一种剪切增稠液增强纸浆发泡材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于包装材料技术领域，具体公开了一种剪切增稠液增强纸浆发泡材料及其制备方法。一种剪切增稠液增强纸浆发泡材料，包括以下重量比的原料组分：纸浆40

【技术实现步骤摘要】
一种剪切增稠液增强纸浆发泡材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种缓冲包装材料，具体涉及的是一种剪切增稠液增强纸浆发泡材料及其制备方法，属于包装材料


技术介绍

[0002]纸浆模塑制品是用废弃纸品回收浆或草本植物纤维浆为主要原料，添加一些辅助材料，采用特殊的成型方法进行成型，经过干燥、热压整型及模切等工序，得到所设计的特殊形状制品。纸浆模塑制品具有原料广、无污染、易降解、可回收和可再生的优点。纸浆模塑制品作为一种绿色缓冲包装材料，在近年来得到了快速发展。但纸浆模塑制品缺点在于较大的比重、本身基本没有缓冲性，只能通过结构的变化来实现对产品的固定与缓冲保护，本身较硬易刮花被保护产品表面。相较之下，使用废弃植物纤维作为原材料，通过发泡方法制备的发泡材料具有更优异的性能表现，其本身具有弹性和缓冲吸能性，而且也是一种可再生可降解的绿色包装材料。但传统的通过发泡方法制得的发泡材料，存在着缓冲吸能性不足的问题，所以需要增强其缓冲吸能性来拓展应用空间。
[0003]剪切增稠液是一种非牛顿流体，这种智能材料在稳态的时候是一种具有一点黏度的流体，当对其施加外力或是增加剪切速率时，其黏度会急剧的增加，整个体系表现出类固体的状态，当去除外力或剪切力后，材料在短时间内又恢复到流体的状态，因此这种材料有着极强的吸收冲击的能力。
[0004]本专利技术充分发挥剪切增稠液具有良好的吸收能量的特点，结合废弃纸浆对其进行发泡处理，制作出一种具有良好缓冲吸能性的绿色缓冲包装材料，达到资源利用和环境保护的双重作用。这种缓冲包装材料可在缓冲包装领域可取得广泛应用，在有效减少塑料发泡材料使用的同时，又能充分利用废弃植物纤维资源。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种剪切增稠液增强纸浆发泡材料及其制备方法，该剪切增稠液增强纸浆发泡材料具有良好吸收冲击能量的性能，而且是一种原料可再生，可降解、绿色环保的缓冲包装材料。制备的剪切增稠液增强的纸浆发泡材料相比传统的纸浆发泡材料具有更高的吸能缓冲性，能够更好的保护产品，可以替代泡沫塑料，作为缓冲包装材料用于货物的防护包装之中。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种剪切增稠液增强纸浆发泡材料，按重量比包括以下组分：纸浆45
‑
50份、聚乙烯醇1788型溶液20
‑
25份、剪切增稠液10
‑
20份、水18
‑
25份、碳酸氢钠1.0
‑
1.2份、AC发泡剂0.8
‑
1.0份、柠檬酸1
‑
1.5份、脲1
‑
1.5份、甘油3.5
‑
5.5份。
[0008]作为优选，所述的纸浆为废纸浆。
[0009]作为优选，所述的纸浆的含水率为60％
‑
70％。
[0010]作为优选，所述的聚乙烯醇1788的溶液浓度在12％
‑
16％之间。
[0011]作为优选，所述的剪切增稠液的分散粒子的质量分数为70％
‑
75％，分散粒子为：粒径为0.5
±
0.2微米的亚微米球形硅微粉，分散相为：聚乙二醇200。
[0012]本专利技术还提供了所述的剪切增稠液增强纸浆发泡材料的制备方法，包括以下步骤：
[0013](1)制备剪切增稠液，所述剪切增稠液的制备方法：将粒径为0.5
±
0.2微米的亚微米球形硅微粉加入到聚乙二醇200中，要求控制硅微粉的质量分数在70％
‑
75％之间，将硅微粉分多批次逐渐加入，每次加入后用机械搅拌器进行机械搅拌，直到加入的硅微粉均匀分散在聚乙二醇200中后再加下一次，机械搅拌器的搅拌速度为300
‑
400r/min，当机械搅拌器不能将其分散时，将其进行超声处理，使其均匀分散后再进行添加，直到将全部硅微粉分散到聚乙二醇200中，再继续搅拌2
‑
3h，将搅拌后的硅微粉和聚乙二醇200的混合液体再用超声进行分散24
‑
30h，即得到具有良好剪切增稠性能的剪切增稠液。
[0014](2)制备聚乙烯醇1788溶液，所述聚乙烯醇1788溶液的制备方法：要求控制聚乙烯醇1788的质量分数在12％
‑
16％之间，将称取好的聚乙烯醇1788加入到烧杯中，随后加入定量的水，将烧杯置于90℃的恒温水浴锅内，并用机械搅拌器进行搅拌，搅拌速率300
‑
500r/min，搅拌至聚乙烯醇1788完全溶解，取出制备好的聚乙烯醇1788溶液后放置室温冷却，即可得到透明的聚乙烯醇1788溶液。
[0015](3)将步骤(1)中得到的剪切增稠液和步骤(2)中得到的聚乙烯醇1788溶液，按要求重量比加入烧杯后，再按重量比加入其他原材料，随后用机械搅拌进行混匀分散，得到各种组分混匀的原材料。
[0016](4)将步骤(3)中得到的各组分混匀的原材料，均匀涂于模具中，闭合模具后，放置于微波炉中，在功率80w
‑
90w下加热6
‑
7分钟，使原材料发泡，从而得到含有剪切增稠液的纸浆发泡材料。
[0017](5)将由步骤(4)得到的含有STF的纸浆发泡材料放入干燥箱中，温度设定50℃
‑
70℃，时间6
‑
8h，得到具有高吸能缓冲性的含剪切增稠液的纸浆发泡材料。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0019]1.剪切增稠液这种智能材料在受到外界冲击后，自身可变硬从而有效吸收外界冲击，将这种材料与纸浆发泡材料结合，能够有效改善传统纸浆发泡材料缓冲吸能性不足的问题，增强纸浆发泡制品吸能性能，使其能更好的保护被包装产品。
[0020]2.剪切增稠液增强纸浆发泡材料制备过程简单，是一种可降解的绿色缓冲包装材料，具有广阔的使用前景。
附图说明
[0021]附图1显示了一种剪切增稠液增强纸浆发泡材料的光学照片。
[0022]附图2显示了放大40倍的剪切增稠液增强纸浆发泡材料扫描电镜图。
[0023]附图3显示了放大1500倍的剪切增稠液增强纸浆发泡材料扫描电镜图。
具体实施方式
[0024]下面结合实施例对本专利技术做进一步详细说明，但本专利技术要求保护的范围并不局限于实施例表示的范围。在不背离本专利技术本质的情况下，对本专利技术方法、步骤或条件所作的修
改或替换，均属于本专利技术的范围。
[0025]实施例1：
[0026]一种剪切增稠液增强纸浆发泡材料，按重量比包括以下组分：纸浆45份、聚乙烯醇1788型溶液20份、剪切增稠液10份、水18份、碳酸氢钠1.0份、AC发泡剂0.8份、柠檬酸1份、脲1份、甘油3.5份；所述的纸浆为废纸浆；所述纸浆的含水率为70％；所述的聚乙烯醇1788型溶液浓度为12％；所述的剪切增稠液的分散粒子的质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种剪切增稠液增强纸浆发泡材料，其特征在于，按重量比包括以下组分：纸浆45
‑
50份、聚乙烯醇1788型溶液20
‑
25份、剪切增稠液10
‑
20份、水18
‑
25份、碳酸氢钠1.0
‑
1.2份、AC发泡剂0.8
‑
1.0份、柠檬酸1
‑
1.5份、脲1
‑
1.5份、甘油3.5
‑
5.5份。2.按照权利要求1所述的剪切增稠液增强纸浆发泡材料，其特征在于，所述的纸浆为废纸浆。3.按照权利要求1所述的剪切增稠液增强纸浆发泡材料，其特征在于，所述的纸浆的含水率为60％
‑
70％。4.按照权利要求1所述的剪切增稠液增强纸浆发泡材料，其特征在于，所述的聚乙烯醇1788溶液的质量分数为12％
‑
16％。5.按照权利要求1所述的剪切增稠液增强纸浆发泡材料，其特征在于，所述的剪切增稠液的分散粒子的质量分数为：70％
‑
75％，分散粒子为：粒径为0.5
±
0.2微米的亚微米球形硅微粉，分散相为：聚乙二醇200。6.制备权利要求1所述的剪切增稠液增强纸浆发泡材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备剪切增稠液，所述剪切增稠液体的制备方法：将粒径为0.5
±
0.2微米的亚微米球形硅微粉加入到聚乙二醇200中，要求控制硅微粉的质量分数在70％
‑
75％之间，将硅微粉分多批次逐渐加入，每次加入后用机械搅拌器进行机械搅拌，直...

【专利技术属性】
技术研发人员：苟进胜，张斌，陶文轩，任子铭，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：