[发明专利]一种植物纤维发泡缓冲材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种植物纤维发泡缓冲材料的制备方法，属于包装材料技术领域。本发明通过添加聚乙烯醇，制备植物纤维发泡缓冲材料，聚乙烯醇是一种白色片状、粉末状的无味固体，聚乙烯醇的化学结构、水解度和聚合度均对其物理性质有所影响。聚合后的强度和耐溶剂性随聚合度和水粘度的增加而增大，聚乙烯醇具有胶膜强度高、耐水和耐热性好，对大多数气体不透气，对纤维与填料都有较好黏附力的特点，聚乙烯醇不仅具有成膜作用，以水溶液形式使用时，对极性材料体系也有协同粘结作用，可以在材料中提供大分子骨架，能使淀粉颗粒嵌在聚乙烯醇分子链中，与粘结的植物纤维材料紧密结合，提高材料的力学强度和耐用性。

技术领域

本发明涉及一种植物纤维发泡缓冲材料的制备方法，属于包装材料技术领域。

背景技术

随着当今科学技术的不断进步，塑料制品及其相关的工业得到了迅猛的发 展。其中在缓冲包装领域，聚乙烯(PE)和聚苯乙烯(EPS)类发泡缓冲材料以 其质轻、隔热、优良的缓冲性能、成本低及加工方便等优点，在运输包装的领域 得到了广泛应用。然而，EPS类塑料发泡制品是一种高分子化合物，制造和使用 的过程中存在诸多问题，其废弃物不易降解，焚烧更产生有毒物质，给环境带来 严重影响。因此，替代产品的开发成为必然。秸秆纤维发泡缓冲材料，因其原材 料来源广泛、优良缓冲性能、无污染等优点，无疑被认为是理想的塑料替代品， 成为当今的研究热点。

家用电器及精密仪器等的缓冲包装材料通常使用塑料发泡制品。然而发泡塑料在使用后不易被降解而对环境造成污染，已成为加剧世界环境危机的严重公害。目前世界各国对环境问题的高度重视，越来越多的国家已立法禁止用发泡塑料作缓冲衬垫包装的商品进口。开发新型可降解及可综合利用的、符合环保要求的绿色缓冲包装材料是非常必要的。植物纤维原料是一廉价的可再生资源，可反复使用，且使用后会降解而不会产生污染问题，且还可以再循环利用。利用植物纤维原料制备缓冲材料将能实现“绿色包装”。

目前在进行发泡型植物纤维缓冲包装材料的制备研究方面已有一定进展，实验室制备的试样具备较好的缓冲性能，说明该产品具有一定的市场潜力。然而，该技术距工业化规模生产尚有一定的距离。究其原因，一是纸纤维发泡缓冲材料制备技术目前尚不成熟，材料的原料形态与纸质缓冲材料类似而发泡工艺与塑料材料相近，故成型过程较复杂；二是由于植物纤维发泡缓冲材料的原料来源广泛，不同的原材料，制成的缓冲材料缓冲性能不一，较难实现产业化发展；三是已经制备成的缓冲材料，在防潮性与吸水性方面存在着许多问题，对其工业化应用也造成了较大影响。

纤维的分子结构特点决定了它具有“低弹性”的特点，较之聚乙烯等高分子链节以碳-氢键为主，具有熔融态极其滑动从而导致易发泡、易成型、疏水等宏观特点，纤维分子的结构特点决定了其分子间难以互相滑移、分子间通过化学键结合较难、易吸水、纤维之间结合需粘合剂等特点。因此，在以纸纤维为主要原料制备发泡材料时，需着重解决以下问题：

由于纸纤维分子中羟基的存在，使得纸纤维具有极强的亲水性，因此，在制备过程中，用于为体系提供一定粘度的水分子较难排出；试样干燥之后，在使用过程中，极易因受潮使得缓冲性能不稳定。纸质结构型缓冲材料由于取材于植物纤维，不仅可回收重复利用，而且废弃之后可降解，被认为是理想的环保材料。但从缓冲性能角度看，这种材料较之聚苯乙烯等塑料发泡材料，缓冲性能有待改善。目前，国内外研究者正致力于研发发泡型植物纤维缓冲材料，该材料既有纸质包装材料可重复利用及降解的优点，又有类似发泡塑料的优良缓冲性能。然而，现有的发泡型植物纤维缓冲材料的降解率较低（低于70%），且需要掩埋较长时间，才能达到降解的效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对现有的发泡型植物纤维缓冲材料极易因受潮使得缓冲性能不稳定的问题，提供了一种植物纤维发泡缓冲材料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

（1）将废纸置于去离子水中浸泡20~24h后置于打浆机中打浆，得浆料；