CN1098201C - 双发泡植物纤维包装材料的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及双发泡植物纤维包装材料的生产方法，包括淀粉变性、配料、成型工序，其步骤是，A、在反应罐中按顺序、比例先后加入水、植物淀粉、淀粉改性剂、柔软剂、防霉剂及防水剂，使其混合并进行反应，控制反应物料温度和反应时间，反应完成后进行过滤、水洗、干燥、回收淀粉；B、配料，按比例分别将植物纤维、变性淀粉、干淀粉即植物淀粉、填料和发泡剂加入混合设备中，混合均匀；C、成型工序采用二次发泡成型工艺，将配料送入双螺杆挤出膨化设备中，控制设备温度经过一定的时间挤出直径为0.5-3毫米的膨化颗粒；D、将膨化颗粒吹入一定的模腔中，在一定的温度和压力作用下，二次发泡膨化成型为模具形态的包装材料。
Description
本发明涉及一种工业产品新包装材料的生产方法，特别是双发泡植物纤维包装材料的生产方法；
随着工业日新月异的发展和家电产品的普及，工业产品包装材料的需求量越来越大，市场广阔；目前，市场上广泛使用的工业产品包装材料是发泡塑料制品；其次是纸浆模塑产品，尽管发泡塑料的生产方法成熟，工业产品采用的发泡塑料制品重量轻，抗压抗震强度较好，使用方便，但是因发泡塑料制品自身的特性(不易降解、污染环境)所致，长期使用的结果必将对我国的环境带来巨大的危害，从而威胁到人类的生存环境；现在，塑料制品对生态环境的影响已经引起各国的高度重视；为解决这一问题，易于自然降解，易于回收的纸浆模塑产品应运而生，但是这种纸浆模塑产品生产工艺较复杂、生产成本较高，生产过程中有大量废水排出，对环境有一定程度的影响，且产品抗震缓冲性能较差；
本发明的目的是，针对现有技术的不足进行改进，提出双发泡植物纤维包装材料的生产方法；其构想是，在植物淀粉变性处理后加入植物纤维和功能助剂，采用高效简便的膨化成型工艺生产双发泡植物纤维包装材料；整个生产工艺简便，原料来源广泛、价格低廉、生产成本低，生产过程中无“三废”，不污染环境；产品重量轻、防霉、防潮、抗压抗震强度好；产品使用后废弃物自然降解，降解后可作为有机肥料；
本发明的技术解决方案是，包括淀粉变性、配料、成型工序，其步骤如下：
A、在反应罐中按顺序、比例先后加入水、植物淀粉、淀粉改性
剂、柔软剂、防霉剂及防水剂，使其混合并进行反应，控制
反应物料温度和反应时间，反应完成后进行过滤、水洗、干
燥、回收淀粉；
B、配料，按比例分别将植物纤维、变性淀粉、干淀粉即植物淀
粉、填料和发泡剂加入混合设备中，混合均匀；
C、成型工序采用二次发泡成型工艺，将配料送入双螺杆挤出膨
化设备中，控制设备温度经过一定的时间挤出直径为0.5-3
毫米的膨化颗粒；
D、将膨化颗粒吹入一定的模腔中，在一定的温度和压力作用下，
二次发泡膨化成型为模具形态的包装材料；
其特征在于，在反应罐中，反应温度为20-90℃，时间为30-360分钟；
其特征在于，一次膨化成型工艺中，一次发泡成型的温度为40-90℃时间为10-120秒钟；
其特征在于，二次发泡成型工艺中，二次发泡成型的温度为100-150℃，时间为30-180秒钟；
其特征在于，加入的植物纤维、植物淀粉、填料、淀粉改性剂、柔软剂、防霉剂、膨化剂和防水剂干基重量比为：
植物纤维 30-70
植物淀粉 10-40
填料 5-30
淀粉改性剂 0.5-4
柔软剂 0.1-1
防霉剂 0-1
发泡剂 0.5-6
防水剂 1-6
其中反应罐中，加水使物料的固含量达到水与物料的混合量的10-30％；在混料机中，混料的固含量达到30-70％；
其特征在于，加入的植物纤维是农作物废弃物秸杆、稻麦草、棉短绒、蔗渣、废纸、龙须草中的一种或者是两种或两种以上物质的组合物；
其特征在于，加入的植物淀粉是红薯淀粉、红薯粉、玉米淀粉、玉米粉、土豆淀粉、木薯淀粉、米粉中的一种或者是两种或两种以上物质的组合物；
其特征在于，加入的淀粉改性剂是乙酸锌、乙二醛、磷酰氯、表氯醇中的一种或者两种或两种以上物质的组合物，加入的柔软剂是甘油、硬脂酸钙、硬脂酸锌中的一种或者是一种以上物质的组合物，加入的防霉剂是苯甲酸钠、丙酸钙、水杨酸钠中的一种、加入的发泡剂是4，4-氧代双苯磺酰肼、对甲苯磺酰肼，偶氮二甲酰胺、碳酸氢钠、尿素中的一种或者是一种以上物质的组合物；
其特征在于，加入的防水剂是松香乳液、蜡乳液、聚丙烯酸乳液中的一种或者是一种以上物质的组合物；
其特征在于，加入的填料是碳酸钙、滑石粉、瓷土、膨润土、二氧化钛中的一种或者是一种以上物质的组合物；
本发明的优点是，工艺简单，方法易行，生产原料来源丰富，价格低廉、生产过程无“三废”，不污染环境、产品重量轻，抗压抗震强度好，防潮、防霉，而且易于降解，降解后可以作为有机肥料，本发明适于工业化生产；
下面，详细描述本发明的实施例，
首先，植物淀粉进行变性处理；按重量比，取水79.5％、植物淀粉(红薯淀粉、红薯粉、玉米淀粉、玉米粉、土豆淀粉、木薯淀粉、米粉)中的一种或者是两种或两种以上物质的组合物的15％、淀粉改性剂(乙酸锌、乙二醛、磷酰氯、表氯醇)中的一种或者是两种或两种以上物质的组合物的1.5％、防霉剂(苯甲酸钠、丙酸钙、水杨酸钠)中的一种物质的0.4％、柔软剂(甘油、硬酯酸钙、硬酯酸锌)中的一种物质的0.6％、防水剂(松香乳液、蜡乳液、聚丙烯酸乳液)中的一种物质的3％；将上述物料按顺序放入反应罐中，边搅拌边加热控制升温至20-90℃，时间60-80分钟；植物淀粉经过变性处理后即成为变性淀粉。接着是配料工序，将植物纤维(农作物废弃物秸杆、稻麦草、棉短绒、蔗渣、废纸、龙须草)中的一种或者两种或两种以上的纤维组合物的70％、干变性淀粉20％、填料(碳酸钙、滑石粉、瓷土、膨润土、二氧化钛)中的一种或者两种或两种以上物质的组合物的10％，发泡剂(4，4-氧代双苯磺酰肼、对甲苯磺酰肼，偶氮二甲酰胺、碳酸氢钠、尿素)中的一种或者两种或两种以上物质的组合物的4％，加入混合设备中混合均匀，随后是膨化成型工序，将配料加入双螺杆挤出膨化设备，控制设备温度为40-90℃，经60-100秒钟挤出直径为0.5-3毫米的膨化颗粒，再将膨化颗粒吹入一定的模腔中，控制温度为100-150℃加压二次发泡成型为模具形状的包装材料；
模具的形状根据所需要加工生产的各类产品的内包装衬垫的形状来设计制作；
在实施和再现本发明的过程中，加入的植物纤维可以选用农作物废弃物秸杆、稻麦草、棉短绒、蔗渣、废纸、龙须草中的一种或者是两种或两种以上物质的组合物；加入的植物淀粉可以选用红薯淀粉、红薯粉、玉米淀粉、玉米粉、土豆淀粉、木薯淀粉、米粉中的一种或者是两种或两种以上物质的组合物；加入的淀粉改性剂可以选用乙酸锌、乙二醛、磷酰氯、表氯醇中的一种或者两种或两种以上物质的组合物；加入的柔软剂可以选用甘油、硬脂酸钙、硬脂酸锌中的一种或者是一种以上物质的组合物；加入的防霉剂可以选用苯甲酸钠、丙酸钙、水杨酸钠中的一种；加入的填料可以选用碳酸钙、滑石粉、瓷土、膨润土、二氧化钛中的一种或者是一种以上物质的组合物；加入的发泡剂可以选用4，4-氧代双苯磺酰肼、对甲苯磺酰肼，偶氮二甲酰胺、碳酸氢钠、尿素中的一种或者是一种以上物质的组合物；加入的防水剂可以选用松香乳液、蜡乳液、聚丙烯酸乳液中的一种或者是一种以上物质的组合物。
Claims (9)
1、双发泡植物纤维包装材料的生产方法，包括淀粉变性、配料、成型工序，其步骤如下：
A、在反应罐中按顺序、比例先后加入水、植物淀粉、淀粉改
性剂、柔软剂、防霉剂及防水剂，使其混合并进行反应，
控制反应物料温度和反应时间，反应完成后进行过滤、水
洗、干燥、回收淀粉；
B、配料，按比例分别将植物纤维、变性淀粉、干淀粉即植物
淀粉、填料和发泡剂加入混合设备中，混合均匀；
C、成型工序采用二次发泡成型工艺，将配料送入双螺杆挤出
膨化设备中，控制设备温度经过一定的时间挤出直径范围
为0.5-3毫米的膨化颗粒；
D、将膨化颗粒吹入一定的模腔中，在一定的温度和压力作用
下，二次发泡膨化成型为模具形态的包装材料；
2、根据权利要求1所述的双发泡植物纤维包装材料的生产方法，其特征在于在反应罐中，反应温度为20-90℃，反应时间为30-360分钟；
3、根据权利要求1所述的双发泡植物纤维包装材料的生产方法，其特征在于，一次发泡成型的温度为40-90℃，时间为10-120秒钟；二次发泡成型的温度为100-150℃，时间为30-180秒钟；
4、根据权利要求1所述的双发泡植物纤维包装材料的生产方法，其特征在于，加入的植物纤维、植物淀粉、填料、淀粉改性剂、柔软剂、防霉剂、膨化剂和防水剂干基重量比为：
植物纤维 30-70
植物淀粉 10-40
填料 5-30
淀粉改性剂 0.5-4
柔软剂 0.1-1
防霉剂 0-1
发泡剂 0.5-6
防水剂 1-6
其中，反应罐中，加水使物料的固含量达到水与物料的混合量的10-30％。在混料机中，混料的固含量达到30-70％；
5、根据权利要求1或4所述的双发泡植物纤维包装材料的生产方法，其特征在于，加入的植物纤维是农作物废弃物秸杆、稻麦草、棉短绒、蔗渣、废纸、龙须草中的一种或者是两种或两种以上物质的组合物；
6、根据权利要求1或4所述的双发泡植物纤维包装材料的生产方法，其特征在于，加入的植物淀粉是红薯淀粉、红薯粉、玉米淀粉、玉米粉、土豆淀粉、木薯淀粉、米粉中的一种或者是两种或两种以上物质的组合物；
7、根据权利要求1或4所述的双发泡植物纤维包装材料的生产方法，其特征在于，加入的淀粉改性剂是乙酸锌、乙二醛、磷酰氯、表氯醇中的一种或者两种或两种以上物质的组合物，加入的柔软剂是甘油、硬脂酸钙、硬脂酸锌中的一种或者是一种以上物质的组合物，加入的防霉剂是苯甲酸钠、丙酸钙、水杨酸钠中的一种、加入的发泡剂是4，4-氧代双苯磺酰肼、对甲苯磺酰肼，偶氮二甲酰胺、碳酸氢钠、尿素中的一种或者是一种以上物质的组合物；
8、根据权利要求1或4所述的双发泡植物纤维包装材料的生产方法，其特征在于，加入的防水剂是松香乳液、蜡乳液、聚丙烯酸乳液中的一种或者是一种以上物质的组合物；
9、根据权利要求1或4所述的双发泡植物纤维包装新材料的生产方法，其特征在于，加入的填料是碳酸钙、滑石粉、瓷土、膨润土、二氧化钛中的一种或者是一种以上物质的组合物。
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