CN110771433A

CN110771433A - 可降解缓冲包装材料及其制备方法

Info

Publication number: CN110771433A
Application number: CN201911126240.5A
Authority: CN
Inventors: 宋驰; 肖湘月; 冀宏; 蔡小龙; 丁燕; 吴亮亮; 陈业虎; 张宇晨
Original assignee: Changshu Institute of Technology
Current assignee: Changshu Institute of Technology
Priority date: 2019-11-18
Filing date: 2019-11-18
Publication date: 2020-02-11

Abstract

一种可降解缓冲包装材料及其制备方法，步骤：按重量百分数取阔叶木屑65‑85%、麸皮13‑33%、玉米粉1%、黄豆粉0.5%和碳酸钙粉末0.5%，得到原料，将原料投入容器中加水翻搅，得到基质；将基质装至模具中，再用锥形棒向铺装于模具内的基质以间隔状态扎出孔洞，用带透气孔的封口装置将模具的敞口封闭，得到待灭菌基质；将待灭菌基质送至高温高压灭菌装置进行高温高压灭菌，灭菌完成后转入无菌室冷却，得到待接种基质；将香菇菌种接至预留接种点的孔洞，接种完成后将带有透气孔的封口装置返回模具的敞口部位并送至通风洁净的培养室培养，待菌丝发满基质后，烘干并移出模具，得到成品。体现极致的缓冲性能；保护环境；步骤简短。

Description

可降解缓冲包装材料及其制备方法

技术领域

本发明属于包装材料及其制备技术领域，具体涉及一种可降解缓冲包装材料。

背景技术

如业界所知，泡沫塑料是近代广泛使用的缓冲包装材料，并且随着快递行业的发展以及快递数量以惊人之速增长，泡沫塑料对环境的影响程度与日俱增，例如在废弃后不能自然风化、焚烧处理会产生有毒有害气体。虽然称已有可降解塑料，但是与百分之百降解要求仍存在着较大差距并且价格昂贵。

纸质缓冲包装材料也是普遍使用的一类缓冲包装物，但其表面较硬，不宜直接与内装物表面接触，尤其是当在运输过程中，被包装的产品会与包装材料发生碰撞及相对移动摩擦时，难免被损及划伤。

气垫缓冲材料虽然能在一定程度上弥补传统包装材料的某些弊端，但仍不足以起到物体在包装外的移动时的缓冲作用，且降解需经过烦琐的工序，回收麻烦。

在公开的中国专利文献中可见诸对环境相对友好的并且能自然降解的包装材料及其制备方法的技术信息，如CN107201048A推荐有“一种植物纤维多孔缓冲包装材料及其制备方法”，该专利虽然具有说明书第0015段的技术效果，但是由于其择用原料多而有失经济廉价性。又如CN105623208A提供有“一种可降解包装缓冲材料”，该专利同样存在CN107201048A的所述欠缺，并且由于需要使用聚丁二酸丁二醇酯（PBS）和偶氮二甲酰胺等，因而从原料的配备到整个制备过程都相对麻烦。下面将要介绍的技术方案便是在前述背景下产生的。

发明内容

本发明的任务在于提供一种有助于保障在线弹性阶段缓冲能力显著优于聚苯乙烯泡沫、有利于在静载负荷作用下体现极致的缓冲性能、有益于在物流过程中起到对内装产品的良好的保护作用、有便于在废弃后能自行降解而体现绿色环保并且具有理想的多孔隙及低密度特性的可降解缓冲包装材料。

本发明的另一任务在于提供一种可降解缓冲包装材料的制备方法，该方法工艺步骤简单并且无苛刻的工艺要素而得以满足工业化放大生产要求以及由该方法制备的可降解缓冲包装材料能保障所述技术效果得以全面体现。

本发明的任务是这样来完成的，一种可降解缓冲包装材料，由以下按重量百分数计的原料组成：阔叶木屑65-85%、麸皮13-33%、玉米粉1%、黄豆粉0.5%和碳酸钙粉末0.5%。

一种可降解缓冲包装材料，由以下按重量百分数计的原料组成：阔叶木屑65%、麸皮33%、玉米粉1%、黄豆粉0.5%和碳酸钙粉末0.5%。

一种可降解缓冲包装材料，由以下按重量百分数计的原料组成：阔叶木屑85%、麸皮13%、玉米粉1%、黄豆粉0.5%和碳酸钙粉末0.5%。

一种可降解缓冲包装材料，由以下按重量百分数计的原料组成：阔叶木屑75%、麸皮23%、玉米粉1%、黄豆粉0.5%和碳酸钙粉末0.5%。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的阔叶木屑为杨木屑与桦木屑按相同重量比相混合的混合物。

本发明的另一任务是这样来完成的，一种可降解缓冲包装材料的制备方法，包括以下步骤：

A)制备基质，先按重量百分数计取阔叶木屑65-85%、麸皮13-33%、玉米粉1%、黄豆粉0.5%和碳酸钙粉末0.5%，得到原料，将该原料投入带有搅拌装置的容器中加水翻搅均匀，得到基质，并且控制基质的含水率；

B)铺料，先将由步骤A）得到的基质铺装至与所述要获得的可降解缓冲包装材料的规格相适应的并且朝向上的一侧构成为敞口的模具中，再用锥形棒向铺装于所述模具内的基质以间隔状态扎出作为预留接种点的孔洞，而后用带有透气孔的封口装置将模具的所述敞口封闭，得到待灭菌基质；

C)灭菌，将由步骤B）得到的待灭菌基质送至高温高压灭菌装置进行高温高压灭菌，并且控制灭菌温度、控制灭菌压力和控制灭菌时间，灭菌完成后转入无菌室冷却，得到待接种基质；

D)接种，在无菌室的无菌接种台上揭去步骤B）中所述的带有透气孔的封口装置的状态下将香菇菌种接至所述预留接种点的孔洞，接种完成后将带有透气孔的封口装置返回所述模具的敞口部位并送至通风洁净的培养室培养，并且控制培养室的温度，待菌丝发满基质后，烘干并移出模具，控制烘干的含水率，得到可降解缓冲包装材料。

在本发明的另一个具体的实施例中，步骤A）中所述的控制基质的含水率是将基质的含水率控制为55-65%。

在本发明的又一个具体的实施例中，步骤B）中所述的孔洞的上部直径为8-12mm，相邻孔洞之间的间隔距离为8-12cm。

在本发明的再一个具体的实施例中，步骤C）中所述控制灭菌温度是将灭菌温度控制为120-122℃；所述的控制灭菌压力是将所述高温高压灭菌装置的压力控制为0.08-0.12MPa；所述的控制灭菌时间是将灭菌时间控制为110-130min。

在本发明的还有一个具体的实施例中，步骤D）中所述的控制培养室的温度是将培养室的温度控制为25-27℃；所述的控制烘干的含水率是将烘干的含水率控制为4-10%。

本发明提供的技术方案的技术效果在于：其一，择用的材料为软质材料，在线弹性阶段（0-50%）缓冲能力显著强于聚苯乙烯泡沫；其二，由于择用的材料具有理想的多孔隙低密度特点，因而在静载荷作用下得以体现极致的缓冲性能并且有便于在物流环节如运输过程中起到对内装产品的良好的保护作用；其三，有便于依据缓冲包装材料的规格要求利用相应的配套模具制成与被包装产品良好贴合的包装物；其四，由于不含胶粘剂并且在废弃后能在较短的时间内自行降解，因而不会损及环境；其五，由于提供的制备方法工艺步骤十分简短并且无严苛的工艺要素，因而能满足工业化放大生产要求，并且制备的可降解缓冲包装材料具有经济廉价的长处。

具体实施方式

实施例1：

A)制备基质，先按重量百分数计取：阔叶木屑65%、麸皮33%、玉米粉1%、黄豆粉0.5%和碳酸钙粉末0.5%，得到原料，其中所述的阔叶木屑为杨木屑与桦木屑按相同重量比相混合的混合物（即混合木屑），将前述原料投入带有搅拌装置的容器中加水翻搅均，得到含水率为65%的基质；

B)铺料，先将由步骤A）得到的基质铺装至与所要获得的可降解缓冲包装材料的规格如长、宽和厚度（即高度）相适应的并且朝向上的一侧构成为敞口的模具中，再用锥形棒向铺装于模具内的前述基质以间隔状态扎出作为预留接种点的孔洞，其中，孔洞的上部直径为8mm，相邻孔洞之间的间隔距离为12cm，而后用带有透气孔的封口装置将模具的前述敞口封闭，得到待灭菌基质；

C)灭菌，将由步骤B）得到的待灭菌基质送至高温高压灭菌装置进行高温高压灭菌，灭菌温度控制为120℃、高温高压灭菌装置的灭菌压力控制为0.1MPa，灭菌时间控制为130min，灭菌完成后转入无菌室冷却，得到待接种基质；

D)接种，在揭无菌室的无菌接种台上揭去步骤B）中所述的带有透气孔的封口装置的状态下将香菇菌种接至所述预留接种点的孔洞，接种完成后将带有透气孔的封口装置返回所述模具的敞口部位并送至通风洁净的培养室培养，培养室的温度为25℃，待菌丝发满即布满（也可称“遍布”）基质后，烘干至含水率4%并移出模具，得到可降解缓冲包装材料，本步骤中所述的香菇菌种优选而非绝对限于地选用由中国山东省济宁市香菇菌种厂生产的并且在本申请提出以前在市场销售的香菇菌种。

实施例2：

A)制备基质，先按重量百分数计取：阔叶木屑85%、麸皮13%、玉米粉1%、黄豆粉0.5%和碳酸钙粉末0.5%，得到原料，其中所述的阔叶木屑为杨木屑与桦木屑按相同重量比相混合的混合物（即混合木屑），将前述原料投入带有搅拌装置的容器中加水翻搅均，得到含水率为55%的基质；

B)铺料，先将由步骤A）得到的基质铺装至与所要获得的可降解缓冲包装材料的规格如长、宽和厚度（即高度）相适应的并且朝向上的一侧构成为敞口的模具中，再用锥形棒向铺装于模具内的前述基质以间隔状态扎出作为预留接种点的孔洞，其中，孔洞的上部直径为12mm，相邻孔洞之间的间隔距离为8cm，而后用带有透气孔的封口装置将模具的前述敞口封闭，得到待灭菌基质；

C)灭菌，将由步骤B）得到的待灭菌基质送至高温高压灭菌装置进行高温高压灭菌，灭菌温度控制为122℃、高温高压灭菌装置的灭菌压力控制为0.12MPa，灭菌时间控制为120min，灭菌完成后转入无菌室冷却，得到待接种基质；

D)接种，在揭无菌室的无菌接种台上揭去步骤B）中所述的带有透气孔的封口装置的状态下将香菇菌种接至所述预留接种点的孔洞，接种完成后将带有透气孔的封口装置返回所述模具的敞口部位并送至通风洁净的培养室培养，培养室的温度为26℃，待菌丝发满即布满（也可称“遍布”）基质后，烘干至含水率7%并移出模具，得到可降解缓冲包装材料，本步骤中所述的香菇菌种优选而非绝对限于地选用由中国山东省济宁市香菇菌种厂生产的并且在本申请提出以前在市场销售的香菇菌种。

实施例3：

A)制备基质，先按重量百分数计取：阔叶木屑75%、麸皮23%、玉米粉1%、黄豆粉0.5%和碳酸钙粉末0.5%，得到原料，其中所述的阔叶木屑为杨木屑与桦木屑按相同重量比相混合的混合物（即混合木屑），将前述原料投入带有搅拌装置的容器中加水翻搅均，得到含水率为60%的基质；

B)铺料，先将由步骤A）得到的基质铺装至与所要获得的可降解缓冲包装材料的规格如长、宽和厚度（即高度）相适应的并且朝向上的一侧构成为敞口的模具中，再用锥形棒向铺装于模具内的前述基质以间隔状态扎出作为预留接种点的孔洞，其中，孔洞的上部直径为10mm，相邻孔洞之间的间隔距离为9cm，而后用带有透气孔的封口装置将模具的前述敞口封闭，得到待灭菌基质；

C)灭菌，将由步骤B）得到的待灭菌基质送至高温高压灭菌装置进行高温高压灭菌，灭菌温度控制为121℃、高温高压灭菌装置的灭菌压力控制为0.08MPa，灭菌时间控制为110min，灭菌完成后转入无菌室冷却，得到待接种基质；

D)接种，在揭无菌室的无菌接种台上揭去步骤B）中所述的带有透气孔的封口装置的状态下将香菇菌种接至所述预留接种点的孔洞，接种完成后将带有透气孔的封口装置返回所述模具的敞口部位并送至通风洁净的培养室培养，培养室的温度为27℃，待菌丝发满即布满（也可称“遍布”）基质后，烘干至含水率10%并移出模具，得到可降解缓冲包装材料，本步骤中所述的香菇菌种优选而非绝对限于地选用由中国山东省济宁市香菇菌种厂生产的并且在本申请提出以前在市场销售的香菇菌种。

综上所述，本发明提供的技术方案弥补了已有技术中的缺憾，顺利地完成了发明任务，如实地兑现了申请人在上面的技术效果栏中载述的技术效果。

Claims

1.一种可降解缓冲包装材料，其特征在于由以下按重量百分数计的原料组成：阔叶木屑65-85%、麸皮13-33%、玉米粉1%、黄豆粉0.5%和碳酸钙粉末0.5%。

2.一种可降解缓冲包装材料，其特征在于由以下按重量百分数计的原料组成：阔叶木屑65%、麸皮33%、玉米粉1%、黄豆粉0.5%和碳酸钙粉末0.5%。

3.一种可降解缓冲包装材料，其特征在于由以下按重量百分数计的原料组成：阔叶木屑85%、麸皮13%、玉米粉1%、黄豆粉0.5%和碳酸钙粉末0.5%。

4.一种可降解缓冲包装材料，其特征在于由以下按重量百分数计的原料组成：阔叶木屑75%、麸皮23%、玉米粉1%、黄豆粉0.5%和碳酸钙粉末0.5%。

5.根据权利要求1至4任一权利要求所述的一种可降解缓冲包装材料，其特征在于所述的阔叶木屑为杨木屑与桦木屑按相同重量比相混合的混合物。

6.一种如权利要求1所述的可降解缓冲包装材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的可降解缓冲包装材料的制备方法，其特征在于步骤A）中所述的控制基质的含水率是将基质的含水率控制为55-65%。

8.根据权利要求6所述的可降解缓冲包装材料的制备方法，其特征在于步骤B）中所述的孔洞的上部直径为8-12mm，相邻孔洞之间的间隔距离为8-12cm。

9.根据权利要求6所述的可降解缓冲包装材料的制备方法，其特征在于步骤C）中所述控制灭菌温度是将灭菌温度控制为120-122℃；所述的控制灭菌压力是将所述高温高压灭菌装置的压力控制为0.08-0.12MPa；所述的控制灭菌时间是将灭菌时间控制为110-130min。

10.根据权利要求6所述的可降解缓冲包装材料的制备方法，其特征在于步骤D）中所述的控制培养室的温度是将培养室的温度控制为25-27℃；所述的控制烘干的含水率是将烘干的含水率控制为4-10%。