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一种高性能 植物 纤维 包装材料及其制备方法

阅读：4发布：2024-02-17

专利汇可以提供一种高性能植物纤维包装材料及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种高性能植物纤维包装材料及其制备方法，所述的包装材料由复合植物纤维、胶黏剂、改性发泡剂和助剂混合制成，所述的助剂包括硼砂、氧化锌和尿素，所述的制备方法包括如下步骤：a）制取主原料，b）制备混合胶液，c）混合及模压成型，d）后处理。本发明揭示了一种高性能植物纤维包装材料及其制备方法，该包装材料制作成本低、制备工艺简单且节能环保，制得的包装材料机械强度高、缓冲性能好，对被包装物具有优良的保护作用，应用前景广阔。，下面是一种高性能植物纤维包装材料及其制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种高性能植物纤维包装材料及其制备方法，其特征在于，所述的包装材料由复合植物纤维、胶黏剂、改性发泡剂和助剂混合制成，所述的助剂包括硼砂、氧化锌和尿素，所述的制备方法包括如下步骤：a）制取主原料，b）制备混合胶液，c）混合及模压成型，d）后处理。
2.根据权利要求1所述的高性能植物纤维包装材料及其制备方法，其特征在于，所述的复合植物纤维成分及质量百分比为：葵花秸秆髓40%～50%、蔗髓50%～60%。
3.根据权利要求1所述的高性能植物纤维包装材料及其制备方法，其特征在于，所述的胶黏剂由聚乙烯醇与玉米淀粉按质量比7：3配制而成，其质量分数为复合植物纤维用量的16%～20%。
4.根据权利要求1所述的高性能植物纤维包装材料及其制备方法，其特征在于，所述的改性发泡剂由发泡剂偶氮二甲酰胺、氧化锌和尿素按质量比4：1：1配制而成，其质量分数为胶黏剂用量的5%～6%。
5.根据权利要求1所述的高性能植物纤维包装材料及其制备方法，其特征在于，所述的硼砂质量分数为复合植物纤维用量的1.8%～2%。
6.根据权利要求1所述的高性能植物纤维包装材料及其制备方法，其特征在于，所述的步骤 a）中，制取主原料包括如下步骤：1）使用粉碎机分别对葵花秸秆髓料和蔗髓料进行粉碎处理；2）将葵花秸秆髓粉体和蔗髓粉体混合，放入干燥箱中干燥至含水率为3%左右。
7.根据权利要求1所述的高性能植物纤维包装材料及其制备方法，其特征在于，所述的步骤 b）中，混合胶液是由改性发泡剂和胶黏剂在55℃条件下混合搅拌而成，混合搅拌时间为10min。
8.根据权利要求1所述的高性能植物纤维包装材料及其制备方法，其特征在于，所述的步骤c）中，模压条件为：压力0.3Mpa，温度120℃，保压15min。
9.根据权利要求1所述的高性能植物纤维包装材料及其制备方法，其特征在于，所述的步骤d）中，后处理包括干燥和脱模，干燥温度为100℃，干燥时间为2h。

说明书全文

一种高性能植物 纤维 包装材料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种包装材料，具体涉及一种高性能植物纤维包装材料及其制备方法，属于包装材料技术领域。

背景技术

[0002] 包装材料是一种用于制造包装容器、包装装潢、包装印刷、包装运输等满足产品包装要求所使用的材料，它包括金属、塑料、玻璃、陶瓷、纸、竹本、野生蘑类、天然纤维、化学纤维、复合材料等主要包装材料。随着植物纤维缓冲包装材料制备技术的发展，将大大减少不可降解的塑料类包装材料的使用数量，缓解白色污染严重的现实状况。用植物纤维缓冲包装材料代替传统塑料类包装材料，已成为保护森林资源，减轻水体污染，改善生态环境的一个重要途径，对实现可持续发展，生态环境保护，减少石油基产品用量具有重要的现实意义。

[0003] 目前，植物纤维缓冲包装材料在选料和制备工艺上存在诸多问题，如植物纤维用料成本大、制备繁琐、耗时耗力、生产效率不高等，某些植物纤维缓冲包装材料虽然满足了环保和缓冲性能方面的要求，但机械强度降低了，不能很好的保护被包装物。故利用一些资源丰富、价格便宜的植物纤维作为开发新型植物纤维缓冲包装材料的主原料，具有显著的经济效益和社会效益。如富含纤维素、半纤维素、木素、多糖等化学成分的葵花秸杆髓料以及蔗髓。

发明内容

[0004] 针对上述需求，本发明提供了一种高性能植物纤维包装材料及其制备方法，该包装材料制作成本低、制备工艺简单且节能环保，制得的包装材料机械强度高、缓冲性能好，对被包装物具有优良的保护作用，应用前景广阔。

[0005] 本发明是一种高性能植物纤维包装材料及其制备方法，所述的包装材料由复合植物纤维、胶黏剂、改性发泡剂和助剂混合制成，所述的助剂包括硼砂、氧化锌和尿素，所述的制备方法包括如下步骤：a）制取主原料，b）制备混合胶液，c）混合及模压成型，d）后处理。

[0006] 在本发明一较佳实施例中，所述的复合植物纤维成分及质量百分比为：葵花秸秆髓40%～50%、蔗髓50%～60%。

[0007] 在本发明一较佳实施例中，所述的胶黏剂由聚乙烯醇与玉米淀粉按质量比7：3配制而成，其质量分数为复合植物纤维用量的16%～20%。

[0008] 在本发明一较佳实施例中，所述的改性发泡剂由发泡剂偶氮二甲酰胺、氧化锌和尿素按质量比4：1：1配制而成，其质量分数为胶黏剂用量的5%～6%。

[0009] 在本发明一较佳实施例中，所述的硼砂质量分数为复合植物纤维用量的1.8%～2%。

[0010] 在本发明一较佳实施例中，所述的步骤 a）中，制取主原料包括如下步骤：1）使用粉碎机分别对葵花秸秆髓料和蔗髓料进行粉碎处理；2）将葵花秸秆髓粉体和蔗髓粉体混合，放入干燥箱中干燥至含水率为3%左右。

[0011] 在本发明一较佳实施例中，所述的步骤 b）中，混合胶液是由改性发泡剂和胶黏剂在55℃条件下混合搅拌而成，混合搅拌时间为10min。

[0012] 在本发明一较佳实施例中，所述的步骤c）中，模压条件为：压力0.3Mpa，温度120℃，保压15min。

[0013] 在本发明一较佳实施例中，所述的步骤d）中，后处理包括干燥和脱模，干燥温度为100℃，干燥时间为2h。

[0014] 本发明揭示了一种高性能植物纤维包装材料及其制备方法，该包装材料制作成本低、制备工艺简单且节能环保，制得的包装材料机械强度高、缓冲性能好，对被包装物具有优良的保护作用，应用前景广阔。附图说明

[0015] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：图1是本发明实施例高性能植物纤维包装材料制备方法的工序步骤图。

具体实施方式

[0016] 下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

[0017] 图1是本发明实施例高性能植物纤维包装材料制备方法的工序步骤图；该包装材料由复合植物纤维、胶黏剂、改性发泡剂和助剂混合制成，所述的助剂包括硼砂、氧化锌和尿素，所述的制备方法包括如下步骤：a）制取主原料，b）制备混合胶液，c）混合及模压成型，d）后处理。

[0018] 本发明提及的高性能植物纤维包装材料以废弃的葵花秸秆髓料和蔗髓料为主原料，采用无毒胶黏剂和对人体无毒无害的发泡剂以及多种助剂，应用化学发泡方式进行制备。其中，葵花秸秆髓占复合植物纤维的质量分数为40%～50%，蔗髓占复合植物纤维的质量分数为50%～60%；胶黏剂由聚乙烯醇与玉米淀粉按质量比7：3配制而成，其质量分数为复合植物纤维用量的16%～20%；改性发泡剂由发泡剂偶氮二甲酰胺、氧化锌和尿素按质量比4：1：1配制而成，其质量分数为胶黏剂用量的5%～6%；助剂硼砂的质量分数为复合植物纤维用量的1.8%～2%。

[0019] 实施例1具体制备方法如下：
a）制取主原料，具体制备过程为：首先对葵花秸秆髓料、蔗髓料进行烘干、筛分处理，然后使用粉碎机在420 r/s转速下分别对葵花秸秆髓料和蔗髓料进行粉碎处理，制取葵花秸秆髓粉体和蔗髓粉体；然后按质量百分比，称取40%的葵花秸秆髓粉体和60%的蔗髓粉体放入混合容器中进行混合，再将混合粉体放入干燥箱中干燥至含水率为3%左右。

[0020] b）制备混合胶液，具体处理过程为：先对发泡剂偶氮二甲酰胺进行改性处理以降低其分解温度，改性处理是将偶氮二甲酰胺、氧化锌和尿素按质量比4：1：1进行研磨，混合3
均匀后即制得密度为0.1g/m 的改性发泡剂，该改性发泡剂的分解温度可降为100℃，能与胶黏剂很好的匹配，不会使主原料出现焦化；然后按复合植物纤维用量的16%称取胶黏剂，按胶黏剂用量的5%称取改性发泡剂，将两种物料在55℃条件下混合搅拌10min，制取混合胶液，
c）混合及模压成型，具体制备过程为：先将制取的复合植物纤维粉料、制备的混合胶液以及硼砂放入恒速搅拌器中搅拌30min制取混料，其中，硼砂的用量为复合植物纤维粉料的1.8%；然后将混料放入自制成型模具中，再将模具放入热压机中加压，压力为0.3Mpa，温度为120℃；保压15min后取出模具，冷却至室温。

[0021] d）后处理，后处理包括干燥和脱模；首先将模具放入干燥箱中于100℃条件下干燥2h，然后将半干成型品脱模，再放入110℃干燥箱中干燥至含水率达到12%。

[0022] 实施例2具体制备方法如下：
a）制取主原料，具体制备过程为：首先对葵花秸秆髓料、蔗髓料进行烘干、筛分处理，然后使用粉碎机在420 r/s转速下分别对葵花秸秆髓料和蔗髓料进行粉碎处理，制取葵花秸秆髓粉体和蔗髓粉体；然后按质量百分比，称取50%的葵花秸秆髓粉体和50%的蔗髓粉体放入混合容器中进行混合，再将混合粉体放入干燥箱中干燥至含水率为3%左右。

[0023] b）制备混合胶液，具体处理过程为：先对发泡剂偶氮二甲酰胺进行改性处理以降低其分解温度，改性处理是将偶氮二甲酰胺、氧化锌和尿素按质量比4：1：1进行研磨，混合3
均匀后即制得密度为0.1g/m 的改性发泡剂，该改性发泡剂的分解温度可降为100℃，能与胶黏剂很好的匹配，不会使主原料出现焦化；然后按复合植物纤维用量的20%称取胶黏剂，按胶黏剂用量的6%称取改性发泡剂，将两种物料在55℃条件下混合搅拌10min，制取混合胶液，
c）混合及模压成型，具体制备过程为：先将制取的复合植物纤维粉料、制备的混合胶液以及硼砂放入恒速搅拌器中搅拌30min制取混料，其中，硼砂的用量为复合植物纤维粉料的2%；然后将混料放入自制成型模具中，再将模具放入热压机中加压，压力为0.3Mpa，温度为120℃；保压15min后取出模具，冷却至室温。

[0024] d）后处理，后处理包括干燥和脱模；首先将模具放入干燥箱中于100℃条件下干燥2h，然后将半干成型品脱模，再放入110℃干燥箱中干燥至含水率达到12%。

[0025] 本发明揭示了一种高性能植物纤维包装材料及其制备方法，该包装材料制作成本低、制备工艺简单且节能环保，制得的包装材料机械强度高、缓冲性能好，对被包装物具有优良的保护作用，应用前景广阔。

[0026] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

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