專利名稱：用稻草纖維制備復(fù)合包裝緩沖材料的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)泡包裝緩沖材料的制備工藝，尤其是涉及一種利用稻草纖維制備復(fù) 合包裝緩沖材料的工藝。
背景技術(shù)：
聚苯乙烯(PS)因具有質(zhì)硬、透明、剛性、電絕緣性、低吸濕性、價(jià)格低廉、容易染色 等特點(diǎn)，已成為當(dāng)今四大通用塑料之一，主要用于包裝、建筑、醫(yī)藥、電子、汽車、家電、儀表、 鞋類、日用品、家俱、玩具等行業(yè)，生產(chǎn)量和消費(fèi)量呈逐年上升趨勢(shì)。目前，隨著人們生活水 平的提高，產(chǎn)生的廢舊聚苯乙烯泡沫塑料日益增多，使得“白色污染”越來(lái)越嚴(yán)重，這類塑料 制品用后即棄成為垃圾，這種垃圾重量輕，體積大，耐老化、抗腐蝕，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易被 微生物降解，進(jìn)入土壤后，使土質(zhì)變壞，用燃燒的方法處理，燃燒會(huì)產(chǎn)生二氧化碳和其它有 害氣體，也會(huì)引起不利的室溫效應(yīng)，還污染空氣，對(duì)環(huán)境造成了很大的污染。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述提出的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是以易降解的稻草纖維為主要原材料制備重 量輕、回彈性好的包裝緩沖材料，替代污染日益嚴(yán)重的泡沫塑料作為家電等產(chǎn)品的防震緩 沖包裝材料，不僅消除廢棄泡沫塑料對(duì)環(huán)境造成的污染，同時(shí)可充分利用農(nóng)業(yè)的廢棄的資 源，達(dá)到“化廢為寶”的目的，提高農(nóng)副產(chǎn)物的利用率，促進(jìn)了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種用稻草纖維制備復(fù)合包裝緩沖材料的工藝，其工藝步 驟為(1)、前處理首先將稻草在自然或加熱的條件下干燥，將干燥后的稻草中的雜質(zhì) 清除干凈；(2)、切碎把上一步驟所得稻草按重量的5/8切成5 8mm的秸稈顆粒，按重量的 3/8部分粉碎成直徑0. Imm左右、長(zhǎng)度5mm細(xì)稻草纖維，再所得秸稈顆粒與細(xì)稻草纖維均勻 混合得到混合纖維；(3)、表面預(yù)處理將上一步驟所得混合纖維在室溫下用NaOH水溶液浸泡IOmin后 過(guò)濾烘干備用；(4)、混合向經(jīng)表面處理后的混合纖維中按重量比2 5 6 9加入聚合物，并 加入適量的防霉劑、發(fā)泡劑混勻；(5)、成型將上一步驟所得混合均勻后加入到模具，成型脫模；(6)、干燥在110°C條件下干燥60min，或自然條件下48h ；(7)、成品將上一步驟所得成型的干燥品進(jìn)行檢測(cè)并包裝成成品。上述步驟(3)中的NaOH水溶液優(yōu)選3 % NaOH水溶液。上述步驟(4)中的混合纖維與聚合物的重量比優(yōu)選4 7。上述步驟(4)中還可以加入適量的增塑劑。上述步驟(4)中的聚合物優(yōu)選12%的聚乙烯醇水溶液與固含量35%脲醛樹(shù)脂混合，重量配比為3 1。其中35%脲醛樹(shù)脂的各配方組份的重量比為，尿素37%甲醛溶液六次甲基 四胺乙二醇玉米淀粉=50 180 150 280 1 8 10 30 10 30。上述35%脲醛樹(shù)脂的各配方組份的重量比優(yōu)選，尿素37%甲醛溶液六次甲 基四胺乙二醇玉米淀粉=100 217 4 20 20。本發(fā)明還公開(kāi)了一種制備35%脲醛樹(shù)脂的工藝(a)、混合將甲醛溶液、尿素總重量的65%及六次甲基四銨加入三口瓶中攪拌均 勻，用30% NaOH調(diào)pH至7. 8，在40min內(nèi)升溫至90°C，并恒溫反應(yīng)20min ；(b)、加成反應(yīng)維持反應(yīng)體系溫度90°C不變，加入第二次尿素總重量的35%后， 繼續(xù)恒溫反應(yīng)20min ；(c)、縮聚反應(yīng)保持反應(yīng)溫度90°C不變，用20%甲酸調(diào)pH至5. 0，恒溫反應(yīng)IOmin 后，加入乙二醇，繼續(xù)恒溫反應(yīng)IOmin ；⑷、調(diào)PH值再用30% NaOH溶液調(diào)pH至8. 5左右，降溫至70°C時(shí)加入玉米淀 粉，保溫20min后降溫至常溫出料。本發(fā)明采用的工藝流程簡(jiǎn)單，不產(chǎn)生副產(chǎn)物，成品具有良好的易降解的環(huán)保性能。 同時(shí)利用稻草顆粒與長(zhǎng)細(xì)纖維良好搭配，不僅充分保留了稻草中空結(jié)構(gòu)回彈性好、密度小 的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)利用細(xì)纖維的搭配，進(jìn)一步提高稻草纖維材料的強(qiáng)度，使制備生產(chǎn)的纖維材料 的密度低，強(qiáng)度大，采用此工藝配方生產(chǎn)的纖維材料10%形變時(shí)的單位密度的抗壓強(qiáng)度可 達(dá)到1526KPa · Cm3/g。通過(guò)本發(fā)明的表面處理工藝，可提高纖維與聚合物的相容性和聚合 物向纖維內(nèi)的滲透，從而可提高復(fù)合材料的抗壓強(qiáng)度和粘合強(qiáng)度；本發(fā)明公開(kāi)了一種脲醛樹(shù)脂的工藝配方和合成工藝，合成的脲醛樹(shù)脂分子量適 中，同時(shí)與聚乙烯醇及助劑具有良好的相溶性，對(duì)纖維表面具有良好的滲透性，與聚乙烯醇 復(fù)合使用可以大幅度提高稻草纖維間的粘合強(qiáng)度，使纖維材料保持較小的密度條件下，具 有較大抗壓強(qiáng)度的，即單位密度的抗壓強(qiáng)度為最大；本發(fā)明公開(kāi)的聚合物與纖維的配比為 纖維復(fù)合材料的聚合物的最佳配比，聚合量過(guò)大會(huì)造成密度增大，過(guò)小會(huì)造成抗壓強(qiáng)度下 降，采用此配比，其單位密度的抗壓強(qiáng)度為最大。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖；圖2為本發(fā)明的脲醛樹(shù)脂的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例并對(duì)照附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。一種用稻草纖維制備復(fù)合包裝緩沖材料的工藝，一、首先制備一種特制的35%脲醛樹(shù)脂(a)、混合將217g甲醛溶液(37% )和65g尿素及4g六次甲基四銨加入三口瓶 中攪拌均勻，用30% NaOH調(diào)pH7. 8，在40min內(nèi)升溫至90°C，并恒溫反應(yīng)20min ；(b)、加成反應(yīng)維持反應(yīng)體系溫度90°C不變，加入第二次尿素35g后，繼續(xù)恒溫反 應(yīng) 20min ；
(c)、縮聚反應(yīng)保持反應(yīng)溫度90°C不變，用20%甲酸調(diào)pH為5. 0，恒溫反應(yīng)IOmin 后，加入乙二醇20g，繼續(xù)恒溫反應(yīng)IOmin ；(d)、調(diào)PH值用30% NaOH溶液調(diào)pH = 8. 5左右，降溫至70°C時(shí)加入玉米淀粉 20g，保溫20min后降溫至常溫出料待用。二、再將12%的聚乙烯醇水溶液與上述制備的35%脲醛樹(shù)脂按重量配比為3 1 混合為聚合物。三、用稻草纖維制備復(fù)合包裝緩沖材料的工藝，其工藝步驟為(1)、前處理首先將稻草在自然條件下晾干，將干燥后的稻草中的雜質(zhì)清除干 凈；(2)、切碎把上一步驟所得稻草按總重量的5/8切成5 8mm的秸稈顆粒，按總重 量的3/8部分粉碎成直徑0. Imm左右、長(zhǎng)度5mm細(xì)稻草纖維，再將所得秸稈顆粒與細(xì)稻草纖 維均勻混合得到混合纖維；(3)、表面預(yù)處理將上一步驟所得混合纖維在室溫下用3% NaOH水溶液浸泡 IOmin后過(guò)濾烘干備用；(4)、混合向經(jīng)表面處理后的混合纖維中按重量比4 7加入聚合物，并加入適量 的防霉劑、發(fā)泡劑、增塑劑混勻；(5)、成型將上一步驟所得混合均勻后加入到模具，在0. 2MPa和120°C條件下 IOmin后成型脫模；(6)、干燥或自然條件下干燥48h ；(7)、成品將上一步驟所得成型的干燥品進(jìn)行檢測(cè)并包裝成成品。制備的稻草纖維板密度190Kg/m3，抗壓強(qiáng)度(10%形變時(shí))為290KPa，單位密度的 抗壓強(qiáng)度 1526KPa · cm7g。以上是對(duì)本發(fā)明一種用稻草纖維制備復(fù)合包裝緩沖材料的工藝以及制備一種 35%脲醛樹(shù)脂的配方和工藝進(jìn)行了闡述，用于幫助理解本發(fā)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不 受上述實(shí)施例的限制，其它的任何未背離本發(fā)明原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn) 化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種用稻草纖維制備復(fù)合包裝緩沖材料的工藝，其特征在于工藝步驟為(1)、前處理首先將稻草在自然或加熱的條件下干燥，將干燥后的稻草中的雜質(zhì)清除干凈；(2)、切碎把上一步驟所得稻草按重量的5/8切成5～8mm的秸稈顆粒，按重量的3/8部分粉碎成直徑0.1mm左右、長(zhǎng)度5mm細(xì)稻草纖維，再所得秸稈顆粒與細(xì)稻草纖維均勻混合得到混合纖維；(3)、表面預(yù)處理將上一步驟所得混合纖維在室溫下用NaOH水溶液浸泡10min后過(guò)濾烘干備用；(4)、混合向經(jīng)表面處理后的混合纖維中按重量比2～5∶6～9加入聚合物，并加入適量的防霉劑、發(fā)泡劑混勻；(5)、成型將上一步驟所得混合均勻后加入到模具，成型脫模；(6)、干燥在110℃條件下干燥60min，或自然條件下48h；(7)、成品將上一步驟所得成型的干燥品進(jìn)行檢測(cè)并包裝成成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用稻草纖維制備復(fù)合包裝緩沖材料的工藝，其特征在 于所述步驟(3)中的NaOH水溶液為3% NaOH水溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用稻草纖維制備復(fù)合包裝緩沖材料的工藝，其特征在 于所述步驟(4)中的混合纖維與聚合物的重量比為4 7。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用稻草纖維制備復(fù)合包裝緩沖材料的工藝，其特征在 于所述步驟(4)中還加入有適量的增塑劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用稻草纖維制備復(fù)合包裝緩沖材料的工藝，其特征在 于所述步驟(4)中的聚合物為12%的聚乙烯醇水溶液與固含量35%脲醛樹(shù)脂混合，重量 配比為3 1。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用稻草纖維制備復(fù)合包裝緩沖材料的工藝，其特征在 于所述35%脲醛樹(shù)脂的各配方組份的重量比為，尿素37%甲醛溶液六次甲基四胺 乙二醇玉米淀粉=50 180 150 280 1 8 10 30 10 30。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用稻草纖維制備復(fù)合包裝緩沖材料的工藝，其特征在 于所述35%脲醛樹(shù)脂的各配方組份的重量比為，尿素37%甲醛溶液六次甲基四胺 乙二醇玉米淀粉=100 217 4 20 20。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6或7所述的一種用稻草纖維制備復(fù)合包裝緩沖材料的工藝，其 特征在于制備35%脲醛樹(shù)脂的工藝為(a)、混合將甲醛溶液、尿素總重量的65%及六次甲基四銨加入三口瓶中攪拌均勻， 用30% NaOH調(diào)pH至7. 8，在40min內(nèi)升溫至90°C，并恒溫反應(yīng)20min ；(b)、加成反應(yīng)維持反應(yīng)體系溫度90°C不變，加入第二次尿素總重量的35%后，繼續(xù) 恒溫反應(yīng)20min ；(c)、縮聚反應(yīng)保持反應(yīng)溫度90°C不變，用20%甲酸調(diào)pH至5.0，恒溫反應(yīng)IOmin后， 加入乙二醇，繼續(xù)恒溫反應(yīng)IOmin ；(d)、調(diào)PH值再用30%NaOH溶液調(diào)pH至8. 5左右，降溫至70°C時(shí)加入玉米淀粉，保 溫20min后降溫至常溫出料。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用稻草纖維制備復(fù)合包裝緩沖材料的工藝，其工藝步驟為(1)前處理干燥，除雜質(zhì)；(2)切碎把上一步驟所得稻草切成5～8mm的秸稈顆粒和部分粉碎成直徑0.1mm左右、長(zhǎng)度5mm細(xì)稻草纖維混合；(3)表面預(yù)處理用NaOH水溶液浸泡10mi n后過(guò)濾烘干備用；(4)混合向經(jīng)表面處理后的混合纖維中按重量比2～5∶6～9加入聚合物，并加入適量的防霉劑、發(fā)泡劑混勻；(5)成型混合均勻后加入到模具，成型脫模；(6)干燥。本發(fā)明還公開(kāi)了一種制備35％脲醛樹(shù)脂的配方和工藝，這種脲醛樹(shù)脂是用于制備稻草纖維制備復(fù)合包裝緩沖材料中的聚合物的原材料。本發(fā)明的工藝流程簡(jiǎn)單，不產(chǎn)生副產(chǎn)物，生產(chǎn)的成品具有良好的易降解性能、結(jié)構(gòu)回彈性好、單位密度抗壓強(qiáng)度大、密度小的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B29C44/34GK101898399SQ201010235939
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月23日
發(fā)明者張欽發(fā), 王海鵬, 蔡少齡, 陳利科 申請(qǐng)人:深圳市美盈森環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?br>