[发明专利]一种纯植物纤维膨化发泡包装材料的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种植物纤维材料的制作方法，具体来说涉及一种纯植物纤维膨化发泡包装材料的制作方法。

背景技术

随着科学技术的迅速发展，人类社会对环境保护日益重视，正在加大力度，限制和淘汰一批对环境有污染的产品。其中EPS泡沫塑料制品作为包装材料防震内衬包装制品材料也在之列。目前主要的替代产品之一是纸浆模塑工业品防震内衬包装制品。它是以废旧报纸、纸箱纸等植物纤维为主要原材料，经水力机械碎浆、模具真空吸附成型，再经干燥而成。其产品应用领域可涵盖电子、机械零部件、工业表、电工工具、家电、电脑、玻璃、陶瓷和泡沫塑料制品，农产品等行业。但由于其制品过于致密，抗震耐冲击性能大大低于EPS材料。该包装制品的抗震耐冲击性能主要是通过制品的几何结构来保证，由于受到模具结构及加工的影响，制品的发展受到很大的制约。目前只能制作小型制品的包装材料，而制作大型家电产品的包装衬垫材料及填充仍需采用EPS发泡塑料制品，这一技术难题至今未能得到有效解决。同时由于纸在浆模塑制品的成本比FPS泡沫朔料制品的价位要高，因而也极大的限制了纸浆模塑制品的发展。近几年来，一种新型的包装制品材料——植物纤维发泡包装制品及其成型技术正研究开发中。该制品是以植物纤维(废旧报纸、纸箱纸、其他植物纤维材料等)以及淀粉添加助剂材料制作而成，具有基本不污染环境、制作工艺简单、成本低廉、原料来源广、防震隔震性能优于纸浆模塑制品。该材料不仅可以制作防震内衬，也可替代EPS作填充颗粒物体，其效果与EPS的制品基本相当。国内外在进行发泡型植物纤维缓冲包装材料的制作及机理方面的研究，已取得了不同程度的阶段性成果。其实验室制成的样品，足以显示出该产品的发展具有巨大的市场潜力。国内也有几所院校及单位正在进行这方面技术的研究和开发，并已取得了阶段性的成果。国内所开发研究的植物纤维发泡制品的工艺方法主要集中在使用添加化学发泡剂，即纤维原料是通过化学发泡剂的作用发泡，形成颗粒型发泡纸浆，再用模具成型。目前的发泡剂主要有：碳酸氢钠、尿素、偶氮二甲验胺、甲苯磺酞饼等。这类工艺方法存在如下主要问题：第一，因为他们使用化学发泡剂直接在低浓度纤维浆中发泡，这些发泡浆含水量很高。注入成型模具后若是采用压制方式脱水，则发泡浆在受挤压时，发泡形成的孔洞就会被挤破，蜂窝结构就会被破坏，失去缓冲抗震特性，故只能靠自然蒸发水分到一定干度后脱模。同时因为水分大，产品脱模后，必须自然阴干到80％左右干度再送进烘箱烘干，尽管如此产品收缩变形量还较大。因而目前该技术术离实现工业化大规模的生产还有一定的距离。第二，因为他们使用的是化学发泡剂发泡，该类植物纤维发泡的方法及制品在生产过程和使用后的处理中对环境有可能造成一些不利的影响，故该项技术还有待于改进和提高。第三，他们目前都只针对植物纤维中某一类型纤维种类进行了试验，而且主要是回收纤维中的一种，如废报纸或箱板纸等，是较窄取材范围内的植物纤维发泡技术。中国专利公开号：CN1912247，公开日：2007年2月14日，发明名称《植物纤维液体发泡包装材料的制备方法》，提出了将化学浆，化学机械浆，机械浆投入打浆机疏解打浆，加入烷基起泡剂、有机硅表面活性剂和造纸用粘结剂混合均匀后注入成型容器，加热并搅拌成型，后干燥制得成品的技术方案，为市场提供了可降解，可回收，缓冲性能较好，对环境较友好的包装材料。但该技术方案仍属于化学发泡范畴，故仍存在前述的问题，工艺操作比较复杂，难以实现工业化生产，而且降解性能较差，对植物纤维的利用率和环保效果仍不尽理想。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术方法中依靠化学发泡剂发泡，成型制品含水量大，收缩变形大，植物纤维利用率较低以及降解性能较差，对环境仍有一定污染的缺陷和不足，提供一种纯植物纤维膨化发泡包装材料的制作方法。该方法工艺简单，成本低，植物纤维利用率高，发泡效果好，材料密度低、强度高，抗冲击及缓冲性能好，易于实现工业化生产。

本发明的目的是这样实现的：一种纯植物纤维膨化发泡包装材料的制作方法，包括以下步骤；

A.按重量份选取粒度为0.2-3毫米，干度大于或等于80％的植物纤维颗粒50-80份，淀粉20-40份，水适量，混合均匀，经膨化制成膨化颗粒，得到植物纤维骨料；

B.将植物纤维骨料喷淋回湿，经模压成型后脱模，即得成型制品，或者；

C.将植物纤维骨料加入到植物纤维的重量％含量为20-50％的植物纤维浆状物中，混合均匀后模压成型后脱模，干燥，即得成型制品。

步骤A中所述的植物纤维颗粒由干燥后的竹、木或草本植物粉碎而成。