一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料及其制备方法技术

本申请涉及咖啡渣回收利用技术领域，具体公开了一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料及其制备方法，咖啡渣纸浆包装材料主要由以下重量份的原料制成：浆料2000份、咖啡渣15

【技术实现步骤摘要】
一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料及其制备方法


[0001]本申请涉及咖啡渣回收利用
，更具体地说，它涉及一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着社会的发展，国内外文化的不断交流，咖啡逐渐进入人们的日常生活中，尤其是速溶咖啡。我国也开始发展咖啡豆的种植，且种植面积和产量不断增加。然而，在咖啡豆加工成速溶咖啡的过程中，咖啡豆的利用率较低，例如，每生产1kg的速溶咖啡，同步会产生0.9kg的咖啡渣，如果将咖啡渣直接进行填满，无疑造成资源的浪费。为了实现咖啡渣的回收利用，达到节约资源的目的，部分研究者将咖啡渣作为原料之一，制备出咖啡渣活性炭、咖啡渣有机肥、咖啡渣聚乳酸，但是，获得的咖啡渣产品只能用于外部销售，无法做到自产自销，即无法将咖啡渣回收转换为企业内循环一部分，提高原材料重复利用率。

技术实现思路

[0003]为了将咖啡渣回收利用且转化为企业内循环一部分，实现原材料重复利用、自产自销的效果，本申请提供一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料及其制备方法。
[0004]第一方面，本申请提供一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料，采用如下的技术方案：一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料，其主要由以下重量份的原料制成：浆料2000份、咖啡渣15
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25份、钛白粉1
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3份、亲水改性淀粉4
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6份、改性硫酸钙晶须14
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16份、功能助剂1
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3份；所述改性硫酸钙晶须为甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯、2
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甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱对硫酸钙晶须处理获得。
[0005]咖啡豆加工生产咖啡，副产物咖啡渣替换部分浆料，且用于生产咖啡渣纸浆包装材料，咖啡渣纸浆包装材料用于咖啡的模塑外包装中，实现咖啡渣纸浆包装材料的自产自销，即将咖啡渣回收转换为企业内循环一部分，节约资源，提高原材料的利用率。
[0006]在此基础上，申请人在原料中添加咖啡渣，虽然实现咖啡渣的回收利用以及内循环，但是同时降低了咖啡渣纸浆包装材料的ISO白度，此时，同步添加钛白粉、改性硫酸钙晶须，钛白粉、改性硫酸钙晶须具有增白的特性，弥补了咖啡渣对咖啡渣纸浆包装材料白度的影响。与此同时，添加咖啡渣还降低了咖啡渣纸浆包装材料的强度，此时，同步添加亲水改性淀粉、改性硫酸钙晶须，亲水改性淀粉起到黏结的作用，增强纤维之间的结合强度。改性硫酸钙晶须为纤维状晶体，具有高强度、高模量的优点，而且硫酸钙晶须经过甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯、2
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甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱处理后，表面含有硫酸基团、磷酸基团、季胺基团，大大增加硫酸钙晶须的分散性，降低硫酸钙晶须的水溶性，增强咖啡渣纸浆包装材料的抗压指数、抗张指数、撕裂指数。本申请中，通过亲水改性淀粉、改性硫酸钙晶须之间的协同增效，抗压指数为＞52N.m2/g、抗张指数＞45N.m/g、撕裂指数＞15mN.m2/g，不仅
弥补了咖啡渣对强度的影响，甚至增加了强度，提高咖啡渣纸浆包装材料的机械性能，表现出良好的综合性能，满足企业内循环需求。
[0007]进一步的，咖啡渣的平均粒度为1
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10μm。优选的，咖啡渣的平均粒度为2
‑
6μm。在一个实施例中，咖啡渣的平均粒度为5μm，其也可以根据需要调整为1μm、2μm、6μm、10μm等。
[0008]可选的，所述改性硫酸钙晶须采用以下方法制备：Sa、在水中加入甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯、2
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甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱，搅拌混合，获得预混液；Sb、在水中加入无机盐引发剂，搅拌混合，获得引发液；Sc、在水中加入硫酸钙晶须，超声分散，获得硫酸钙晶须悬浮液；Sd、在硫酸钙晶须悬浮液中加入预混液，搅拌混合，之后滴加引发液，引发液于2h内滴加完毕，待滴加完毕后，搅拌处理18
‑
22h，过滤，烘干至恒重，获得改性硫酸钙晶须；其中，所述硫酸钙晶须、甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯、2
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甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、无机盐引发剂的重量配比为15:(1
‑
3):(1
‑
3):(0.1
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0.3)。
[0009]将硫酸钙晶须分散在水中形成硫酸钙晶须悬浮液，然后加入甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯、2
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甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、水形成的预混液，有效的增加硫酸钙晶须、甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯、2
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甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱混料均匀性。然后滴加无机盐引发剂、水形成的引发液，不仅提高混料均匀性，而且使甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯、2
‑
甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱在硫酸钙晶须表面发生聚合反应形成聚合物，便于改性硫酸钙晶须的制备，进一步增强改性硫酸钙晶须的使用效果。
[0010]进一步的，步骤Sa中，水、甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯的重量配比为(30
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50):(1
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3)。在一个实施例中，水、甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯的重量配比为20:1，其也可以根据需要调整为10:1、50:1等。
[0011]步骤Sb中，水、无机盐引发剂的重量配比为(5
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15):(0.1
‑
0.3)。在一个实施例中，水、无机盐引发剂的重量配比为5:0.1，其也可以根据需要调整为5:0.3、15:0.1等。
[0012]步骤Sc中，水、硫酸钙晶须的重量配比为(8
‑
12):3。在一个实施例中，水、硫酸钙晶须的重量配比为10:3，其也可以根据需要调整为8:3、12:3等。
[0013]可选的，所述硫酸钙晶须的平均直径为1
‑
4μm、平均长度为40
‑
80μm。
[0014]可选的，所述无机盐引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种或几种。优选的，无机盐引发剂为过硫酸铵。
[0015]过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠均为无机盐，且能够起到引发作用，而且原料易得，便宜。
[0016]可选的，所述浆料主要由以下重量份的原料制成：水2000份、植物纤维50
‑
60份、回收废纸40
‑
50份、助留剂1
‑
3份，且，浆料的打浆度为50
‑
55
°
SR。
[0017]通过采用上述技术方案，不仅便于浆料的制备，而且用回收废纸替换部分植物纤维，实现废纸的回收利用，降低成本。同时基于打浆度能够反映浆料脱水难易程度，也能够反映纤维被切断、润胀、分丝帚化、细纤维化程度，此时，对浆料的打浆度进行优化，使浆料保持良好的滤水性，提高咖啡渣纸浆包装材料的综合性能。
[0018]在一个实施例中，浆料主要由以下重量份的原料制成：水2000份、植物纤维55份、回收废纸45份、助留剂2份。其也可以根据需要调整为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料，其特征在于：其主要由以下重量份的原料制成：浆料2000份、咖啡渣15
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25份、钛白粉1
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3份、亲水改性淀粉4
‑
6份、改性硫酸钙晶须14
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16份、功能助剂1
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3份；所述改性硫酸钙晶须为甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯、2
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甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱对硫酸钙晶须处理获得。2.根据权利要求1所述的一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料，其特征在于：所述改性硫酸钙晶须采用以下方法制备：Sa、在水中加入甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯、2
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甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱，搅拌混合，获得预混液；Sb、在水中加入无机盐引发剂，搅拌混合，获得引发液；Sc、在水中加入硫酸钙晶须，超声分散，获得硫酸钙晶须悬浮液；Sd、在硫酸钙晶须悬浮液中加入预混液，搅拌混合，之后滴加引发液，引发液于2h内滴加完毕，待滴加完毕后，搅拌处理18
‑
22h，过滤，烘干至恒重，获得改性硫酸钙晶须；其中，所述硫酸钙晶须、甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯、2
‑
甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、无机盐引发剂的重量配比为15:(1
‑
3):(1
‑
3):(0.1
‑
0.3)。3.根据权利要求2所述的一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料，其特征在于：所述硫酸钙晶须的平均直径为1
‑
4μm、平均长度为40
‑
80μm。4.根据权利要求2所述的一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈彦，梁昕，金星辉，张亚南，
申请(专利权)人：大家智合北京网络科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：