本发明属于包装材料技术领域,尤其涉及一种节能环保包装材料。
背景技术:
目前,人们在日常生活中所使用的包装物大多是塑料包装袋,尤其是在肉菜市场中,即使有一部分环保意识较好的人用环保袋或小拉车购物,但在购买肉、鱼、咸菜或沾有泥土的物品等时一般也会使用塑料包装袋。据统计,全球一年使用2.6亿吨塑料,其中1.7亿吨为一次性使用;而中国每天的塑料包装袋的用量为30亿个,平均每人每天2.2个,其一半以上都是用在肉菜市场。众所周知,塑料袋的滥用给人类带来极大的危害:首先,一般的塑料袋是不能降解或非常难以降解,其处理方式大都为填埋、焚烧、再加工,填埋的方式会增加土地压力,进而污染土地和水源;而焚烧和再加工会产生对人体有害的气体,严重污染环境;其次,生产塑料包装袋会消耗大量的石油能源;再次,目前肉菜市场所采用的塑料袋大部分是由非食用的废塑料、医疗废弃塑料再生的,其含有聚氯乙烯、添加剂等多种有害成分,在用以包装食物,特别是油性食物(如肉、鱼等),会对人体产生极大的危害。
散落田间的秸秆利用价值极大,但由于缺乏多途径高附加值利用开发技术,且运输困难,大部分被就地焚烧,造成巨大的资源浪费和严重的环境大气污染,影响公路、民航等交通安全,同时也不利于人体的身心健康。
技术实现要素:
针对上述现有技术中存在的问题,本发明旨在提供一种成本低廉、制备工艺简单且能够减少环境污染的节能环保包装材料。
为解决上述问题,本发明是通过以下技术方案来实现的:
一种节能环保包装材料,由下述原料制成:玉米秸秆,小麦秸秆,大豆秸秆,大豆分离蛋白,tg酶,甘油,葡萄糖,碳纤维,聚乙烯酯,亚乙基二硬脂酰胺,磷酸酯阻燃剂,蒙脱土。
所述原料重量百分比如下:玉米秸秆30~34%,小麦秸秆25~30%,大豆秸秆25~30%,大豆分离蛋白6~7%,tg酶0.8~1.1%,甘油0.6~0.7%,葡萄糖1.3~1.5%,碳纤维1.3~1.5%,聚乙烯酯1.3~1.5%,亚乙基二硬脂酰胺0.3~0.4%,磷酸酯阻燃剂0.3~0.4%,蒙脱土1.3~1.5%。
所述节能环保包装材料的制备过程如下:
a、将采集到的新鲜玉米秸秆、小麦秸秆和大豆秸秆分别剁成长度为十厘米左右的条状,置于户外暴晒二十天。
b、分别将暴晒后的玉米秸秆、小麦秸秆和大豆秸秆放入鼓风干燥箱,在温度为120℃的条件下干燥三小时。
c、将干燥后的玉米秸秆、小麦秸秆和大豆秸秆分别进行粉碎。
d、将步骤c中制得的玉米秸秆、小麦秸秆和大豆秸秆粉末过250目筛进行筛选。
e、将步骤d制得的玉米秸秆、小麦秸秆和大豆秸秆进行混合,搅拌均匀,再将混合粉末放入干燥箱中干燥至含水率为3%左右。
f、将步骤e制得的玉米秸秆、小麦秸秆和大豆秸秆混合粉末加入一半重量的水,在搅拌机内搅拌均匀。
g、向步骤f所述搅拌机内依次加入碳纤维、聚乙烯酯、亚乙基二硬脂酰胺、磷酸酯阻燃剂和蒙脱土,在60℃条件下搅拌均匀。
h、向步骤g所述搅拌机内依次加入大豆分离蛋白、tg酶、甘油和葡萄糖,在65℃条件下搅拌均匀,制取混料。
i、将步骤h制得的混料放入自制成型模具中,再将模具放入热压机中加压,压力为0.5mpa,温度为120℃,保压二十分钟后取出模具,冷却至室温。
j、将步骤i中冷却后的模具放入干燥箱中于100℃条件下干燥两小时,然后将半干成型品脱模,将脱模后的半干成型品再放入110℃干燥箱中干燥至含水率达到10%,即得节能环保包装材料成品。
上述节能环保包装材料部分原料功用如下:
tg酶-粘合力极强,在蛋白质分子之间或之内形成ε-(γ-谷氨酰基)-赖氨酸异肽键,提高了蛋白质的吸水性、保水性、粘度和胶凝作用,以及粘着性、乳化性、起泡性和热稳定性等功能特性。
葡萄糖-葡萄糖分子中有较多的羟基,这些羟基在膜形成恰见,可以在蛋白质分子和脚感粉颗粒之间同座氢键、酯键等方式,使蛋白质分子、秸秆机葡萄糖分子互相形成比较强的作用力。
磷酸酯阻燃剂-热稳定性非常好,且与聚合物有很好的相容性。膦酸酯阻燃剂是很有发展前途的一种阻燃剂,由于膦酸酯分子中存在c-p键,所以其稳定性非常好,有非常好的耐水性、耐溶剂性。
亚乙基二硬脂酰胺-乙撑双硬脂酰胺,是最近几年发展起来的新型塑料润滑剂,广泛应用于pvc制品、abs、高抗冲聚苯乙烯、聚烯烃、橡胶、塑料制品的成型加工中,它与传统的润滑剂如石蜡、聚乙烯蜡、硬脂酸盐等润滑剂相比,不但具有很好的外部润滑作用,而且具有很好的内部润滑作用,使得塑料成型加工中提高熔隔塑料的流动性和脱模性,从而提高了塑料加工的产量,降低了能耗,而且使制品获得了极高的表面光洁性、平滑性。
碳纤维-是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成,经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”,质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐腐蚀、高模量的特性,在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。碳纤维具有许多优良性能,碳纤维的轴向强度和模量高,密度低、比性能高,无蠕变,非氧化环境下耐超高温,耐疲劳性好,比热及导电性介于非金属和金属之间,热膨胀系数小且具有各向异性,耐腐蚀性好,x射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。
蒙脱土-是一类由纳米厚度的表面带负电的硅酸盐片层,依靠层间的静电作用而堆积在一起构成的土状矿物,其晶体结构中的晶胞是由两层硅氧四面体中间夹一层铝氧八面体构成。具有独特的一维层状纳米结构和阳离子交换性特性,从而赋予蒙脱土诸多改性的可能和应用领域的扩大。经改性的蒙脱土具有很强的吸附能力,良好的分散性能,可以广泛应用高分子材料行业作为纳米聚合物高分子材料的添加剂,提高抗冲击、抗疲劳、尺寸稳定性及气体阻隔性能等,从而起到增强聚合物综合物理性能的作用,同时改善物料加工性能。
本发明的有益效果为:成本低廉,可以将各种秸秆进行加工处理,变废为宝、制备工艺简单且节能环保,制得的包装材料机械强度高、缓冲性能好,对被包装物具有优良的保护作用,减少了大气环境污染,应用前景广阔。
具体实施方式
为了便于理解,下面通过实施例,对本发明技术方案作进一步具体描述:
实施例1
一种节能环保包装材料,由下述原料制成:玉米秸秆,小麦秸秆,大豆秸秆,大豆分离蛋白,tg酶,甘油,葡萄糖,碳纤维,聚乙烯酯,亚乙基二硬脂酰胺,磷酸酯阻燃剂,蒙脱土。
所述原料重量份数如下:玉米秸秆100kg,小麦秸秆80kg,大豆秸秆80kg,碳纤维4kg,聚乙烯酯4kg,亚乙基二硬脂酰胺1kg,磷酸酯阻燃剂1kg,蒙脱土4kg,大豆分离蛋白20kg,tg酶3kg,甘油2kg,葡萄糖4kg。
所述节能环保包装材料的制备过程如下:
a、将采集到的新鲜玉米秸秆、小麦秸秆和大豆秸秆分别剁成长度为十厘米左右的条状,置于户外暴晒二十天。
b、分别将暴晒后的玉米秸秆、小麦秸秆和大豆秸秆放入鼓风干燥箱,在温度为120℃的条件下干燥三小时。
c、将干燥后的玉米秸秆、小麦秸秆和大豆秸秆分别用9fz-280型粉碎机进行粉碎。
d、将粉碎后的玉米秸秆、小麦秸秆和大豆秸秆粉末过250目筛进行筛选。
e、称取d步骤中的玉米秸秆100kg、小麦秸秆80kg和大豆秸秆80kg进行混合,搅拌均匀,再将混合粉末放入干燥箱中干燥至含水率为3%左右。
f、将上述玉米秸秆、小麦秸秆和大豆秸秆混合粉末加入一半重量的水,在搅拌机内搅拌均匀。
g、向搅拌机内依次加入碳纤维4kg、聚乙烯酯4kg、亚乙基二硬脂酰胺1kg、磷酸酯阻燃剂1kg和蒙脱土4kg,在60℃条件下搅拌半小时。
h、向搅拌机内依次加入大豆分离蛋白20kg、tg酶3kg、甘油2kg和葡萄糖4kg,在65℃条件下搅拌十分钟,制取混料。
i、将混料放入自制成型模具中,再将模具放入热压机中加压,压力为0.5mpa,温度为120℃;保压二十分钟后取出模具,冷却至室温。
j、将模具放入干燥箱中于100℃条件下干燥两小时,然后将半干成型品脱模,再放入110℃干燥箱中干燥至含水率达到10%,即得节能环保包装材料成品。
实施例2
一种节能环保包装材料,由下述原料制成:玉米秸秆,小麦秸秆,大豆秸秆,大豆分离蛋白,tg酶,甘油,葡萄糖,碳纤维,聚乙烯酯,亚乙基二硬脂酰胺,磷酸酯阻燃剂,蒙脱土。
所述原料重量份数如下:玉米秸秆90kg,小麦秸秆80kg,大豆秸秆80kg,碳纤维4kg,聚乙烯酯4kg,亚乙基二硬脂酰胺1kg,磷酸酯阻燃剂1kg,蒙脱土4kg,大豆分离蛋白20kg,tg酶3kg,甘油2kg,葡萄糖4kg。
所述节能环保包装材料的制备过程如下:
a、将采集到的新鲜玉米秸秆、小麦秸秆和大豆秸秆分别剁成长度为十厘米左右的条状,置于户外暴晒二十天。
b、分别将暴晒后的玉米秸秆、小麦秸秆和大豆秸秆放入鼓风干燥箱,在温度为120℃的条件下干燥三小时。
c、将干燥后的玉米秸秆、小麦秸秆和大豆秸秆分别用9fz-280型粉碎机进行粉碎。
d、将粉碎后的玉米秸秆、小麦秸秆和大豆秸秆粉末过250目筛进行筛选。
e、称取d步骤中的玉米秸秆90kg、小麦秸秆80kg和大豆秸秆80kg进行混合,搅拌均匀,再将混合粉末放入干燥箱中干燥至含水率为3%左右。
f、将上述玉米秸秆、小麦秸秆和大豆秸秆混合粉末加入一半重量的水,在搅拌机内搅拌均匀。
g、向搅拌机内依次加入碳纤维4kg、聚乙烯酯4kg、亚乙基二硬脂酰胺1kg、磷酸酯阻燃剂1kg和蒙脱土4kg,在60℃条件下搅拌半小时。
h、向搅拌机内依次加入大豆分离蛋白20kg、tg酶3kg、甘油2kg和葡萄糖4kg,在65℃条件下搅拌十分钟,制取混料。
i、将混料放入自制成型模具中,再将模具放入热压机中加压,压力为0.5mpa,温度为120℃;保压二十分钟后取出模具,冷却至室温。
j、将模具放入干燥箱中于100℃条件下干燥两小时,然后将半干成型品脱模,再放入110℃干燥箱中干燥至含水率达到10%,即得节能环保包装材料成品。
上述实施例只是对本发明技术方案的举例说明或解释,而不应理解为对本发明技术方案的限制,显然,本领域的技术人员可对本发明进行各种修改和变型而不脱离本发明的精神和范围。倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也包含这些修改和变型在内。