專利名稱：一種植物纖維發泡包裝材料及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種植物纖維發泡緩沖包裝材料，本發明還涉及該種植物纖維發泡包
裝材料的制造方法。
背景技術：
隨著工業的高速發展，對包裝材料的需求量也越來越大，尤其是具有緩沖性能的 包裝材料。多年以來，家用電器、電子儀器、玻璃器皿等產品的緩沖包裝一直采用泡沫塑料， 特別是發泡聚苯乙烯(EPS)。泡沫塑料具有重量輕、易加工、保護性能好、適應性廣、價廉物 美等優勢，但塑料發泡材料存在著體積大、回收困難、廢棄物不能自然降解、再生費用高、焚 燒處理會污染環境等弊病，給環境造成嚴重的"白色污染"；同時，在泡沫塑料的制造過程 中，經常便用氯氟烴類物質作為發泡劑，而這種物質會破壞大氣層中的臭氧。因此，發泡塑 料已經被許多國家禁止使用，我國也將逐步禁止使用。 目前的主要替代品紙漿模塑材料，原料來源豐富，產品重量輕，并具有良好的可回 收性。但制品過于致密，抗震耐沖擊性能大大低于發泡塑料，而且受模具結構及加工的影 響，發展受到很大的制約，只能制作小型包裝襯墊。同時，成本高，也極大的限制了紙漿模塑 制品的發展。 植物纖維發泡包裝材料是以植物纖維為主要材料，包括農業廢棄物秸稈、稻草、麥 草、蔗渣、廢紙等，經過特殊的處理而形成的具有多孔結構的緩沖制品。目前國內外均在加 緊研制，以盡快產業化。國內現有的技術主要集中在使用添加發泡劑，即采用發泡劑產生氣 泡，從而形成多孔結構，所使用的物理發泡劑主要是低沸點的有機化合物、水，化學發泡劑 主要是碳酸鹽類、尿素、以及發泡塑料中使用的偶氮類、磺酰肼類、亞硝基類發泡劑。這類 發泡劑要么發泡溫度很高，不適合植物纖維的發泡工藝，因為植物纖維在高溫下容易脆化、 碳化，而像碳酸氫銨、碳酸氫鈉、碳酸鈉紙類的發泡劑雖然發氣溫度相對較低，但存在發氣 速度快，也不適合發泡材料的成型。而先前的植物纖維多是將秸稈直接粉碎成粉末來使用， 或者切成一定長度的段，也有以秸稈芯部為原料，但這些方法得到的植物纖維原料失去了 植物纖維本身的性質，如纖維間有效的結合力、交織力，缺乏對植物纖維原料本身的有效利 用。

發明內容
本發明的目的是，針對現有技術的不足，進行改進，對植物纖維進行特殊處理，并 采用輕質磚制作過程中普遍使用的發氣劑，采用特殊的配方和工藝，制備出性能優異的新 型發泡包裝材料，以替代泡沫塑料制品。 本發明的技術解決方案是由下列主要原料及重量比制作而成
植物纖維 5% 30%
氧化淀粉 2% 10%
發泡劑 0. 1% 10%



分散劑 填料 抗水劑 水
0. 01% 0. 5%
40% 90% 以上各組份的含量百分數之和等于100%。
其特征在于所述發泡劑為鋁粉與堿的組合物。 其特征在于，植物纖維為稻草、麥草、蔗渣、秸稈中的一種或幾種物質的組合物。 其特征在于，分散劑為羧甲基纖維素鈉、聚氧化乙烯中的一種。 其特征在于，填料為碳酸鈉、滑石粉、堿石灰、瓷土中的一種或幾種物質的組合物。 其特征在于，抗水劑為松香乳液、蠟乳液、聚酰胺聚脲中的一種或幾種物質的組合物。 其特征在于其制造方法為如下步驟 a)將植物纖維切成長5 7cm的段，于水中浸泡12h以上，然后熱磨成機械槳，纖 維長度為0. 5 2cm ; b)配料，按比例分別將植物纖維、氧化淀粉、分散齊U、填料、抗水齊IJ、發泡劑中的一 種組分、水加入混合裝置中，混合均勻； c)再加入發泡劑中的另一組分，攪拌混合，漸發泡膨脹； d)將模具表面涂少量脫模劑，將混合好的漿料填充入模具內，置于100 12(TC溫
度下繼續發泡膨脹20min ; e)烘干，脫模，整飾即得成品。 本發明的優點在于 1.本發明的原料組分簡單，主要原料來源廣泛、價格低廉、無毒無害，生產過程無 污染、成本低，制品易于降解； 2.本發明的技術方法發泡倍率高，制品重量輕，緩沖性能好。
具體實施例方式
結合實施例對本發明做進一步詳細說明 1.將稻草切除頂部的穗部分，桿部分切成5 7cm長的段，于水中浸泡12h以上， 然后熱磨成機械漿，漿料纖維長度為0. 5 2cm，纖維含量為30%左右；
2.將木薯氧化淀粉在9(TC以上的溫度下糊化，濃度為6% ; 3.稱取上述纖維漿料lkg、糊化淀粉lkg、羧甲基纖維素水溶液(濃度 2% )0. 15kg、鋁粉9g、蠟乳液(固含量50% )5g，與攪拌機中攪拌均勻；
4.再加入濃度為3. 5%的氫氧化鈉溶液0. 4kg，邊加入邊攪拌，可觀察到膠料慢慢 氣泡膨脹； 5.將模具壁表面涂少量脫模劑(如廢棄機油、液體石蠟)，將混合好的漿料填充入 模具內，置于100 12(TC溫度下繼續發泡膨脹20min，可看到纖維原料繼續膨脹到最大，發 泡率在3倍以上； 6.在9(TC下烘干后脫模，整飾即得成品，成品密度可達0.08g/cm3。
權利要求
一種植物纖維發泡包裝材料，它是由下列主要原料及重量比制作而成植物纖維 5％～30％氧化淀粉 2％～10％發泡劑 0.1％～10％分散劑 0.01％～0.5％填料 0～10％抗水劑 0～0.1％水 40％～90％以上各組份的含量百分數之和等于100％。其特征在于所述發泡劑為鋁粉與堿的組合物。
2. 根據權利要求1所述的植物纖維發泡包裝材料，其特征在于，植物纖維為稻草、麥 草、蔗渣、秸稈中的一種或幾種物質的組合物。
3. 根據權利要求1所述的植物纖維發泡包裝材料，其特征在于，分散劑為羧甲基纖維 素鈉、聚氧化乙烯中的一種。
4. 根據權利要求1所述的植物纖維發泡包裝材料，其特征在于，填料為碳酸鈉、滑石 粉、堿石灰、瓷土中的一種或幾種物質的組合物。
5. 根據權利要求1所述的植物纖維發泡包裝材料，其特征在于，抗水劑為松香乳液、蠟 乳液、聚酰胺聚脲中的一種或幾種物質的組合物。
6. 根據權利要求1所述的植物纖維發泡包裝材料，其特征在于其制造方法為如下步驟a) 將植物纖維切成長約5 7cm的段，于水中浸泡12h以上，然后熱磨成機械漿，纖維 長度為0. 5 2cm ;b) 配料，按比例分別將植物纖維、氧化淀粉、分散劑、填料、抗水劑、發泡劑中的一種組 分、水加入混合裝置中，混合均勻；c) 再加入發泡劑中的另一組分，攪拌混合，漸發泡膨脹；d) 將模具表面涂少量脫模劑，將混合好的漿料填充入模具內，置于100 12(TC溫度下 繼續發泡膨脹20min ;e) 烘干，脫模，整飾即得成品。
全文摘要
本發明涉及一種植物纖維發泡緩沖包裝材料及其制造方法，其以植物纖維、氧化淀粉、發泡劑、分散劑、填料、抗水劑為主要原料，將物料均勻混合后注模，通過特殊發泡劑的作用，漿料系統發泡膨脹，脫模干燥即得一種可自然降解、成本低廉、緩沖性能優良的緩沖包裝制品。本發明的配方簡單，制品發泡倍率高，成型工藝簡單，易操作。
文檔編號C08J9/06GK101787217SQ20101001931
公開日2010年7月28日 申請日期2010年1月13日 優先權日2010年1月13日
發明者李倩鈺, 楊桂珍, 江鋒, 陳慧文, 陳新泉 申請人:廣東省造紙研究所