一種生物質緩衝包裝材料及其製備方法與流程
2023-07-05 03:42:21 3
本發明涉及一種包裝材料，具體涉及一種生物質緩衝包裝材料及其製備方法，屬於包裝材料技術領域。
背景技術：
包裝材料是一種用於製造包裝容器、包裝裝潢、包裝印刷、包裝運輸等滿足產品包裝要求所使用的材料，它包括金屬、塑料、玻璃、陶瓷、紙、竹本、野生蘑類、天然纖維、化學纖維、複合材料等主要包裝材料。隨著中國經濟高速發展以及人民生活質量的提高，對微波食品、休閒食品及冷凍食品等方便食品的需求量將不斷增加，這將直接帶動相關食品包裝的需求。
目前，食品包裝類材料主要是塑料類、瓦楞紙、蜂窩紙類、紙漿模塑類材料。由於塑料類包裝的廢棄物不可回收、不可降解，其大量使用引起了嚴重的白色汙染，帶來了巨大的環境壓力。瓦楞紙、蜂窩紙類、紙漿模塑類材料雖然可降解，但大多以木材為原料，大量消耗我國有限的森林資源，並且在製造過程中引起水汙染，製造成本較高，並不是塑料類包裝材料的理想替代產品。因此，開發一種製備工藝簡單、成本低廉的綠色環保型包裝材料，顯得十分必要。
技術實現要素：
針對上述需求，本發明提供了一種生物質緩衝包裝材料及其製備方法，該生物質緩衝包裝材料製備簡單、配料合理、成本低廉、降解可靠，具有優異的回彈性能和緩衝性能，完全可以替代發泡聚苯乙烯和發泡聚乙烯等緩衝包裝材料。
本發明是一種生物質緩衝包裝材料及其製備方法，所述的生物質緩衝包裝材料由植物纖維、玉米澱粉、塑化劑、活性劑和發泡劑混合製成，所述的製備方法包括如下步驟：a）纖維帚化，b）澱粉塑化，c）混合攪拌，d）模壓成型。
在本發明一較佳實施例中，所述的植物纖維為60目稻草纖維，其質量百分比為混合原料總量的24%～26%。
在本發明一較佳實施例中，所述的玉米澱粉的平均粒徑為70nｍ，其質量百分比為混合原料總量的62%～66%。
在本發明一較佳實施例中，所述的塑化劑為甘油與乙二醇按質量比1：2配製的複合塑化劑，其質量百分比為混合原料總量的8%～12%。
在本發明一較佳實施例中，所述的活性劑為硬脂酸，其質量百分比為混合原料總量的0.1%～0.5%。
在本發明一較佳實施例中，所述的發泡劑為碳酸氫銨，其質量百分比為混合原料總量的0.1%～0.2%。
在本發明一較佳實施例中，所述的步驟 a）中，纖維帚化是將60目稻草纖維放入稀釋的鹼溶液中進行打漿帚化處理。
在本發明一較佳實施例中，所述的步驟b）中，澱粉塑化包括如下步驟：1）將玉米澱粉與水按質量比１：４混合，於85～90℃溫度進行糊化；2）加入複合塑化劑，攪拌10～12min。
在本發明一較佳實施例中，所述的步驟c）中，混合攪拌處理包括如下步驟：1）將打漿帚化處理過的纖維、塑化後的澱粉按質量比2：5混合放入攪拌機中，攪拌20～25min；2）加入發泡劑、活性劑，繼續攪拌8～10min。
在本發明一較佳實施例中，所述的步驟d）中，模壓成型包括如下步驟：1）將攪拌好的混料放入模具中，於200℃、５ＭPa模壓條件下發泡成型；2）在85℃真空乾燥箱中乾燥15min製得成品。
本發明揭示了一種生物質緩衝包裝材料及其製備方法，該生物質緩衝包裝材料製備簡單、配料合理、成本低廉、降解可靠，具有優異的回彈性能和緩衝性能，完全可以替代發泡聚苯乙烯和發泡聚乙烯等緩衝包裝材料。
附圖說明
下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明：
圖1是本發明實施例生物質緩衝包裝材料製備方法的工序步驟圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特徵能更易於被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護範圍做出更為清楚明確的界定。
圖1是本發明實施例生物質緩衝包裝材料製備方法的工序步驟圖；該生物質緩衝包裝材料由植物纖維、玉米澱粉、塑化劑、活性劑和發泡劑混合製成，所述的製備方法包括如下步驟：a）纖維帚化，b）澱粉塑化，c）混合攪拌，d）模壓成型。
本發明提及的生物質緩衝包裝材料以60目稻草纖維、平均粒徑為70nｍ的玉米澱粉為主要原料，並輔以塑化劑、活性劑和發泡劑進行製備。其中，稻草纖維的質量百分比為混合原料總量的24%～26%；玉米澱粉的質量百分比為混合原料總量的62%～66%；塑化劑為甘油與乙二醇按質量比1：2配製的複合塑化劑，其質量百分比為混合原料總量的8%～12%；活性劑為硬脂酸，其質量百分比為混合原料總量的0.1%～0.5%；發泡劑為碳酸氫銨，其質量百分比為混合原料總量的0.1%～0.2%。
實施例1
具體製備方法如下：
a）纖維帚化，按質量百分數計，將25%稻草纖維放入稀釋的鹼溶液中進行打漿帚化處理；纖維帚化是為了使稻草纖維的活性羥基基團更多地顯露出來，利於纖維羥基結合。
b）澱粉塑化，按質量百分數計，先將62.5%玉米澱粉與水按質量比１：４在置於恆溫水浴槽的糊化容器中混合，再調整恆溫水浴槽溫度為85℃，糊化處理5min；然後向糊化容器中加入12%複合塑化劑，攪拌10min，製得高效塑化澱粉。該高效塑化澱粉可改善澱粉與稻草纖維的共容性，改善漿料的流變性能。
c）混合攪拌，先將打漿帚化處理過的纖維、塑化後的澱粉按質量比2：5混合放入攪拌機中，攪拌20min後，再加入0.1%發泡劑和0.3%活性劑，繼續攪拌8min。
d）模壓成型，先將攪拌好的混料放入模具中，於200℃、５ＭPa模壓條件下發泡成型；然後從模具中取出並放入85℃真空乾燥箱中乾燥15min即可製得成品。
實施例2
具體製備方法如下：
a）纖維帚化，按質量百分數計，將26%稻草纖維放入稀釋的鹼溶液中進行打漿帚化處理；纖維帚化是為了使稻草纖維的活性羥基基團更多地顯露出來，利於纖維羥基結合。
b）澱粉塑化，按質量百分數計，先將65%玉米澱粉與水按質量比１：４在置於恆溫水浴槽的糊化容器中混合，再調整恆溫水浴槽溫度為90℃，糊化處理3min；然後向糊化容器中加入8%複合塑化劑，攪拌12min，製得高效塑化澱粉。該高效塑化澱粉可改善澱粉與稻草纖維的共容性，改善漿料的流變性能。
c）混合攪拌，先將打漿帚化處理過的纖維、塑化後的澱粉按質量比2：5混合放入攪拌機中，攪拌25min後，再將加入0.2%發泡劑和0.5%活性劑，繼續攪拌10min。
d）模壓成型，先將攪拌好的混料放入模具中，於200℃、５ＭPa模壓條件下發泡成型；然後從模具中取出並放入85℃真空乾燥箱中乾燥15min即可製得成品。
本發明揭示了一種生物質緩衝包裝材料及其製備方法，該生物質緩衝包裝材料製備簡單、配料合理、成本低廉、降解可靠，具有優異的回彈性能和緩衝性能，完全可以替代發泡聚苯乙烯和發泡聚乙烯等緩衝包裝材料。
以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本領域的技術人員在本發明所揭露的技術範圍內，可不經過創造性勞動想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求書所限定的保護範圍為準。