一種生物質(zhì)包裝材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種生物質(zhì)包裝材料及其制備方法，該材料由鳳眼蓮纖維、羧甲基纖維素鈉、膠黏劑、防水劑、交聯(lián)劑組成，制備方法是：首先用NaOH溶液對鳳眼蓮纖維進(jìn)行預(yù)處理，然后將各組分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?，最后熱壓成型，即制備得到生物質(zhì)包裝材料。本發(fā)明主要利用鳳眼蓮富含多種纖維成分的特性，通過添加助劑從而提高生物質(zhì)復(fù)合材料的材料性能，制備具有一定強(qiáng)度的生物質(zhì)包裝材料。本發(fā)明使用的原料為鳳眼蓮，綠色環(huán)保，在使用之后又可以再自然環(huán)境中被微生物或光降解為水和二氧化碳，不會造成環(huán)境污染。且可以使制備的板材具有良好的機(jī)械性能的同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)化。
【專利說明】
_種生物質(zhì)包裝材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及包裝材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生物質(zhì)包裝材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟(jì)全球化和產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，全球工業(yè)包裝品材料市場規(guī)模越來越擴(kuò)大，據(jù) 估計(jì)，現(xiàn)有產(chǎn)值約520億美元，到2020年可達(dá)到610億美元。我國是世界上最大的工業(yè)包裝 品材料市場，其中，電子產(chǎn)品包裝市場規(guī)模173億元，僅空調(diào)和臺式電腦，就需要大量包裝材 料。統(tǒng)計(jì)顯示，2014年我國海爾和格力空調(diào)銷售總量達(dá)15574.4萬臺，聯(lián)想電腦銷量達(dá)5327 萬臺。然而，目前全世界工業(yè)包裝材料主要為聚苯乙烯(EPS)或聚乙烯發(fā)泡棉(EPE)，又稱珍 珠棉，這些包裝材料在方便商品包裝的同時(shí)，也存在著不可忽視的缺點(diǎn)，如能源消耗大、難 于降解、環(huán)境污染嚴(yán)重等。而且研究表明，上述包裝材料需要200年才能被降解，帶來了嚴(yán)重 的環(huán)境問題。為此，各國政府提出了系列節(jié)能減排措施，美國華盛頓特區(qū)、紐約、西雅圖、舊 金山等地自2013年起先后宣布禁止使用聚苯乙烯泡沫塑料包裝，戴爾公司2014年起將電 腦服務(wù)器包裝材料全部改為廢塑料泡沫包裝;歐盟也制定了相應(yīng)的減少塑料泡沫應(yīng)用的政 策。我國政府極為重視生態(tài)環(huán)境建設(shè)，黨的十八大明確提出了建設(shè)社會主義生態(tài)文明，并制 定了相關(guān)的法律法規(guī)，大力強(qiáng)調(diào)資源循環(huán)利用。
[0003] 鳳眼蓮(Eichhornia crassipes)，俗稱水萌蘆，雨久花科。葉直立呈卵形或圓形， 葉面光滑，葉柄長短不一，中部以下膨大如球，基部和中部有鞘狀苞片，花莖單生，是一種喜 溫好濕的植物。氣溫在25 °C以上生長較快，30 °C左右時(shí)生長最快。在熱帶亞熱地區(qū)，鳳眼蓮 可以全年生長，自然越冬。鳳眼蓮無性繁殖為主，在適宜條件下每5d長出一棵新植株，這種 迅速繁衍導(dǎo)致鳳眼蓮能很快入侵周圍水域和沼澤地，往往形成單一的優(yōu)勢群體，污染水體 并降低水質(zhì)，阻礙水上運(yùn)輸，破壞自然景觀，危及人類和家畜的健康，嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)發(fā)展。因 此，對鳳眼蓮的工業(yè)化利用可以降低環(huán)境負(fù)荷，又可以變廢為寶，為新型復(fù)合材料的研究提 供充分來源，但是目前把鳳眼蓮應(yīng)用到包裝材料的研究報(bào)到還比較少，這方面的研究還有 待進(jìn)一步深入。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明以鳳眼蓮為原料，提供一種生物質(zhì)包裝材料及其制 備方法，制備的包裝材料具有環(huán)保生態(tài)、重量輕、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
[0005] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下： 一種生物質(zhì)包裝材料，包括以重量份計(jì)的以下組分:鳳眼蓮纖維100份、羧甲基纖維素 鈉2~5份、膠黏劑3~10份、防水劑5~15份、交聯(lián)劑0.5~2份。
[0006] 優(yōu)選的，所述的生物質(zhì)包裝材料，包括以重量份計(jì)的以下組分:鳳眼蓮纖維100份、 羧甲基纖維素鈉4份、膠黏劑6份、防水劑10份、交聯(lián)劑1.5份。
[0007] 優(yōu)選的，所述的膠黏劑為骨膠或者瓜爾膠或者海藻酸鈉。
[0008] 優(yōu)選的，所述的防水劑為乳化石蠟。
[0009] 優(yōu)選的，所述的交聯(lián)劑為二甲基丙烯酸乙二醇酯或者丙烯酸丁酯。
[0010] 所述的生物質(zhì)包裝材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將鳳眼蓮纖維原料用2mol/L的NaOH溶液浸泡3h~5h后取出，洗去表面的堿液后，靜 置備用； (2) 將處理后的鳳眼蓮纖維、羧甲基纖維素鈉、膠黏劑、防水劑、交聯(lián)劑常溫下充分?jǐn)嚢?混合，得到均勻混合物后備用； (3) 將步驟(2)制備的混合物在模具中進(jìn)行鋪裝，用熱壓機(jī)進(jìn)行熱壓，脫模后即可制得 生物質(zhì)包裝材料。
[0011] 優(yōu)選的，所述的步驟(3)中用熱壓機(jī)進(jìn)行熱壓的溫度為150°C~180°C，壓力為2MPa ~8MPa，時(shí)間為20min~60min。
[0012] 有益效果:本發(fā)明主要利用鳳眼蓮富含多種纖維成分的特性，通過添加助劑從而 提高生物質(zhì)復(fù)合材料的材料性能，制備具有一定強(qiáng)度的生物質(zhì)包裝材料。本發(fā)明使用的原 料為鳳眼蓮，綠色環(huán)保，在使用之后又可以再自然環(huán)境中被微生物或光降解為水和二氧化 碳，不會造成環(huán)境污染。且可以使制備的板材具有良好的機(jī)械性能的同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)化。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)介紹，但不局限于此。
[0014] 實(shí)施例1 一種生物質(zhì)包裝材料，包括以重量份計(jì)的以下組分:鳳眼蓮纖維100份、羧甲基纖維素 鈉5份、骨膠10份、乳化石蠟15份、二甲基丙烯酸乙二醇酯2份。
[0015] 所述的生物質(zhì)包裝材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將鳳眼蓮纖維原料用2mol/L的NaOH溶液浸泡3h后取出，洗去表面的堿液后，靜置備 用； (2) 將處理后的鳳眼蓮纖維、羧甲基纖維素鈉、骨膠、乳化石蠟、二甲基丙烯酸乙二醇酯 常溫下充分?jǐn)嚢杌旌?，得到均勻混合物后備用?(3) 將步驟(2)制備的混合物在模具中進(jìn)行鋪裝，用熱壓機(jī)進(jìn)行熱壓，溫度為150°C，壓 力為2MPa，時(shí)間為20min，脫模后即可制得生物質(zhì)包裝材料。
[0016] 實(shí)施例2 一種生物質(zhì)包裝材料，包括以重量份計(jì)的以下組分:鳳眼蓮纖維1〇〇份、羧甲基纖維素 鈉2份、瓜爾膠3份、乳化石蠟5份、丙烯酸丁酯0.5份。
[0017] 所述的生物質(zhì)包裝材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將鳳眼蓮纖維原料用2mol/L的NaOH溶液浸泡5h后取出，洗去表面的堿液后，靜置備 用； (2) 將處理后的鳳眼蓮纖維、羧甲基纖維素鈉、瓜爾膠、乳化石蠟、丙烯酸丁酯常溫下充 分?jǐn)嚢杌旌希玫骄鶆蚧旌衔锖髠溆茫?(3) 將步驟(2)制備的混合物在模具中進(jìn)行鋪裝，用熱壓機(jī)進(jìn)行熱壓，溫度為180°C，壓 力為8MPa，時(shí)間為60min，脫模后即可制得生物質(zhì)包裝材料。
[0018] 實(shí)施例3 一種生物質(zhì)包裝材料，包括以重量份計(jì)的以下組分:鳳眼蓮纖維100份、羧甲基纖維素 鈉3份、海藻酸鈉8份、乳化石蠟13份、二甲基丙烯酸乙二醇酯1份。
[0019] 所述的生物質(zhì)包裝材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將鳳眼蓮纖維原料用2mol/L的NaOH溶液浸泡3.5后取出，洗去表面的堿液后，靜置 備用； (2) 將處理后的鳳眼蓮纖維、羧甲基纖維素鈉、海藻酸鈉、乳化石蠟、二甲基丙烯酸乙二 醇酯常溫下充分?jǐn)嚢杌旌?，得到均勻混合物后備用?(3) 將步驟(2)制備的混合物在模具中進(jìn)行鋪裝，用熱壓機(jī)進(jìn)行熱壓，溫度為170°C，壓 力為5MPa，時(shí)間為45min，脫模后即可制得生物質(zhì)包裝材料。
[0020] 實(shí)施例4 一種生物質(zhì)包裝材料，包括以重量份計(jì)的以下組分:鳳眼蓮纖維100份、羧甲基纖維素 鈉4份、瓜爾膠6份、乳化石蠟10份、丙烯酸丁酯1.5份。
[0021 ]所述的生物質(zhì)包裝材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將鳳眼蓮纖維原料用2mol/L的NaOH溶液浸泡4h后取出，洗去表面的堿液后，靜置備 用； (2) 將處理后的鳳眼蓮纖維、羧甲基纖維素鈉、瓜爾膠、乳化石蠟、丙烯酸丁酯常溫下充 分?jǐn)嚢杌旌?，得到均勻混合物后備用?(3) 將步驟(2)制備的混合物在模具中進(jìn)行鋪裝，用熱壓機(jī)進(jìn)行熱壓，溫度為160°C，壓 力為3MPa，時(shí)間為30min，脫模后即可制得生物質(zhì)包裝材料。
[0022]對上述實(shí)施例制備得到的生物質(zhì)包裝材料進(jìn)行性能測試，測試結(jié)果如下表所示：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種生物質(zhì)包裝材料，其特征在于包括以重量份計(jì)的以下組分:鳳眼蓮纖維100份、 羧甲基纖維素鈉2~5份、膠黏劑3~10份、防水劑5~15份、交聯(lián)劑0.5~2份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)包裝材料，其特征在于包括以重量份計(jì)的以下組分:鳳 眼蓮纖維100份、羧甲基纖維素鈉4份、膠黏劑6份、防水劑10份、交聯(lián)劑1.5份。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)包裝材料，其特征在于所述的膠黏劑為骨膠或者瓜爾 膠或者海藻酸鈉。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)包裝材料，其特征在于所述的防水劑為乳化石蠟。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)包裝材料，其特征在于所述的交聯(lián)劑為二甲基丙烯酸 乙二醇酯或者丙烯酸丁酯。6. 權(quán)利要求1至5任意一項(xiàng)所述的生物質(zhì)包裝材料的制備方法，其特征在于包括以下步 驟： (1) 將鳳眼蓮纖維原料用2mol/L的NaOH溶液浸泡3h~5h后取出，洗去表面的堿液后，靜 置備用； (2) 將處理后的鳳眼蓮纖維、羧甲基纖維素鈉、膠黏劑、防水劑、交聯(lián)劑常溫下充分?jǐn)嚢?混合，得到均勻混合物后備用； (3) 將步驟(2)制備的混合物在模具中進(jìn)行鋪裝，用熱壓機(jī)進(jìn)行熱壓，脫模后即可制得 生物質(zhì)包裝材料。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的生物質(zhì)包裝材料的制備方法，其特征在于所述的步驟(3)中用 熱壓機(jī)進(jìn)行熱壓的溫度為150°C~180°C，壓力為2MPa~8MPa，時(shí)間為20min~60min。
【文檔編號】C08L1/28GK105820592SQ201610216479
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年4月8日
【發(fā)明人】顧建芳
【申請人】蘇州市鼎立包裝有限公司