本发明涉及一种自降解纤维素电热发泡成型工艺,属于发泡成型技术领域。
背景技术:
随着工业的高速发展,对包装材料的需求量也越来越大。多年以来,家用电器、电子仪器、玻璃器皿等产品的缓冲包装一直采用泡沫塑料,特别是发泡聚苯乙烯(eps)。泡沫塑料具有重量轻、易加工、保护性能好、适应性广、价廉物美等优势,但塑料发泡材料存在着体积大、回收困难、废弃物不能自然降解、再生费用高、焚烧处理会污染环境等弊病,给环境造成严重的“白色污染”,因此,发泡塑料已经被许多国家禁止使用,我国也将逐步禁止使用。目前的主要替代品纸浆模塑材料,原料来源丰富,产品重量轻,并具有良好的可回收性。但制品过于致密,抗震耐冲击性能大大低于发泡塑料,而且受模具结构及加工的影响,发展受到很大的制约,只能制作小型包装衬垫。同时,成本高,也极大的限制了纸浆模塑制品的发展。
植物纤维发泡包装材料是以植物纤维为主要材料,包括农业废弃物秸秆、稻草、麦草、蔗渣、废纸等,经过特殊的处理而形成的具有多孔结构的缓冲制品。目前国内外均在加紧研制,以尽快产业化。
技术实现要素:
(一)要解决的技术问题
为解决上述问题,本发明提出了一种成型工艺简单,配方简单,制品发泡倍率高,易操作,且造价低廉,能更好的推广普及的自降解纤维素电热发泡成型工艺。
(二)技术方案
本发明的一种自降解纤维素电热发泡成型工艺,其特征在于:生产方法流程的步骤依次为:步骤1)准备原料:以植物纤维为原料,将植物纤维切成长约3~8cm的段,于水中浸泡20h以上,然后热磨成机械浆,纤维长度为0.5~1cm;步骤2))配料:在植物纤维原料中加入氧化淀粉、发泡剂、泡沫稳定剂、分散剂、填料、抗水剂和水,在惰性气氛下进行第一次充分搅拌混合,得到分散有惰性气体的泡沫状组合物;步骤3)加热混合:在第一次搅拌混合后得到的泡沫状组合物再50~80℃中进行二次加热混合搅拌,置于100~120℃温度下继续发泡膨胀20min,得到发泡体;所述的第二次与第一次的搅拌的转速比为1.5~4.5:1。
进一步地,所述的发泡剂为水与二甲醚的重量比例为6~10:1的混合物。
进一步地,所述的发泡剂为铝粉与碱的组合物。
进一步地,所述的泡沫稳定剂为聚醚改性硅油。
进一步地,所述的第一次搅拌的转速为350~1400rpm,其搅拌时间为10~20min。
进一步地,所述的二次搅拌的转速为500~2800rpm,其搅拌时间为15~25min。
进一步地,所述的植物纤维为稻草、麦草、蔗渣、秸秆中的一种或几种物质的组合物。
进一步地,所述的分散剂为羧甲基纤维素钠、聚氧化乙烯中的一种。
进一步地,所述的填料为碳酸钠、滑石粉、碱石灰、瓷土中的一种或几种物质的组合物。
进一步地,所述的抗水剂为松香乳液、蜡乳液、聚酰胺聚脲中的一种或几种物质的组合物。
进一步地,所述的植物纤维10%~50%、氧化淀粉1%~5%、发泡剂0.1%~5%、分散剂0.01%~0.5%、填料1~5%、抗水剂0.1~0.2%、水30%~70%,以上各组份的含量百分数之和等于100%。
(三)有益效果
本发明与现有技术相比较,其具有以下有益效果:本发明成型工艺简单,配方简单,制品发泡倍率高,易操作,且造价低廉,能更好的推广普及。
具体实施方式
实施例1
一种自降解纤维素电热发泡成型工艺,其特征在于:生产方法流程的步骤依次为:步骤1)准备原料:以植物纤维为原料,将植物纤维切成长约3cm的段,于水中浸泡20h以上,然后热磨成机械浆,纤维长度为0.5cm;步骤2))配料:在植物纤维原料中加入氧化淀粉、发泡剂、泡沫稳定剂、分散剂、填料、抗水剂和水,在惰性气氛下进行第一次充分搅拌混合,得到分散有惰性气体的泡沫状组合物;步骤3)加热混合:在第一次搅拌混合后得到的泡沫状组合物再50℃中进行二次加热混合搅拌,置于100℃温度下继续发泡膨胀20min,得到发泡体;所述的第二次与第一次的搅拌的转速比为1.5:1;
其中,所述的发泡剂为水与二甲醚的重量比例为6:1的混合物;
所述的发泡剂为铝粉与碱的组合物;
所述的泡沫稳定剂为聚醚改性硅油;
所述的第一次搅拌的转速为350rpm,其搅拌时间为10min;
所述的二次搅拌的转速为500rpm,其搅拌时间为15min;
所述的植物纤维为稻草、麦草、蔗渣、秸秆中的一种或几种物质的组合物;
所述的分散剂为羧甲基纤维素钠、聚氧化乙烯中的一种;
所述的填料为碳酸钠、滑石粉、碱石灰、瓷土中的一种或几种物质的组合物;
所述的抗水剂为松香乳液、蜡乳液、聚酰胺聚脲中的一种或几种物质的组合物;
所述的植物纤维35%、氧化淀粉5%、发泡剂2%、分散剂0.2%、填料3%、抗水剂0.1%、水54.7%,以上各组份的含量百分数之和等于100%。
实施例2
一种自降解纤维素电热发泡成型工艺,其特征在于:生产方法流程的步骤依次为:步骤1)准备原料:以植物纤维为原料,将植物纤维切成长约8cm的段,于水中浸泡20h以上,然后热磨成机械浆,纤维长度为1cm;步骤2))配料:在植物纤维原料中加入氧化淀粉、发泡剂、泡沫稳定剂、分散剂、填料、抗水剂和水,在惰性气氛下进行第一次充分搅拌混合,得到分散有惰性气体的泡沫状组合物;步骤3)加热混合:在第一次搅拌混合后得到的泡沫状组合物再80℃中进行二次加热混合搅拌,置于120℃温度下继续发泡膨胀20min,得到发泡体;所述的第二次与第一次的搅拌的转速比为4.5:1;
其中,所述的发泡剂为水与二甲醚的重量比例为10:1的混合物;
所述的发泡剂为铝粉与碱的组合物;
所述的泡沫稳定剂为聚醚改性硅油;
所述的第一次搅拌的转速为1400rpm,其搅拌时间为20min;
所述的二次搅拌的转速为2800rpm,其搅拌时间为25min;
所述的植物纤维为稻草、麦草、蔗渣、秸秆中的一种或几种物质的组合物;
所述的分散剂为羧甲基纤维素钠、聚氧化乙烯中的一种;
所述的填料为碳酸钠、滑石粉、碱石灰、瓷土中的一种或几种物质的组合物;
所述的抗水剂为松香乳液、蜡乳液、聚酰胺聚脲中的一种或几种物质的组合物;
所述的植物纤维40%、氧化淀粉3%、发泡剂3%、分散剂0.35%、填料3%、抗水剂0.15%、水50.5%,以上各组份的含量百分数之和等于100%。
实施例3
一种自降解纤维素电热发泡成型工艺,其特征在于:生产方法流程的步骤依次为:步骤1)准备原料:以植物纤维为原料,将植物纤维切成长约5cm的段,于水中浸泡20h以上,然后热磨成机械浆,纤维长度为0.8cm;步骤2))配料:在植物纤维原料中加入氧化淀粉、发泡剂、泡沫稳定剂、分散剂、填料、抗水剂和水,在惰性气氛下进行第一次充分搅拌混合,得到分散有惰性气体的泡沫状组合物;步骤3)加热混合:在第一次搅拌混合后得到的泡沫状组合物再60℃中进行二次加热混合搅拌,置于110℃温度下继续发泡膨胀20min,得到发泡体;所述的第二次与第一次的搅拌的转速比为3:1;
其中,所述的发泡剂为水与二甲醚的重量比例为8:1的混合物;
所述的发泡剂为铝粉与碱的组合物;
所述的泡沫稳定剂为聚醚改性硅油;
所述的第一次搅拌的转速为800rpm,其搅拌时间为15min;
所述的二次搅拌的转速为1500rpm,其搅拌时间为20min;
所述的植物纤维为稻草、麦草、蔗渣、秸秆中的一种或几种物质的组合物;
所述的分散剂为羧甲基纤维素钠、聚氧化乙烯中的一种;
所述的填料为碳酸钠、滑石粉、碱石灰、瓷土中的一种或几种物质的组合物;
所述的抗水剂为松香乳液、蜡乳液、聚酰胺聚脲中的一种或几种物质的组合物;
所述的植物纤维50%、氧化淀粉5%、发泡剂5%、分散剂0.5%、填料5%、抗水剂0.2%、水34.3%,以上各组份的含量百分数之和等于100%。
本发明成型工艺简单,配方简单,制品发泡倍率高,易操作,且造价低廉,能更好的推广普及。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的构思和范分围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下,本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进,均应落入到本发明的保护范围,本发明请求保护的技术内容,已经全部记载在权利要求书中。