[发明专利]一种废纸回收污泥制备发泡缓冲材料的方法

说明书

本发明公开了一种废纸回收污泥制备发泡缓冲材料的方法,属于包装材料领域，具体包括以下步骤：以废纸污泥为主要纤维原料，并配用废报纸纤维，加入分散剂以降低物料粘度，采用高取代度阳离子玉米淀粉、聚醋酸乙烯酯乳液和谷元粉相配作为粘合剂，并与发泡剂、交联剂、润滑剂和脱模剂充分混合，形成浆料，注入模具中，在30W/g的微波功率发泡2分钟，浆料干度达60%时，然后降在降低功率至20W/g维持2分钟，再降低10W/g微波功率至材料干燥至干度93~95%。干燥完成后脱模，即得发泡缓冲材料。本发明方法制备较低表观密度和较高抗压强度的发泡缓冲材料同时，避免了废纸污泥的二次污染，可取得良好的经济和社会效益。

技术领域

本发明涉及一种废纸污泥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

资源与环境的保护是人类在 21 世纪实现可持续发展所面临的重大问题，随着国际贸易的规模日益扩大和科技的不断进步，世界各国对环境问题高度重视。目前家用电器及精密仪器的当前绝大多数缓冲包装材料主要为聚苯乙烯 EPS 等发泡塑料，这类包装材料虽然具有良好的缓冲性能、低廉的成本和简单的生产艺，但在生产该发泡塑料的过程中，CFC 氟里昂发泡剂的使用会破坏臭氧保护。且废弃物不能二次回收利用、不能自然风化，焚烧处理产生双酚类等有毒气等缺点，危害人类安全。随着全球贸易的一体化及各国对环境问题的高度重视, 这 些不能自然降解和回收利用的缓冲包装材料的应用将受到越来越大的限制,最终将被淘汰。有良好环境相容性 的环保缓冲包装材料的研制与应用已成为 21世纪的必然趋势。

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。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”。

废纸在制浆过程中经过水力碎浆机碎解成浆过程中，纤维会受到损伤，故产生了大量的细小纤维（约 0.5mm 以下）。浆料在浓缩过程中，细小纤维随白水流失，白水在生物化处理过程中，在净化污水的同时就产生了污泥。未脱墨浆每生产 1 吨纸浆大约产生 100～ 150 kg 污泥( 绝干量)。脱墨浆产生的污泥量还要大。可见，作为制浆造纸工业副产物的造纸污泥产量巨大。废纸制浆污泥中 纤维含量约 75~80%，其余是无机物。污泥中纤维的平均长度约0.2mm，实际上属于细小纤维，且无机物含量 较高而无法作为纸浆回用于造纸。目前，造纸企业大多采用填埋、露天堆放或焚烧等方式处理造纸污泥，然而，此类处理方式同样会带来环境污染问题。因此，如何资源化、减量化、无害化的处理造纸污泥已成为亟待解决的问题。若能以废纸制浆污泥生产包装发泡缓冲材料，将是解决造纸废料，实现高值利用的一个较佳方法。

关于植物纤维发泡缓冲材料的研究及成果，CN1147978A专利采用了利用亚铵法处理的植物纤维进行发泡，亚铵法产生的黑液难于处理，已属于淘汰之列，且无发泡材料的指标。而CN 1884382A专利则用麻杆、高粱杆及玉米杆等经粉碎机粉碎成颗粒，然后加入发泡剂等经微波进行发泡，该法使植物的杆粉碎机粉碎成颗粒及粉末，无法形成单根纤维而影响了材料性能。CN102408738B专利利用麦草浆筛渣为原料采用天然粘合剂、无机发泡剂等助剂，经捏合后微波或红外干燥、发泡，制备出具有较低的密度和较好的压缩强度的发泡缓冲材料，然而由于其采用无机发泡剂使用量约5~20%，在材料发泡的同时，发泡剂变成了NH₃、CO₂和H₂O，排放到空气中，对环境带来污染。CN104592542B专利采用废纸纤维及无机发泡剂等助剂在制备发泡材料的过程中，将发泡产生的含有NH₃、CO₂和H₂O的废气回用实现发泡材料的清洁生产，将减少造纸工业二次污染的产生，并实现造纸污泥的高值利用，将能替代发泡塑料作为 缓冲材料，取得较好的经济和社会效益。

发明内容

针对废纸污泥细小纤维长度短，无机物含量高的特点，本发明提供了一种废纸污泥制备发泡缓冲材料的方法工艺。