專利名稱：一種綠色環(huán)保緩沖纖維包裝材料及其制備方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及的纖維包裝材料，特別是涉及一種綠色環(huán)保緩沖纖維包裝材料及其制備方法，該材料可用于包裝工業(yè)電子產(chǎn)品做緩沖包裝材料使用。
背景技術(shù)：
塑料高分子化合物一般是由乙烯等低分子化合物通過加工反應而成的大分子聚合物等產(chǎn)品，聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)和聚苯乙烯(EPS/XPS)作為最為常見的塑料，因其加工方便、生產(chǎn)成本低和物理性能優(yōu)良等優(yōu)點，深受廣大消費者的青睞。塑料用途極為廣泛，如作為食品的快餐盒、包裝袋以及工業(yè)產(chǎn)品的緩沖包裝材料等，再如在建筑領域內(nèi)作為保溫材料、裝飾材料等塑料建筑材料使用等。然而，這些塑料制品材料在制造和使用過程中存在許多的問題，如難以生物可降解和高溫下會析出雙酚類有毒物質(zhì)等對環(huán)境存在嚴重的危害，引起了嚴重的環(huán)境污染，給人類身心健康產(chǎn)生重大威脅，這種污染形式常被人們稱之為“白色污染”，成為當前社會最為嚴重的污染危害之一。為此，世界許多國家已經(jīng)或正采取強制立法手段禁止發(fā)泡塑料的生產(chǎn)和使用。面臨目前存在的“白色污染問題”，人們采用了許多的技術(shù)措施，如焚燒回收熱能、填埋、化學回收和廢棄塑料再生等來解決或減輕其對環(huán)境產(chǎn)生的影響。但這些處理方式仍存在工藝復雜、成本代價高和不能從根本上解決塑料廢棄物所帶來的環(huán)境污染等問題。目前研究環(huán)境可降解的塑料可分為以下3種[黃發(fā)榮.環(huán)境可降解塑料的研究，材料導報，2007，14 (7) 40-44] (1)光降解塑料，主要由不飽和烴和CO共聚形成的聚合物或者通過添加過渡金屬化合物和光敏劑與多芳香族化合物來制造的聚合物；( 生物破壞性塑料，主要通過在塑料中添加淀粉或生物降解劑等方法來制造的塑料產(chǎn)品；C3)具有全生物降解功能的發(fā)泡塑料，如聚羥基烷酸酯(PHAs)類塑料、聚乳酸(PLA)類塑料、聚ε -己內(nèi)酯(PCL)類塑料、二元酸二元醇聚酯類塑料、淀粉(March)類塑料和聚乙烯醇類塑料等。在上述環(huán)境可降解塑料中，具有全生物降解的發(fā)泡塑料發(fā)展迅速。目前國內(nèi)外學者主要采用濕法發(fā)泡的方法(謝擁群，陳彥，張璧光.植物纖維膨化材料的研究[J].木材工業(yè)，2004，18 O) :30-32.)使植物纖維在水混合態(tài)中攪拌并引起帚化，加入膠粘劑使纖維定向、結(jié)合，再加入表面活性劑與膠粘劑在攪拌條件下，形成很多小汽室從而達到體積增大的目的，形成的許多小汽室使材料具有一定的緩沖和機械性能。此外，我國學者也以4種紙漿如甘蔗渣化學漿、杉木機械漿、馬尾松爆破漿和新聞紙廢紙漿為原料(陳彥.膨化纖維制緩沖包裝材料研究[P].碩士學位論文，2004)，采用復合膠粘劑，成泡劑，纖維延伸劑(聚乙酸乳液膠)和碳酸鈣填料進行膨化成型具有孔狀的發(fā)泡材料，認為在氣泡成長過程中纖維間隙被不斷充漲，加入表面活性劑使氣泡穩(wěn)定，當干燥時漿料中的水分逐漸被蒸發(fā)，纖維間隙越小直至連接，并認為形成的膨化纖維內(nèi)部立體交叉架構(gòu)證明氣泡對纖維的張力作用是存在的，該膨化包裝材料除了具有天然材料的可自然降解、可重復利用、可再生和資源廣泛等特點外，還具有塑料發(fā)泡包裝材料的低密度、抗沖擊性能、保溫隔熱、吸音防震等特點。
但是，在以可降解植物纖維為原料，在制造紙漿模塑、植物纖維類緩沖包裝材料過程中，還存在一些問題如下(1)在紙漿模塑成型中，主要以低濃度廢紙紙漿懸浮液為研究對象，通過模具內(nèi)的抽吸孔真空抽吸成型的方法進行初步成型，然后在熱模具內(nèi)進行熱壓定型，主要生產(chǎn)低厚度的產(chǎn)品，該成型方法缺點是用水量大，工藝復雜、污染嚴重，且多生產(chǎn)低檔的包裝產(chǎn)品，若生產(chǎn)高白度的產(chǎn)品還需繼續(xù)脫墨處理，因而成本很高，污染更為嚴重，應用包裝大型電子儀器還需提高其各項性能或生產(chǎn)結(jié)構(gòu)復雜的模塑產(chǎn)品來提高其性能，因此開發(fā)廢紙制漿造紙漿模塑產(chǎn)品還有相當?shù)臐摿Α? 植物纖維發(fā)泡材料是主要以植物纖維、淀粉為主要材料進行烘培或擠出發(fā)泡成型，且多以化學發(fā)泡劑發(fā)泡成型，對環(huán)境有一定負面影響。此外，淀粉分子含有無數(shù)計的羥基，雖然目前很多的研究者采用酯化或乙酰化的方法改性羥基以提高其抗水性，但若真正實現(xiàn)抗水性還很困難，而且淀粉發(fā)泡材料由于原料來源的廣泛性、成本較高及脆性較大也限制了該種包裝材料的廣泛應用，這在一些資料已有提及。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明專利的主要目的在于克服目前國內(nèi)外緩沖包裝材料中的缺點，提供一種綠色環(huán)保的超低密度天然纖維緩沖包裝材料。本發(fā)明的另一目的在于提供上述綠色環(huán)保天然纖維緩沖包裝材料的制備方法。本發(fā)明將植物纖維在高速分散中與化學助劑均勻混合并處理一段時間，使得植物纖維表面的羥基化學基團得到改性處理，通過嫁接一些防水性基團并反應，使得其與水分子形成氫鍵的能力大大下降，從而提高其防水性能；通過在植物纖維表面的羥基基團嫁接一些基團，使得植物纖維在燃燒過程中產(chǎn)生強耗氧物質(zhì)或產(chǎn)生滅火性的化學物質(zhì)，使得其具有阻止繼續(xù)燃燒的能力；同時加入抗菌助劑以降低病菌或霉菌在植物纖維環(huán)境下的生存能力。在對植物纖維處理后，將其與MUP-20聚氨酯膠黏劑化合物高度均勻混合，通過這種方法使得樹脂微粒均勻分布與植物纖維表面，以獲得較好的均布性。通過在植物纖維表面引入大量發(fā)泡性聚氨酯膠黏劑并在水蒸氣左右下產(chǎn)生發(fā)泡和交聯(lián)反應促使材料內(nèi)部趨于多微孔化，使得制備的纖維材料具有抵抗外界沖擊力的能力或吸收外界施加的能量，從而賦予材料較好的緩沖性能。根據(jù)目標密度和厚度，將適量的上述纖維/化學助劑/膠黏劑混合物注入反應器的反應區(qū)內(nèi)，固定好后由反應器下部位的噴射孔噴入高溫蒸汽；在噴射過程中樹脂表面的活性基團與纖維表面的-OH、-COOH或酚羥基等基團進行交聯(lián)固化反應，以及與蒸汽(H2O分子)進行發(fā)泡反應，在材料內(nèi)部形成巨量的微孔隙結(jié)構(gòu)，促使材料結(jié)構(gòu)趨于輕質(zhì)、多微孔化。本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)一種綠色環(huán)保植物纖維緩沖包裝材料的制備方法，包括如下步驟和工藝條件(1)纖維干燥將天然植物纖維在氣流干燥至纖維含水率為8% 13% ；(2)化學改性溶液的制備在混合池內(nèi)，加入占絕干植物纖維重量1 3%的防水劑、8 15%的阻燃劑和0. 2 1. 2%的防腐劑作為化學助劑，并加入水稀釋配成化學助劑固含量占總?cè)芤褐亓?5 90%的化學改性溶液；其中防水劑為SH-202R型硅銅類防水劑，阻燃劑為SUNF0R-RDP型齊聚磷酸酯阻燃劑，防腐劑為TST25型卡松防腐劑；(3)發(fā)泡性MPU-20聚氨酯樹脂分散液的制備以乙酸乙酯作為稀釋劑，將MPU-20聚氨酯樹脂膠黏劑稀釋至原體積3-5倍的混合液，所得混合液攪拌混合均勻；MPU-20聚氨酯樹的用量為所述混合液占絕干天然植物纖維重量的10 30% ；(4)混合將步驟( 制備的化學改性溶液和步驟( 制備的發(fā)泡性MPU-20聚氨酯樹脂分散液攪拌混合均勻后放入高速噴射槍的貯液罐中，將步驟(1)所得的植物纖維放入耐高壓聚乙烯塑料袋內(nèi)；以噴射槍為氣流發(fā)生裝置，利用噴射槍啟動時產(chǎn)生的高速氣流負壓作用，將所述貯液罐中的混合液吸入氣流并形成氣/液二相混合物流體，氣流在耐高壓聚乙烯塑料袋內(nèi)與植物纖維混合；(5)成型先將成型器的上孔板卸下或打開，將步驟(4)所得混合物注入材料成形區(qū)，混合物下部位均勻鋪裝在下噴射孔板上，從蒸汽入口處通入400 壓力的水蒸汽20 30s后，停止通入蒸氣，將混合物在成形區(qū)內(nèi)繼續(xù)保留近1 30min后取出，將取出后的材料含水率干燥降低至10 13%。進一步地，所述的天然植物纖維優(yōu)選為針葉松木材纖維、闊葉楊木材纖維和非木材稻草纖維中的一種或多種。所述干燥至纖維含水率為8% 13%是通過60°C 105°C的氣流干燥。所述步驟(3)的混合液攪拌混合均勻是在高速數(shù)顯攪拌機上，在轉(zhuǎn)速為1000 2000r/min條件下攪拌混合1 !Bmin。所述步驟中的攪拌混合均勻是在高速數(shù)顯攪拌機上進行1000 2000r/min攪拌混合1 :3min。所述步驟(4)中的成型器，包括上孔板、隔熱材料、下噴射孔板、高溫壓力蒸汽入口和成型腔；成型腔上端設有上孔板，下端設有下噴射孔板，下噴射孔板上設有多個高溫壓力蒸汽入口，成型腔外周設有隔熱材料。本發(fā)明另一目的是提供一種綠色環(huán)保植物纖維緩沖包裝材料，由上述述方法中任一種制備。所述綠色環(huán)保植物纖維緩沖包裝材料為由植物纖維構(gòu)成的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，該材料的密度彡100kg/m3，厚度彡30mm，吸水率彡0. 5% ；阻燃級別為V-I標準，在室內(nèi)放置12個月無霉變現(xiàn)象；材料最低動態(tài)緩沖系數(shù)> 6. 0，靜態(tài)緩沖系數(shù)> 4. 0，材料在靜態(tài)緩沖過程中出現(xiàn)2次屈服現(xiàn)象。該發(fā)明產(chǎn)品與現(xiàn)有技術(shù)的緩沖包裝材料相比，具有如下優(yōu)點1.可制造超低密度多孔天然纖維緩沖包裝材料，其密度<=100kg/m3，厚度可在彡20謹，孔隙率在99%以上。2.制備周期極短，約為1. 5min，為傳統(tǒng)熱模壓法生產(chǎn)周期的1/25-1/100，噴蒸熱壓方法的1/3，與生產(chǎn)聚苯乙烯等發(fā)泡塑料時間相當。3.以清潔水蒸汽分子為發(fā)泡劑和加工介質(zhì)，產(chǎn)生的發(fā)泡氣體也無色無毒，整個生產(chǎn)過程不會產(chǎn)生對周邊環(huán)境產(chǎn)生影響的噪聲、大氣和水污染，這是其他瓦愣紙板、蜂窩紙板、EPS發(fā)泡塑料和紙漿模塑產(chǎn)品的制備技術(shù)無法比擬的。4.在相同的應變量條件下，材料所對應的靜應力大小順序為農(nóng)業(yè)廢棄物植物纖維墊<纖維成形體<蜂窩紙板< EPS泡沫塑料，也即表明成形體會在很低的靜壓力作用下就可以產(chǎn)生較好的緩沖作用，而蜂窩紙板和EPS泡沫塑料只有在很高的靜應力條件下可可以發(fā)揮很好的緩沖作用。5.與其他緩沖包裝材料相比，該新型綠色環(huán)保緩沖材料則在靜態(tài)緩沖過程中會出現(xiàn)2次屈服效應，因而其大大提高對包裝件的緩沖效率，并且可在更高的應力要求下產(chǎn)生緩沖效果。6.與瓦楞紙板相比，該新型綠色環(huán)保緩沖材料具有更低的最大加速度值，而瓦楞紙板的最大加速度值卻很高，且該新型緩沖材料可在更高的沖擊靜應力條件下獲得最小的最大加速度值，而瓦楞紙板則需在很低的沖擊靜應力下才能獲得最小的最大加速度值。7.與蜂窩紙板相比，該新型緩沖材料具有相當?shù)淖钚〉淖畲蠹铀俣戎?，但該新型緩沖材料具有更好的緩沖性能，其原因是該新型緩沖材料可在更高的沖擊靜應力條件下獲得最小的最大加速度值，而蜂窩紙板只能在相對較低的情況下取得最小的最大加速度值。8.與EPS泡沫塑料相比，該新型緩沖材料卻具有較差的緩沖性能，其原因是聚氨酯泡沫塑料的最小的最大加速度值比該新型緩沖材料要低，而成該新型緩沖材料也可以在更高的沖擊靜應力條件下獲得較低的沖擊靜應力。9.蜂窩紙板是一種剛性較大的材料，價格昂貴、復原性極差，一旦被壓潰便無法再次使用，其生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品構(gòu)造很復雜，而紙漿模塑制品由于其過于致密，在承受較大的靜應力、高跌落高度或多次沖擊條件下，抗振耐沖擊性能就較差，所以只能制作小型包裝襯墊。與蜂窩紙板和紙漿模塑，該新型緩沖材料卻不會出現(xiàn)以上問題。10.材料具有良好的抗?jié)裥阅?小于8% )和在惡劣環(huán)境下很好的尺寸穩(wěn)定性(小于2%)在以內(nèi)。產(chǎn)品機械加工性能好，可通過機械切割等方式將產(chǎn)品加工成任意形狀的材料。在生產(chǎn)制造和使用過程中無任何有毒物質(zhì)釋放，是一種廣受消費者喜愛的綠色環(huán)保新型產(chǎn)品。


圖1為本發(fā)明綠色環(huán)保纖維緩沖包裝材料制備裝置簡圖。圖2為本發(fā)明的綠色環(huán)保纖維緩沖包裝材料(a)與蜂窩紙板(b)、發(fā)泡聚氨酯泡沫塑料(c)和雙層疊置AB型雙瓦楞紙板(d)動態(tài)緩沖性能比較。
具體實施例方式為了更加深入理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明，需要說明的是，本發(fā)明要求保護的范圍并不局限于實施例表述的范圍。如圖1所示，一種制備綠色環(huán)保的功能性隔熱吸聲材料的成型器，包括上孔板1、隔熱材料2、下噴射孔板3、高溫壓力蒸汽入口 4、成型腔5。成型腔5上端設有上孔板1，下端設有下噴射孔板3，下噴射孔板3上設有多個高溫壓力蒸汽入口 4，成型腔5外周設有隔熱材料2。在將纖維經(jīng)過與化學改性處理后，與MPU-20樹脂混合，混合反應物放入成型腔5，調(diào)節(jié)上孔板1來達到材料的預定密度和厚度。實施例1一種制備綠色環(huán)保天然纖維緩沖包裝材料的方法，包括如下步驟和工藝條件(1)纖維干燥將天然植物纖維在95°C條件下氣流干燥至纖維含水率為12% ；天然植物纖維為利用盤磨法制備的針葉木材纖維；其中纖維尺寸為通過過篩14目數(shù)的纖維含量< 10% ；通過14目但保留在100目間的纖維含量< 80% ；通過100目數(shù)的纖維含量彡 10%。
(2)化學改性溶液的制備在混合池槽內(nèi)，加入占絕干植物纖維重量2%的SH-202R型硅銅類防水劑、11%的阻燃劑和0.9%的防腐劑，并加入水，配成固含量占總?cè)芤褐亓?0%的化學改性溶液；其中防水劑為SH-202R型硅銅類防水劑(棗陽四?；び邢薰?，阻燃劑為SUNF0R-RDP齊聚磷酸酯阻燃劑(煙臺新秀化學用品有限公司)，防腐劑為TST25卡松防腐劑(廣州天源化工有限公司)。(3)發(fā)泡性MPU-20聚氨酯樹脂分散液的制備以乙酸乙酯作為稀釋劑，將MPU-20聚氨酯樹脂膠黏劑稀釋至原體積3倍，所得混合物在高速數(shù)顯攪拌機上轉(zhuǎn)速為1500r/min條件下攪拌混合anin ；MPU-20聚氨酯樹的用量為其液體重量占絕干天然植物纖維重量的15%。(4)混合將步驟(1)所得的植物纖維放入LDPE直立型耐高壓聚乙烯塑料袋內(nèi)(江陰市長涇新達塑料薄膜有限公司)，以高速噴射槍為氣流發(fā)生裝置；將步驟( 制備的化學改性溶液和步驟C3)制備的發(fā)泡性MPU-20聚氨酯樹脂分散液同樣在高速數(shù)顯攪拌機上進行高速(1500r/min)攪拌混合aiiin，混合后將其放入高速噴射槍的貯液罐中(PQ-2/PQ-2U-B，浙江邁特工具制造有限公司)，利用噴射槍啟動時產(chǎn)生的高速氣流負壓作用，將貯液罐中的混合液吸入氣流并形成氣/液二相混合物流體，氣流在耐高壓聚乙烯塑料袋內(nèi)與植物纖維混合；(5)成型如圖1所示，先將成型器上孔板1卸下或打開，將步驟(4)混合后的纖維與化學助劑及膠黏劑混合物注入材料成形區(qū)5，混合物下部位盡可能均勻鋪裝在下噴射孔板3上，從蒸汽入口 4處通入5001tfa壓力的水蒸汽2 后，停止通入蒸氣后將其在成形區(qū)內(nèi)繼續(xù)保留近15min后取出，隔熱材料2為減少蒸汽的熱損失作用，纖維材料獲得成型；成型后將材料含水率干燥降低至12%。獲得的纖維材料的孔隙分為橢圓形、圓形、多邊形、三角形及不規(guī)則形狀孔隙特征，主要為纖維/纖維間孔隙及纖維細胞腔內(nèi)部孔隙，纖維與纖維間連接成連續(xù)的空間網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)并作為緩沖過程中承受力的作用，在纖維材料受外力壓縮而緩沖過程中纖維間孔隙及纖維內(nèi)孔隙起到緩沖的作用。材料整個外形為自然色且多孔狀結(jié)構(gòu)。經(jīng)檢測，所得材料密度為85kg/m3，厚度為50mm，材料最低動態(tài)緩沖系數(shù)為5. 8，吸水率< 0. 5%，阻燃級別為V-I標準(UL94標準)，在室內(nèi)放置12個月無霉變現(xiàn)象；靜態(tài)緩沖系數(shù)可低至4. 55，且在靜態(tài)緩沖過程中會出現(xiàn)2次屈服現(xiàn)象，抗?jié)裥阅?. 6%，收縮和膨脹系數(shù)在1.3%。該材料具有比農(nóng)業(yè)廢棄物植物纖維墊、雙層疊置AB型雙瓦楞紙板和蜂窩紙板更優(yōu)良的緩沖性能，而略遜與EPS泡沫塑料和聚氨酯泡沫塑料等塑料產(chǎn)品。圖2為本發(fā)明的綠色環(huán)保纖維緩沖包裝材料(a)與蜂窩紙板(b)、發(fā)泡聚氨酯泡沫塑料(c)和雙層疊置AB型雙瓦楞紙板(d)動態(tài)緩沖性能比較。如圖2所示，與雙層疊置AB型雙瓦楞紙板相比，該成形體具有非常優(yōu)良的動態(tài)緩沖性能。成形體具有很低的最大加速度值，而雙層疊置AB型雙瓦楞紙板的最大加速度值卻很高，再次是該成形體可在更高的沖擊靜應力條件下獲得最小的最大加速度值，而雙層疊置AB型雙瓦楞紙板則需在很低的沖擊靜應力下才能獲得最小的最大加速度值。與蜂窩紙板相比，成形體具有相當?shù)淖钚〉淖畲蠹铀俣戎担尚误w具有更好的緩沖性能，其原因是成形體可在更高的沖擊靜應力條件下獲得最小的最大加速度值，而蜂窩紙板只能在相對較低的情況下取得最小的最大加速度值。而與聚氨酯泡沫塑料相比，成形體卻具有較差的緩沖性能，其原因是聚氨酯泡沫塑料的最小的最大加速度值比成形體要低，而成形體也可以在更高的沖擊靜應力條件下獲得較低的沖擊靜應力。與上述相關的環(huán)保型通用的緩沖包裝材料相比，本實施例產(chǎn)品還具有生產(chǎn)周期短，裝備簡單的特點，如制備密度上述的材料樣品的生產(chǎn)周期近1. 5min。蜂窩紙板是一種剛性較大的材料，價格昂貴、復原性極差，一旦被壓潰便無法再次使用，其生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品構(gòu)造很復雜，而紙漿模塑制品由于其過于致密，在承受較大的靜應力、高跌落高度或多次沖擊條件下，抗振耐沖擊性能就較差，所以只能制作小型包裝襯墊。而目前使用頻繁的EPS等泡沫塑料雖然具有優(yōu)良的緩沖性能，但其在制造和使用過程中導致極為嚴重的環(huán)境污染問題，如“白色污染”。因此開發(fā)該中綠色環(huán)保的超低密度纖維成形體具有非常重要的現(xiàn)實意義和長遠意義，植物纖維經(jīng)過高溫蒸汽處理后可幾乎殺死許多的霉菌等有害物質(zhì)，這一點對于包裝進出口非常有利，可以用于包裝中小型的電子等產(chǎn)品。實施例2一種制備綠色環(huán)保天然纖維緩沖包裝材料的方法，包括如下步驟和工藝條件(1)纖維干燥將天然植物纖維在105°C條件下氣流干燥至纖維含水率為13%;所述的天然植物纖維為利用盤磨法制備的針葉松木材纖維；其中纖維尺寸為通過過篩14目數(shù)的纖維含量< 10%;通過14目但保留在100目間的纖維含量< 80%;通過100目數(shù)的纖維含量彡10%。(2)化學改性溶液的制備在混合池槽內(nèi)，加入占絕干植物纖維重量3%的防水劑、15%的阻燃劑和1.2%的防腐劑，并加入水，配成固含量占總?cè)芤褐亓?0%的化學改性溶液；其中防水劑為SH-202R型硅銅類防水劑(棗陽四?；び邢薰?，阻燃劑為SUNF0R-RDP齊聚磷酸酯阻燃劑(煙臺新秀化學用品有限公司)，防腐劑為TST25卡松防腐劑(廣州天源化工有限公司)。(3)發(fā)泡性MPU-20聚氨酯樹脂分散液的制備以乙酸乙酯作為稀釋劑，將MPU-20聚氨酯樹脂膠黏劑稀釋至原體積3倍，所得混合物在高速數(shù)顯攪拌機上轉(zhuǎn)速為2000r/min條件下攪拌混合:3min ；MPU-20聚氨酯樹的用量為其液體重量占絕干天然植物纖維重量的30%。(4)混合將步驟(1)所得的植物纖維放入LDPE直立型耐高壓聚乙烯塑料袋內(nèi)(江陰市長涇新達塑料薄膜有限公司)，以高速噴射槍為氣流發(fā)生裝置；將步驟( 制備的化學改性溶液和步驟C3)制備的發(fā)泡性MPU-20聚氨酯樹脂分散液同樣在高速數(shù)顯攪拌機上進行高速Q(mào)OOOr/min)攪拌混合:3min，混合后將其放入高速噴射槍的貯液罐中(PQ-2/PQ-2U-B，浙江邁特工具制造有限公司)，利用噴射槍啟動時產(chǎn)生的高速氣流負壓作用，將貯液罐中的混合液吸入氣流并形成氣/液二相混合物流體，氣流在耐高壓聚乙烯塑料袋內(nèi)與植物纖維混合；(5)成型如圖1所示，先將上孔板1卸下或打開，將步驟(4)混合后的纖維與化學助劑及膠黏劑混合物注入材料成形區(qū)5，混合物下部位盡可能均勻鋪裝在下噴射孔板3上，從蒸汽入口 4處通入700kPa壓力的水蒸汽30s后，停止通入蒸氣后將其在成形區(qū)內(nèi)繼續(xù)保留近30min后取出，隔熱材料2為減少蒸汽的熱損失作用，纖維材料獲得成型；成型后將材料含水率干燥降低至13%。經(jīng)檢測，所得材料密度為82kg/m3，厚度為50mm，材料最低動態(tài)緩沖系數(shù)4. 8，吸水率0. 5 %，阻燃級別為V-I標準(UL94標準)，在室內(nèi)放置12個月無霉變現(xiàn)象；靜態(tài)緩沖系數(shù)5. 23，且在靜態(tài)緩沖過程中會出現(xiàn)2次屈服現(xiàn)象，抗?jié)裥阅?. 1 %，收縮和膨脹系數(shù)1.1%。實施例3—種制備綠色環(huán)保天然纖維緩沖包裝材料的方法，包括如下步驟和工藝條件(1)纖維干燥將天然植物纖維在70°C條件下氣流干燥至纖維含水率為10% ；所述的天然植物纖維為利用盤磨法制備的闊葉楊木材纖維；其中纖維尺寸為通過過篩14目數(shù)的纖維含量< 10%;通過14目但保留在100目間的纖維含量< 80%;通過100目數(shù)的纖維含量彡10%。(2)化學改性溶液的制備在混合池槽內(nèi)，加入占絕干植物纖維重量2%的防水劑、12%的阻燃劑和0.8%的防腐劑，并加入水，配成固含量占總?cè)芤褐亓?8%的化學改性溶液；其中防水劑為SH-202R型硅銅類防水劑(棗陽四?；び邢薰?，阻燃劑為SUNF0R-RDP齊聚磷酸酯阻燃劑(煙臺新秀化學用品有限公司)，防腐劑為TST25卡松防腐劑(廣州天源化工有限公司)。(3)發(fā)泡性MPU-20聚氨酯樹脂分散液的制備以乙酸乙酯作為稀釋劑，將MPU-20聚氨酯樹脂膠黏劑稀釋至原體積3倍，所得混合物在高速數(shù)顯攪拌機上轉(zhuǎn)速為1500r/min條件下攪拌混合anin ；MPU-20聚氨酯樹的用量為其液體重量占絕干天然植物纖維重量的15%。(4)混合將步驟(1)所得的植物纖維放入LDPE直立型耐高壓聚乙烯塑料袋內(nèi)(江陰市長涇新達塑料薄膜有限公司)，以高速噴射槍為氣流發(fā)生裝置；將步驟( 制備的化學改性溶液和步驟C3)制備的發(fā)泡性MPU-20聚氨酯樹脂分散液同樣在高速數(shù)顯攪拌機上進行高速(1500r/min)攪拌混合aiiin，混合后將其放入高速噴射槍的貯液罐中(PQ-2/PQ-2U-B，浙江邁特工具制造有限公司)，利用噴射槍啟動時產(chǎn)生的高速氣流負壓作用，將貯液罐中的混合液吸入氣流并形成氣/液二相混合物流體，氣流在耐高壓聚乙烯塑料袋內(nèi)與植物纖維混合；(5)成型如圖1所示，先將上孔板1卸下或打開，將步驟(4)混合后的纖維與化學助劑及膠黏劑混合物注入材料成形區(qū)5，混合物下部位盡可能均勻鋪裝在下噴射孔板3上，從蒸汽入口 4處通入500kPa壓力的水蒸汽2 后，停止通入蒸氣后將其在成形區(qū)內(nèi)繼續(xù)保留近25min后取出，隔熱材料2為減少蒸汽的熱損失作用，纖維材料獲得成型；成型后將材料含水率干燥降低至12%。經(jīng)檢測，所得材料密度為83kg/m3，厚度為50mm，材料最低動態(tài)緩沖系數(shù)5. 7，吸水率0. 6 %，阻燃級別為V-I標準(UL94標準)，在室內(nèi)放置12個月無霉變現(xiàn)象；靜態(tài)緩沖系數(shù)5. 87，且在靜態(tài)緩沖過程中會出現(xiàn)2次屈服現(xiàn)象，抗?jié)裥阅?. 4%，收縮和膨脹系數(shù)1. 1%。實施例4一種制備綠色環(huán)保天然纖維緩沖包裝材料的方法，包括如下步驟和工藝條件(1)纖維干燥將天然植物纖維在99°C條件下氣流干燥至纖維含水率為12% ；所述的天然植物纖維為利用盤磨法制備的非木材稻草纖維；其中纖維尺寸為通過過篩14目數(shù)的纖維含量< 10%;通過14目但保留在100目間的纖維含量< 80%;通過100目數(shù)的纖維含量彡10%。(2)化學改性溶液的制備在混合池槽內(nèi)，加入占絕干植物纖維重量2. 5%的防水劑、14%的阻燃劑和1. 的防腐劑，并加入水，配成固含量占總?cè)芤褐亓?8%的化學改性溶液；其中防水劑為SH-202R型硅銅類防水劑(棗陽四海化工有限公司)，阻燃劑為SUNF0R-RDP齊聚磷酸酯阻燃劑(煙臺新秀化學用品有限公司)，防腐劑為TST25卡松防腐劑(廣州天源化工有限公司)。(3)發(fā)泡性MPU-20聚氨酯樹脂分散液的制備以乙酸乙酯作為稀釋劑，將MPU-20聚氨酯樹脂膠黏劑稀釋至原體積3倍，所得混合物在高速數(shù)顯攪拌機上轉(zhuǎn)速為1800r/min條件下攪拌混合2. 5min ；MPU-20聚氨酯樹的用量為其液體重量占絕干天然植物纖維重量的 25%。(4)混合將步驟(1)所得的植物纖維放入LDPE直立型耐高壓聚乙烯塑料袋內(nèi)(江陰市長涇新達塑料薄膜有限公司)，以高速噴射槍為氣流發(fā)生裝置；將步驟( 制備的化學改性溶液和步驟C3)制備的發(fā)泡性MPU-20聚氨酯樹脂分散液同樣在高速數(shù)顯攪拌機上進行高速(lSOOr/min)攪拌混合2. 5min，混合后將其放入高速噴射槍的貯液罐中(PQ-2/PQ-2U-B，浙江邁特工具制造有限公司)，利用噴射槍啟動時產(chǎn)生的高速氣流負壓作用，將貯液罐中的混合液吸入氣流并形成氣/液二相混合物流體，氣流在耐高壓聚乙烯塑料袋內(nèi)與植物纖維混合；(5)成型如圖1所示，先將上孔板1卸下或打開，將步驟(4)混合后的纖維與化學助劑及膠黏劑混合物注入材料成形區(qū)5，混合物下部位盡可能均勻鋪裝在下噴射孔板3上，從蒸汽入口 4處通入600kPa壓力的水蒸汽20s后，停止通入蒸氣后將其在成形區(qū)內(nèi)繼續(xù)保留近30min后取出，隔熱材料2為減少蒸汽的熱損失作用，纖維材料獲得成型；成型后將材料含水率干燥降低至11%。經(jīng)檢測，所得材料密度為80kg/m3，厚度為50mm，材料最低動態(tài)緩沖系數(shù)5. 6，吸水率0. 4 %，阻燃級別為V-I標準(UL94標準)，在室內(nèi)放置12個月無霉變現(xiàn)象；靜態(tài)緩沖系數(shù)5. 7，且在靜態(tài)緩沖過程中會出現(xiàn)2次屈服現(xiàn)象，抗?jié)裥阅?. 77%，收縮和膨脹系數(shù)0. 8%。實施例5—種制備綠色環(huán)保天然纖維緩沖包裝材料的方法，包括如下步驟和工藝條件(1)纖維干燥將天然植物纖維在100°C條件下氣流干燥至纖維含水率為8% ；所述的天然植物纖維為利用盤磨法制備的針葉松木材纖維、闊葉楊木材纖維和非木材稻草纖維(上述三種纖維重量比例為1 2 1)；其中纖維尺寸為通過過篩14目數(shù)的纖維含量< 10%;通過14目但保留在100目間的纖維含量<80%;通過100目數(shù)的纖維含量彡10%。(2)化學改性溶液的制備在混合池槽內(nèi)，加入占絕干植物纖維重量3%的防水劑、8%的阻燃劑和1.2%的防腐劑，并加入水，配成固含量占總?cè)芤褐亓?5%的化學改性溶液；其中防水劑為SH-202R型硅銅類防水劑(棗陽四?；び邢薰?，阻燃劑為SUNF0R-RDP齊聚磷酸酯阻燃劑(煙臺新秀化學用品有限公司)，防腐劑為TST25卡松防腐劑(廣州天源化工有限公司)。(3)發(fā)泡性MPU-20聚氨酯樹脂分散液的制備以乙酸乙酯作為稀釋劑，將MPU-20聚氨酯樹脂膠黏劑稀釋至原體積3倍，所得混合物在高速數(shù)顯攪拌機上轉(zhuǎn)速為2000r/min條件下攪拌混合Imin ；MPU-20聚氨酯樹的用量為其液體重量占絕干天然植物纖維重量的30%。(4)混合將步驟(1)所得的植物纖維放入LDPE直立型耐高壓聚乙烯塑料袋內(nèi)(江陰市長涇新達塑料薄膜有限公司)，以高速噴射槍為氣流發(fā)生裝置；將步驟( 制備的化學改性溶液和步驟C3)制備的發(fā)泡性MPU-20聚氨酯樹脂分散液同樣在高速數(shù)顯攪拌機上進行高速(lOOOr/min)攪拌混合:3min，混合后將其放入高速噴射槍的貯液罐中(PQ-2/PQ-2U-B，浙江邁特工具制造有限公司)，利用噴射槍啟動時產(chǎn)生的高速氣流負壓作用，將貯液罐中的混合液吸入氣流并形成氣/液二相混合物流體，氣流在耐高壓聚乙烯塑料袋內(nèi)與植物纖維混合；(5)成型如圖1所示，先將上孔板1卸下或打開，將步驟(4)混合后的纖維與化學助劑及膠黏劑混合物注入材料成形區(qū)5，混合物下部位盡可能均勻鋪裝在下噴射孔板3上，從蒸汽入口 4處通入400kPa壓力的水蒸汽30s后，停止通入蒸氣后將其在成形區(qū)內(nèi)繼續(xù)保留近Imin后取出，隔熱材料2為減少蒸汽的熱損失作用，纖維材料獲得成型；成型后將材料含水率干燥降低至13%。經(jīng)檢測，所得材料密度為82kg/m3，厚度為51mm，材料最低動態(tài)緩沖系數(shù)5. 3，吸水率0. 6 %，阻燃級別為V-I標準(UL94標準)，在室內(nèi)放置12個月無霉變現(xiàn)象；靜態(tài)緩沖系數(shù)6.21,且在靜態(tài)緩沖過程中會出現(xiàn)2次屈服現(xiàn)象，抗?jié)裥阅?. 1 %，收縮和膨脹系數(shù)1.1%。實施例6一種制備綠色環(huán)保天然纖維緩沖包裝材料的方法，包括如下步驟和工藝條件(1)纖維干燥將天然植物纖維在105°C條件下氣流干燥至纖維含水率為8% % ；所述的天然植物纖維為利用盤磨法制備的針葉松木材纖維；其中纖維尺寸為通過過篩14目數(shù)的纖維含量< 10%;通過14目但保留在100目間的纖維含量< 80%;通過100目數(shù)的纖維含量> 10%。(2)化學改性溶液的制備在混合池槽內(nèi)，加入占絕干植物纖維重量2%的防水劑、11%的阻燃劑和1. 的防腐劑，并加入水，配成固含量占總?cè)芤褐亓?7%的化學改性溶液；天然植物纖維為利用盤磨法制備的針葉松木材纖維、闊葉楊木材纖維和非木材稻草纖維(上述三種纖維重量比例為1:2:1)；其中纖維尺寸為通過過篩14目數(shù)的纖維含量< 10% ；通過14目但保留在100目間的纖維含量<80% ；通過100目數(shù)的纖維含量彡 10%。(2)化學改性溶液的制備在混合池槽內(nèi)，加入占絕干植物纖維重量3%的防水劑、8%的阻燃劑和1.2%的防腐劑，并加入水，配成固含量占總?cè)芤褐亓?5%的化學改性溶液；其中防水劑為SH-202R型硅銅類防水劑(棗陽四?；び邢薰?，阻燃劑為SUNFOR-RDP齊聚磷酸酯阻燃劑(煙臺新秀化學用品有限公司)，防腐劑為TST25卡松防腐劑(廣州天源化工有限公司)。(3)發(fā)泡性MPU-20聚氨酯樹脂分散液的制備以乙酸乙酯作為稀釋劑，將MPU-20聚氨酯樹脂膠黏劑稀釋至原體積3倍，所得混合物在高速數(shù)顯攪拌機上轉(zhuǎn)速為1570r/min條件下攪拌混合2. 2min ；MPU-20聚氨酯樹的用量為其液體重量占絕干天然植物纖維重量的 24%。(4)混合將步驟(1)所得的植物纖維放入LDPE直立型耐高壓聚乙烯塑料袋內(nèi)(江陰市長涇新達塑料薄膜有限公司)，以高速噴射槍為氣流發(fā)生裝置；將步驟( 制備的化學改性溶液和步驟C3)制備的發(fā)泡性MPU-20聚氨酯樹脂分散液同樣在高速數(shù)顯攪拌機上進行高速(1720r/min)攪拌混合2. 5min，混合后將其放入高速噴射槍的貯液罐中(PQ-2/
1PQ-2U-B，浙江邁特工具制造有限公司)，利用噴射槍啟動時產(chǎn)生的高速氣流負壓作用，將貯液罐中的混合液吸入氣流并形成氣/液二相混合物流體，氣流在耐高壓聚乙烯塑料袋內(nèi)與植物纖維混合；(5)成型如圖1所示，先將上孔板1卸下或打開，將步驟(4)混合后的纖維與化學助劑及膠黏劑混合物注入材料成形區(qū)5，混合物下部位盡可能均勻鋪裝在下噴射孔板3上，從蒸汽入口 4處通入600kPa壓力的水蒸汽30s后，停止通入蒸氣后將其在成形區(qū)內(nèi)繼續(xù)保留近5min后取出，隔熱材料2為減少蒸汽的熱損失作用，纖維材料獲得成型；成型后將材料含水率干燥降低至11%。經(jīng)檢測，所得材料密度為81kg/m3，厚度為50mm，材料最低動態(tài)緩沖系數(shù)5. 7，吸水率0. 4 %，阻燃級別為V-I標準(UL94標準)，在室內(nèi)放置12個月無霉變現(xiàn)象；靜態(tài)緩沖系數(shù)5. 54，且在靜態(tài)緩沖過程中會出現(xiàn)2次屈服現(xiàn)象，抗?jié)裥阅?. 1%，收縮和膨脹系數(shù)1. 0%。實施例7一種制備綠色環(huán)保天然纖維緩沖包裝材料的方法，包括如下步驟和工藝條件(1)纖維干燥將天然植物纖維在105°C條件下氣流干燥至纖維含水率為8% % ；所述的天然植物纖維為利用盤磨法制備的闊葉楊木材纖維；其中纖維尺寸為通過過篩14目數(shù)的纖維含量< 10%;通過14目但保留在100目間的纖維含量< 80%;通過100目數(shù)的纖維含量> 10%。(2)化學改性溶液的制備在混合池槽內(nèi)，加入占絕干植物纖維重量3%的防水劑、11 %的阻燃劑和0. 7%的防腐劑，并加入水，配成固含量占總?cè)芤褐亓?9%的化學改性溶液；天然植物纖維為利用盤磨法制備的針葉松木材纖維、闊葉楊木材纖維和非木材稻草纖維(上述三種纖維重量比例為1:2:1)；其中纖維尺寸為通過過篩14目數(shù)的纖維含量< 10% ；通過14目但保留在100目間的纖維含量< 80% ；通過100目數(shù)的纖維含量彡 10%。(2)化學改性溶液的制備在混合池槽內(nèi)，加入占絕干植物纖維重量3%的防水劑、8%的阻燃劑和1.2%的防腐劑，并加入水，配成固含量占總?cè)芤褐亓?5%的化學改性溶液；其中防水劑為SH-202R型硅銅類防水劑(棗陽四?；び邢薰?，阻燃劑為SUNF0R-RDP齊聚磷酸酯阻燃劑(煙臺新秀化學用品有限公司)，防腐劑為TST25卡松防腐劑(廣州天源化工有限公司)。(3)發(fā)泡性MPU-20聚氨酯樹脂分散液的制備以乙酸乙酯作為稀釋劑，將MPU-20聚氨酯樹脂膠黏劑稀釋至原體積3倍，所得混合物在高速數(shù)顯攪拌機上轉(zhuǎn)速為1200r/min條件下攪拌混合2. 2min ；MPU-20聚氨酯樹的用量為其液體重量占絕干天然植物纖維重量的 24%。(4)混合將步驟(1)所得的植物纖維放入LDPE直立型耐高壓聚乙烯塑料袋內(nèi)(江陰市長涇新達塑料薄膜有限公司)，以高速噴射槍為氣流發(fā)生裝置；將步驟(2)制備的化學改性溶液和步驟C3)制備的發(fā)泡性MPU-20聚氨酯樹脂分散液同樣在高速數(shù)顯攪拌機上進行高速(HOOr/min)攪拌混合1.5min，混合后將其放入高速噴射槍的貯液罐中(PQ-2/PQ-2U-B，浙江邁特工具制造有限公司)，利用噴射槍啟動時產(chǎn)生的高速氣流負壓作用，將貯液罐中的混合液吸入氣流并形成氣/液二相混合物流體，氣流在耐高壓聚乙烯塑料袋內(nèi)與植物纖維混合；
(5)成型如圖1所示，先將上孔板1卸下或打開，將步驟(4)混合后的纖維與化學助劑及膠黏劑混合物注入材料成形區(qū)5，混合物下部位盡可能均勻鋪裝在下噴射孔板3上，從蒸汽入口 4處通入500kPa壓力的水蒸汽23s后，停止通入蒸氣后將其在成形區(qū)內(nèi)繼續(xù)保留近17min后取出，隔熱材料2為減少蒸汽的熱損失作用，纖維材料獲得成型；成型后將材料含水率干燥降低至12%。經(jīng)檢測，所得材料密度為80kg/m3，厚度為50mm，材料最低動態(tài)緩沖系數(shù)4. 5，吸水率0. 5 %。阻燃級別為V-I標準(UL94標準)，在室內(nèi)放置12個月無霉變現(xiàn)象；靜態(tài)緩沖系數(shù)5. 54，且在靜態(tài)緩沖過程中會出現(xiàn)2次屈服現(xiàn)象，抗?jié)裥阅?. 7%，收縮和膨脹系數(shù)1. 3%。實施例8一種制備綠色環(huán)保天然纖維緩沖包裝材料的方法，包括如下步驟和工藝條件(1)纖維干燥將天然植物纖維在80°C條件下氣流干燥至纖維含水率為9%;所述的天然植物纖維為利用盤磨法制備的針葉松木材纖維；其中纖維尺寸為通過過篩14目數(shù)的纖維含量< 10%;通過14目但保留在100目間的纖維含量< 80%;通過100目數(shù)的纖維含量彡10%。(2)化學改性溶液的制備在混合池槽內(nèi)，加入占絕干植物纖維重量2%的防水劑、15%的阻燃劑和1. 的防腐劑，并加入水，配成固含量占總?cè)芤褐亓?8%的化學改性溶液；天然植物纖維為利用盤磨法制備的針葉松木材纖維、闊葉楊木材纖維和非木材稻草纖維(上述三種纖維重量比例為1:2:1)；其中纖維尺寸為通過過篩14目數(shù)的纖維含量< 10% ；通過14目但保留在100目間的纖維含量<80% ；通過100目數(shù)的纖維含量彡 10%。(2)化學改性溶液的制備在混合池槽內(nèi)，加入占絕干植物纖維重量3%的防水劑、8%的阻燃劑和1.2%的防腐劑，并加入水，配成固含量占總?cè)芤褐亓?5%的化學改性溶液；其中防水劑為SH-202R型硅銅類防水劑(棗陽四海化工有限公司)，阻燃劑為SUNF0R-RDP齊聚磷酸酯阻燃劑(煙臺新秀化學用品有限公司)，防腐劑為TST25卡松防腐劑(廣州天源化工有限公司)。(3)發(fā)泡性MPU-20聚氨酯樹脂分散液的制備以乙酸乙酯作為稀釋劑，將MPU-20聚氨酯樹脂膠黏劑稀釋至原體積3倍，所得混合物在高速數(shù)顯攪拌機上轉(zhuǎn)速為1710r/min條件下攪拌混合2. 5min ；MPU-20聚氨酯樹的用量為其液體重量占絕干天然植物纖維重量的 25%。(4)混合將步驟(1)所得的植物纖維放入LDPE直立型耐高壓聚乙烯塑料袋內(nèi)(江陰市長涇新達塑料薄膜有限公司)，以高速噴射槍為氣流發(fā)生裝置；將步驟( 制備的化學改性溶液和步驟C3)制備的發(fā)泡性MPU-20聚氨酯樹脂分散液同樣在高速數(shù)顯攪拌機上進行高速(1200r/min)攪拌混合2. %iin，混合后將其放入高速噴射槍的貯液罐中(PQ-2/PQ-2U-B，浙江邁特工具制造有限公司)，利用噴射槍啟動時產(chǎn)生的高速氣流負壓作用，將貯液罐中的混合液吸入氣流并形成氣/液二相混合物流體，氣流在耐高壓聚乙烯塑料袋內(nèi)與植物纖維混合；(5)成型如圖1所示，先將上孔板1卸下或打開，將步驟(4)混合后的纖維與化學助劑及膠黏劑混合物注入材料成形區(qū)5，混合物下部位盡可能均勻鋪裝在下噴射孔板3上，從蒸汽入口 4處通入550kPa壓力的水蒸汽2 后，停止通入蒸氣后將其在成形區(qū)內(nèi)繼續(xù)保留近后取出，隔熱材料2為減少蒸汽的熱損失作用，纖維材料獲得成型；成型后料含水率干燥降低至11%。經(jīng)檢測，所得材料密度為80kg/m3，厚度為50mm，材料最低動態(tài)緩沖系數(shù)3. 4，吸水率0. 8 %，阻燃級別為V-I標準(UL94標準)，在室內(nèi)放置12個月無霉變現(xiàn)象；靜態(tài)緩沖系數(shù)6. 45，且在靜態(tài)緩沖過程中會出現(xiàn)2次屈服現(xiàn)象，抗?jié)裥阅?. 2%，收縮和膨脹系數(shù)1. 1%。實施例9一種制備綠色環(huán)保天然纖維緩沖包裝材料的方法，包括如下步驟和工藝條件(1)纖維干燥將天然植物纖維在105°C條件下氣流干燥至纖維含水率為8% ；所述的天然植物纖維為利用盤磨法制備的非木材稻草纖維；其中纖維尺寸為通過過篩14目數(shù)的纖維含量< 10%;通過14目但保留在100目間的纖維含量< 80%;通過100目數(shù)的纖維含量彡10%。(2)化學改性溶液的制備在混合池槽內(nèi)，加入占絕干植物纖維重量3%的防水劑、11 %的阻燃劑和0. 9%的防腐劑，并加入水，配成固含量占總?cè)芤褐亓?7%的化學改性溶液；天然植物纖維為利用盤磨法制備的針葉松木材纖維、闊葉楊木材纖維和非木材稻草纖維(上述三種纖維重量比例為1:2:1)；其中纖維尺寸為通過過篩14目數(shù)的纖維含量< 10% ；通過14目但保留在100目間的纖維含量<80% ；通過100目數(shù)的纖維含量彡 10%。(2)化學改性溶液的制備在混合池槽內(nèi)，加入占絕干植物纖維重量3%的防水劑、8%的阻燃劑和1.2%的防腐劑，并加入水，配成固含量占總?cè)芤褐亓?5%的化學改性溶液；其中防水劑為SH-202R型硅銅類防水劑(棗陽四海化工有限公司)，阻燃劑為SUNF0R-RDP齊聚磷酸酯阻燃劑(煙臺新秀化學用品有限公司)，防腐劑為TST25卡松防腐劑(廣州天源化工有限公司)。(3)發(fā)泡性MPU-20聚氨酯樹脂分散液的制備以乙酸乙酯作為稀釋劑，將MPU-20聚氨酯樹脂膠黏劑稀釋至原體積3倍，所得混合物在高速數(shù)顯攪拌機上轉(zhuǎn)速為1650r/min條件下攪拌混合2. 4min ；MPU-20聚氨酯樹的用量為其液體重量占絕干天然植物纖維重量的 27%。(4)混合將步驟(1)所得的植物纖維放入LDPE直立型耐高壓聚乙烯塑料袋內(nèi)(江陰市長涇新達塑料薄膜有限公司)，以高速噴射槍為氣流發(fā)生裝置；將步驟( 制備的化學改性溶液和步驟C3)制備的發(fā)泡性MPU-20聚氨酯樹脂分散液同樣在高速數(shù)顯攪拌機上進行高速(1300r/min)攪拌混合2. 7min，混合后將其放入高速噴射槍的貯液罐中(PQ-2/PQ-2U-B，浙江邁特工具制造有限公司)，利用噴射槍啟動時產(chǎn)生的高速氣流負壓作用，將貯液罐中的混合液吸入氣流并形成氣/液二相混合物流體，氣流在耐高壓聚乙烯塑料袋內(nèi)與植物纖維混合；(5)成型如圖1所示，先將上孔板1卸下或打開，將步驟(4)混合后的纖維與化學助劑及膠黏劑混合物注入材料成形區(qū)5，混合物下部位盡可能均勻鋪裝在下噴射孔板3上，從蒸汽入口 4處通入650kPa壓力的水蒸汽2 后，停止通入蒸氣后將其在成形區(qū)內(nèi)繼續(xù)保留近2anin后取出，隔熱材料2為減少蒸汽的熱損失作用，纖維材料獲得成型；成型后將材料含水率干燥降低至12%。經(jīng)檢測，所得材料密度為80kg/m3，厚度為50mm，材料最低動態(tài)緩沖系數(shù)5. 1，吸水
15率0. 3 %，阻燃級別為V-I標準(UL94標準)，在室內(nèi)放置12個月無霉變現(xiàn)象；靜態(tài)緩沖系數(shù)6. 21，且在靜態(tài)緩沖過程中會出現(xiàn)2次屈服現(xiàn)象，抗?jié)裥阅?. 4%，收縮和膨脹系數(shù)1. 3%。
權(quán)利要求
1.一種綠色環(huán)保植物纖維緩沖包裝材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟和工藝條件(1)纖維干燥將天然植物纖維在氣流干燥至纖維含水率為8% 13%；(2)化學改性溶液的制備在混合池內(nèi)，加入占絕干植物纖維重量1 3%的防水劑、8 15%的阻燃劑和0. 2 1. 2%的防腐劑作為化學助劑，并加入水稀釋配成化學助劑固含量占總?cè)芤褐亓?5 90%的化學改性溶液；其中防水劑為SH-202R型硅銅類防水劑，阻燃劑為SUNF0R-RDP型齊聚磷酸酯阻燃劑，防腐劑為TST25型卡松防腐劑；(3)發(fā)泡性MPU-20聚氨酯樹脂分散液的制備以乙酸乙酯作為稀釋劑，將MPU-20聚氨酯樹脂膠黏劑稀釋至原體積3-5倍的混合液，所得混合液攪拌混合均勻；MPU-20聚氨酯樹的用量為所述混合液占絕干天然植物纖維重量的10 30% ；(4)混合將步驟( 制備的化學改性溶液和步驟( 制備的發(fā)泡性MPU-20聚氨酯樹脂分散液攪拌混合均勻后放入高速噴射槍的貯液罐中，將步驟(1)所得的植物纖維放入耐高壓聚乙烯塑料袋內(nèi)；以噴射槍為氣流發(fā)生裝置，利用噴射槍啟動時產(chǎn)生的高速氣流負壓作用，將所述貯液罐中的混合液吸入氣流并形成氣/液二相混合物流體，氣流在耐高壓聚乙烯塑料袋內(nèi)與植物纖維混合；(5)成型先將成型器的上孔板卸下或打開，將步驟(4)所得混合物注入材料成形區(qū)，混合物下部位均勻鋪裝在下噴射孔板上，從蒸汽入口處通入400 700kPa壓力的水蒸汽20 30s后，停止通入蒸氣，將混合物在成形區(qū)內(nèi)繼續(xù)保留近1 30min后取出，將取出后的材料含水率干燥降低至10 13%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綠色環(huán)保植物纖維緩沖包裝材料的制備方法，其特征在于所述的天然植物纖維為針葉松木材纖維、闊葉楊木材纖維和非木材稻草纖維中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綠色環(huán)保植物纖維緩沖包裝材料的制備方法，其特征在于所述干燥至纖維含水率為8% 13%是通過60°C 105°C的氣流干燥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綠色環(huán)保植物纖維緩沖包裝材料的制備方法，其特征在于所述步驟(3)的混合液攪拌混合均勻是在高速數(shù)顯攪拌機上，在轉(zhuǎn)速為1000 2000r/min條件下攪拌混合1 :3min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綠色環(huán)保植物纖維緩沖包裝材料的制備方法，其特征在于所述步驟中的攪拌混合均勻是在高速數(shù)顯攪拌機上進行1000 2000r/min攪拌混合1 3min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綠色環(huán)保植物纖維緩沖包裝材料的制備方法，其特征在于所述步驟中的成型器，包括上孔板、隔熱材料、下噴射孔板、高溫壓力蒸汽入口和成型腔；成型腔上端設有上孔板，下端設有下噴射孔板，下噴射孔板上設有多個高溫壓力蒸汽入口，成型腔外周設有隔熱材料。
7.—種綠色環(huán)保植物纖維緩沖包裝材料，其特征在于由權(quán)利要求1-6所述方法中任一項制備。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的綠色環(huán)保植物纖維緩沖包裝材料，其特征在于所述綠色環(huán)保植物纖維緩沖包裝材料為由植物纖維構(gòu)成的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，該材料的密度< 100kg/m3，厚度^ 30mm，吸水率彡0. 5% ；阻燃級別為V-I標準，在室內(nèi)放置12個月無霉變現(xiàn)象；材料最低動態(tài)緩沖系數(shù)> 6. 0，靜態(tài)緩沖系數(shù)> 4. 0，材料在靜態(tài)緩沖過程中出現(xiàn)2次屈服現(xiàn)象。
全文摘要
本發(fā)明公開一種綠色環(huán)保緩沖纖維包裝材料及其制備方法。制備時，先將天然植物纖維在氣流干燥至纖維含水率為8％～13％，然后加入防水劑、阻燃劑和防腐劑作為化學助劑，以乙酸乙酯作為稀釋劑，將MPU-20聚氨酯樹脂膠黏劑稀釋至原體積3-5倍的混合液，以噴射槍為氣流發(fā)生裝置，利用噴射槍啟動時產(chǎn)生的高速氣流負壓作用，將將化學改性溶液和發(fā)泡性MPU-20聚氨酯樹脂分散液的混合液吸入氣流并形成氣/液二相混合物流體，氣流與植物纖維混合；成型制得超低密度(≥50kg/m3)包裝材料。材料緩沖性能優(yōu)于瓦愣紙板、蜂窩紙板，材料有易機械加工、抗菌性能好、成本低、尺寸穩(wěn)定性好、抗?jié)裥詮姷葍?yōu)點。
文檔編號C08J9/08GK102382481SQ201110214458
公開日2012年3月21日 申請日期2011年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月28日
發(fā)明者劉德桃, 李軍, 楊仁黨, 陳克復 申請人:華南理工大學