CN1143655A

CN1143655A - 维生素物质发泡的缓冲绝热材料及其制造方法

Info

Publication number: CN1143655A
Application number: CN 95116656
Authority: CN
Inventors: 许邦旭; 朴裕秉
Original assignee: BANG UK HUR
Current assignee: BANG UK HUR
Priority date: 1995-08-24
Filing date: 1995-08-24
Publication date: 1997-02-26

Abstract

本发明涉及纤维素物质发泡的缓冲绝热材料及其制造方法，提供了使纸浆、废纸及其他的纤维素物质，与通常发泡材料及通常的水溶性粘合剂一起用湿式方法发泡、干燥使其发泡成原来纤维素物质容积的20-500％左右的缓冲绝热材料及其制造方法。本发明的发泡缓冲绝热材料，由于对冲击的吸收力大，作为缓冲材料是非常有用的，由于在其内部形成无数气孔，所以绝热效果非常高，而且在自然环境中，比通常的纤维素物质分解得更快，不仅不引起公害问题，而且可以使废资源再生及利用，防止公害，作为所谓的绿色制品(Green Product)的出口商品包装辅助材料可以期待被广泛利用。

Description

纤维素物质发泡的缓冲绝热材料及其制造方法

本发明涉及使用纤维素物质发泡的缓冲绝热材料及其制造方法。

在商品包装中，缓冲材料是为防止搬运及保存中商品破损及变形所必需使用的重要的附带材料。

这些缓冲材料其本身必需具有弹性或吸收冲击的性质。

以往作为这些缓冲材料是使用塑料物质发泡的，例如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、乙烯硝酸乙烯共聚物(EVA)、聚苯乙烯(PS)、改性EVA、软质PVC、戊氧(パノキシ)树脂、丁二烯树脂等通用塑料物质发泡得到的发泡塑料物质；及利用天然橡胶、SBR系橡胶、苯乙烯-丁二烯系热可塑性橡胶、丁二烯橡胶(BR)、异戊二烯橡胶(IR)、乙丙共聚橡胶(EMP)、聚氯丙烯橡胶(CR)、丁基橡胶(IIR)、氨酯橡胶、硅橡胶、丙烯酸橡胶、氯磺酸化苯乙烯橡胶、氯化聚乙烯橡胶、表氯醇橡胶、氧化丙烯橡胶、乙烯硝酸乙烯橡胶、热可塑性橡胶等的弹性体本身或夹杂异物发泡得到的缓冲材料。

其中，大多使用价廉的聚乙烯发泡体和/或苯乙烯发泡体。

这些塑料物质和/或橡胶物质作为缓冲材料，其特性是优良的，但这些物质在自然环境下不易分解，引起环境公害，特别是这些物质在燃烧时产生有毒的气体，所以在发达国家内已经禁止使用这些塑料发泡体和/或天然或合成橡胶的合成材料，将来在绿色环境下，在全世界不得不限制其使用。

另外，为了解决这些问题，也可将纸浆或纤维素物质等直接成形作成缓冲材料使用。

但是，这样的缓冲材料，其冲击吸收力低，不能成功地起到缓冲材料的作用，所以其使用受到了限制。

由这些纤维素物质作成的缓冲材料，有如下的专利。

US Patent No.5230943公开了可自由流动的衬垫包装材料，它是由非平面的盘式形状构成。

US Patent No.4937131公开了一种挠性、缓冲衬板，它是根据转化机理，由卷片材料如生物降解纸而生产的。

US Patent No.5312665公开了一种松散的填充材料，它包括了多个独立的包装部件，每个包装部件至少包括二个纸环，这些纸环分别连接在它们的外表面上。

US Patent No.5308677公开了一种包装填料，它包括一个具有一个带拱形的平底面或者是其截面的几何形状带有倒拱形的突出面，该突出面连接到带有一个缺口或许多缺口的底面上。

US Patent No.5173352公开了一种弹性包装产品，它由很多狭窄细长的纸片制成；纸材料本身具有天然的弹性；并且每个纸片带有许多相互对折的部分，从而使其形成一种纵向可压缩的自然弹性元件。

US Patent No.5151312公开了轻型的nin-套形包装花生部件，它是由可回收的报纸模压的中空成型物，其ghin壁壳是一个带有凸缘和孔的杯形，并且是双层套壁整体模压成形。

US Patent No.5213867公开了由纸作成的四面体松散填充包装产吕。

US Patent No.4566831公开了吸收震动的衬垫装置，它是一个密封的外套，该外套含有已经过降温处理的木质颗粒填料。

US Patent No.4109040公开了缓冲垫料产品，它是由相对致密性质的片状包装材料(如纸)制成的卷筒而构成。

但是，用纸浆和/或废纸(纸屑)样的纤维素物质直接发泡制造的具有缓冲及绝热效果的缓冲材料迄今还未开发出来。

本发明者们经过长时间反复研究结果发现，将废报纸和/或其他的废纸，或纸浆类的纤维素物质与通常的发泡剂及通常的水溶性粘结剂一起进行湿式发泡然后干燥时，可发泡到原来的纤维素物质体积的20-500％左右，由于这样发泡的发泡纤维素其吸收冲击能力极大，所以作为缓冲材料是极其有用的，而且由于内部形成无数气孔，其绝热效果也极佳，从而完成了本发明。

另外，利用这些纤维素物质制造的缓冲绝热材料不仅具有极佳的缓冲及绝热效果，而且由于在其内部形成无数气孔，不仅在大自然中比通常的纤维素物质分解快得多，不会引起公害问题，而且可以通过废资源的再生及利用而防止公害，这也适合于乌拉圭回合所提出的作为绿色制品(Green Product)的输出商品的包装辅助材料，而被广泛地使用。

因此，本发明的目的在于提供将纤维素物质与粘合剂及发泡剂一起发泡成规定的适当容积，进行干燥而得到的，利用纤维素物质制成的缓冲、绝热材料。

本发明的另一个目的在于提供将纤维素物质与粘合剂及发泡剂一起发泡，干燥后，利用纤维素物质制造缓冲、绝热材料的方法。

作为本发明可以使用的纤维素物质是指纸浆、废纸及其他通常的纤维素物质。

作为本发明使用的粘合剂，可以使用淀粉糊料、羧甲基纤维素钠、乙基纤维素、甲基纤维素、藻朊酸钠、酪朊、明胶、聚乙烯醇(PVA)、聚醋酸乙烯酯及其他通常的水溶性粘合剂1种或2种以上混合后进行使用。

这些粘合剂的使用量，可以按照粘合剂的种类、粘结力而不同，但通常可以使用0.1-20％(重量)。

在本发明中，使用通常的发泡剂发泡。作为发泡剂可使用偶氮二酰胺(Azodicarbonamide；ADCA)、偶氮二甲酰胺(Azobisfor-mamide；ABFA)、偶氮二异丁腈(Azobisisobutyronitrile；AIBN)、二硝基五亚甲基四胺(N、N-dinitroso Pentamethylene Te-tramine；DPT)，对甲苯磺酰肼(P-Toluenesulfonylhydrazide；TAH)、P、P′-氧双(苯磺酰肼)；P、P′-oxybis(benzenesul-fonylbydrazide；OBSH)等类的有机发泡剂、碳酸铵、碳酸氢钠等的无机发泡剂。

这些发泡剂的使用量，使用总重量的0.5-20％(重量)。纤维素物质可以直接使用，废纸时，要除去杂质，将其固解后脱水使用。脱水后的水含量大致为30％左右。该废约使用率为50-80％(重量)。

在制造工序中的水含量为10-30％(重量)。

以下说明名工序。

1.纸浆工序：(使用废纸时)

将各种废纸与水一起进行粉碎，制造纸浆工序。

使用纸浆时可直接使用，可以省略此工序。

2.过滤工序：(使用废纸时)

从第一工序中制造的纸浆除去各种杂质(聚乙烯等的各种塑料物质、铁粉、土或砂中的杂质)的工序、使用纸浆时，可省略该工序。

3.整定(Definer)工序：

将第2工序得到的纸浆制成更微细的纤维素的工序。根据使用的废纸，也可省略该工序。

4.脱水工序：

将第2工序得到的(省略第3工序时)或在第3工序得到的物质用脱水机进行脱水，用通常的脱水机脱水到水含量为10-30％(重量)。

5.混合工序：

将第4工序得到的，或纯粹的纸浆，与水溶性粘合剂、发泡剂或按照需要加入水后一起混合。

6.予热工序：

将第5工序得到的混合物予热到约30-90℃。(发泡剂使用碳酸铵时，在低温下予热、使用分解温度较高的发泡剂时，在高温下予热)。

7.成形及2次发泡工序：

将第6工序得到的予热的混合物放到规定的模型中，在约70-150℃下加热，成形及发泡。使用分解温度低的碳酸铵作为发泡剂时，使其在低温下发泡。

8.干燥工序：

将第7工序得到的成形或发泡的物质进行干燥，制成发泡剂。

以下用实施例更详细地说明本发明。

实施例1

将1kg废纸，加入到约600ml水中，使其固解。从固解了的废纸中，除去各种杂质，进行脱水，使其水含一达到约30％(重量)。

另一方面，将明胶约20g溶解到约60℃水中，作成约30％(重量)的浓度。将约2g的羧甲基纤维素钠(纳CMC)溶解于水中，作成约3％(重量)的浓度。将明胶溶液与钠CMC溶液进行混合，将其与作为发泡剂的偶氮二异丁腈(AIBN)约10g合并后，与固解的废纸混合，将全体混合物加热到约85℃。将加热了的混合物加到规定的成形模型中，加热到约120℃使其成形发泡。将发泡的物质在干燥炉中干燥，制造出发泡约150％(容积)的发泡制品。

实施例2

将水加入到1kg的纸浆中，调节水分含量约为25％。另外，将藻朊酸钠30g溶解在水中，调节成约20％(重量)浓度后，与纸浆混合，将3g的碳酸铵溶解在冷水中，调节成约10％(重量)后与纸浆均质地混合。将该混合物加热到约40℃，加到成形的模型中后，加热到约80℃，使其成形及发泡，进行干燥，制成发泡为200％(容积)的发泡制品。

实施例3

将1kg废纸加入到约600ml水中，固解后除去各种杂质，进行脱水，调节成水分含量约为30％。另外，将30％淀粉加入到热水100ml中煮沸后，除去糊料使其冷却后，在其中作为发泡剂加入10g的偶氮二甲酰胺(ABFA)。将该混合物与纸浆混合。接着，在约90℃下加热后，加入到成形模型中，加热到约150℃后使其成形、发泡，发泡了的物质在干燥炉中干燥后，制成约为200％(容积)的发泡制品。

使用其他的发泡剂与粘合剂也可按实施例1-3的方法制造发泡的纤维素制品。

为制造坚硬的发泡体，可减少粘合剂的使用量或降低发泡度方法来制造，制造柔软的发泡体时，可采用多加发泡剂，提高发泡度或减少粘合剂的使用量来制造。

这样制造的纤维素物质发泡体不仅弹性好，而且很轻、绝热效果也很好，可以作为各种缓冲材料及绝热材料来使用。

另外，本发明的发泡体不仅使用对人体无害，可生物分解的纤维素物质，而且使用的粘合剂也对人体无害，使用的发泡剂也都可以完全转换成无毒气体所以对人体无害。

Claims

1.缓冲绝热材料，它是将纤维素物质固解、脱水后，在其中添加通常的水溶性粘合剂及通常的发泡剂，用湿式方法使其发泡成所规定的形态，进行干燥后而制造的。

2.缓冲绝热材料，它是将第1项的纤维素物质固解、脱水后，在其中添加通常的水溶性粘合剂及通常的发泡剂，使其在所规定的形态下，发泡至原来体积的20-500％，进行干燥后而制造的。

3.缓冲绝热材料，它是将第1项或第2项的纤维素物质固解、脱水后，在其中添加通常的水溶性粘合剂，如从淀粉糊料、羧甲基纤维素钠、乙基纤维素、甲基纤维素、藻朊酸钠、酪朊、明胶、聚乙烯醇(PVA)、聚醋酸乙烯酯(PVAC)中选出的1种以上的水溶性粘合剂以及作为通常的发泡剂，如从偶氮二酰胺(Azodicar-bonamide；ADCA)、偶氮二甲酰胺(Azobisformamide；ABFA)、偶氮二异丁腈(Azobisisobutyronitrile；AIBN)、二硝基五亚甲基四胺(N、N-dinitroso Pentamethylene Tetramine；DPT)，对甲苯磺酰肼(P-Toluenesulfonylhydrazide)、P、P′-氧双(苯磺酰肼)；P、P′-oxybis(benzonesulfonylhydrazide；OBSH)、碳酸铵、碳酸氢钠选出的1种以上的发泡剂，用湿式方法，使其发泡、进行干燥制造的。

4.制造缓冲绝热材料的方法，其中将纤维素物质固解、脱水后，在其中添加通常的水溶性粘合剂及通常的发泡剂，用湿式方法，使其发泡成规定的形状，进行干燥制造而制成的。

5.制造缓冲绝热材料的方法，其中将第4项的纤维素物质固解、脱水后，在其中添加通常的水溶性粘合剂及通常的发泡剂，使其在所规定的形状下，发泡至原来体积的20-500％，进行干燥后而成。

6.制造缓冲绝热材料的方法，其中将第4项或第5项中的(纸屑)固解、脱水后，向其中添加通常的水溶性粘合剂，如从淀粉糊料、羧甲基纤维素钠、乙基纤维素、甲基纤维素、藻朊酸钠、酪朊、明胶、聚乙烯醇(PVA)、聚醋酸乙烯酯(PVAC)中选择1种以上的水溶性粘合剂以及作为通常的发泡剂，如从偶氮二酰胺(Azodi-carbonamide；ADCA)、偶氮二甲酰胺(Azobisformamide；ABFA)、偶氮二异丁腈(Azobisisobutyronitrile；AIBN)、二硝基五亚甲基四胺(N、N-dinitroso Pentamethylene Tetramine；DPT)，对甲苯磺酰肼(P-Toluenesulfonylhydrazide；TAH)、P、P′-氧双(苯磺酰肼)；P、P′-oxybis(benzonesulfonylhydrazide；OBSH)、碳酸铵、碳酸氢钠选出的通常的发泡剂，在规定的形态下，使其发泡至原来容积的20-500％而成。