专利名称：用稻草纤维制备复合包装缓冲材料的工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及发泡包装缓冲材料的制备工艺，尤其是涉及一种利用稻草纤维制备复 合包装缓冲材料的工艺。
背景技术：
聚苯乙烯(PS)因具有质硬、透明、刚性、电绝缘性、低吸湿性、价格低廉、容易染色 等特点，已成为当今四大通用塑料之一，主要用于包装、建筑、医药、电子、汽车、家电、仪表、 鞋类、日用品、家俱、玩具等行业，生产量和消费量呈逐年上升趋势。目前，随着人们生活水 平的提高，产生的废旧聚苯乙烯泡沫塑料日益增多，使得“白色污染”越来越严重，这类塑料 制品用后即弃成为垃圾，这种垃圾重量轻，体积大，耐老化、抗腐蚀，化学性质稳定，不易被 微生物降解，进入土壤后，使土质变坏，用燃烧的方法处理，燃烧会产生二氧化碳和其它有 害气体，也会引起不利的室温效应，还污染空气，对环境造成了很大的污染。
发明内容
针对上述提出的问题，本发明的目的是以易降解的稻草纤维为主要原材料制备重 量轻、回弹性好的包装缓冲材料，替代污染日益严重的泡沫塑料作为家电等产品的防震缓 冲包装材料，不仅消除废弃泡沫塑料对环境造成的污染，同时可充分利用农业的废弃的资 源，达到“化废为宝”的目的，提高农副产物的利用率，促进了农村经济的发展。本发明是这样实现的，一种用稻草纤维制备复合包装缓冲材料的工艺，其工艺步 骤为(1)、前处理首先将稻草在自然或加热的条件下干燥，将干燥后的稻草中的杂质 清除干净；(2)、切碎把上一步骤所得稻草按重量的5/8切成5 8mm的秸秆颗粒，按重量的 3/8部分粉碎成直径0. Imm左右、长度5mm细稻草纤维，再所得秸秆颗粒与细稻草纤维均勻 混合得到混合纤维；(3)、表面预处理将上一步骤所得混合纤维在室温下用NaOH水溶液浸泡IOmin后 过滤烘干备用；(4)、混合向经表面处理后的混合纤维中按重量比2 5 6 9加入聚合物，并 加入适量的防霉剂、发泡剂混勻；(5)、成型将上一步骤所得混合均勻后加入到模具，成型脱模；(6)、干燥在110°C条件下干燥60min，或自然条件下48h ；(7)、成品将上一步骤所得成型的干燥品进行检测并包装成成品。上述步骤(3)中的NaOH水溶液优选3 % NaOH水溶液。上述步骤(4)中的混合纤维与聚合物的重量比优选4 7。上述步骤(4)中还可以加入适量的增塑剂。上述步骤(4)中的聚合物优选12%的聚乙烯醇水溶液与固含量35%脲醛树脂混合，重量配比为3 1。其中35%脲醛树脂的各配方组份的重量比为，尿素37%甲醛溶液六次甲基 四胺乙二醇玉米淀粉=50 180 150 280 1 8 10 30 10 30。上述35%脲醛树脂的各配方组份的重量比优选，尿素37%甲醛溶液六次甲 基四胺乙二醇玉米淀粉=100 217 4 20 20。本发明还公开了一种制备35%脲醛树脂的工艺(a)、混合将甲醛溶液、尿素总重量的65%及六次甲基四铵加入三口瓶中搅拌均 勻，用30% NaOH调pH至7. 8，在40min内升温至90°C，并恒温反应20min ；(b)、加成反应维持反应体系温度90°C不变，加入第二次尿素总重量的35%后， 继续恒温反应20min ；(c)、缩聚反应保持反应温度90°C不变，用20%甲酸调pH至5. 0，恒温反应IOmin 后，加入乙二醇，继续恒温反应IOmin ；⑷、调PH值再用30% NaOH溶液调pH至8. 5左右，降温至70°C时加入玉米淀 粉，保温20min后降温至常温出料。本发明采用的工艺流程简单，不产生副产物，成品具有良好的易降解的环保性能。 同时利用稻草颗粒与长细纤维良好搭配，不仅充分保留了稻草中空结构回弹性好、密度小 的优点，同时利用细纤维的搭配，进一步提高稻草纤维材料的强度，使制备生产的纤维材料 的密度低，强度大，采用此工艺配方生产的纤维材料10%形变时的单位密度的抗压强度可 达到1526KPa · Cm3/g。通过本发明的表面处理工艺，可提高纤维与聚合物的相容性和聚合 物向纤维内的渗透，从而可提高复合材料的抗压强度和粘合强度；本发明公开了一种脲醛树脂的工艺配方和合成工艺，合成的脲醛树脂分子量适 中，同时与聚乙烯醇及助剂具有良好的相溶性，对纤维表面具有良好的渗透性，与聚乙烯醇 复合使用可以大幅度提高稻草纤维间的粘合强度，使纤维材料保持较小的密度条件下，具 有较大抗压强度的，即单位密度的抗压强度为最大；本发明公开的聚合物与纤维的配比为 纤维复合材料的聚合物的最佳配比，聚合量过大会造成密度增大，过小会造成抗压强度下 降，采用此配比，其单位密度的抗压强度为最大。
图1为本发明的工艺流程图；图2为本发明的脲醛树脂的工艺流程图。
具体实施例方式下面结合实施例并对照附图对本发明作进一步详细说明。一种用稻草纤维制备复合包装缓冲材料的工艺，一、首先制备一种特制的35%脲醛树脂(a)、混合将217g甲醛溶液(37% )和65g尿素及4g六次甲基四铵加入三口瓶 中搅拌均勻，用30% NaOH调pH7. 8，在40min内升温至90°C，并恒温反应20min ；(b)、加成反应维持反应体系温度90°C不变，加入第二次尿素35g后，继续恒温反 应 20min ；
(c)、缩聚反应保持反应温度90°C不变，用20%甲酸调pH为5. 0，恒温反应IOmin 后，加入乙二醇20g，继续恒温反应IOmin ；(d)、调PH值用30% NaOH溶液调pH = 8. 5左右，降温至70°C时加入玉米淀粉 20g，保温20min后降温至常温出料待用。二、再将12%的聚乙烯醇水溶液与上述制备的35%脲醛树脂按重量配比为3 1 混合为聚合物。三、用稻草纤维制备复合包装缓冲材料的工艺，其工艺步骤为(1)、前处理首先将稻草在自然条件下晾干，将干燥后的稻草中的杂质清除干 净；(2)、切碎把上一步骤所得稻草按总重量的5/8切成5 8mm的秸秆颗粒，按总重 量的3/8部分粉碎成直径0. Imm左右、长度5mm细稻草纤维，再将所得秸秆颗粒与细稻草纤 维均勻混合得到混合纤维；(3)、表面预处理将上一步骤所得混合纤维在室温下用3% NaOH水溶液浸泡 IOmin后过滤烘干备用；(4)、混合向经表面处理后的混合纤维中按重量比4 7加入聚合物，并加入适量 的防霉剂、发泡剂、增塑剂混勻；(5)、成型将上一步骤所得混合均勻后加入到模具，在0. 2MPa和120°C条件下 IOmin后成型脱模；(6)、干燥或自然条件下干燥48h ；(7)、成品将上一步骤所得成型的干燥品进行检测并包装成成品。制备的稻草纤维板密度190Kg/m3，抗压强度(10%形变时)为290KPa，单位密度的 抗压强度 1526KPa · cm7g。以上是对本发明一种用稻草纤维制备复合包装缓冲材料的工艺以及制备一种 35%脲醛树脂的配方和工艺进行了阐述，用于帮助理解本发明，但本发明的实施方式并不 受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简 化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种用稻草纤维制备复合包装缓冲材料的工艺，其特征在于工艺步骤为(1)、前处理首先将稻草在自然或加热的条件下干燥，将干燥后的稻草中的杂质清除干净；(2)、切碎把上一步骤所得稻草按重量的5/8切成5～8mm的秸秆颗粒，按重量的3/8部分粉碎成直径0.1mm左右、长度5mm细稻草纤维，再所得秸秆颗粒与细稻草纤维均匀混合得到混合纤维；(3)、表面预处理将上一步骤所得混合纤维在室温下用NaOH水溶液浸泡10min后过滤烘干备用；(4)、混合向经表面处理后的混合纤维中按重量比2～5∶6～9加入聚合物，并加入适量的防霉剂、发泡剂混匀；(5)、成型将上一步骤所得混合均匀后加入到模具，成型脱模；(6)、干燥在110℃条件下干燥60min，或自然条件下48h；(7)、成品将上一步骤所得成型的干燥品进行检测并包装成成品。
2.根据权利要求1所述的一种用稻草纤维制备复合包装缓冲材料的工艺，其特征在 于所述步骤(3)中的NaOH水溶液为3% NaOH水溶液。
3.根据权利要求1所述的一种用稻草纤维制备复合包装缓冲材料的工艺，其特征在 于所述步骤(4)中的混合纤维与聚合物的重量比为4 7。
4.根据权利要求1所述的一种用稻草纤维制备复合包装缓冲材料的工艺，其特征在 于所述步骤(4)中还加入有适量的增塑剂。
5.根据权利要求1所述的一种用稻草纤维制备复合包装缓冲材料的工艺，其特征在 于所述步骤(4)中的聚合物为12%的聚乙烯醇水溶液与固含量35%脲醛树脂混合，重量 配比为3 1。
6.根据权利要求5所述的一种用稻草纤维制备复合包装缓冲材料的工艺，其特征在 于所述35%脲醛树脂的各配方组份的重量比为，尿素37%甲醛溶液六次甲基四胺 乙二醇玉米淀粉=50 180 150 280 1 8 10 30 10 30。
7.根据权利要求5所述的一种用稻草纤维制备复合包装缓冲材料的工艺，其特征在 于所述35%脲醛树脂的各配方组份的重量比为，尿素37%甲醛溶液六次甲基四胺 乙二醇玉米淀粉=100 217 4 20 20。
8.根据权利要求5或6或7所述的一种用稻草纤维制备复合包装缓冲材料的工艺，其 特征在于制备35%脲醛树脂的工艺为(a)、混合将甲醛溶液、尿素总重量的65%及六次甲基四铵加入三口瓶中搅拌均勻， 用30% NaOH调pH至7. 8，在40min内升温至90°C，并恒温反应20min ；(b)、加成反应维持反应体系温度90°C不变，加入第二次尿素总重量的35%后，继续 恒温反应20min ；(c)、缩聚反应保持反应温度90°C不变，用20%甲酸调pH至5.0，恒温反应IOmin后， 加入乙二醇，继续恒温反应IOmin ；(d)、调PH值再用30%NaOH溶液调pH至8. 5左右，降温至70°C时加入玉米淀粉，保 温20min后降温至常温出料。
全文摘要
本发明公开了一种用稻草纤维制备复合包装缓冲材料的工艺，其工艺步骤为(1)前处理干燥，除杂质；(2)切碎把上一步骤所得稻草切成5～8mm的秸秆颗粒和部分粉碎成直径0.1mm左右、长度5mm细稻草纤维混合；(3)表面预处理用NaOH水溶液浸泡10mi n后过滤烘干备用；(4)混合向经表面处理后的混合纤维中按重量比2～5∶6～9加入聚合物，并加入适量的防霉剂、发泡剂混匀；(5)成型混合均匀后加入到模具，成型脱模；(6)干燥。本发明还公开了一种制备35％脲醛树脂的配方和工艺，这种脲醛树脂是用于制备稻草纤维制备复合包装缓冲材料中的聚合物的原材料。本发明的工艺流程简单，不产生副产物，生产的成品具有良好的易降解性能、结构回弹性好、单位密度抗压强度大、密度小的优点。
文档编号B29C44/34GK101898399SQ201010235939
公开日2010年12月1日 申请日期2010年7月23日 优先权日2010年7月23日
发明者张钦发, 王海鹏, 蔡少龄, 陈利科 申请人:深圳市美盈森环保科技股份有限公司