CN103627194A - 一种可降解发泡型缓冲材料 - Google Patents

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一种可降解发泡型缓冲材料，由以下方法加工制成：（1）按以下重量百分配比称取各组分原料：纸纤维45-55%、胶黏剂10-15%、成膜剂3-8%、发泡剂1-5%、成核剂5-10%、软化剂2-7%、交联剂6-12%；所述各组分百分配比之和为100%；其中，所述胶粘剂为改性酚醛胶；所述成膜剂为酪蛋白改性的聚乙烯醇；（2）将各组分原料置于高速混合机中混合均匀，然后送入挤出机挤出，冷却，粉碎，再注塑成型，注塑成型的温度为150-190℃，压力为100-130MPa。本发明之可降解发泡型缓冲材料，降解率高，可达90%以上，在掩埋60天内就能降解完全。

Description

一种可降解发泡型缓冲材料
技术领域
本发明涉及一种可降解发泡型缓冲材料。
背景技术
随着低碳经济和绿色包装的理念逐步被人们认可，环保型包装材料得到广泛应用。纸质结构型缓冲材料由于取材于植物纤维，不仅可回收重复利用，而且废弃之后可降解，被认为是理想的环保材料。但从缓冲性能角度看，这种材料较之聚苯乙烯等塑料发泡材料，缓冲性能有待改善。目前，国内外研究者正致力于研发发泡型植物纤维缓冲材料，该材料既有纸质包装材料可重复利用及降解的优点，又有类似发泡塑料的优良缓冲性能。
然而，现有的发泡型植物纤维缓冲材料的降解率较低（低于70%），且需要掩埋较长时间，才能达到降解的效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种不仅可提高降解率，而且短时间的掩埋就能降解的可降解发泡型缓冲材料。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可降解发泡型缓冲材料，由以下方法加工制成：
（1）按以下重量百分配比称取各组分原料：纸纤维45-55%、胶黏剂10-15%、成膜剂3-8%、发泡剂1-5%、成核剂5-10%、软化剂2-7%、交联剂6-12%；所述各组分百分配比之和为100%；
其中，所述胶粘剂为改性酚醛胶，由以下方法加工而成：按酚醛树脂、碳化钛、铝钛复合偶联剂、硬脂酸的质量比为100:0.4-3.0:0.5-2.0:0.5-3.0的比例，将酚醛树脂、碳化钛、铝钛复合偶联剂、硬脂酸置于高速混合机中混合均匀，然后送入挤出机挤出，工艺参数：一至九区温度分别为130±5℃、145±5℃、155±5℃、160±5℃、160±5℃、160±5℃、160±5℃、160±5℃、160±5℃，冷却，粉碎至粒径＜10mm；
所述成膜剂为酪蛋白改性的聚乙烯醇，由以下方法加工制成：按聚乙烯醇、酪蛋白、淀粉、石蜡的质量比为50:10-20:30-40:1-2的比例，将聚乙烯醇、酪蛋白、淀粉、石蜡置于高速混合机中混合均匀，然后送入挤出机挤出，工艺参数：一至九区温度分别为85±2℃、90±2℃、95±2℃、100±2℃、125±2℃、135±2℃、135±2℃、135±2℃、120±2℃，冷却，粉碎至粒径＜10mm；
（2）将步骤（1）所称取的各组分原料置于高速混合机中混合均匀，然后送入挤出机挤出，工艺参数：一至九区温度分别为135±5℃、145±5℃、155±5℃、170±5℃、180±5℃、180±5℃、180±5℃、180±5℃、180±5℃，冷却，粉碎至粒径＜10mm，再注塑成型，注塑成型的温度为150-190℃，压力为100-130MPa。
进一步，所述纸纤维以回收的废瓦楞纸板为原料，绞碎至80-100目，洗净，烘干至含水率低于8wt%。
进一步，所述发泡剂为碳酸氢铵。
进一步，所述成核剂为粉煤灰。
进一步，所述软化剂为甘油。
进一步，所述交联剂为硼砂。
本发明之可降解发泡型缓冲材料，降解率高，可达90%以上，在掩埋60天内就能降解完全，且降解的产物可以被植物吸收，同时缓冲性-缓冲时间≥2531 ms（毫秒）。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例之可降解发泡型缓冲材料，由以下方法加工制成：
（1）按以下重量百分配比称取各组分原料：纸纤维48%、胶黏剂15%、成膜剂6%、发泡剂碳酸氢铵5%、成核剂粉煤灰7%、软化剂甘油7%、交联剂硼砂12%；
其中，所述胶粘剂为改性酚醛胶，由以下方法加工而成：按酚醛树脂、碳化钛、铝钛复合偶联剂、硬脂酸的质量比为100:1.0:1.0:1.0的比例，将酚醛树脂、碳化钛、铝钛复合偶联剂、硬脂酸置于高速混合机中，在转速450rpm的条件下混合30min，然后送入挤出机挤出，工艺参数：一至九区温度分别为130℃、145℃、155℃、160℃、160℃、160℃、160℃、160℃、160℃，螺杆转速为70rpm，冷却，粉碎至粒径＜10mm；
所述成膜剂为酪蛋白改性的聚乙烯醇，由以下方法加工制成：按聚乙烯醇、酪蛋白、淀粉、石蜡的质量比为50:10:38:2的比例，将聚乙烯醇、酪蛋白、淀粉、石蜡置于高速混合机中，在转速450rpm的条件下混合20min，然后送入挤出机挤出，工艺参数：一至九区温度分别为85℃、90℃、95℃、100℃、125℃、135℃、135℃、135℃、120℃，螺杆转速为70rpm，冷却，粉碎至粒径＜10mm；
（2）将步骤（1）所称取的各组分原料置于高速混合机中，在转速450rpm的条件下混合30min，然后经挤出机挤出，工艺参数：一至九区温度分别为135℃、145℃、155℃、170℃、180℃、180℃、180℃、180℃、180℃，螺杆转速为25rpm，冷却，粉碎至粒径＜10mm，再注塑成型，注塑成型的温度为170℃，压力为110MPa。
所述纸纤维的获得：以回收的废瓦楞纸板为原料，绞碎至80目，洗净，烘干至含水率为6.5wt%。
本发明所述可降解发泡型缓冲材料，降解率高，降解率大于90%，在掩埋60天内就能降解完全，且降解的产物可以被植物吸收，同时其缓冲性-缓冲时间为2531ms。
实施例2
本实施例之可降解发泡型缓冲材料，由以下方法加工制成：
（1）按以下重量百分配比称取各组分原料：纸纤维50%、胶黏剂13%、成膜剂7%、发泡剂碳酸氢铵4%、成核剂粉煤灰9%、软化剂甘油6%、交联剂硼砂11%；
其中，所述胶粘剂为改性酚醛胶，由以下方法加工而成：按酚醛树脂、碳化钛、铝钛复合偶联剂、硬脂酸的质量比为100:0.4:0.5:0.5的比例，将酚醛树脂、碳化钛、铝钛复合偶联剂、硬脂酸置于高速混合机中，在转速450rpm的条件下混合30min，然后送入挤出机挤出，工艺参数：一至九区温度分别为130℃、145℃、155℃、160℃、160℃、160℃、160℃、160℃、160℃，螺杆转速为100rpm，冷却，粉碎至粒径＜10mm；
所述成膜剂为酪蛋白改性的聚乙烯醇，由以下方法加工制成：按聚乙烯醇、酪蛋白、淀粉、石蜡的质量比为50:16:33:1的比例，将聚乙烯醇、酪蛋白、淀粉、石蜡置于高速混合机中，在转速450rpm的条件下混合20min，然后经挤出机挤出，工艺参数：一至九区温度分别为85℃、90℃、95℃、100℃、125℃、135℃、135℃、135℃、120℃，螺杆转速为70rpm，冷却，粉碎至粒径＜10mm；
（2）将步骤（1）所称取的各组分原料置于高速混合机中，在转速450的条件下混合25min，然后经挤出机挤出，工艺参数：一至九区温度分别为135℃、145℃、155℃、170℃、180℃、180℃、180℃、180℃、180℃，螺杆转速为30rpm，冷却，粉碎至粒径＜10mm，再注塑成型，注塑成型的温度为180℃，压力为120MPa。
所述纸纤维由回收的废瓦楞纸板经绞碎、洗净、烘干处理获得。
本实施例所述可降解发泡型缓冲材料降解率高，降解率大于90%，在掩埋60天内就能降解完全，且降解的产物可以被植物吸收，同时其缓冲性-缓冲时间为2540ms。

Claims (6)

1.一种可降解发泡型缓冲材料，其特征在于，由以下方法加工制成：
（1）按以下重量百分配比称取各组分原料：纸纤维45-55%、胶黏剂10-15%、成膜剂3-8%、发泡剂1-5%、成核剂5-10%、软化剂2-7%、交联剂6-12%；所述各组分百分配比之和为100%；
其中，所述胶粘剂为改性酚醛胶，由以下方法加工而成：按酚醛树脂、碳化钛、铝钛复合偶联剂、硬脂酸的质量比为100:0.4-3.0:0.5-2.0:0.5-3.0的比例，将酚醛树脂、碳化钛、铝钛复合偶联剂、硬脂酸置于高速混合机中混合均匀，然后送入挤出机挤出，工艺参数：一至九区温度分别为130±5℃、145±5℃、155±5℃、160±5℃、160±5℃、160±5℃、160±5℃、160±5℃、160±5℃，冷却，粉碎至粒径＜10mm；
所述成膜剂为酪蛋白改性的聚乙烯醇，由以下方法加工制成：按聚乙烯醇、酪蛋白、淀粉、石蜡的质量比为50:10-20:30-40:1-2的比例，将聚乙烯醇、酪蛋白、淀粉、石蜡置于高速混合机中混合均匀，然后送入挤出机挤出，工艺参数：一至九区温度分别为85±2℃、90±2℃、95±2℃、100±2℃、125±2℃、135±2℃、135±2℃、135±2℃、120±2℃，冷却，粉碎至粒径＜10mm；
（2）将步骤（1）所称取的各组分原料置于高速混合机中混合均匀，然后送入挤出机挤出，工艺参数：一至九区温度分别为135±5℃、145±5℃、155±5℃、170±5℃、180±5℃、180±5℃、180±5℃、180±5℃、180±5℃，冷却，粉碎至粒径＜10mm，再注塑成型，注塑成型的温度为150-190℃，压力为100-130MPa。
2.根据权利要求1所述的可降解发泡型缓冲材料，其特征在于，所述纸纤维以回收的废瓦楞纸板为原料，绞碎至80-100目，洗净，烘干至含水率低于8wt%。
3.根据权利要求1或2所述的可降解发泡型缓冲材料，其特征在于，所述发泡剂为碳酸氢铵。
4.根据权利要求1或2所述的可降解发泡型缓冲材料，其特征在于，所述成核剂为粉煤灰。
5.根据权利要求1或2所述的可降解发泡型缓冲材料，其特征在于，所述软化剂为甘油。
6.根据权利要求1或2所述的可降解发泡型缓冲材料，其特征在于，所述交联剂为硼砂。
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