一种可降解包装缓冲材料制造技术

技术编号:14863586 阅读:148 留言:0更新日期:2017-03-19 17:29
本发明专利技术公开了一种可降解包装缓冲材料,包括如下组分:植物纤维、聚丁二酸丁二醇酯、淀粉、偶氮二甲酰胺、壳聚糖、发泡剂、粉煤灰、甘油以及硼砂。本发明专利技术提供一种可降解包装缓冲材料,通过添加环保的植物纤维,配合可生物降解的聚丁二酸丁二醇酯和聚乳酸,制得的纤维缓冲包装材料既能满足商品包装需要又环保易降解,并有效改善材料的应用性,提高材料的缓冲性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种缓冲材料。更具体地说,本专利技术涉及一种可降解包装缓冲材料
技术介绍
家用电器及精密仪器等的缓冲包装材料通常使用塑料发泡制品。然而发泡塑料在使用后不易被降解而对环境造成污染,已成为加剧世界环境危机的严重公害。目前世界各国对环境问题的高度重视,越来越多的国家已立法禁止用发泡塑料作缓冲衬垫包装的商品进口。开发新型可降解及可综合利用的、符合环保要求的绿色缓冲包装材料是非常必要的。植物纤维原料是一廉价的可再生资源,可反复使用,且使用后会降解而不会产生污染问题,且还可以再循环利用。利用植物纤维原料制备缓冲材料将能实现“绿色包装”。植物纤维发泡缓冲材料以植物纤维为主要原料,添加助剂,进行发泡处理,使材料内部形成空间立体网状结构,因此具有很好的缓冲性能,保障了缓冲材料的结构稳定性。植物纤维类缓冲材料利用可再生自然资源,是具有易降解又有利于加工成型的环保材料,在人类资源日益紧张的情况下,其研究和开发更为重要,但是采用纯植物纤维材料制备的缓冲材料材料脆性大、比重大、回弹性差、缓冲系数小,且环境湿度对结构性能影响较大,容易吸湿影响产品结构性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可降解包装缓冲材料,通过添加环保的植物纤维,配合可生物降解的聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和聚乳酸,制得的纤维缓冲包装材料既能满足商品包装需要又环保易降解,并有效改善材料的应用性,提高材料的缓冲性能。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点,提供了一种可降解包装缓冲材料,其特征在于,包括如下重量份的组分:植物纤维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;壳聚糖2~8份;发泡剂1~3份粉煤灰2~5份;甘油3~10份;硼砂3~8份。优选的是,所述植物纤维选自稻麦壳、稻麦杆、甘蔗渣、植物秸芯、棉花壳的农作物废弃物制成的植物纤维。优选的是,所述淀粉选自玉米淀粉、马铃薯淀粉和木薯淀粉。优选的是,所述壳聚糖为脱脂化度为70%~85%的甲壳素。优选的是,所述发泡剂硝酸盐或硅酸盐或碳酸氢铵。优选的是,还包括3~6份的聚乳酸。本专利技术至少包括以下有益效果:本专利技术提供了一种可降解包装缓冲材料,通过加入可生物降解的聚丁二酸丁二醇酯,可以提高缓冲材料耐热性能,加工性能,机械强度以及尺寸稳定性,又能生物降解;通过加入聚乳酸与粉煤灰、硼砂产生较强的界面相互作用,与聚乳酸基体形成纳米级的微观相界面,无机相与聚合物有机之间淀粉、甘油等形成稳固的网络结构,从而提高了缓冲材料的热稳定性,提高了热分解温度,淀粉连同壳聚糖一起,在发泡剂的作用下,可使发泡制品缓冲材料具有很好的强度、韧性、及耐水性能。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解,本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。一种可降解包装缓冲材料,包括如下重量份的组分:植物纤维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;壳聚糖2~8份;发泡剂1~3份粉煤灰2~5份;甘油3~10份;硼砂3~8份。植物纤维选自稻麦壳、稻麦杆、甘蔗渣、植物秸芯、棉花壳的农作物废弃物制成的植物纤维,具体的制备方法为,将植物纤维通过在石灰池中浸泡、粉碎、漂白、高温蒸煮,再用高温高压热蒸汽密封烘干一系列严格处理后,再用紫外线灭菌消毒,以保证达到GB18006-1-1999规定的大肠杆菌、沙门氏菌、霉菌蒸发残渣,重金属含量,荧光性物质,农药残留量各项卫生性能指标,制成植物纤维,其中,粉碎过程用疏解机将浆料解离10min,再利用PFI磨对上述浆料进行打浆处理,得到打浆度为65~75°SR的微细化植物纤维,由于烘干后,纤维制品尺寸收缩,随着打浆度的上升,尺寸收缩越大,体积变化率明显增加,制品成型的稳定性越差,且高打浆度的样品吸湿效果增加更加明显;但是材料缓冲性能随着打浆度的增加而得到改善,在受到外界的压力和冲击时,高打浆度浆料制备的缓冲材料具有更好的强度。故本专利技术发泡缓冲材料的植物纤维打浆度可达到70~75°SR,在保持较低体积变化率和吸湿量的前提下,其吸收外力能量的能力更好,在一定的形变范围内可以承受较大的压缩和冲击负载。作为本专利技术的一种实施方式,所述淀粉选自玉米淀粉、马铃薯淀粉和木薯淀粉,作为粘结剂,植物淀粉在粘性、弹性、延伸性、薄膜成型性和吸脂性方面具有优异性能,在浆料中可形成网络结构,保证发泡过程更加顺利完善的进行,并使发泡缓冲材料性能得到提高。作为本专利技术的一种实施方式,所述壳聚糖为脱脂化度为70%~85%的甲壳素。作为本专利技术的一种实施方式,所述发泡剂硝酸盐或硅酸盐或碳酸氢铵,发泡剂选用无机盐,相比有机类发泡剂,无机发泡剂价格更低,更环保。作为本专利技术的一种实施方式,还包括3~6份的聚乳酸,聚乳酸是环境友好材料,具有良好的物理性能,生物相容性和可降解性能。表1列出不同实施例和对比例的具体组分及其含量。表1实施例1~3和对比例1~4具体的组分实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2对比例3对比例4植物纤维1015201062210聚丁二酸丁二醇酯20253020103520淀粉5101553205偶氮二甲酰胺13510.1101壳聚糖26821100发泡剂12310.151粉煤灰2352182甘油371032123硼砂35832103聚乳酸35603103如表2所示,将以上实施例进行测试,测试内容如下,测试结果详见表2。表2测试结果项目单位实施例1实施例2实施例3对比例1实施例2对比例3对比例4密度g/cm30.1280.1160.1210.1140.1260.1340.126体积变化率%-0.6-5.6-5.4-5.6-0.55-0.54-0.5624h后吸湿量g0.110.090.110.160.150.180.09变形量*MPa24.224.724.228.926.426.927.160天降解率%92939576888285注:变形量*是压力为4KN的变形量。综上所述,本专利技术的可降解包装缓冲材料有较低的密度和较好的缓冲性能,且吸湿量较低,体积变化不大,产品性能较稳定,达到了包装用发泡缓冲材料的要求。本专利技术操作简便,综合成本低,能替代一些硬质发泡塑料,绿色环保,具有广阔的市场前景。尽管本专利技术的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本专利技术的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本专利技术并不限于特定的细节。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可降解包装缓冲材料,其特征在于,包括如下重量份的组分:植物纤维                                     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;壳聚糖                                       2~8份;发泡剂                                       1~3份粉煤灰                                       2~5份;甘油                                         3~10份;硼砂                                         3~8份。

【技术特征摘要】
1.一种可降解包装缓冲材料,其特征在于,包括如下重量份的组分:
植物纤维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;
壳聚糖2~8份;
发泡剂1~3份
粉煤灰2~5份;
甘油3~10份;
硼砂3~8份。
2.如权利要求1所述的可降解包装缓冲材料,其特征在于,所述植物纤维选自稻麦壳、稻麦杆、甘蔗渣、植物秸芯、棉花壳的农作物废弃...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙政良
申请(专利权)人:苏州锦腾电子科技有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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