CN111154147A - 一种环保型可降解缓冲包装材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及环保包装材料技术领域,具体涉及一种环保型可降解缓冲包装材料及其制备方法。一种环保型可降解缓冲包装材料,包括如下重量份的原料:复合发泡剂1‑6份、植物纤维粉40‑70份、食用淀粉50‑80份、小麦粉30‑50份、植物油40‑70份、乳化剂0.5‑5份和去离子水A150‑250份。本发明可降解缓冲包装材料在生产、使用过程中无污染,而且极易降解,绿色环保,同时具有可调控的弹性和良好的缓冲性能,能很有效地保护包装内部的产品,另外,采用的制备方法简单高效,操作控制方便,生产的产品质量高,利于工业化生产,同时在生产过程中无三废的产生,绿色环保。

Description

一种环保型可降解缓冲包装材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及环保包装材料技术领域,具体涉及一种环保型可降解缓冲包装材料及其制备方法。
背景技术
泡沫塑料的主要作用是将产品固定在纸箱中,避免产品在运输的过程中发生晃动,而且,由于泡沫塑料具有良好的弹性,还能起到一定的缓冲作用,减少产品因为碰撞而发生损伤、破坏。在生产过程中,通过控制发料时间等工艺参数,可以对泡沫塑料的密度和弹性进行调控,从而使其适用于不同重量的产品,适应性强,因此其在产品包装中的应用非常广泛。但是,泡沫塑料作为一种一次性材料,可降解性能极差,丢弃在环境中,极难降解,给环境带来很大的负担;而焚烧处理又会产生毒气,对环境污染很大,称之为白色污染。因此,有待开发泡沫塑料的替代产品,既具有良好的缓冲性能和可调控性,又绿色环保。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足,本发明的目的在于提供一种环保型可降解缓冲包装材料,该可降解缓冲包装材料在生产、使用过程中无污染,而且极易降解,绿色环保,同时具有可调控的弹性和良好的缓冲性能,能很有效地保护包装内部的产品。
本发明的另一目的在于提供一种环保型可降解缓冲包装材料的制备方法,该制备方法简单高效,操作控制方便,生产的产品质量高,利于工业化生产,同时在生产过程中无三废的产生,绿色环保。
本发明的目的通过下述技术方案实现:一种环保型可降解缓冲包装材料,包括如下重量份的原料:
Figure BDA0002368703980000011
Figure BDA0002368703980000021
所述植物纤维粉的粒径大小为160-200目。
本发明中制得的可降解缓冲包装材料在生产、使用过程中无污染,而且极易降解,绿色环保,同时具有可调控的弹性和良好的缓冲性能,能很有效地保护包装内部的产品。而所采用的植物纤维粉起增韧增强作用、以及有利于材料在水中分解的作用,同时还具有很好的可降解性;而食用淀粉起到粘结作用,小麦粉起到糊化作用,植物油起到增加弹性的作用;乳化剂有利于使淀粉更好地乳化分散,复合发泡剂起到发泡作用,能在材料内部形成气孔,使材料具有弹性;通过上述配方,使得到的可降解缓冲包装材料既具有良好的、可调节的弹性,能起到良好的缓冲效果,又极易降解,绿色环保。
优选的,所述复合发泡剂包括如下重量份的原料:
Figure BDA0002368703980000022
第一组分发泡剂是由AC发泡剂、碳酸氢钠发泡剂、AD发泡剂按照重量比为0.4-0.8:0.6-1.0:0.8-1.2组成的混合物;第二组分发泡剂为超临界CO2和/或N2;第三组分发泡剂为北京森昌泰和科技有限责任公司生产的微球发泡剂或韩国东进DONGJIN微球发泡剂。
所述复合发泡剂通过如下方法制得:
S1、按照重量份,将第一组分发泡剂和第三组分发泡剂加入去离子水B中混合搅拌,再将石蜡和二氧化铈加入,加热至60-80℃,并以200-400r/min的搅拌40-60min,得到混合物A,备用;
S2、再将第二组分发泡剂加入步骤S2中得到的得到混合物A中搅拌均匀,最后将聚甲基硅磷酸酯加入,并以300-600r/min的速率搅拌15-30min,得到复合发泡剂。
本发明中采用的复合发泡剂热稳定性好,可以降低发泡时的分解温度,有利于低温条件下充分的塑炼,使之能够在压延过程中平稳较快分解形成泡孔,泡孔结构较为稳定,塌陷情况得到显著改善;其中采用的AC发泡剂可以使制得的包装材料获得均匀、细腻的泡孔结构,产品具有手感舒适,回弹性好。而在制备复合发泡剂的过程中需要控制步骤S2中的搅拌速率为300-600r/min,若速率过快则会导致聚甲基硅磷酸酯的均泡作用相对下降,若搅拌速率过慢则会导致混合物A与第二组分发泡剂和聚甲基硅磷酸酯之间的互溶效果差,进而影响制得复合发泡剂的复合发泡效率,以及泡孔结构的稳定,进而不利于最终制得包装材料的弹性和缓冲性能。
优选的,每份所述乳化剂为二羟基丙基十八烷酸酯、聚甘油蓖麻醇酯和司盘-80中的至少一种;更优选的,所述乳化剂是由二羟基丙基十八烷酸酯、聚甘油蓖麻醇酯和司盘-80按照重量比为0.8-1.2:0.6-1.0:0.4-0.8组成的混合物。每份所述水性胶粘剂为聚氨酯类水性胶黏剂、丙烯酸类水性胶黏剂和聚乙烯醇类水性胶黏剂的至少一种;更优选的,所述水性胶粘剂为聚氨酯类水性胶黏剂、丙烯酸类水性胶黏剂和聚乙烯醇类水性胶黏剂按照重量比为0.6-1.0:0.8-1.2:0.4-0.8组成的混合物。
本发明采用乳化剂中的二羟基丙基十八烷酸酯既有亲水又有亲油基团,具有润湿、乳化、起泡等多种功能,而司盘-80易溶于热油及有机溶剂,是高级亲油性乳化剂,可以与二羟基丙基十八烷酸酯和聚甘油蓖麻醇酯协同提升乳化剂在制备包装材料的过程中起到很好的乳化作用。而水性胶粘剂采用的聚氨酯类水性胶黏剂具有软硬度可调节、耐低温、柔韧性好、粘接强度大等优点;而聚乙烯醇类水性胶黏剂为上海西润化工科技有限公司所产,其主要与水性树脂亲水基(氨基、羧基、羟基)反应,把水性树脂原有线性结构通过改性形成高强度网状结构,能显著提高聚乙烯醇类水性胶黏剂粘结强度、耐高温、防腐、耐水、附着力、表面硬度、手感等性能。
本发明还提供了一种环保型可降解缓冲包装材料的制备方法,包括如下步骤:
1)按照重量份,将植物纤维粉、水性胶粘剂和植物油混合搅拌均匀,放入烘干装置中加热至100-160℃烘烤20-60min,冷却后得到混合物A,备用;
2)将食用淀粉和小麦粉混合搅拌均匀后加入乳化剂和复合发泡剂,继续搅拌至均匀,得到混合物B,备用;
3)将步骤1)中得到的混合物A和步骤2)中得到的混合物B混合搅拌均匀,再将去离子水A加入搅拌至均匀后倒入模具,并将模具放入烘箱中加热至110-180℃发泡定型0.5-3h,脱模后得到该包装材料;该包装材料内部具有海绵状的气孔,并且其比重为0.2-0.32g/cm3
本发明中的可降解缓冲包装材料通过上述方法制得,利用上述方法制得的可降解缓冲包装材料具有既具有良好的、可调节的弹性,能起到良好的缓冲效果,又极易降解,绿色环保。而在制备过程中需要严格控制步骤1)中的加热温度为100-160℃,若温度过高则会导致植物纤维粉碳化,若温度过低不利于植物纤维粉、水性胶粘剂和植物油三者的混合;而在步骤3)中需要严格控制发泡定型时间0.5-3h,若时间过长则会导致制得的可降解缓冲包装材料在紫外光照射下老化、热老化现象显著加快,若时间过短则会导致发泡不充分形成的气孔不均匀,不利于最终制得的可降解缓冲包装材料的弹性和缓冲效果;而包装材料内部具有海绵状的气孔可以显著提升该包装材料的回弹性能和减轻自身的重量,更有利于运输包装的使用。
本发明的有益效果在于:本发明可降解缓冲包装材料在生产、使用过程中无污染,而且极易降解,绿色环保,同时内部的海绵状气孔可显著提升该可降解缓冲包装材料内部具有海绵状气孔的弹性和缓冲性能,能很有效地保护包装内部的产品;而其中采用的复合发泡剂热稳定性好,可以降低发泡时的分解温度,有利于低温条件下充分的塑炼,使之能够在压延过程中平稳较快分解形成泡孔,泡孔结构较为稳定,塌陷情况得到显著改善,可以显著提升最终制得可降解缓冲包装材料的弹性和缓冲性能。
本发明一种环保型可降解缓冲包装材料的制备方法,该制备方法简单高效,操作控制方便,生产的产品质量高,利于工业化生产,同时在生产过程中无三废的产生,绿色环保。
附图说明
图1-3为本发明中制得的可降解缓冲包装材料。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解,下面结合实施例及附图1-3对本发明作进一步的说明,实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种环保型可降解缓冲包装材料,包括如下重量份的原料:
Figure BDA0002368703980000051
Figure BDA0002368703980000061
所述植物纤维粉的粒径大小为160目。
所述复合发泡剂包括如下重量份的原料:
Figure BDA0002368703980000062
第一组分发泡剂是由AC发泡剂、碳酸氢钠发泡剂、AD发泡剂按照重量比为0.4:0.6:0.8组成的混合物;第二组分发泡剂为超临界CO2;第三组分发泡剂为北京森昌泰和科技有限责任公司生产的微球发泡剂。
所述复合发泡剂通过如下方法制得:
S1、按照重量份,将第一组分发泡剂和第三组分发泡剂加入去离子水B中混合搅拌,再将石蜡和二氧化铈加入,加热至60℃,并以200r/min的搅拌40min,得到混合物A,备用;
S2、再将第二组分发泡剂加入步骤S2中得到的得到混合物A中搅拌均匀,最后将聚甲基硅磷酸酯加入,并以300r/min的速率搅拌15min,得到复合发泡剂。
每份所述乳化剂是由二羟基丙基十八烷酸酯、聚甘油蓖麻醇酯和司盘-80按照重量比为0.8:0.6:0.4组成的混合物。
一种环保型可降解缓冲包装材料的制备方法,包括如下步骤:
1)按照重量份,将植物纤维粉和植物油混合搅拌均匀,放入烘干装置中加热至100℃烘烤20min,冷却后得到混合物A,备用;
2)将食用淀粉和小麦粉混合搅拌均匀后加入乳化剂和复合发泡剂,继续搅拌至均匀,得到混合物B,备用;
3)将步骤1)中得到的混合物A和步骤2)中得到的混合物B混合搅拌均匀,再将去离子水A加入搅拌至均匀后倒入模具,并将模具放入烘箱中加热至110℃发泡定型0.5h,脱模后得到该包装材料;该包装材料内部具有海绵状的气孔,并且其比重为0.2g/cm3
实施例2
一种环保型可降解缓冲包装材料,包括如下重量份的原料:
Figure BDA0002368703980000071
所述植物纤维粉的粒径大小为170目。
所述复合发泡剂包括如下重量份的原料:
Figure BDA0002368703980000072
Figure BDA0002368703980000081
第一组分发泡剂是由AC发泡剂、碳酸氢钠发泡剂、AD发泡剂按照重量比为0.5:0.7:0.9组成的混合物;第二组分发泡剂为超临界N2;第三组分发泡剂为为韩国东进DONGJIN微球发泡剂。
所述复合发泡剂通过如下方法制得:
S1、按照重量份,将第一组分发泡剂和第三组分发泡剂加入去离子水B中混合搅拌,再将石蜡和二氧化铈加入,加热至65℃,并以250r/min的搅拌45min,得到混合物A,备用;
S2、再将第二组分发泡剂加入步骤S2中得到的得到混合物A中搅拌均匀,最后将聚甲基硅磷酸酯加入,并以375r/min的速率搅拌18min,得到复合发泡剂。
每份所述乳化剂是由二羟基丙基十八烷酸酯、聚甘油蓖麻醇酯和司盘-80按照重量比为0.9:0.7:0.5组成的混合物。
每份所述水性胶粘剂为越富YF-2351聚氨酯类水性胶黏剂、毕克BYK024丙烯酸水性胶黏剂和聚乙烯醇PVA2699水性胶黏剂按照重量比为0.7:0.9:0.5组成的混合物;而聚乙烯醇类水性胶黏剂为上海西润化工科技有限公司生产的。
一种环保型可降解缓冲包装材料的制备方法,包括如下步骤:
1)按照重量份,将植物纤维粉、水性胶粘剂和植物油混合搅拌均匀,放入烘干装置中加热至115℃烘烤30min,冷却后得到混合物A,备用;
2)将食用淀粉和小麦粉混合搅拌均匀后加入乳化剂和复合发泡剂,继续搅拌至均匀,得到混合物B,备用;
3)将步骤1)中得到的混合物A和步骤2)中得到的混合物B混合搅拌均匀,再将去离子水A加入搅拌至均匀后倒入模具,并将模具放入烘箱中加热至127℃发泡定型1.15h,脱模后得到该包装材料;该包装材料内部具有海绵状的气孔,并且其比重为0.203g/cm3
实施例3
一种环保型可降解缓冲包装材料,包括如下重量份的原料:
Figure BDA0002368703980000091
所述植物纤维粉的粒径大小为180目。
所述复合发泡剂包括如下重量份的原料:
Figure BDA0002368703980000092
第一组分发泡剂是由AC发泡剂、碳酸氢钠发泡剂、AD发泡剂按照重量比为0.6:0.8:1.0组成的混合物;第二组分发泡剂为超临界CO2和N2按照体积比为0.6:0.8组成的混合物;第三组分发泡剂为韩国东进DONGJIN微球发泡剂。
所述复合发泡剂通过如下方法制得:
S1、按照重量份,将第一组分发泡剂和第三组分发泡剂加入去离子水B中混合搅拌,再将石蜡和二氧化铈加入,加热至70℃,并以300r/min的搅拌50min,得到混合物A,备用;
S2、再将第二组分发泡剂加入步骤S2中得到的得到混合物A中搅拌均匀,最后将聚甲基硅磷酸酯加入,并以450r/min的速率搅拌22min,得到复合发泡剂。
每份所述乳化剂是由二羟基丙基十八烷酸酯、聚甘油蓖麻醇酯和司盘-80按照重量比为1.0:0.8:0.6组成的混合物。
每份所述水性胶粘剂为越富YF-2351聚氨酯类水性胶黏剂、毕克BYK024丙烯酸水性胶黏剂和聚乙烯醇PVA2699水性胶黏剂按照重量比为0.8:1.0:0.6组成的混合物;而聚乙烯醇类水性胶黏剂为上海西润化工科技有限公司生产的。
一种环保型可降解缓冲包装材料的制备方法,包括如下步骤:
1)按照重量份,将植物纤维粉、水性胶粘剂和植物油混合搅拌均匀,放入烘干装置中加热至130℃烘烤40min,冷却后得到混合物A,备用;
2)将食用淀粉和小麦粉混合搅拌均匀后加入乳化剂和复合发泡剂,继续搅拌至均匀,得到混合物B,备用;
3)将步骤1)中得到的混合物A和步骤2)中得到的混合物B混合搅拌均匀,再将去离子水A加入搅拌至均匀后倒入模具,并将模具放入烘箱中加热至145℃发泡定型1.75h,脱模后得到该包装材料;该包装材料内部具有海绵状的气孔,并且其比重为0.206g/cm3
实施例4
一种环保型可降解缓冲包装材料,包括如下重量份的原料:
Figure BDA0002368703980000111
所述植物纤维粉的粒径大小为190目。
所述复合发泡剂包括如下重量份的原料:
Figure BDA0002368703980000112
第一组分发泡剂是由AC发泡剂、碳酸氢钠发泡剂、AD发泡剂按照重量比为0.7:0.9:1.1组成的混合物;第二组分发泡剂为超临界CO2;第三组分发泡剂为北京森昌泰和科技有限责任公司生产的微球发泡剂。
所述复合发泡剂通过如下方法制得:
S1、按照重量份,将第一组分发泡剂和第三组分发泡剂加入去离子水B中混合搅拌,再将石蜡和二氧化铈加入,加热至75℃,并以350r/min的搅拌55min,得到混合物A,备用;
S2、再将第二组分发泡剂加入步骤S2中得到的得到混合物A中搅拌均匀,最后将聚甲基硅磷酸酯加入,并以525r/min的速率搅拌24min,得到复合发泡剂。
每份所述乳化剂是由二羟基丙基十八烷酸酯、聚甘油蓖麻醇酯和司盘-80按照重量比为1.1:0.9:0.7组成的混合物。
每份所述水性胶粘剂为越富YF-2351聚氨酯类水性胶黏剂、毕克BYK024丙烯酸水性胶黏剂和聚乙烯醇PVA2699水性胶黏剂按照重量比为0.9:1.1:0.7组成的混合物;而聚乙烯醇类水性胶黏剂为上海西润化工科技有限公司生产的。
一种环保型可降解缓冲包装材料的制备方法,包括如下步骤:
1)按照重量份,将植物纤维粉、水性胶粘剂和植物油混合搅拌均匀,放入烘干装置中加热至145℃烘烤50min,冷却后得到混合物A,备用;
2)将食用淀粉和小麦粉混合搅拌均匀后加入乳化剂和复合发泡剂,继续搅拌至均匀,得到混合物B,备用;
3)将步骤1)中得到的混合物A和步骤2)中得到的混合物B混合搅拌均匀,再将去离子水A加入搅拌至均匀后倒入模具,并将模具放入烘箱中加热至163℃发泡定型2.35h,脱模后得到该包装材料;该包装材料内部具有海绵状的气孔,并且其比重为0.209g/cm3
实施例5
一种环保型可降解缓冲包装材料,包括如下重量份的原料:
Figure BDA0002368703980000121
Figure BDA0002368703980000131
所述植物纤维粉的粒径大小为200目。
所述复合发泡剂包括如下重量份的原料:
Figure BDA0002368703980000132
第一组分发泡剂是由AC发泡剂、碳酸氢钠发泡剂、AD发泡剂按照重量比为0.8:1.0:1.2组成的混合物;第二组分发泡剂为超临界N2;第三组分发泡剂为韩国东进DONGJIN微球发泡剂。
所述复合发泡剂通过如下方法制得:
S1、按照重量份,将第一组分发泡剂和第三组分发泡剂加入去离子水B中混合搅拌,再将石蜡和二氧化铈加入,加热至80℃,并以400r/min的搅拌60min,得到混合物A,备用;
S2、再将第二组分发泡剂加入步骤S2中得到的得到混合物A中搅拌均匀,最后将聚甲基硅磷酸酯加入,并以600r/min的速率搅拌30min,得到复合发泡剂。
每份所述乳化剂是由二羟基丙基十八烷酸酯、聚甘油蓖麻醇酯和司盘-80按照重量比为1.2:1.0:0.8组成的混合物。
每份所述水性胶粘剂为越富YF-2351聚氨酯类水性胶黏剂、毕克BYK024丙烯酸水性胶黏剂和聚乙烯醇PVA2699水性胶黏剂按照重量比为1.0:1.2:0.8组成的混合物;而聚乙烯醇类水性胶黏剂为上海西润化工科技有限公司生产的。
一种环保型可降解缓冲包装材料的制备方法,包括如下步骤:
1)按照重量份,将植物纤维粉、水性胶粘剂和植物油混合搅拌均匀,放入烘干装置中加热至160℃烘烤60min,冷却后得到混合物A,备用;
2)将食用淀粉和小麦粉混合搅拌均匀后加入乳化剂和复合发泡剂,继续搅拌至均匀,得到混合物B,备用;
3)将步骤1)中得到的混合物A和步骤2)中得到的混合物B混合搅拌均匀,再将去离子水A加入搅拌至均匀后倒入模具,并将模具放入烘箱中加热至180℃发泡定型3h,脱模后得到该包装材料;该包装材料内部具有海绵状的气孔,并且其比重为0.32g/cm3
对比例1
一种环保型可降解缓冲包装材料,包括如下重量份的原料:
Figure BDA0002368703980000141
所述植物纤维粉的粒径大小为160目。
所述复合发泡剂包括如下重量份的原料:
Figure BDA0002368703980000142
Figure BDA0002368703980000151
第一组分发泡剂是由AC发泡剂、碳酸氢钠发泡剂、AD发泡剂按照重量比为0.4:0.6:0.8组成的混合物;第二组分发泡剂为超临界CO2;第三组分发泡剂为北京森昌泰和科技有限责任公司生产的微球发泡剂。
所述复合发泡剂通过如下方法制得:
S1、按照重量份,将第一组分发泡剂和第三组分发泡剂加入去离子水B中混合搅拌,再将石蜡和二氧化铈加入,加热至60℃,并以200r/min的搅拌40min,得到混合物A,备用;
S2、再将第二组分发泡剂加入步骤S2中得到的得到混合物A中搅拌均匀,最后将聚甲基硅磷酸酯加入,并以300r/min的速率搅拌15min,得到复合发泡剂。
每份所述乳化剂是由二羟基丙基十八烷酸酯、聚甘油蓖麻醇酯和司盘-80按照重量比为0.8:0.6:0.4组成的混合物。
一种环保型可降解缓冲包装材料的制备方法,包括如下步骤:
1)按照重量份,将植物纤维粉和植物油混合搅拌均匀,放入烘干装置中加热至100℃烘烤20min,冷却后得到混合物A,备用;
2)将食用淀粉和玉米粉混合搅拌均匀后加入乳化剂和复合发泡剂,继续搅拌至均匀,得到混合物B,备用;
3)将步骤1)中得到的混合物A和步骤2)中得到的混合物B混合搅拌均匀,再将去离子水A加入搅拌至均匀后倒入模具,并将模具放入烘箱中加热至110℃发泡定型0.5h,脱模后得
对比例2
一种环保型可降解缓冲包装材料,包括如下重量份的原料:
Figure BDA0002368703980000161
所述植物纤维粉的粒径大小为180目。
所述发泡剂是由AC发泡剂、碳酸氢钠发泡剂、AD发泡剂按照重量比为0.6:0.8:1.0组成的混合物。
每份所述乳化剂是由二羟基丙基十八烷酸酯、聚甘油蓖麻醇酯和司盘-80按照重量比为1.0:0.8:0.6组成的混合物。
每份所述水性胶粘剂为越富YF-2351聚氨酯类水性胶黏剂、毕克BYK024丙烯酸水性胶黏剂和聚乙烯醇PVA2699水性胶黏剂按照重量比为0.8:1.0:0.6组成的混合物;而聚乙烯醇类水性胶黏剂为上海西润化工科技有限公司生产的。
一种环保型可降解缓冲包装材料的制备方法,包括如下步骤:
1)按照重量份,将植物纤维粉、水性胶粘剂和植物油混合搅拌均匀,放入烘干装置中加热至130℃烘烤40min,冷却后得到混合物A,备用;
2)将食用淀粉和小麦粉混合搅拌均匀后加入乳化剂和发泡剂,继续搅拌至均匀,得到混合物B,备用;
3)将步骤1)中得到的混合物A和步骤2)中得到的混合物B混合搅拌均匀,再将去离子水A加入搅拌至均匀后倒入模具,并将模具放入烘箱中加热至145℃发泡定型1.75h,脱模后得到该包装材料;该包装材料内部具有海绵状的气孔,并且其比重为0.206g/cm3
对比例3
一种环保型可降解缓冲包装材料,包括如下重量份的原料:
Figure BDA0002368703980000171
所述植物纤维粉的粒径大小为200目。
所述复合发泡剂包括如下重量份的原料:
Figure BDA0002368703980000172
第一组分发泡剂是由AC发泡剂、碳酸氢钠发泡剂、AD发泡剂按照重量比为0.8:1.0:1.2组成的混合物;第二组分发泡剂为超临界N2;第三组分发泡剂为韩国东进DONGJIN微球发泡剂。
所述复合发泡剂通过如下方法制得:
S1、按照重量份,将第一组分发泡剂和第三组分发泡剂加入去离子水B中混合搅拌,再将石蜡和二氧化铈加入,加热至80℃,并以400r/min的搅拌60min,得到混合物A,备用;
S2、再将第二组分发泡剂加入步骤S2中得到的得到混合物A中搅拌均匀,最后将聚甲基硅磷酸酯加入,并以600r/min的速率搅拌30min,得到复合发泡剂。
每份所述乳化剂为二羟基丙基十八烷酸酯。
每份所述水性胶粘剂为越富YF-2351聚氨酯类水性胶黏剂、毕克BYK024丙烯酸水性胶黏剂和聚乙烯醇PVA2699水性胶黏剂按照重量比为1.0:1.2:0.8组成的混合物;而聚乙烯醇类水性胶黏剂为上海西润化工科技有限公司生产的。
一种环保型可降解缓冲包装材料的制备方法,包括如下步骤:
1)按照重量份,将植物纤维粉、水性胶粘剂和植物油混合搅拌均匀,放入烘干装置中加热至160℃烘烤60min,冷却后得到混合物A,备用;
2)将食用淀粉和小麦粉混合搅拌均匀后加入乳化剂和复合发泡剂,继续搅拌至均匀,得到混合物B,备用;
3)将步骤1)中得到的混合物A和步骤2)中得到的混合物B混合搅拌均匀,再将去离子水A加入搅拌至均匀后倒入模具,并将模具放入烘箱中加热至180℃发泡定型3h,脱模后得到该包装材料;该包装材料内部具有海绵状的气孔,并且其比重为0.32g/cm3
对实施例1-5和对比例1-3制得的样品进行表观密度、回弹率、降解速率和防霉等级性能测试。其中,表观密度测试参照GB/T 6343-1995;回弹性能测试:以12±3mm/min的速度沿试样厚度方向对其进行加载,待应变为50%时,保持压力3min,卸载,放置10s后测量试样厚度,计算回弹率;降解速率:将试样放在水中浸泡,观察降解天数;防霉等级测试参照GB/T1741-2007。结果如表1所示:
表1
项目 表观密度(g/cm3) 回弹率(%) 降解速率(天) 防霉等级
实施例1 20.4 89.2 2 一级
实施例2 20.2 85.0 15 一级
实施例3 20.1 85.2 15 一级
实施例4 20.3 855 15 一级
实施例5 20.2 85.4 15 一级
对比例1 24.2 80.4 3 一级
对比例2 36.5 74.8 18 二级
对比例3 26.3 77.6 17 二级
由上表可知,本发明实施例1-5中制得的可降解缓冲包装材料的表观密度小、回弹率高、降解速率快和防霉等级高的特点,另外,还具有使用寿命长,生产成本低的优点。
与实施例1相比,对比例1中在制备可降解缓冲包装材料时所选原料中用玉米粉代替了小麦粉,对利用上述原料制得的可降解缓冲包装材料进行各项物性测试,分析发现此可降解缓冲包装材料的表观密度相对增大,回弹率、降解速率和防霉等级相对下降;说明本发明在可降解缓冲包装材料的原料中加入小麦粉,能使制得可降解缓冲包装材料具有表观密度小、回弹率高、降解速率快和防霉等级高的特点,另外,还具有使用寿命长,生产成本低的优点。
与实施例3相比,对比例2中在制备可降解缓冲包装材料时所选原料中用由AC发泡剂、碳酸氢钠发泡剂、AD发泡剂按照重量比为0.6:0.8:1.0组成的混合发泡剂替代了上述复合发泡剂,对利用上述原料制得的可降解缓冲包装材料进行各项物性测试,分析发现此可降解缓冲包装材料的表观密度显著增大,回弹率、降解速率和防霉等级相对下降;说明本发明在可降解缓冲包装材料的原料中加入复合发泡剂,能使制得可降解缓冲包装材料具有表观密度小、回弹率高、降解速率快和防霉等级高的特点,另外,还具有使用寿命长,生产成本低的优点。
与实施例5相比,对比例3中在制备可降解缓冲包装材料时所选原料中用二羟基丙基十八烷酸酯替了由二羟基丙基十八烷酸酯、聚甘油蓖麻醇酯和司盘-80按照重量比为1.2:1.0:0.8组成的混合乳化剂,对利用上述原料制得的可降解缓冲包装材料进行各项物性测试,分析发现此可降解缓冲包装材料的表观密度相对增大,回弹率、降解速率和防霉等级相对下降;说明本发明在可降解缓冲包装材料的原料中加入由二羟基丙基十八烷酸酯、聚甘油蓖麻醇酯和司盘-80按照重量比为1.2:1.0:0.8组成的混合乳化剂,能使制得可降解缓冲包装材料具有表观密度小、回弹率高、降解速率快和防霉等级高的特点,另外,还具有使用寿命长,生产成本低的优点。
上述实施例为本发明较佳的实现方案,除此之外,本发明还可以其它方式实现,在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种环保型可降解缓冲包装材料,其特征在于:包括如下重量份的原料:
Figure FDA0002368703970000011
2.根据权利要求1所述的一种环保型可降解缓冲包装材料,其特征在于:每份所述复合发泡剂包括如下重量份的原料:
Figure FDA0002368703970000012
第一组分发泡剂是由AC发泡剂、碳酸氢钠发泡剂、AD发泡剂按照重量比为0.4-0.8:0.6-1.0:0.8-1.2组成的混合物;第二组分发泡剂为超临界CO2和/或N2;第三组分发泡剂为微球发泡剂。
3.根据权利要求2所述的一种环保型可降解缓冲包装材料,其特征在于:所述复合发泡剂通过如下方法制得:
S1、按照重量份,将第一组分发泡剂和第三组分发泡剂加入去离子水B中混合搅拌,再将石蜡和二氧化铈加入,加热至60-80℃,并以200-400r/min的搅拌40-60min,得到混合物A,备用;
S2、再将第二组分发泡剂加入步骤S2中得到的得到混合物A中搅拌均匀,最后将聚甲基硅磷酸酯加入,并以300-600r/min的速率搅拌15-30min,得到复合发泡剂。
4.根据权利要求1所述的一种环保型可降解缓冲包装材料,其特征在于:每份所述乳化剂为二羟基丙基十八烷酸酯、聚甘油蓖麻醇酯和司盘-80中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种环保型可降解缓冲包装材料,其特征在于:所述植物纤维粉的粒径大小为160-200目。
6.根据权利要求1所述的一种环保型可降解缓冲包装材料,其特征在于:还包括水性胶粘剂,水性胶粘剂的重量份不大于80份。
7.根据权利要求6所述的一种环保型可降解缓冲包装材料,其特征在于:每份所述水性胶粘剂为聚氨酯类水性胶黏剂、丙烯酸类水性胶黏剂和聚乙烯醇类水性胶黏剂的至少一种。
8.根据权利要求1所述的一种环保型可降解缓冲包装材料,其特征在于:该包装材料内部具有海绵状的气孔,并且其比重为0.2-0.32g/cm3
9.一种根据权利要求6-8任意一项所述的环保型可降解缓冲包装材料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
1)按照重量份,将植物纤维粉、水性胶粘剂和植物油混合搅拌均匀,放入烘干装置中加热烘烤,冷却后得到混合物A,备用;
2)将食用淀粉和小麦粉混合搅拌均匀后加入乳化剂和复合发泡剂,继续搅拌至均匀,得到混合物B,备用;
3)将步骤1)中得到的混合物A和步骤2)中得到的混合物B混合搅拌均匀,再将去离子水A加入搅拌至均匀后倒入模具,并将模具放入烘箱中加热发泡定型,脱模后得到该包装材料。
10.根据权利要求9所述的一种环保型可降解缓冲包装材料的制备方法,其特征在于:步骤1)中的加热温度为100-160℃,烘烤时间为20-60min;步骤3)中将模具放入烘箱中加热时的温度为110-180℃,发泡定型时间为0.5-3h。
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