[发明专利]轻质植物纤维发泡缓冲包装材料及其制备方法

说明书

技术领域：

环境保护产业

技术背景：

EPS泡沫塑料制品是污染环境的主要污染源之一，按照《中华人民共和国循环经济促进法》规定，此产品面临淘汰。然而EPS泡沫塑料质轻、有弹性，作为缓冲包装材料，至今尚无理想的替代品。

目前主要替代品是纸浆模塑缓冲包装材料，它以纸浆为原料，经制浆、真空吸附成型，干燥而成。制品应用在小型电子仪器、家用电器等行业。但制品过于致密，耐冲击性能差，缓冲性较EPS发泡塑料低。用大量的木材制浆。制浆过程污染水源。生产成本高于EPS发泡塑料成本。

近几年国内外进行发泡植物纤维缓冲包装材料的制作及机理方面的研究，已经取得不同程度的阶段性成果。

该制品以植物纤维为主要原料添加淀粉和助剂等材料发泡而成。具有不污染环境，原料来源广，制作工艺简单，成本低，缓冲性能优于纸浆模塑制品。

德国PSP公司，发泡纸制品工艺是先将废纸制成纸浆和面粉2∶1混合后，注入挤压成圆柱颗粒，在挤压过程发泡。形成发泡纸。再将发泡纸颗粒注入模具中生产出不同几何形状的制品

南通工学院利用植物纤维材料采用无机发泡剂(CaHCO₃、NH₄为主)和有机粘合剂及其它添加剂，通过整体注，一次发泡成型，制品具有一定的缓冲性。

武汉绿世界研制的双发泡剂植物纤维发泡材料，在发泡剂的作用下，经低温发泡造粒，再经高温发泡成型。制品具有抗震、抗压特点。

综上所述，国外发泡植物纤维制法主要集中在无发泡剂发泡，二次模压和复合成型。国内植物纤维发泡采用化学发泡剂，发泡技术简单，但是生产过程有废气产生，腐蚀模具，影响产品质量。导致上述问题的原因可能是：①用水蒸汽发泡机理没有掌握②植物纤维和淀粉发泡成网络结构的方法没有掌握，这两个问题是制约植物纤维发泡缓冲包装制品实现工业化的关键技术所在。

常温水制糊状料水蒸汽发泡一次热压成型技术，在植物纤维发泡上的应用，可推进植物纤维发泡缓冲包装产业化的进程。

发明目的：

本发明目的在于解决现有植物纤维发泡材料制备的技术难点，提高制品的质量，为实施产业化提供一种以水蒸汽为发泡剂的“轻质植物纤维发泡缓冲包装材料及其制备方法”。

技术方案：

本发明通过下列措施来达到

本发明植物纤维发泡材料的质量百分比；

植物纤维(麦秸、稻草、蔗糖渣)  30～45％

淀粉(玉米、木薯)              25～35％

轻质碳酸钙                    10～15％

滑石粉                        5～10％

GFC-098植物纤维改性剂   3～6％

有机硅脱模剂            5～8％

复合稳泡剂              2.5～3％

水                      适量

本发明植物纤维发泡材料的制备方法：

按技术方案提供的质量百分比

1.将植物秸秆(稻草、麦秸、蔗糖渣)在植物纤维揉搓机上制成絮状物(3～10min)备用

2.将植物纤维、适量的水、GFC-098植物纤维改性剂加入混合器中分散均匀备用。

3.将淀粉、轻质碳酸钙、滑石粉、有机硅脱模剂、复合稳泡剂投入混合器中，混合均匀，将3加入2的混合器中加入适量的水，混合制成糊状料备用

4.按照一定的重量将糊状料投入热压成型设备的模具中，热压发泡成型即为成品

发明效果：

1.本发明技术产品以水蒸汽作发泡剂，不用化学发泡剂且一次热压成型，制备过程无有害气体产生，安全、清洁生产，一次热压成型，工艺简单，避免二次成型的能耗高的问题，且水蒸汽发泡不腐蚀模具，有利于降低生产成本

2.以植物纤维为主要原料，属于农业废弃物，综合利用原料来源广且可再生，符合循环经济要求

3.此制品质量轻，外壁光滑，内部形成中空闭合气泡网状结构，有弹性、抗冲击、保温性

4.本发明方法适用范围广，可适用于小家电、仪器仪表、玻璃仪器等包装缓冲内衬，一次性餐具，植物栽培杯等制造

5.本方法制造的产品，可回收再利用，废弃到自然环境中自行生物降解，最终生成CO₂、H₂O及腐殖质。是EPS发泡塑料和纸浆模塑材料的理想替代品。

实施例：

1.将植物秸秆(稻草、麦秸、蔗糖渣)在植物纤维揉搓机上制成絮状物(3～10mn)备用