CN105295112B - 一种基于绿豆淀粉的环保可降解签字笔外壳套材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
一种基于绿豆淀粉的环保可降解签字笔外壳套材料及其制备方法和应用，属于天然材料深加工应用领域。本发明公开了一种可广泛用于签字笔外壳套的可降解材料生产技术，它采用绿豆淀粉为主料，辅料采用棕榈蜡、蜂蜡、木质纤维素和乳化剂，添加水并按比例混匀后挤压膨化，风干后得到产品，产品为淡黄色颗粒，使用时只需加热水调浆并倒入模具压合即可成型，用于制备为签字笔的外壳套和/或笔筒部件，产品具有来源广泛廉价、绿色安全和可降解的优点，且加工操作便利，材料易成型，适合各种规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于绿豆淀粉的环保可降解签字笔外壳套材料及其制备方法和应用，属于天然材料深加工应用领域。
背景技术
目前签字笔行业中使用的笔套和笔筒都采用石油加工材料如聚乙烯和聚氯乙烯等。这些合成化工材料，它们虽然来源广泛容易造型，但具有难降解、易污染的特点。由于全国范围内的大规模使用签字笔，所以亟待开发一种绿色环保、易降解、易成型和来源广泛的天然材料作为签字笔套和笔筒的生产加工原料。来源广泛且种类繁多的淀粉原料，它们具有各异的直链淀粉和支链淀粉含量比例，经过深加工后对其终产品的成膜性和拉伸性都会造成巨大的差异。淀粉原料与蜡质材料、纤维载体和乳化剂等共同经历不同的压力和温度挤压后，天然高分子聚合呈现出良好的加工特性和可塑性是本技术的核心，产品原料可广泛用于签字笔的笔套和笔筒的制备，可使其具有良好的支撑性、延展性、光洁性和可降解性。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种基于绿豆淀粉的环保可降解签字笔外壳套材料及其制备方法和应用。
按照本发明提供的技术方案，一种基于绿豆淀粉的环保可降解签字笔外壳套材料，配方比例按重量份计如下：绿豆淀粉100份，棕榈蜡5~8份、蜂蜡3~6份、木质纤维素10~20份、乳化剂1~2份和水180~200份，按配比经过加热混匀、挤压膨化和自然风干后得到淡黄色颗粒产品基于绿豆淀粉的环保可降解签字笔外壳套材料。
所述绿豆淀粉中直链淀粉的质量分数为45%~55%。
所述乳化剂为卡拉胶、司盘80、司盘60或魔芋胶中的2~3种的混合物。
所述基于绿豆淀粉的环保可降解签字笔外壳套材料的制备方法，按重量份计步骤为：
（1）混匀：取绿豆淀粉100份，棕榈蜡5~8份、蜂蜡3~6份、木质纤维素10~20份、乳化剂1~2份和水180~200份，按配比经过加热到60~80℃混匀；
（2）挤压膨化：对步骤（1）所得物料进行挤压膨化；挤压膨化采用单螺杆挤压机，工艺参数为：模孔直径5~10mm、螺杆转速40~60 r/min、套筒温度90~100℃；
（3）风干：对步骤（2）所得挤压膨化后的物料进行自然风干，至水分含量为3%~5%时，得到淡黄色颗粒产品即为基于绿豆淀粉的环保可降解签字笔外壳套材料。
所述基于绿豆淀粉的环保可降解签字笔外壳套材料的应用：使用时，按比例加入外壳套材料质量30%~35%的热水，温度在90~95℃，搅拌，调浆混匀后并倒入模具压合即可成型，制备得到签字笔的外壳套和/或笔筒部件。
本发明的有益效果：本发明所使用的主副原料来源广泛且加工操作便利，材料易成型，天然高分子材料的使用使得产品具有绿色、环保、可降解的特点。
具体实施方式
实施例1
购买直链淀粉质量分数为55%的绿豆淀粉并按质量单位取100份，再按质量比例添加入棕榈蜡8份、蜂蜡3份、木质纤维素13份、乳化剂1份和水200份，其中所采用的乳化剂为卡拉胶和司盘80各占质量比1:1的复配物，加热到80℃混匀，进行挤压膨化，其中挤压膨化时采用单螺杆挤压机，挤压工艺参数为：模孔直径8mm、螺杆转速50 r/min、套筒温度98℃，挤压后的颗粒进行自然风干到水分含量为4%时，即得到基于绿豆淀粉的环保可降解签字笔外壳套材料，为淡黄色颗粒。
实施例2
购买直链淀粉质量分数为48%的绿豆淀粉并按质量单位取100份，再按质量比例添加入棕榈蜡7份、蜂蜡5份、木质纤维素16份、乳化剂2份和水190份，其中所采用的乳化剂为质量比1:1的司盘60和魔芋胶的复配物，加热到78℃混匀，进行挤压膨化，其中挤压膨化时采用单螺杆挤压机，挤压工艺参数为：模孔直径6mm、螺杆转速55 r/min、套筒温度95℃，挤压后的颗粒进行自然风干到水分含量为5%时，即得到基于绿豆淀粉的环保可降解签字笔外壳套材料，为淡黄色颗粒。
应用实施例1
取实施例1所制备得到的产品，按比例加入外壳套材料质量33%的热水，温度在92℃搅拌，调浆混匀后并倒入模具压合即可成型，制备为签字笔的外壳套和笔筒部件。
应用实施例2
取实施例2所制备得到的产品，按比例加入外壳套材料质量32%的热水，温度在92℃，搅拌，调浆混匀后并倒入模具压合即可成型，制备为签字笔的外壳套和笔筒部件。
Claims (5)
1.一种基于绿豆淀粉的环保可降解签字笔外壳套材料，其特征在于配方比例按重量份计如下：绿豆淀粉100份，棕榈蜡5~8份、蜂蜡3~6份、木质纤维素10~20份、乳化剂1~2份和水180~200份，按配比经过加热混匀、挤压膨化和自然风干后得到淡黄色颗粒产品基于绿豆淀粉的环保可降解签字笔外壳套材料。
2.根据权利要求1所述基于绿豆淀粉的环保可降解签字笔外壳套材料，其特征在于：所述绿豆淀粉中直链淀粉的质量分数为45%~55%。
3.根据权利要求1所述基于绿豆淀粉的环保可降解签字笔外壳套材料，其特征在于：所述乳化剂为卡拉胶、司盘80、司盘60或魔芋胶中的2~3种的混合物。
4.权利要求1所述基于绿豆淀粉的环保可降解签字笔外壳套材料的制备方法，其特征在于步骤为：
（1）混匀：物料按重量份计，取绿豆淀粉100份，棕榈蜡5~8份、蜂蜡3~6份、木质纤维素10~20份、乳化剂1~2份和水180~200份，按配比经过加热到60~80℃混匀；
（2）挤压膨化：对步骤（1）所得物料进行挤压膨化；挤压膨化采用单螺杆挤压机，工艺参数为：模孔直径5~10mm、螺杆转速40~60r/min、套筒温度90~100℃；
（3）风干：对步骤（2）所得挤压膨化后的物料进行自然风干，至水分含量为3%~5%时，得到淡黄色颗粒产品即为基于绿豆淀粉的环保可降解签字笔外壳套材料。
5.权利要求1所述基于绿豆淀粉的环保可降解签字笔外壳套材料的应用，其特征在于：使用时，按比例加入外壳套材料质量30%~35%的热水，温度在90~95℃，搅拌，调浆混匀后并倒入模具压合成型，制备得到签字笔的外壳套。
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