一种植物纤维多孔缓冲包装材料及其制备方法与流程

文档序号:11271386阅读:295来源:国知局

本发明属于包装材料技术领域,具体涉及一种植物纤维多孔缓冲包装材料及其制备方法。



背景技术:

植物纤维作为自然界中储量较丰富的天然高分子材料,主要来源于自然生长的植物,具有密度小、力学性能较高、可降解、可再生、可循环利用和环境友好等特性。按照来源,植物纤维可分为韧皮纤维(如亚麻纤维、黄麻纤维、苎麻纤维、大麻纤维等),种子纤维(如棉纤维、椰纤维等),叶纤维(如剑麻纤维等),茎杆类纤维(如木纤维,竹纤维以及草茎纤维等)。其中,木纤维、麻纤维和草纤维的应用最为广泛。

缓冲包装是以缓和冲击为目的的包装,在所有包装形式中,缓冲包装所占的比例最大,而在缓冲包装材料领域,我国主要以泡沫塑料为主。泡沫塑料虽然具有质轻等优点,但是其在自然条件下很难降解,加剧了白色污染,因此,合理开发利用自然资源,实现包装材料的绿色发展、创新发展和循环发展是当前的首要任务。



技术实现要素:

解决的技术问题:本发明的目的是提供一种植物纤维多孔缓冲包装材料及其制备方法。

技术方案:一种植物纤维多孔缓冲包装材料,原料以重量份计包括:秸秆20-30份,植物淀粉3-6份,聚乙烯醇1-2份,海藻酸钠0.5-1.5份,柠檬酸0.3-0.9份,发泡剂2-5份,滑石粉1-4份,碳酸钙2-5份,硼砂2-6份,增塑剂1-4份,聚乳酸1-3份,液体石蜡2-6份。

所述的植物淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉、大米淀粉、甘薯淀粉中的一种或者几种。

所述发泡剂为碳酸铵、碳酸氢铵或碳酸氢钠中的一种或几种。

所述增塑剂为乙二醇、丙三醇、山梨醇或季戊四醇中的一种或几种。

上述植物纤维多孔缓冲包装材料的制备方法,包括以下步骤:

步骤1,将秸秆晒干、破碎后置于5-10倍重量的氢氧化钠溶液中浸泡,过滤除去碱水,得到湿粉;

步骤2,将淀粉加至2-3倍重量的水中,加热至50-60℃,搅拌30-40min,加入聚乙烯醇、海藻酸钠和柠檬酸,升温至80-90℃,搅拌2-3h,冷却,得到基体胶黏剂;

步骤3,将步骤1所得湿粉、步骤2所得基体胶黏剂、发泡剂、滑石粉、碳酸钙、硼砂、增塑剂、聚乳酸、液体石蜡混合,热压加热至105℃,保持5-10min,再升温至155℃保持12-16min,冷却,即得。

步骤1中秸秆粉碎后的大小在5mm。

所述氢氧化钠水溶液的浓度为2-5wt.%。

步骤1中浸泡温度为50-70℃。

有益效果:本发明以秸秆为主要原料,将淀粉和聚乙烯醇混合制成基体胶黏剂,添加发泡剂制成可降解的缓冲包装材料,该材料在使用后可实现天然降解,为缓冲包装领域提供了一种泡沫塑料的替代产品,对环境无污染无危害。

具体实施方式

实施例1

一种植物纤维多孔缓冲包装材料,原料以重量份计包括:秸秆20份,植物淀粉3份,聚乙烯醇1份,海藻酸钠0.5份,柠檬酸0.3份,发泡剂2份,滑石粉1份,碳酸钙2份,硼砂2份,增塑剂1份,聚乳酸1份,液体石蜡2份。

所述的植物淀粉为玉米淀粉;所述发泡剂为碳酸铵;所述增塑剂为乙二醇。

上述植物纤维多孔缓冲包装材料的制备方法,包括以下步骤:

步骤1,将秸秆晒干、破碎后置于5倍重量的5wt.%氢氧化钠溶液中浸泡,过滤除去碱水,得到湿粉;

步骤2,将淀粉加至2倍重量的水中,加热至50℃,搅拌40min,加入聚乙烯醇、海藻酸钠和柠檬酸,升温至80℃,搅拌3h,冷却,得到基体胶黏剂;

步骤3,将步骤1所得湿粉、步骤2所得基体胶黏剂、发泡剂、滑石粉、碳酸钙、硼砂、增塑剂、聚乳酸、液体石蜡混合,热压加热至105℃,保持5-10min,再升温至155℃保持12-16min,冷却,即得。

步骤1中秸秆粉碎后的大小在5mm,步骤1中浸泡温度为50℃。

所得缓冲包装材料的密度为0.235g/cm3,抗压强度为0.78mpa,回弹率为83.5%,缓冲性能良好。

实施例2

一种植物纤维多孔缓冲包装材料,原料以重量份计包括:秸秆24份,植物淀粉4份,聚乙烯醇1.6份,海藻酸钠0.8份,柠檬酸0.5份,发泡剂3份,滑石粉2份,碳酸钙4份,硼砂5份,增塑剂2份,聚乳酸2份,液体石蜡3份。

所述的植物淀粉为小麦淀粉;所述发泡剂为碳酸氢铵;所述增塑剂为山梨醇。

上述植物纤维多孔缓冲包装材料的制备方法,包括以下步骤:

步骤1,将秸秆晒干、破碎后置于7倍重量的4wt.%氢氧化钠溶液中浸泡,过滤除去碱水,得到湿粉;

步骤2,将淀粉加至2倍重量的水中,加热至50℃,搅拌30min,加入聚乙烯醇、海藻酸钠和柠檬酸,升温至90℃,搅拌3h,冷却,得到基体胶黏剂;

步骤3,将步骤1所得湿粉、步骤2所得基体胶黏剂、发泡剂、滑石粉、碳酸钙、硼砂、增塑剂、聚乳酸、液体石蜡混合,热压加热至105℃,保持5-10min,再升温至155℃保持12-16min,冷却,即得。

步骤1中秸秆粉碎后的大小在5mm,步骤1中浸泡温度为60℃。

所得缓冲包装材料的密度为0.218g/cm3,抗压强度为0.74mpa,回弹率为82.3%,缓冲性能良好。

实施例3

一种植物纤维多孔缓冲包装材料,原料以重量份计包括:秸秆28份,植物淀粉5份,聚乙烯醇1.8份,海藻酸钠0.9份,柠檬酸0.8份,发泡剂4份,滑石粉3份,碳酸钙4份,硼砂5份,增塑剂3份,聚乳酸2份,液体石蜡5份。

所述的植物淀粉为玉米淀粉和甘薯淀粉按重量比1:1组成的混合物;所述发泡剂为碳酸氢钠;所述增塑剂为乙二醇和季戊四醇按重量比1:2组成的混合物。

上述植物纤维多孔缓冲包装材料的制备方法,包括以下步骤:

步骤1,将秸秆晒干、破碎后置于5倍重量的5wt.%氢氧化钠溶液中浸泡,过滤除去碱水,得到湿粉;

步骤2,将淀粉加至2倍重量的水中,加热至50℃,搅拌40min,加入聚乙烯醇、海藻酸钠和柠檬酸,升温至80℃,搅拌3h,冷却,得到基体胶黏剂;

步骤3,将步骤1所得湿粉、步骤2所得基体胶黏剂、发泡剂、滑石粉、碳酸钙、硼砂、增塑剂、聚乳酸、液体石蜡混合,热压加热至105℃,保持5-10min,再升温至155℃保持12-16min,冷却,即得。

步骤1中秸秆粉碎后的大小在5mm,步骤1中浸泡温度为70℃。

所得缓冲包装材料的密度为0.241g/cm3,抗压强度为0.83mpa,回弹率为84.7%,缓冲性能良好。

实施例4

一种植物纤维多孔缓冲包装材料,原料以重量份计包括:秸秆30份,植物淀粉6份,聚乙烯醇2份,海藻酸钠1.5份,柠檬酸0.9份,发泡剂5份,滑石粉4份,碳酸钙5份,硼砂6份,增塑剂4份,聚乳酸3份,液体石蜡6份。

所述的植物淀粉为小麦淀粉和大米淀粉按重量比2:3组成的混合物;所述发泡剂为碳酸氢铵和碳酸氢铵按1:1组成的混合物;所述增塑剂为丙三醇和山梨醇按1:1组成的混合物。

上述植物纤维多孔缓冲包装材料的制备方法,包括以下步骤:

步骤1,将秸秆晒干、破碎后置于10倍重量的3wt.%氢氧化钠溶液中浸泡,过滤除去碱水,得到湿粉;

步骤2,将淀粉加至3倍重量的水中,加热至60℃,搅拌30min,加入聚乙烯醇、海藻酸钠和柠檬酸,升温至90℃,搅拌2h,冷却,得到基体胶黏剂;

步骤3,将步骤1所得湿粉、步骤2所得基体胶黏剂、发泡剂、滑石粉、碳酸钙、硼砂、增塑剂、聚乳酸、液体石蜡混合,热压加热至105℃,保持5-10min,再升温至155℃保持12-16min,冷却,即得。

步骤1中秸秆粉碎后的大小在5mm,步骤1中浸泡温度为60℃。

所得缓冲包装材料的密度为0.237g/cm3,抗压强度为0.83mpa,回弹率为81.7%,缓冲性能良好。

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