CN114196221A - 一种可降解生物质纤维复合包装制品及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于可降解包装材料技术领域，具体涉及一种可降解生物质纤维复合包装制品及其制备工艺。本发明提供的可降解生物质纤维复合包装制品按重量计由以下组分构成：秸秆粉末100份；麻纤维粉末30‑50份；淀粉10‑20份；γ‑氯丙基甲基二乙氧基硅烷6‑12份；聚乳酸10‑20份；甲基丙烯酸环氧树脂20‑40份；三乙四胺4‑10份；碳酸氢铵4‑8份；松香酸钠3‑6份；其他助剂，总量不超过12份。本发明提供的可降解生物质纤维复合包装制品，成本经济，原料来源广泛，具有良好的可降解性，在常规自然环境中的降解周期为8‑20个月，既满足包装强度需要，废弃后又不对环境造成长期危害。本发明提供的可降解生物质纤维复合包装制品的制备工艺步骤简单，制造便捷，便于自动化批量化生产。
Description
技术领域
本发明属于可降解包装材料技术领域，具体涉及一种可降解生物质纤维复合包装制品及其制备工艺。
背景技术
随着现代工业的深化发展，随着互联网经济和物流体系的快速进步，包装工业随之蓬勃发展，包装材料在各行各业中广泛应用。目前常用的包装材料种类很多，包括纸袋、纸箱、木箱等材料，包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等塑料包装材料，还包括金属、陶瓷、玻璃等其他包装材料。其中，纸制品和木制品虽然具有一定的可降解性，但短期内难以再生，极大地限制了大规模使用；金属、陶瓷、玻璃等材料为难降解材料，而且价格昂贵，大规模使用受限；塑料虽然种类繁多且价格相对较低，但塑料制品通常难以降解，目前废弃塑料制品主要以掩埋处理为主，对环境造成了较严重的污染。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种可降解生物质纤维复合包装制品及其制备工艺。
本发明提供的可降解生物质纤维复合包装制品按重量计由以下组分构成：
秸秆粉末100份；
麻纤维粉末30-50份；
淀粉10-20份；
γ-氯丙基甲基二乙氧基硅烷 6-12份；
聚乳酸10-20份；
甲基丙烯酸环氧树脂20-40份；
三乙四胺4-10份；
碳酸氢铵4-8份；
松香酸钠3-6份；
其他助剂，总量不超过12份。
进一步地，上述可降解生物质纤维复合包装制品按重量计由以下组分构成：
秸秆粉末100份；
麻纤维粉末42-45份；
淀粉12-15份；
γ-氯丙基甲基二乙氧基硅烷 8-11份；
聚乳酸15-18份；
甲基丙烯酸环氧树脂30-35份；
三乙四胺6-9份；
碳酸氢铵5-6份；
松香酸钠4-5份。
进一步地，上述可降解生物质纤维复合包装制品中，秸秆粉末包括玉米秸秆粉末、高粱秸秆粉末、水稻秸秆粉末、小麦秸秆粉末；所述秸秆粉末的粒径在0.05-1.2mm范围内；所述秸秆粉末的含水率在3-6%范围内。
进一步地，上述可降解生物质纤维复合包装制品中，麻纤维粉末的纤维直径在20-100μm范围内，长径比在8-50范围内。
进一步地，上述可降解生物质纤维复合包装制品中，γ-氯丙基甲基二乙氧基硅烷的采用SG-Si 124型硅烷偶联剂。
进一步地，上述可降解生物质纤维复合包装制品中，其他助剂包括润滑剂、抗氧剂、着色剂。
进一步地，上述可降解生物质纤维复合包装制品中，润滑剂为硬脂酸丁酯2-4份；所述抗氧剂为2,6-二叔丁基酚0.5-1.5份；所述着色剂为颜料黄138、颜料黄147、颜料红214或颜料红242，着色剂用量为2-6份。
本发明进一步提供上述可降解生物质纤维复合包装制品的制备工艺，该制备工艺包括以下步骤：
步骤一：根据配比将各原料装入混料机中混合均匀；
步骤二：将步骤一所得混合料装入螺杆挤出机中，挤入成型模具中加热成型。
进一步地，上述可降解生物质纤维复合包装制品的制备工艺步骤一中，混料机转速为180-360r/min；混料时间为8-15min。
进一步地，上述可降解生物质纤维复合包装制品的制备工艺步骤二中，成型模具的加热温度为120-180℃，保压压力为4-10MPa，保压时间为1-3min。
有益效果：与现有技术相比，本发明提供的可降解生物质纤维复合包装制品，成本经济，原料来源广泛，具有良好的可降解性，在常规自然环境中的降解周期为8-20个月，既满足包装强度需要，废弃后又不对环境造成长期危害。本发明提供的可降解生物质纤维复合包装制品的制备工艺步骤简单，制造便捷，便于自动化批量化生产。
具体实施方式
下面通过具体实施例进一步阐明本发明，这些实施例是示例性的，旨在说明问题和解释本发明，并不是一种限制。
实施例1
一种可降解生物质纤维复合包装制品，按重量计由以下组分构成：
秸秆粉末100份；
麻纤维粉末42份；
淀粉12份；
γ-氯丙基甲基二乙氧基硅烷 8份；
聚乳酸15份；
甲基丙烯酸环氧树脂30份；
三乙四胺6份；
碳酸氢铵5份；
松香酸钠4份。
本实施例中，秸秆粉末为高粱秸秆粉末；所述秸秆粉末的粒径在0.05-1.2mm范围内；所述秸秆粉末的含水率3%。
本实施例中，上述可降解生物质纤维复合包装制品中，麻纤维粉末的纤维直径在20-100μm范围内，长径比在8-50范围内。
本实施例中，γ-氯丙基甲基二乙氧基硅烷的采用SG-Si 124型硅烷偶联剂。
本实施例的可降解生物质纤维复合包装制品的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一：根据配比将各原料装入混料机中混合均匀；
步骤二：将步骤一所得混合料装入螺杆挤出机中，挤入成型模具中加热成型。
本实施例中，上述可降解生物质纤维复合包装制品的制备工艺步骤一中，混料机转速为180r/min；混料时间为15min。
本实施例中，上述可降解生物质纤维复合包装制品的制备工艺步骤二中，成型模具的加热温度为120℃，保压压力为4MPa，保压时间为3min。
实施例2
一种可降解生物质纤维复合包装制品，按重量计由以下组分构成：
秸秆粉末100份；
麻纤维粉末45份；
淀粉15份；
γ-氯丙基甲基二乙氧基硅烷 11份；
聚乳酸18份；
甲基丙烯酸环氧树脂35份；
三乙四胺9份；
碳酸氢铵6份；
松香酸钠5份。
本实施例中，秸秆粉末为小麦秸秆粉末；所述秸秆粉末的粒径在0.05-1.2mm范围内；所述秸秆粉末的含水率6%。
本实施例中，麻纤维粉末的纤维直径在20-100μm范围内，长径比在8-50范围内。
本实施例中，γ-氯丙基甲基二乙氧基硅烷的采用SG-Si 124型硅烷偶联剂。
本实施例的可降解生物质纤维复合包装制品的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一：根据配比将各原料装入混料机中混合均匀；
步骤二：将步骤一所得混合料装入螺杆挤出机中，挤入成型模具中加热成型。
本实施例中，上述可降解生物质纤维复合包装制品的制备工艺步骤一中，混料机转速为360r/min；混料时间为8min。
本实施例中，上述可降解生物质纤维复合包装制品的制备工艺步骤二中，成型模具的加热温度为180℃，保压压力为10MPa，保压时间为1min。
实施例3
一种可降解生物质纤维复合包装制品，按重量计由以下组分构成：
秸秆粉末100份；
麻纤维粉末30份；
淀粉10份；
γ-氯丙基甲基二乙氧基硅烷份；
聚乳酸10份；
甲基丙烯酸环氧树脂20份；
三乙四胺4份；
碳酸氢铵4份；
松香酸钠3份；
其他助剂。
本实施例中，秸秆粉末为玉米秸秆粉末和高粱秸秆粉末按质量1:1的混合物；秸秆粉末的粒径在0.05-1.2mm范围内；所述秸秆粉末的含水率4%。
本实施例中，麻纤维粉末的纤维直径在20-100μm范围内，长径比在8-50范围内。
本实施例中，γ-氯丙基甲基二乙氧基硅烷的采用SG-Si 124型硅烷偶联剂。
本实施例中，其他助剂包括润滑剂、抗氧剂、着色剂；润滑剂为硬脂酸丁酯份；所述抗氧剂为2,6-二叔丁基酚0.5份；所述着色剂为颜料黄138，着色剂用量为2份。
本实施例的可降解生物质纤维复合包装制品的制备工艺包括以下步骤：
步骤一：根据配比将各原料装入混料机中混合均匀；
步骤二：将步骤一所得混合料装入螺杆挤出机中，挤入成型模具中加热成型。
本实施例步骤一中，混料机转速为240r/min；混料时间为12min。
本实施例步骤二中，成型模具的加热温度为160℃，保压压力为8MPa，保压时间为2min。
实施例4
一种可降解生物质纤维复合包装制品，按重量计由以下组分构成：
秸秆粉末100份；
麻纤维粉末50份；
淀粉20份；
γ-氯丙基甲基二乙氧基硅烷 12份；
聚乳酸20份；
甲基丙烯酸环氧树脂40份；
三乙四胺10份；
碳酸氢铵8份；
松香酸钠6份；
其他助剂。
本实施例中，秸秆粉末为高粱秸秆粉末和水稻秸秆粉末按重量2:1的混合物；秸秆粉末的粒径在0.05-1.2mm范围内；秸秆粉末的含水率5%。
本实施例中，麻纤维粉末的纤维直径在20-100μm范围内，长径比在8-50范围内。
本实施例中，γ-氯丙基甲基二乙氧基硅烷的采用SG-Si 124型硅烷偶联剂。
本实施例中，其他助剂包括润滑剂、抗氧剂、着色剂；润滑剂为硬脂酸丁酯4份；所述抗氧剂为2,6-二叔丁基酚1.5份；所述着色剂为颜料红242，着色剂用量为6份。
本实施例的可降解生物质纤维复合包装制品的制备工艺包括以下步骤：
步骤一：根据配比将各原料装入混料机中混合均匀；
步骤二：将步骤一所得混合料装入螺杆挤出机中，挤入成型模具中加热成型。
本实施例步骤一中，混料机转速为240r/min；混料时间为10min。
本实施例步骤二中，成型模具的加热温度为145℃，保压压力为7MPa，保压时间为2min。
以上实施方式是示例性的，其目的是说明本发明的技术构思及特点，以便熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种可降解生物质纤维复合包装制品，其特征在于：按重量计由以下组分构成：
秸秆粉末100份；
麻纤维粉末30-50份；
淀粉10-20份；
γ-氯丙基甲基二乙氧基硅烷 6-12份；
聚乳酸10-20份；
甲基丙烯酸环氧树脂20-40份；
三乙四胺4-10份；
碳酸氢铵4-8份；
松香酸钠3-6份；
其他助剂，总量不超过12份。
2.根据权利要求1所述的可降解生物质纤维复合包装制品，其特征在于：按重量计由以下组分构成：
秸秆粉末100份；
麻纤维粉末42-45份；
淀粉12-15份；
γ-氯丙基甲基二乙氧基硅烷 8-11份；
聚乳酸15-18份；
甲基丙烯酸环氧树脂30-35份；
三乙四胺6-9份；
碳酸氢铵5-6份；
松香酸钠4-5份。
3.根据权利要求1或2所述的可降解生物质纤维复合包装制品，其特征在于：所述秸秆粉末包括玉米秸秆粉末、高粱秸秆粉末、水稻秸秆粉末、小麦秸秆粉末；所述秸秆粉末的粒径在0.05-1.2mm范围内；所述秸秆粉末的含水率在3-6%范围内。
4.根据权利要求3所述的可降解生物质纤维复合包装制品，其特征在于：所述麻纤维粉末的纤维直径在20-100μm范围内，长径比在8-50范围内。
5.根据权利要求1所述的可降解生物质纤维复合包装制品，其特征在于：所述γ-氯丙基甲基二乙氧基硅烷的采用SG-Si 124型硅烷偶联剂。
6.根据权利要求1所述的可降解生物质纤维复合包装制品，其特征在于：所述其他助剂包括润滑剂、抗氧剂、着色剂。
7.根据权利要求6所述的可降解生物质纤维复合包装制品，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸丁酯2-4份；所述抗氧剂为2,6-二叔丁基酚0.5-1.5份；所述着色剂为颜料黄138、颜料黄147、颜料红214或颜料红242，着色剂用量为2-6份。
8.根据权利要求1至7任一项所述的可降解生物质纤维复合包装制品的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：根据配比将各原料装入混料机中混合均匀；
步骤二：将步骤一所得混合料装入螺杆挤出机中，挤入成型模具中加热成型。
9.根据权利要求8所述的可降解生物质纤维复合包装制品的制备工艺，其特征在于：步骤一中，混料机转速为180-360r/min；混料时间为8-15min。
10.根据权利要求8所述的可降解生物质纤维复合包装制品的制备工艺，其特征在于：步骤二中，成型模具的加热温度为120-180℃，保压压力为4-10MPa，保压时间为1-3min。
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