采用農(nóng)廢棄物制備緩沖包裝材料的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種采用農(nóng)廢棄物制備緩沖包裝材料的方法，包括以下步驟：步驟一，將農(nóng)廢棄物粉碎，浸泡后水洗，放入高壓釜中，升溫至110～140℃，在2～3個大氣壓下進行蒸煮和殺菌，60～120min，蒸煮結(jié)束后冷卻，加入石灰水將pH調(diào)節(jié)至6～8；步驟二，向60～97質(zhì)量份的農(nóng)廢棄物中加入3～40質(zhì)量份含有真菌的培養(yǎng)液，攪拌均勻；步驟三，將步驟二得到的混合物充入緩沖包裝材料成型模具中，放置在避光室內(nèi)，控制溫度為23～28℃，使真菌的菌絲靜置生長5～7天；步驟四，將避光室內(nèi)的溫度升高至45℃，并采用紫外光對含有混合物的模具進行殺菌，殺菌時間為30～60min，即得到緩沖包裝材料；步驟五，將緩沖包裝材料脫模。
【專利說明】采用農(nóng)廢棄物制備緩沖包裝材料的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及包裝材料的制備領(lǐng)域，特別涉及一種采用農(nóng)廢棄物制備生物自組緩沖包裝材料的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]可發(fā)性聚苯乙烯(EPS)泡沫塑料制品由于具有優(yōu)越的包裝性能和低廉價格而成為包裝材料和防震內(nèi)襯的首選產(chǎn)品。但是EPS泡沫塑料緩沖包裝材料在自然條件下不能分解，對環(huán)境造成嚴重的污染。目前，歐洲、美國、日本、韓國、澳洲等地區(qū)和國家均立法禁止EPS包裝的工業(yè)產(chǎn)品進口，或者提高幾倍的環(huán)保稅來限制和淘汰泡沫塑料包裝材料作為包裝的產(chǎn)品進口，形成所謂的“綠色貿(mào)易壁壘”。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，由于沒有綠色包裝“護照”，全國每年有74億美元的商品出口受阻，給我國帶來巨大的經(jīng)濟損失。
[0003]目前EPS的主要替代產(chǎn)品是紙漿模塑防震內(nèi)襯包裝制品，其抗震耐沖擊性能大大低于EPS材料。紙漿模塑防震內(nèi)襯包裝制品的抗震耐沖擊性能主要是通過幾何結(jié)構(gòu)來保證，由于受到模具結(jié)構(gòu)及加工條件的影響，該制品的發(fā)展受到很大的制約，只能制作小型包裝襯墊，而大型家電產(chǎn)品的包裝襯墊及填充仍然采用EPS發(fā)泡塑料來制作，這一技術(shù)難題至今未能得到有效解決。
[0004]從提升產(chǎn)品綠色環(huán)保包裝形象、降低廢棄物回收再生利用、節(jié)約能源、避免“綠色”貿(mào)易壁壘等角度考慮，研究、開發(fā)、生產(chǎn)、推廣及應(yīng)用“綠色包裝”材料和制品，已是當務(wù)之急，并具有深遠的意義。我國是一個農(nóng)業(yè)大國，秸桿資源豐富，而在我國農(nóng)村有大量的農(nóng)業(yè)廢棄物如稻殼、麥殼、棉殼、麥秸桿、甘蔗渣、玉米芯、木屑等，目前尚未得到充分的開發(fā)與利用。農(nóng)民一般把它們作為廢物燒掉，不僅造成資源浪費同時嚴重污染環(huán)境。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是針對上述問題進行的，目的在于提供一種充分利用農(nóng)業(yè)廢棄物來制備緩沖包裝材料的方法，制備出可降解的包裝材料來替代EPS泡沫塑料和紙漿模塑防震內(nèi)襯。
[0006]本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用了以下的技術(shù)方案:
[0007]本發(fā)明提供一種采用農(nóng)廢棄物制備緩沖包裝材料的方法，其特征在于，包括以下步驟:步驟一，將農(nóng)廢棄物粉碎，浸泡后水洗，然后將農(nóng)廢棄物放入高壓釜中，升溫至110?140°C，在2?3個大氣壓下進行蒸煮和殺菌，蒸煮時間為60?120min，蒸煮結(jié)束后冷卻，加入石灰水將蒸煮后的農(nóng)廢棄物的PH調(diào)節(jié)至6?8 ;步驟二，向60?97質(zhì)量份步驟一獲得的農(nóng)廢棄物中加入3?40質(zhì)量份含有真菌的培養(yǎng)液，在攪拌機中攪拌均勻；步驟三，將步驟二得到的混合物充入緩沖包裝材料成型模具中，將緩沖包裝材料成型模具放置在避光室內(nèi)，控制該避光室內(nèi)的溫度為23?28°C，使真菌的菌絲靜置生長5?7天；步驟四，將避光室內(nèi)的溫度升高至45°C，并采用紫外光對含有混合物的模具進行殺菌，殺菌時間為30?60min，使真菌死亡，即得到緩沖包裝材料；步驟五，將緩沖包裝材料脫模，其中，農(nóng)廢棄物是稻殼、麥殼、麩皮、棉殼、麥稻桿、甘鹿洛、玉米芯以及木屑中的任意一種或幾種的組合物，真菌為食用菌。
[0008]發(fā)明的作用與效果
[0009]根據(jù)本發(fā)明所提供的采用農(nóng)廢棄物制備緩沖包裝材料的方法，因為采用來源廣泛的農(nóng)廢棄物，如稻殼、麥殼、麥秸桿等資源作為主要原料，添加安全無毒的食用菌作為輔料，通過食用菌菌絲的自然生長制備出生物自組裝緩沖包裝材料，因此該緩沖包裝材料可完全降解，消除白色污染，保護環(huán)境。
[0010]同時，該方法采用農(nóng)廢棄物作為制備緩沖包裝材料的主要原材料，不僅降低成本，而且將農(nóng)廢棄物進行了開發(fā)與利用，能夠減少資源浪費，避免焚燒農(nóng)廢棄物污染環(huán)境。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是實施例中緩沖墊腳塊成型模具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是實施例中緩沖墊腳塊成型模具的主視圖；
[0013]圖3是實施例中杏鮑菇菌絲生長I天后的農(nóng)廢棄物表面形貌圖；
[0014]圖4是實施例中杏鮑菇菌絲生長2天后的農(nóng)廢棄物表面形貌圖；
[0015]圖5是實施例中杏鮑菇菌絲生長3天后的農(nóng)廢棄物表面形貌圖；
[0016]圖6是實施例中杏鮑菇菌絲生長5天后的農(nóng)廢棄物表面形貌圖；
[0017]圖7是實施例中杏鮑菇菌絲生長6天后最終形成的緩沖包裝材料的表面形貌圖；以及
[0018]圖8是實施例中制備的緩沖墊腳塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明所提供的采用農(nóng)廢棄物制備緩沖包裝材料的方法作詳細闡述。
[0020]<實施例>
[0021]本實施例中，采用農(nóng)廢棄物制備緩沖包裝材料的方法包括以下步驟:
[0022]步驟一，將2kg棉殼、麩皮、稻殼和玉米芯的組合物粉碎，篩除大塊雜物，然后浸泡水洗，將水洗后的組合物撈出，放入高壓釜中，升溫至128°C，在2個大氣壓下進行蒸煮和殺菌，蒸煮時間為lOOmin，蒸煮結(jié)束后將組合物冷卻，然后加入石灰水調(diào)節(jié)pH至7 ；
[0023]步驟二，將步驟一所得到的pH值為7的組合物放入攪拌機中，加入10g含有杏鮑菇菌絲的培養(yǎng)液，使用攪拌機攪拌均勻，得到農(nóng)廢棄物組合物與杏鮑菇培養(yǎng)液的混合填料；
[0024]圖1是實施例中緩沖墊腳塊成型模具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是實施例中緩沖墊腳塊成型模具的主視圖。
[0026]步驟三，將步驟二攪拌好的混合填料充入緩沖包裝材料的成型模具中，在本實施例中制備的是緩沖墊腳塊，緩沖墊腳塊成型模具的結(jié)構(gòu)如圖1所示，模具的尺寸如圖2所示。然后將充入混合填料的緩沖墊腳塊成型模具放置在恒溫24°C的避光室內(nèi)，使杏鮑菇菌絲靜置生長6天，
[0027]圖3是實施例中杏鮑菇菌絲生長I天后的農(nóng)廢棄物表面形貌圖；
[0028]圖4是實施例中杏鮑菇菌絲生長2天后的農(nóng)廢棄物表面形貌圖；
[0029]圖5是實施例中杏鮑菇菌絲生長3天后的農(nóng)廢棄物表面形貌圖；
[0030]圖6是實施例中杏鮑菇菌絲生長5天后的農(nóng)廢棄物表面形貌圖；
[0031]圖7是實施例中杏鮑菇菌絲生長6天后最終形成的緩沖包裝材料的表面形貌圖。
[0032]如圖3?6所示，隨著時間的延長，杏鮑菇菌絲的數(shù)量不斷增加，杏鮑菇菌絲纏繞在農(nóng)廢棄物顆粒周圍，起到結(jié)合的作用。如圖7所示，靜置生長6天后，通過農(nóng)廢棄物顆粒與杏鮑菇菌絲之間的結(jié)合作用形成了成型的緩沖包裝材料。
[0033]步驟四，菌絲生長6天后，將避光室內(nèi)的溫度升高至45°C，同時采用紫外光對緩沖墊腳塊成型模具進行殺菌，殺菌時間為30min，使模具內(nèi)的杏鮑菇菌絲停止生長并死亡；
[0034]步驟五，將成型的緩沖墊腳塊脫模，得到成品。
[0035]圖8是實施例中制備的緩沖墊腳塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]如圖8所示，本實施例制備的緩沖墊腳塊具有足夠的強度和韌性，可以用作桌柜等家具的墊腳起到良好的緩沖作用。
[0037]實施例的作用與效果
[0038]根據(jù)本實施例所提供的采用農(nóng)廢棄物制備緩沖包裝材料的方法因為采用來源廣泛的農(nóng)廢棄物，即棉殼、麩皮、稻殼和玉米芯的組合物作為主要原料，添加安全無毒的杏鮑菇作為輔料，通過杏鮑菇菌絲的靜置生長制備出生物自組裝的緩沖墊腳塊，因此該方法制備出的緩沖包裝材料可完全降解，消除白色污染，保護環(huán)境。
[0039]同時，該方法采用農(nóng)廢棄物作為制備緩沖包裝材料的主要原材料，不僅降低成本，而且將農(nóng)廢棄物進行了開發(fā)與利用，能夠減少資源浪費，避免焚燒農(nóng)廢棄物污染環(huán)境。
[0040]當然，以上實施例記載的內(nèi)容僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的任何等效變換，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0041]另外，在本實施例中，采用含有杏鮑菇菌絲的培養(yǎng)液作為輔料來制備緩沖包裝材料，還可以采用其他食用菌菌絲的培養(yǎng)液作輔料，也能制備出可以完全降解的緩沖包裝材料。
[0042]另外，在本實施例中使用了2kg農(nóng)廢棄物組合物和10g含有杏鮑菇的培養(yǎng)液來制備緩沖包裝材料，即農(nóng)廢棄物與含杏鮑菇的培養(yǎng)液的質(zhì)量比為60:3，制備緩沖包裝材料所使用的農(nóng)廢棄物與含真菌的培養(yǎng)液的質(zhì)量比還可以是(60?97): (3?40)范圍內(nèi)的任意值。
[0043]另外，本實施例制備的是用作家具墊腳的緩沖墊腳塊，還可以根據(jù)需要制備的緩沖包裝材料的形狀，選擇不同的模具，制備出各種形狀的緩沖包裝材料。
【權(quán)利要求】
1.一種采用農(nóng)廢棄物制備緩沖包裝材料的方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一，將農(nóng)廢棄物粉碎，浸泡后水洗，然后將所述農(nóng)廢棄物放入高壓釜中，升溫至110?1401，在2?3個大氣壓下進行蒸煮和殺菌，蒸煮時間為60?120-11,蒸煮結(jié)束后冷卻，加入石灰水將所述蒸煮后的所述農(nóng)廢棄物的邱調(diào)節(jié)至6?8 ； 步驟二，向60?97質(zhì)量份所述步驟一獲得的所述農(nóng)廢棄物中加入3?40質(zhì)量份含有真菌的培養(yǎng)液，在攪拌機中攪拌均勻； 步驟三，將所述步驟二得到的混合物充入緩沖包裝材料成型模具中，將所述緩沖包裝材料成型模具放置在避光室內(nèi)，控制該避光室內(nèi)的溫度為23?281，使所述真菌的菌絲靜置生長5?7天； 步驟四，將所述避光室內(nèi)的溫度升高至451，并采用紫外光對含有所述混合物的所述緩沖包裝材料成型模具進行殺菌，殺菌時間為30?6001?。?，使所述真菌死亡，即得到緩沖包裝材料； 步驟五，將所述緩沖包裝材料脫模， 其中，所述農(nóng)廢棄物是稻殼、麥殼、棉殼、麥秸桿、甘蔗渣、玉米芯以及木屑中的任意一種或幾種的組合物， 所述真囷為食用囷。
【文檔編號】B65D59/00GK104401585SQ201410697117
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月27日
【發(fā)明者】董繼鋒, 葉興凱, 陶紅, 尹曉航, 邱飛龍, 馬駿濤, 龐濤, 戴博琳, 宋迪, 袁艷梅, 梁瀟, 朱元中 申請人:上海理工大學