一種基于松香粘合的廢紙纖維環(huán)保發(fā)泡材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于包裝材料技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種基于松香粘合的廢紙纖維環(huán)保發(fā)泡 材料，本發(fā)明還設(shè)及該發(fā)泡材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 環(huán)境保護是世界范圍內(nèi)一個亟待解決的重要問題，其中包裝廢棄物造成的環(huán)境污 染占據(jù)很大比例，該主要是由數(shù)量巨大的泡沫塑料緩沖包裝材料造成的。現(xiàn)有的包裝緩沖 材料主要是高分子發(fā)泡材料和紙漿模塑制品。
[0003] 高分子發(fā)泡材料應(yīng)用最廣泛的是軟質(zhì)發(fā)泡材料和結(jié)構(gòu)泡沫材料。軟質(zhì)發(fā)泡材料包 括發(fā)泡橡膠和發(fā)泡塑料，由塑料（PE、EVA等）和橡膠（CR、SBR等）加入催化劑、發(fā)泡劑等通 過物理發(fā)泡或者交聯(lián)發(fā)泡工藝制備而成的。軟質(zhì)發(fā)泡材料具有緩沖、吸音、吸震、保溫、過濾 等特性。能夠廣泛用于電子產(chǎn)品、家電、汽車、體育休閑等領(lǐng)域，是一種新型高分子材料。結(jié) 構(gòu)泡沫材料主要有PVC、陽T、PMI、SAN、陽I、PI、PUR等種類。目前PVC、PET兩種材質(zhì)的結(jié)構(gòu) 泡沫材料應(yīng)用最為廣泛。結(jié)構(gòu)泡沫材料主要作為夾層結(jié)構(gòu)的巧材使用，用于替代Balsa木 和蜂窩板。
[0004] 紙漿模塑是一種立體造紙技術(shù)，主要W廢紙為原料，添加粘結(jié)劑、發(fā)泡劑、活化劑、 成核劑等通過打漿一配料一模壓成型一烘干一定型的制造工藝在模塑機上由特殊的模具 塑造出一定形狀的紙制品。有些研究人員通過添加淀粉溶液、聚己締醇、廢膠粉W改善其性 能。紙漿模塑制品具備優(yōu)良的環(huán)保性能，但質(zhì)地偏硬，且主要通過結(jié)構(gòu)變形來實現(xiàn)，受材料 初性制約，變形率低，緩沖防護能力有限。另外，現(xiàn)有對植物纖維發(fā)泡技術(shù)的研究大多是W 植物纖維作為添加物而非基料，對植物纖維的使用率不高，改善幅度有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種基于松香粘合的廢紙纖維環(huán)保發(fā)泡材料，W紙漿作為發(fā) 泡材料的基料，松香作為粘合劑能夠明顯提高廢舊植物纖維的回收再利用、環(huán)保節(jié)能。
[0006] 本發(fā)明的另一個目的是提供一種基于松香粘合的廢紙纖維環(huán)保發(fā)泡材料的制備 方法。
[0007] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種基于松香粘合的廢紙纖維環(huán)保發(fā)泡材料，按質(zhì) 量百分比由W下組分組成；紙漿70 %?92 %，松香3 %?12 %，發(fā)泡劑3 %?15 %，助劑 2%?3%，W上組分質(zhì)量百分比之和為100%。
[000引本發(fā)明的特點還在于，
[0009] 發(fā)泡劑為碳酸氨鋼與硫酸侶鐘的混合物，其中碳酸氨鋼與硫酸侶鐘的質(zhì)量比為5 : 1〇
[0010] 助劑為巧樣酸和丙S醇的混合物，其中巧樣酸與丙S醇的質(zhì)量比為2 ;5。
[0011] 本發(fā)明所采用的另一個技術(shù)方案是，一種基于松香粘合的廢紙纖維環(huán)保發(fā)泡材料 的制備方法，具體按照W下步驟實施：
[001引步驟1，按質(zhì)量百分比分別稱取紙漿70 %?92 %，松香3 %?12 %，發(fā)泡劑3 %? 15%，助劑2%?3%，W上組分質(zhì)量百分比之和為100% ;
[0013] 步驟2,將紙漿、松香、發(fā)泡劑和助劑混合均勻，然后放在空氣中自行發(fā)泡比；
[0014] 步驟3,將步驟2發(fā)泡后的混合物放入微波爐中加熱，然后在160°C的烘箱中加熱 30?50min后溫度調(diào)至130?150°C干燥，即得到基于松香粘合的廢紙纖維環(huán)保發(fā)泡材料。
[0015] 本發(fā)明的特點還在于，
[0016] 步驟1中發(fā)泡劑為碳酸氨鋼與硫酸侶鐘的混合物，其中碳酸氨鋼與硫酸侶鐘的質(zhì) 量比為5 ;1。
[0017] 步驟1中助劑為巧樣酸和丙S醇的混合物，其中巧樣酸與丙S醇的質(zhì)量比為2 ;5。
[0018] 步驟3中微波爐中加熱的時間為3?5min。
[0019] 本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明基于松香粘合的廢紙纖維環(huán)保發(fā)泡材料，W松香作 為粘合劑，能更好的提高發(fā)泡材料的硬度；而且廢紙纖維發(fā)泡材料符合環(huán)保要求，還對廢棄 物（廢紙）進行了回收再利用，迎合了人們的環(huán)保理念，并且材料綜合性能優(yōu)異、技術(shù)含量 高，市場競爭力強，市場風(fēng)險低；且其制備方法簡單，方便操作。
【具體實施方式】
[0020] 下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細說明。
[0021] 本發(fā)明基于松香粘合的廢紙纖維環(huán)保發(fā)泡材料，按質(zhì)量百分比由W下組分組成： 紙漿70%?92%，松香3%?12%，發(fā)泡劑3%?15%，助劑2%?3%，W上組分質(zhì)量百分 比之和為100%。
[0022] 發(fā)泡劑為碳酸氨鋼與硫酸侶鐘的混合物，其中碳酸氨鋼與硫酸侶鐘的質(zhì)量比為5 : 1〇
[0023] 助劑為巧樣酸和丙S醇的混合物，其中巧樣酸與丙S醇的質(zhì)量比為2 ;5。
[0024] 上述基于松香粘合的廢紙纖維環(huán)保發(fā)泡材料的制備方法，具體按照W下步驟實 施：
[0025] 步驟1，按質(zhì)量百分比分別稱取紙漿70 %?92 %，松香3 %?12 %，發(fā)泡劑3 %? 15%，助劑2%?3%，W上組分質(zhì)量百分比之和為100% ;發(fā)泡劑為碳酸氨鋼與硫酸侶鐘的 混合物，其中碳酸氨鋼與硫酸侶鐘的質(zhì)量比為5 ;1 ;助劑為巧樣酸和丙S醇的混合物，其中 巧樣酸與丙=醇的質(zhì)量比為2 ;5
[0026] 步驟2,將紙漿、松香、發(fā)泡劑和助劑混合均勻，然后放在空氣中自行發(fā)泡比；
[0027] 步驟3,將步驟2發(fā)泡后的混合物放入微波爐中加熱3?5min，然后在160°C的烘 箱中加熱30?50min后溫度調(diào)至130?150°C干燥，即得到基于松香粘合的廢紙纖維環(huán)保 發(fā)泡材料。
[002引對本發(fā)明基于松香粘合的廢紙纖維環(huán)保發(fā)泡材料的緩沖性能進行測試，主要進行 靜態(tài)壓縮試驗。
[0029] 包裝材料的靜態(tài)試驗，通常是在萬能試驗機上進行測定緩沖材料的力一變形特 性，由此可W求得緩沖材料的應(yīng)力一應(yīng)變曲線圖，從而可W得出材料的緩沖系數(shù)似。靜態(tài) 試驗進行時，上壓板的速度通常為12±3mm/min，接近于靜態(tài)力，隨著壓力的不斷增加，緩沖 材料的厚度不斷減少，變形量不斷增加，測量的結(jié)果可W得到材料的力一形變曲線。由于同 一種材料在不同受力面積或不同厚度時的力一形變曲線不同，在進行緩沖設(shè)計時應(yīng)用該曲 線很不方便，因此要把上述試驗結(jié)果進一步處理。處理后的力一形變曲線就轉(zhuǎn)化為應(yīng)力一 應(yīng)變曲線。試驗得到的應(yīng)力一形變數(shù)據(jù)，再經(jīng)過公式的變形后得到試樣的緩沖系數(shù)C和變 形能e。
[0030] W下是采用本發(fā)明基于松香粘合的廢紙纖維環(huán)保發(fā)泡材料的實施案例的實驗結(jié) 果，具體的c-e數(shù)據(jù)如表1所示：
[0031] 表1實驗結(jié)果C-e數(shù)據(jù)
[0032]
【主權(quán)項】
1. 一種基于松香粘合的廢紙纖維環(huán)保發(fā)泡材料，其特征在于，按質(zhì)量百分比由w下組 分組成：紙漿70%?92%，松香3%?12%，發(fā)泡劑3%?15%，助劑2%?3%，W上組分 質(zhì)量百分比之和為100%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于松香粘合的廢紙纖維環(huán)保發(fā)泡材料，其特征在于，所述 發(fā)泡劑為碳酸氨鋼與硫酸侶鐘的混合物，其中碳酸氨鋼與硫酸侶鐘的質(zhì)量比為5 ;1。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于松香粘合的廢紙纖維環(huán)保發(fā)泡材料，其特征在于，所 述助劑為巧樣酸和丙=醇的混合物，其中巧樣酸與丙=醇的質(zhì)量比為2 ;5。
4. 一種基于松香粘合的廢紙纖維環(huán)保發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于，具體按照W 下步驟實施： 步驟1，按質(zhì)量百分比分別稱取紙漿70 %?92 %，松香3 %?12 %，發(fā)泡劑3 %?15 %， 助劑2%?3%，W上組分質(zhì)量百分比之和為100% ; 步驟2,將紙漿、松香、發(fā)泡劑和助劑混合均勻，然后放在空氣中自行發(fā)泡比； 步驟3,將步驟2發(fā)泡后的混合物放入微波爐中加熱，然后在16(TC的烘箱中加熱30? 50min后溫度調(diào)至130?150°C干燥，即得到基于松香粘合的廢紙纖維環(huán)保發(fā)泡材料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于松香粘合的廢紙纖維環(huán)保發(fā)泡材料的制備方法，其特征 在于，步驟1中發(fā)泡劑為碳酸氨鋼與硫酸侶鐘的混合物，其中碳酸氨鋼與硫酸侶鐘的質(zhì)量 比為5 ;1。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的基于松香粘合的廢紙纖維環(huán)保發(fā)泡材料的制備方法，其 特征在于，步驟1中助劑為巧樣酸和丙=醇的混合物，其中巧樣酸與丙=醇的質(zhì)量比為2 : 5。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于松香粘合的廢紙纖維環(huán)保發(fā)泡材料的制備方法，其特征 在于，步驟3中微波爐中加熱的時間為3?5min。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于松香粘合的廢紙纖維環(huán)保發(fā)泡材料，按質(zhì)量百分比由以下組分組成：紙漿70％～92％，松香3％～12％，發(fā)泡劑3％～15％，助劑2％～3％，以上組分質(zhì)量百分比之和為100％。本發(fā)明還公開了其制備方法：將紙漿、松香、發(fā)泡劑和助劑混合均勻，放在空氣中自行發(fā)泡后放入微波爐中加熱，然后在烘箱中加熱后干燥，即得。本發(fā)明基于松香粘合的廢紙纖維環(huán)保發(fā)泡材料，以松香作為粘合劑，能更好的提高發(fā)泡材料的硬度；而且廢紙纖維發(fā)泡材料符合環(huán)保要求，還對廢棄物(廢紙)進行了回收再利用，迎合了人們的環(huán)保理念，并且材料綜合性能優(yōu)異、技術(shù)含量高，市場競爭力強，市場風(fēng)險低；且其制備方法簡單，方便操作。
【IPC分類】D21H11-14, D21H17-62, D21H21-06
【公開號】CN104532658
【申請?zhí)枴緾N201410724402
【發(fā)明人】王宏濤, 喻欣, 裴璐, 駱光林, 張偉
【申請人】西安理工大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月3日