一種可降解包裝緩沖材料制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種可降解包裝緩沖材料，包括如下組分：植物纖維、聚丁二酸丁二醇酯、淀粉、偶氮二甲酰胺、殼聚糖、發(fā)泡劑、粉煤灰、甘油以及硼砂。本發(fā)明專利技術(shù)提供一種可降解包裝緩沖材料，通過(guò)添加環(huán)保的植物纖維，配合可生物降解的聚丁二酸丁二醇酯和聚乳酸，制得的纖維緩沖包裝材料既能滿足商品包裝需要又環(huán)保易降解，并有效改善材料的應(yīng)用性，提高材料的緩沖性能。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種緩沖材料。更具體地說(shuō)，本專利技術(shù)涉及一種可降解包裝緩沖材料。
技術(shù)介紹
家用電器及精密儀器等的緩沖包裝材料通常使用塑料發(fā)泡制品。然而發(fā)泡塑料在使用后不易被降解而對(duì)環(huán)境造成污染，已成為加劇世界環(huán)境危機(jī)的嚴(yán)重公害。目前世界各國(guó)對(duì)環(huán)境問(wèn)題的高度重視，越來(lái)越多的國(guó)家已立法禁止用發(fā)泡塑料作緩沖襯墊包裝的商品進(jìn)口。開(kāi)發(fā)新型可降解及可綜合利用的、符合環(huán)保要求的綠色緩沖包裝材料是非常必要的。植物纖維原料是一廉價(jià)的可再生資源，可反復(fù)使用，且使用后會(huì)降解而不會(huì)產(chǎn)生污染問(wèn)題，且還可以再循環(huán)利用。利用植物纖維原料制備緩沖材料將能實(shí)現(xiàn)“綠色包裝”。植物纖維發(fā)泡緩沖材料以植物纖維為主要原料，添加助劑，進(jìn)行發(fā)泡處理，使材料內(nèi)部形成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因此具有很好的緩沖性能，保障了緩沖材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。植物纖維類緩沖材料利用可再生自然資源，是具有易降解又有利于加工成型的環(huán)保材料，在人類資源日益緊張的情況下，其研究和開(kāi)發(fā)更為重要，但是采用純植物纖維材料制備的緩沖材料材料脆性大、比重大、回彈性差、緩沖系數(shù)小，且環(huán)境濕度對(duì)結(jié)構(gòu)性能影響較大，容易吸濕影響產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種可降解包裝緩沖材料，通過(guò)添加環(huán)保的植物纖維，配合可生物降解的聚丁二酸丁二醇酯（PBS）和聚乳酸，制得的纖維緩沖包裝材料既能滿足商品包裝需要又環(huán)保易降解，并有效改善材料的應(yīng)用性，提高材料的緩沖性能。為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本專利技術(shù)的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種可降解包裝緩沖材料，其特征在于，包括如下重量份的組分：植物纖維10~20份；聚丁二酸丁二醇酯20~30份；淀粉5~15份；偶氮二甲酰胺1~5份；殼聚糖2~8份；發(fā)泡劑1~3份粉煤灰2~5份；甘油3~10份；硼砂3~8份。優(yōu)選的是，所述植物纖維選自稻麥殼、稻麥桿、甘蔗渣、植物秸芯、棉花殼的農(nóng)作物廢棄物制成的植物纖維。優(yōu)選的是，所述淀粉選自玉米淀粉、馬鈴薯淀粉和木薯淀粉。優(yōu)選的是，所述殼聚糖為脫脂化度為70%~85%的甲殼素。優(yōu)選的是，所述發(fā)泡劑硝酸鹽或硅酸鹽或碳酸氫銨。優(yōu)選的是，還包括3~6份的聚乳酸。本專利技術(shù)至少包括以下有益效果：本專利技術(shù)提供了一種可降解包裝緩沖材料，通過(guò)加入可生物降解的聚丁二酸丁二醇酯，可以提高緩沖材料耐熱性能，加工性能，機(jī)械強(qiáng)度以及尺寸穩(wěn)定性，又能生物降解；通過(guò)加入聚乳酸與粉煤灰、硼砂產(chǎn)生較強(qiáng)的界面相互作用，與聚乳酸基體形成納米級(jí)的微觀相界面，無(wú)機(jī)相與聚合物有機(jī)之間淀粉、甘油等形成穩(wěn)固的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而提高了緩沖材料的熱穩(wěn)定性，提高了熱分解溫度，淀粉連同殼聚糖一起，在發(fā)泡劑的作用下，可使發(fā)泡制品緩沖材料具有很好的強(qiáng)度、韌性、及耐水性能。本專利技術(shù)的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過(guò)下面的說(shuō)明體現(xiàn)，部分還將通過(guò)對(duì)本專利技術(shù)的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明書(shū)文字能夠據(jù)以實(shí)施。應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語(yǔ)并不配出一個(gè)或多個(gè)其它元件或其組合的存在或添加。一種可降解包裝緩沖材料，包括如下重量份的組分：植物纖維10~20份；聚丁二酸丁二醇酯20~30份；淀粉5~15份；偶氮二甲酰胺1~5份；殼聚糖2~8份；發(fā)泡劑1~3份粉煤灰2~5份；甘油3~10份；硼砂3~8份。植物纖維選自稻麥殼、稻麥桿、甘蔗渣、植物秸芯、棉花殼的農(nóng)作物廢棄物制成的植物纖維，具體的制備方法為，將植物纖維通過(guò)在石灰池中浸泡、粉碎、漂白、高溫蒸煮，再用高溫高壓熱蒸汽密封烘干一系列嚴(yán)格處理后，再用紫外線滅菌消毒，以保證達(dá)到GB18006-1-1999規(guī)定的大腸桿菌、沙門(mén)氏菌、霉菌蒸發(fā)殘?jiān)亟饘俸浚瑹晒庑晕镔|(zhì)，農(nóng)藥殘留量各項(xiàng)衛(wèi)生性能指標(biāo)，制成植物纖維，其中，粉碎過(guò)程用疏解機(jī)將漿料解離10min,再利用PFI磨對(duì)上述漿料進(jìn)行打漿處理，得到打漿度為65～75°SR的微細(xì)化植物纖維，由于烘干后，纖維制品尺寸收縮，隨著打漿度的上升，尺寸收縮越大，體積變化率明顯增加，制品成型的穩(wěn)定性越差，且高打漿度的樣品吸濕效果增加更加明顯；但是材料緩沖性能隨著打漿度的增加而得到改善，在受到外界的壓力和沖擊時(shí)，高打漿度漿料制備的緩沖材料具有更好的強(qiáng)度。故本專利技術(shù)發(fā)泡緩沖材料的植物纖維打漿度可達(dá)到70～75°SR，在保持較低體積變化率和吸濕量的前提下，其吸收外力能量的能力更好，在一定的形變范圍內(nèi)可以承受較大的壓縮和沖擊負(fù)載。作為本專利技術(shù)的一種實(shí)施方式，所述淀粉選自玉米淀粉、馬鈴薯淀粉和木薯淀粉，作為粘結(jié)劑，植物淀粉在粘性、彈性、延伸性、薄膜成型性和吸脂性方面具有優(yōu)異性能，在漿料中可形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，保證發(fā)泡過(guò)程更加順利完善的進(jìn)行，并使發(fā)泡緩沖材料性能得到提高。作為本專利技術(shù)的一種實(shí)施方式，所述殼聚糖為脫脂化度為70%~85%的甲殼素。作為本專利技術(shù)的一種實(shí)施方式，所述發(fā)泡劑硝酸鹽或硅酸鹽或碳酸氫銨，發(fā)泡劑選用無(wú)機(jī)鹽，相比有機(jī)類發(fā)泡劑，無(wú)機(jī)發(fā)泡劑價(jià)格更低，更環(huán)保。作為本專利技術(shù)的一種實(shí)施方式，還包括3~6份的聚乳酸，聚乳酸是環(huán)境友好材料，具有良好的物理性能，生物相容性和可降解性能。表1列出不同實(shí)施例和對(duì)比例的具體組分及其含量。表1實(shí)施例1~3和對(duì)比例1~4具體的組分實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3對(duì)比例1對(duì)比例2對(duì)比例3對(duì)比例4植物纖維1015201062210聚丁二酸丁二醇酯20253020103520淀粉5101553205偶氮二甲酰胺13510.1101殼聚糖26821100發(fā)泡劑12310.151粉煤灰2352182甘油371032123硼砂35832103聚乳酸35603103如表2所示，將以上實(shí)施例進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試內(nèi)容如下，測(cè)試結(jié)果詳見(jiàn)表2。表2測(cè)試結(jié)果項(xiàng)目單位實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3對(duì)比例1實(shí)施例2對(duì)比例3對(duì)比例4密度g/cm30.1280.1160.1210.1140.1260.1340.126體積變化率%-0.6-5.6-5.4-5.6-0.55-0.54-0.5624h后吸濕量g0.110.090.110.160.150.180.09變形量*MPa24.224.724.228.926.426.927.160天降解率%92939576888285注：變形量*是壓力為4KN的變形量。綜上所述，本專利技術(shù)的可降解包裝緩沖材料有較低的密度和較好的緩沖性能，且吸濕量較低，體積變化不大，產(chǎn)品性能較穩(wěn)定，達(dá)到了包裝用發(fā)泡緩沖材料的要求。本專利技術(shù)操作簡(jiǎn)便，綜合成本低，能替代一些硬質(zhì)發(fā)泡塑料，綠色環(huán)保，具有廣闊的市場(chǎng)前景。盡管本專利技術(shù)的實(shí)施方案已公開(kāi)如上，但其并不僅僅限于說(shuō)明書(shū)和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本專利技術(shù)的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本專利技術(shù)并不限于特定的細(xì)節(jié)。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種可降解包裝緩沖材料，其特征在于，包括如下重量份的組分：植物纖維?????????????????????????????????????10~20份；聚丁二酸丁二醇酯?????????????????????????????20~30份；淀粉?????????????????????????????????????????5~15份；偶氮二甲酰胺?????????????????????????????????1~5份；殼聚糖???????????????????????????????????????2~8份；發(fā)泡劑???????????????????????????????????????1~3份粉煤灰???????????????????????????????????????2~5份；甘油?????????????????????????????????????????3~10份；硼砂?????????????????????????????????????????3~8份。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種可降解包裝緩沖材料，其特征在于，包括如下重量份的組分：
植物纖維10~20份；
聚丁二酸丁二醇酯20~30份；
淀粉5~15份；
偶氮二甲酰胺1~5份；
殼聚糖2~8份；
發(fā)泡劑1~3份
粉煤灰2~5份；
甘油3~10份；
硼砂3~8份。
2.如權(quán)利要求1所述的可降解包裝緩沖材料，其特征在于，所述植物纖維選自稻麥殼、稻麥桿、甘蔗渣、植物秸芯、棉花殼的農(nóng)作物廢棄...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孫政良，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：蘇州錦騰電子科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：江蘇;32