min升温至160~170℃,保温热压10~15min后,自然冷却至100~105℃,随后脱模并静置冷却至室温,即可制备得一种茶叶渣复合秸秆髓料缓冲包装材料。

本发明制备的茶叶渣复合秸秆髓料缓冲包装材料三次压缩回弹率可达95~97%,同时材料密度仅为0.22g/cm3,冲击吸收功可达1.95J,同时使用时长较同类材料提高15~20%。

本发明与其他方法相比,有益技术效果是:

(1)本发明制备茶叶渣复合秸秆髓料缓冲包装材料力学性能优异,同时使用时长较同类材料提高15~20%;

(2)本发明通过将茶叶渣回收利用,节约资源,绿色安全无污染。

具体实施方式

首先收集废弃茶叶渣,将其洗净并自然晾干,随后按质量比1:5,将晾干茶叶渣与去离子水搅拌混合,在35~37℃下密封发酵处理5~7天,过滤并收集滤渣,用去离子水冲洗3~5次后,将其置于45~50℃下干燥6~8h,制备得发酵茶叶渣;将上述发酵茶叶渣置于球磨罐中,在250~300r/min下球磨1~2h,并过75~80目筛,收集球磨发酵茶叶渣粉末,按质量比1:10,将发酵茶叶渣粉末与质量分数10%氢氧化钠搅拌混合,静置20~24h后,过滤并收集滤渣,用去离子水洗涤滤渣至洗涤液pH至7.0,在65~70℃下干燥6~8h,制备得改性茶叶渣粉末;选取玉米秸秆中的髓料,将其自然风干后再在65~70℃下干燥6~8h,收集干燥髓料,在250~300r/min球磨1~2h,过75~80目筛并收集髓料粉末,随后按质量比1:5,将髓料粉末与上述制备的改性茶叶渣粉末搅拌混合,再在300~350r/min下球磨1~2h,过80~90目筛并收集球磨粉末,制备得混合缓冲材料粉末;按重量份数计,分别称量45~50份上述制备的混合缓冲材料粉末、10~15份淀粉、2~3份硼砂、1~2份滑石粉、2~3份75~80目氧化锌粉末、5~10份偶氮二甲酰胺和25~30份去离子水置于烧杯中,在55~60℃下水浴加热并搅拌混合,控制搅拌速度为1000~1200r/min,搅拌混合10~15min;待搅拌混合完成后,收集发泡浆料并置于不锈钢模具中,在100~105℃热压机下预热10~15min,控制热压压力为3~5MPa,待预热完成后,按2℃/min升温至160~170℃,保温热压10~15min后,自然冷却至100~105℃,随后脱模并静置冷却至室温,即可制备得一种茶叶渣复合秸秆髓料缓冲包装材料。

实例1

首先收集废弃茶叶渣,将其洗净并自然晾干,随后按质量比1:5,将晾干茶叶渣与去离子水搅拌混合,在35℃下密封发酵处理5天,过滤并收集滤渣,用去离子水冲洗3次后,将其置于45℃下干燥6h,制备得发酵茶叶渣;将上述发酵茶叶渣置于球磨罐中,在250r/min下球磨1h,并过75目筛,收集球磨发酵茶叶渣粉末,按质量比1:10,将发酵茶叶渣粉末与质量分数10%氢氧化钠搅拌混合,静置20h后,过滤并收集滤渣,用去离子水洗涤滤渣至洗涤液pH至7.0,在65℃下干燥6h,制备得改性茶叶渣粉末;选取玉米秸秆中的髓料,将其自然风干后再在65℃下干燥6h,收集干燥髓料,在250r/min球磨1h,过75目筛并收集髓料粉末,随后按质量比1:5,将髓料粉末与上述制备的改性茶叶渣粉末搅拌混合,再在300r/min下球磨1h,过80目筛并收集球磨粉末,制备得混合缓冲材料粉末;按重量份数计,分别称量45份上述制备的混合缓冲材料粉末、10份淀粉、2份硼砂、1份滑石粉、2份75目氧化锌粉末、5份偶氮二甲酰胺和25份去离子水置于烧杯中,在55℃下水浴加热并搅拌混合,控制搅拌速度为1000r/min,搅拌混合10min;待搅拌混合完成后,收集发泡浆料并置于不锈钢模具中,在100℃热压机下预热10min,控制热压压力为3MPa,待预热完成后,按2℃/min升温至160℃,保温热压10min后,自然冷却至100℃,随后脱模并静置冷却至室温,即可制备得一种茶叶渣复合秸秆髓料缓冲包装材料。

实例2

首先收集废弃茶叶渣,将其洗净并自然晾干,随后按质量比1:5,将晾干茶叶渣与去离子水搅拌混合,在36℃下密封发酵处理6天,过滤并收集滤渣,用去离子水冲洗4次后,将其置于47℃下干燥7h,制备得发酵茶叶渣;将上述发酵茶叶渣置于球磨罐中,在275r/min下球磨2h,并过78目筛,收集球磨发酵茶叶渣粉末,按质量比1:10,将发酵茶叶渣粉末与质量分数10%氢氧化钠搅拌混合,静置22h后,过滤并收集滤渣,用去离子水洗涤滤渣至洗涤液pH至7.0,在67℃下干燥7h,制备得改性茶叶渣粉末;选取玉米秸秆中的髓料,将其自然风干后再在67℃下干燥7h,收集干燥髓料,在275r/min球磨2h,过78目筛并收集髓料粉末,随后按质量比1:5,将髓料粉末与上述制备的改性茶叶渣粉末搅拌混合,再在325r/min下球磨2h,过85目筛并收集球磨粉末,制备得混合缓冲材料粉末;按重量份数计,分别称量47份上述制备的混合缓冲材料粉末、12份淀粉、3份硼砂、2份滑石粉、2份77目氧化锌粉末、8份偶氮二甲酰胺和28份去离子水置于烧杯中,在57℃下水浴加热并搅拌混合,控制搅拌速度为1150r/min,搅拌混合12min;待搅拌混合完成后,收集发泡浆料并置于不锈钢模具中,在102℃热压机下预热12min,控制热压压力为4MPa,待预热完成后,按2℃/min升温至165℃,保温热压12min后,自然冷却至102℃,随后脱模并静置冷却至室温,即可制备得一种茶叶渣复合秸秆髓料缓冲包装材料。

实例3

首先收集废弃茶叶渣,将其洗净并自然晾干,随后按质量比1:5,将晾干茶叶渣与去离子水搅拌混合,在37℃下密封发酵处理7天,过滤并收集滤渣,用去离子水冲洗5次后,将其置于50℃下干燥8h,制备得发酵茶叶渣;将上述发酵茶叶渣置于球磨罐中,在300r/min下球磨2h,并过80目筛,收集球磨发酵茶叶渣粉末,按质量比1:10,将发酵茶叶渣粉末与质量分数10%氢氧化钠搅拌混合,静置24h后,过滤并收集滤渣,用去离子水洗涤滤渣至洗涤液pH至7.0,在70℃下干燥8h,制备得改性茶叶渣粉末;选取玉米秸秆中的髓料,将其自然风干后再在70℃下干燥8h,收集干燥髓料,在300r/min球磨2h,过80目筛并收集髓料粉末,随后按质量比1:5,将髓料粉末与上述制备的改性茶叶渣粉末搅拌混合,再在350r/min下球磨2h,过90目筛并收集球磨粉末,制备得混合缓冲材料粉末;按重量份数计,分别称量50份上述制备的混合缓冲材料粉末、15份淀粉、3份硼砂、2份滑石粉、3份80目氧化锌粉末、10份偶氮二甲酰胺和30份去离子水置于烧杯中,在60℃下水浴加热并搅拌混合,控制搅拌速度为1200r/min,搅拌混合15min;待搅拌混合完成后,收集发泡浆料并置于不锈钢模具中,在105℃热压机下预热15min,控制热压压力为5MPa,待预热完成后,按2℃/min升温至170℃,保温热压15min后,自然冷却至105℃,随后脱模并静置冷却至室温,即可制备得一种茶叶渣复合秸秆髓料缓冲包装材料。

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