CN107541086A - 一种利用农作物秸秆的环保可降解快递包装材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种利用农作物秸秆的环保可降解快递包装材料及其制备方法，所述的可降解快递包装材料由农作物秸秆、填充剂、胶黏剂、增塑剂和防水剂调制而成，制备方法包括以下步骤：1)预处理农作物秸秆；2)调制复合助剂；3)制备混合原料；4)平板硫化机模压；5)脱模干燥。本发明揭示了一种利用农作物秸秆制备可降解快递包装材料的方法，该包装材料来源方便、成本低廉、制备的快递包装材料天然环保，可降解并具有较强的机械强度和很好的防水性能。

Description

一种利用农作物秸秆的环保可降解快递包装材料及其制备 方法

技术领域

本发明涉及一种利用农作物秸秆制备的环保可降解快递包装材料，属于快递包装材料技术领域。

背景技术

我国每年秸秆产量达6.4亿吨，其中玉米秸秆就达1.7亿吨。现有技术中，42％的玉米秸秆直接还田或过腹还田，30％的玉米秸秆用作农用燃料，8％的玉米秸秆用作工业或其它用途，剩余20％的玉米秸秆未被利用。我国木材资源缺乏，农业废弃物秸秆一直是造纸工业的重要原料。传统的机械法制浆带来的高能耗和化学制浆造成的环境污染问题促使造纸工作者不断尝试新的清洁制浆方法。

快递包装垃圾污染问题日益严峻，除了快递业务量增长快之外，相关标准滞后、环保意识不足、过度包装严重、循环利用率低也是重要“推手”。目前，我国关于快递包装的系统性规范几近空白，现行的相关标准都只是软性的推荐性标准，而非硬性的强制性标准，执行起来难度大，对市场主体难以形成有效约束。

研究显示，在全球印包产业践行绿色生产的浪潮中，亚洲市场的增长潜力最大。消费者日益增强的健康与环保意识，对绿色印包产业的发展具有极大的推进作用。2018年亚洲将成为世界上最大的绿色印刷包装可持续发展市场，将占全球总量的32％。所以急需开发可应用的可降解快递包装材料。

发明内容

针对快递包装带来的巨大环境污染和农作物秸秆的庞大产量，本发明提供了一种利用农作物秸秆制备环保可降解快递包装材料的方法。

本发明采用的技术方案是：一种利用农作物秸秆的环保可降解快递包装材料，由农作物秸秆、填充剂、胶黏剂、增塑剂和防水剂制成。

上述的一种利用农作物秸秆的环保可降解快递包装材料，优选的，所述的填充剂为玉米淀粉，其用量为农作物秸秆重量的10-15％。

上述的一种利用农作物秸秆的环保可降解快递包装材料，优选的，所述的胶黏剂为淀粉胶，其用量为农作物秸秆重量1-3％。

上述的一种利用农作物秸秆的环保可降解快递包装材料，优选的，所述的增塑剂为环氧大豆油，其用量为农作物秸秆重量的2-5％。

上述的一种利用农作物秸秆的环保可降解快递包装材料，优选的，所述的防水剂为石蜡乳液，其用量为农作物秸秆重量的3-7％。

一种利用农作物秸秆的环保可降解快递包装材料的制备方法，包括如下步骤：

1)预处理农作物秸秆：按料液比1:3-5，将农作物秸秆用重量百分浓度为1.5％的NaOH溶液常温浸泡1～2h；浸泡后，挤出溶液，在100℃的蒸压釜中蒸煮40-50min；磨浆。磨浆采用高浓磨浆、低浓疏解的方式进行。高浓磨浆浓度为35％，低浓疏解浆料浓度3％～4％。

2)将胶黏剂、增塑剂和防水剂制成复合助剂：按料液比1:1-2，将胶黏剂溶于氢氧化钠溶液中，使胶黏剂糊化；然后加入增塑剂，制成凝胶液；于凝胶液中加入防水剂，搅拌均匀，制成复合助剂。

3)将预处理的农作物秸秆、复合助剂和填充剂混合，搅拌均匀，得糊状混合物，常温下存放30-40min。

4)将糊状混合物于平板硫化机模压成型，冷却后脱模，在室温下干燥。优选的，模压温度为160-180℃，压力为2.0-2.5Mpa，模压时间为5-8秒。

本发明的有益效果是：本发明以农作物秸秆为原料，采用化学预浸与机械磨浆相结合，并添加复合助剂的方法生产快递包装材料，既将农作物秸秆进行了回收再利用，同时制成的包装材料天然环保，可降解并具有较强的机械强度和很好的防水性能。本发明揭示了一种利用农作物秸秆制备可降解快递包装材料的方法，该包装材料来源方便、成本低廉、制备的快递包装材料天然环保，可降解并具有较强的机械强度和很好的防水性能。

附图说明

图1是本发明利用农作物秸秆制备可降解快递包装材料的方法工序步骤图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

图1是本发明实施例利用农作物秸秆制备可降解快递包装材料的方法工序步骤图；该可降解快递包装材料由农作物秸秆、填充剂、胶黏剂、增塑剂、防水剂混合制成，制备方法包括以下步骤：1)预处理农作物秸秆；2)调制复合助剂；3)制备混合原料；4)平板硫化机模压，脱模干燥，模压温度为160-180℃，压力为2.0-2.5Mpa，模压时间为5-8秒。

本发明提及的可降解快递包装材料的方法以农作物秸秆为主原料，以玉米淀粉为填充剂，以淀粉胶为胶黏剂，以环氧大豆油为增塑剂，以石蜡乳液为防水剂。其中农作物秸秆经化学预处理制成浆液；玉米淀粉的用量为农作物秸秆重量的10-15％；淀粉胶的用量为农作物秸秆重量的1-3％；环氧大豆油的用量为农作物秸秆重量的2-5％；石蜡乳液的用量为农作物秸秆重量的3-7％。

实施例

(一)制备方法如下：

1)预处理农作物秸秆：按料液比1mg:4mL，将农作物秸秆用重量百分浓度为1.5％的NaOH溶液于常温下浸泡1～2h，浸泡后，挤出约2/3溶液，然后在100℃的蒸压釜中蒸煮45min。之后进行磨浆，磨浆采用高浓磨浆、低浓疏解的方式进行。高浓磨浆浓度为35％，低浓疏解浆料浓度3％～4％。

2)调制复合助剂：首先将质量为淀粉胶的1％的氢氧化钠用5～10倍冷水化开，制备氢氧化钠溶液。按料液比1mg:1.5mL，将淀粉胶溶于氢氧化钠溶液中，使淀粉胶糊化，之后在糊化淀粉胶中加入环氧大豆油，制取淀粉凝胶液，最后向淀粉凝胶液加入石蜡乳液，混合均匀，制成复合助剂。

其中，淀粉胶为胶黏剂，其用量为农作物秸秆重量的2％；环氧大豆油为增塑剂，其用量为农作物秸秆重量的3％；石蜡乳液为防水剂，其用量为农作物秸秆重量的5％。复合助剂的添加有效增强了农作物秸秆纤维间的结合性能，进而提高了可降解快递包装材料的力学性能。

3)制备混合原料：将预处理后的农作物秸秆浆液、玉米淀粉和复合助剂在搅拌器内充分搅拌均匀，搅拌时间为60min，常温下存放30min，得糊状混合物。

其中，玉米淀粉为填充剂，其用量为农作物秸秆重量的13％。

4)平板硫化机模压，脱模干燥：将制备好的糊状混合物填入到模具的模腔中，在平板硫化机上进行模压，压力设为2.5MPa，上、下模板温度180℃。保压7秒后卸压，冷却后脱模，在室温下干燥。

(二)性能测定

1)取样：从整张试样上切取400mm×400mm的样品，各张纸上所取得部分不相同。

2)预处理：将切好的试样悬挂在标准环境中，以便恒温恒湿的气流能自由接触到试样表面，直到水分平衡(间隔1小时前后称量之差不大于总质量的0.25％)。

3)性能试验

试验项目和测试方法见下表。

4)实验结论：经实验得出，本发明的快递包装材料的厚度为2.874mm，其挺度为普通快递包装材料的1.2倍，耐折度和耐破度约为普通快递包装材料的1.3-1.4倍，其防水性能良好，在水中完全浸泡35min后，纸板内部湿透，具有中等抗水性。

Claims (10)

1.一种利用农作物秸秆的环保可降解快递包装材料，其特征在于：所述的环保可降解快递包装材料由农作物秸秆、填充剂、胶黏剂、增塑剂和防水剂制成。

2.根据权利要求1所述的一种利用农作物秸秆的环保可降解快递包装材料，其特征在于：所述的填充剂为玉米淀粉，其用量为农作物秸秆重量的10-15％。

3.根据权利要求1所述的一种利用农作物秸秆的环保可降解快递包装材料，其特征在于，所述的胶黏剂为淀粉胶，其用量为农作物秸秆重量1-3％。

4.根据权利要求1所述的一种利用农作物秸秆的环保可降解快递包装材料，其特征在于，所述的增塑剂为环氧大豆油，其用量为农作物秸秆重量的2-5％。

5.根据权利要求1所述的一种利用农作物秸秆的环保可降解快递包装材料，其特征在于，所述的防水剂为石蜡乳液，其用量为农作物秸秆重量的3-7％。

6.权利要求1-5任一项所述的一种利用农作物秸秆的环保可降解快递包装材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)预处理农作物秸秆；2)将胶黏剂、增塑剂和防水剂制成复合助剂；3)将预处理的农作物秸秆、复合助剂和填充剂混合，搅拌均匀，得糊状混合物；4)将糊状混合物于平板硫化机模压成型，冷却后脱模，常温下存放30-40min。

7.根据权利要求6所述的一种利用农作物秸秆的环保可降解快递包装材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，预处理农作物秸秆包括如下步骤：按料液比1:3-5，将农作物秸秆用重量百分浓度为1.5％的NaOH溶液常温浸泡1～2h；浸泡后，挤出溶液，在100℃的蒸压釜中蒸煮40-50min；磨浆。

8.根据权利要求6所述的一种利用农作物秸秆的环保可降解快递包装材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，将胶黏剂溶于氢氧化钠溶液中，使胶黏剂糊化；然后加入增塑剂，制成凝胶液；于凝胶液中加入防水剂，搅拌均匀，制成复合助剂。

9.根据权利要求8所述的一种利用农作物秸秆的环保可降解快递包装材料的制备方法，其特征在于，按料液比1:1-2，将胶黏剂溶于氢氧化钠溶液中。

10.根据权利要求6所述的一种利用农作物秸秆的环保可降解快递包装材料的制备方法，其特征在于，步骤4)中，模压温度为160-180℃，压力为2.0-2.5Mpa，模压时间为5-8秒。