淀粉发泡配方及其发泡方法组成比例

一淀粉发泡配方及其发泡方法，其中在该配方中，各组成重量比例如下：淀粉80～150，甲酰胺6.4～12，甘油12.8～24，尿素12.8～24，植物纤维8～15，PVA8～15，碳酸氢纳4～7.5，AC0.8～1.5，成核剂0.4～0.75，氢氧化钠0.12～0.225。该配方以淀粉为主要原料以降低制造成本和环境污染，并且在配方中添加塑化剂以强化成型后的发泡材料，使其具有足够的柔韧性与强度，采用AC与碳酸氢钠复配作为发泡剂，提高发泡效率，并且采用碱液使淀粉半糊化，达到预期的物料粘度，在淀粉发泡成型的加工工艺中，是采用模压发泡工艺，将发泡和结构加工一次成型，并利用“预热‑成型”两步法，保证淀粉材料的发泡过程稳定，并同时能够保证发泡体在模具中具有一定的厚度。

【技术实现步骤摘要】
淀粉发泡配方及其发泡方法
本专利技术涉及一淀粉发泡应用，尤其涉及一淀粉发泡配方和其加工工艺，以保证发泡效果以及发泡后材料的柔韧性与强度。
技术介绍
现今科技的发达，一次性的包装塑料、装饰材料、泡沫减震材料、泡沫网(水果包装网)、鞋垫、鞋衬、沙滩托、EPE发泡布或可弃式餐具等也随着社会的进步和发展不断地被应用和使用，而这些大多是采用石油化工所提炼的发泡性材料，这些材料和相关制品由于回收利用的可操作性差以及价格便宜和取得容易等方面的原因，绝大部分使用过的泡沫包装材料都是被作为废弃物处理掉的，但是因为这些材料本身的降解性很差所以给环境带来了严重的冲击。特别地是，欧盟公告「废电机电子产品环保指令(简称TOEE)」及「危害物质限用指令(简称RoHS)」，要求欧盟各国减少废弃物的数量及回收再利用，并要求限制使用某些有害物质，且要求在欧盟国家销售的电机电子设备中铅、汞、镉、六价铬、聚溴二苯醚以及聚溴联苯等危害物质含量必须在一定限值内，否则禁止进入欧盟消费市场。所以人们以及各制造大厂纷纷积极地努力投入对于产品的环保改善，其中淀粉为天然合成的可再生资源，具种类繁多及价格便宜之优点，并且淀粉具有良好加工性与生物分解性，使淀粉成为生物分解性材料的最佳原料之一。众所皆知的，在大自然中有许多的天然高分子材料可用来作为生物可分解的材料像是淀粉和纤维，其中淀粉是目前地球上最丰富的可再生资源之一，具有产量大、多元供应、价格低廉以及优良的生物可分解特性等特色，因此使用淀粉替代传统塑胶已经是一种不可避免的驱势，而各领域的先进也纷纷投入相关的研究。另外，纤维是指由连续或不连续的细丝组成的物质。纤维用途广泛，可织成细线、线头和麻绳，造纸或织毡时还可以织成纤维层；同时也常用来制造其他物料，及与其他物料共同组成复合材料。值得一提的是在各种相关材料组成的反应和性能上，因为纯淀粉制备的材料并不适于有水或湿度较大的环境中使用，而且纯淀粉材料强度低，韧性差除此之外，添加不同成份的材料以改变淀粉的特性也是目前研究的一重要课提，像是因为淀粉制品存在防水性差、力学强度低等问题，因此有人试着添加聚丁二酸丁二醇酷(PBS)以增加力学强度性能，但是由于聚丁二酸丁二醇价格昂贵，反而使应用上的推广受到限制。另外，为克服淀粉高亲水性问题，在传统技术上主要利用疏水性高分子与淀粉混炼以提高复合材料之耐水性。然此类复合材料存在淀粉与高分子间混合不均、结合性不强等问题，且可生物分解之淀粉比例也随之一下降。除了材料的组成之外，其淀粉材料发泡工艺也是值得探讨和改善的，现今常见的工艺是利用挤出发泡或烘焙发泡，但是直接采用挤出发泡或烘焙发泡的方法通常只能生产条状或片状的淀粉泡沫材料，很难制备形状复杂的大块淀粉泡沫材料。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一淀粉发泡配方及其发泡方法，其中以淀粉为主要原料以降低制造成本和环境污染，并且在配方中添加塑化剂以强化成型后的发泡材料，使其具有足够的柔韧性与强度。本专利技术的另一目的在于提供一淀粉发泡配方及其发泡方法，其中采用偶氮二甲酰胺(AC)与碳酸氢钠复配作为发泡剂，这样能够确保淀粉在不同温度范围内持续性发泡，以提高发泡倍率与发泡效率。专利技术的另一目的在于提供一淀粉发泡配方及其发泡方法，其中采用碱液使淀粉半糊化，达到预期的物料粘度，从而不需要传统技术中通过水浴预糊化以及增加稠剂或其他高分子材料共混来调节粘度。本专利技术的另一目的在于提供一淀粉发泡配方及其发泡方法，其中在淀粉发泡成型的加工工艺中，是采用模压发泡工艺，将发泡和结构加工一次成型，并利用“预热-成型”两步法，保证淀粉材料的发泡过程稳定，并同时能够保证发泡体在模具中具有一定的厚度。因此，本专利技术提供一淀粉发泡配方，按重量比例，主要由如下组分组成：淀粉80～150、塑化剂32～60、发泡剂4.8～9、成核剂0.4～0.75、淀粉预糊化剂0.12～0.225以及水80～150。在一些实施例中，其中按重量比例，还包含如下组分：增强体8～15、增韧剂8～15。在一些实施例中，所述塑化剂实施为甲酰胺、甘油以及尿素中的一种或多种。在一些实施例中，所述塑化剂实施为甲酰胺、甘油以及尿素，其分别重量比例为甲酰胺6.4～12、甘油12.8～24、尿素12.8～24。在一些实施例中，所述增强体系选自木质纤维素纤维、纸纤维、苎麻、洋麻、亚麻纤维、大麻纤维、黄麻纤维、麦秸秆纤维、草纤维、椰纤维中的一种或几种，其重量比例为纸纤维8～15。在一些实施例中，所述增韧剂实施为聚乙烯醇，其重量比例为8～15。在一些实施例中，所述发泡剂实施为碳酸氢钠和偶氮二甲酰胺，其分别重量比例为碳酸氢钠4～7.5、偶氮二甲酰胺0.8～1.5。在一些实施例中，所述发泡剂实施为碳酸氢钠和偶氮二甲酰胺、碳酸钠和柠檬酸复合发泡剂、碳酸氢铵、水中的一种或多种组合。在一些实施例中，所述成核剂选自碳酸钙、二氧化钛、滑石粉、纳米超细碳酸钙粉中的一种或几种，其重量比例为0.4～0.75。根据权利要求9所述的淀粉发泡配方，其中所述成核剂实施为碳酸钙，其重量比例为0.4～0.75。在一些实施例中，所述淀粉预糊化剂实施为氢氧化钠，其重量比例为氢氧化钠0.12～0.225。在一些实施例中，所述淀粉系选自由玉米淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉中的一种或几种。在一些实施例中，其还包含疏水剂。在一些实施例中，其还包含防潮剂。在一些实施例中，其还包含脱模剂。在一些实施例中，其还包含防虫防霉剂。本专利技术还提供一淀粉发泡方法，其包括如下步骤：(A)配置淀粉糊，其中所述淀粉糊中，按照重量比例，主要由如下组分组成：淀粉80～150、塑化剂32～60、发泡剂4.8～9、成核剂0.4～0.75、淀粉预糊化剂0.12～0.225以及水80～150；和(B)定量挤入模具并模压发泡成型。在一些实施例中，其中按重量比例，所述淀粉糊还包含如下组分：增强体8～15、增韧剂8～15。在一些实施例中，所述步骤(A)进一步地包括如下步骤：将氢氧化钠溶解于水中和将淀粉加入水中并且两者混合得到预糊化淀粉；和将甲酰胺、甘油、尿素、植物纤维、聚乙烯醇、碳酸氢纳、偶氮二甲酰胺、所述成核剂与水混合并加入上述预糊化淀粉中搅拌均匀得到配置好的所述淀粉糊。在一些实施例中，所述步骤(B)经由模压发泡工艺，发泡和结构加工一次成型，并利用预热和成型的两步法。在一些实施例中，模压发泡工艺合模的条件为170℃～190℃，1.2～1.8MPa且预热0.5～5分钟，热压0.5～5分钟。附图说明图1至图3是根据本专利技术的三个具体示例的淀粉发泡工艺流程的示意图。具体实施方式以下描述用于揭露本专利技术以使本领域技术人员能够实现本专利技术。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本专利技术的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本专利技术的精神和范围的其他技术方案。根据本专利技术的一淀粉发泡配方为：淀粉基材、塑化剂、增强体、增韧剂、发泡剂、成核剂以及淀粉预糊化剂，其中所述淀粉发泡配方的各组成重量比例如下：淀粉基材80～150、塑化剂32～60、增强体8～15、增韧剂8～15、发泡剂4.8～9、成核剂0.4～0.75以及淀粉预糊化剂0.12～0.225。值得一提的是，所述淀粉基材实施为淀粉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一淀粉发泡配方，其特征在于，按重量比例，主要由如下组分组成：淀粉80～150、塑化剂32～60、发泡剂4.8～9、成核剂0.4～0.75、淀粉预糊化剂0.12～0.225以及水80～150。

【技术特征摘要】
1.一淀粉发泡配方，其特征在于，按重量比例，主要由如下组分组成：淀粉80～150、塑化剂32～60、发泡剂4.8～9、成核剂0.4～0.75、淀粉预糊化剂0.12～0.225以及水80～150。2.根据权利要求1的淀粉发泡配方，其中按重量比例，还包含如下组分：增强体8～15、增韧剂8～15。3.根据权利要求2所述的淀粉发泡配方，其中所述塑化剂实施为甲酰胺、甘油以及尿素中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的淀粉发泡配方，其中所述塑化剂实施为甲酰胺、甘油以及尿素，其分别重量比例为甲酰胺6.4～12、甘油12.8～24、尿素12.8～24。5.根据权利要求2至4中任一所述的淀粉发泡配方，其中所述增强体系选自木质纤维素纤维、纸纤维、苎麻、洋麻、亚麻纤维、大麻纤维、黄麻纤维、麦秸秆纤维、草纤维、椰纤维中的一种或几种，其重量比例为纸纤维8～15。6.根据权利要求2至4中任一所述的淀粉发泡配方，其中所述增韧剂实施为聚乙烯醇，其重量比例为8～15。7.根据权利要求5所述的淀粉发泡配方，其中所述增韧剂实施为聚乙烯醇，其重量比例为8～15。8.根据权利要求1至4中任一所述的淀粉发泡配方，其中所述发泡剂实施为碳酸氢钠和偶氮二甲酰胺、碳酸钠和柠檬酸复合发泡剂、碳酸氢铵、水中的一种或多种组合。9.根据权利要求7所述的淀粉发泡配方，其中所述发泡剂实施为碳酸氢钠和偶氮二甲酰胺，其分别重量比例为碳酸氢钠4～7.5、偶氮二甲酰胺0.8～1.5。10.根据权利要求1至4中任一所述的淀粉发泡配方，其中所述成核剂系选自由碳酸钙、二氧化钛、滑石粉、纳米超细碳酸钙粉中的一种或几种，其重量比例为0.4～0.75。11.根据权利要求9所述的淀粉发泡配方，其中所述成核剂实施为碳酸钙，其重量比例为0.4～0.75。12.根据权利要求1至4中任一所述的淀粉发泡配方，其中所述淀粉预糊化剂实施为氢氧化钠，其重量比例为氢氧化钠0.12～0.225。13.根据权利要求11所述的淀粉发泡配方，其中所述淀粉预糊化剂实施为氢氧化钠，其重量比例为氢氧化钠0.12～0.225。14.根据权利要求1至4中任一所述的淀粉发泡配方，其中所述淀粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：康勇刚，侯琼，张嘉盈，
申请(专利权)人：天津定创科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12