專利名稱：一種植物纖維緩沖材料的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種植物纖維緩沖材料的制備方法。
背景技術：
在緩沖包裝領域中，聚苯乙烯(EPQ類發泡緩沖包裝材料，由于具有質輕、隔熱、 隔音、緩沖性能好、價格低廉等優點，在日用品包裝、交通運輸業、軍工業、航天工業等領域得到廣泛應用。但是，EPS是一種高分子化合物，其廢棄物埋入土中200-300年長期不降解、 不腐爛、劣化土質，如將其焚燒，則會產生十余種有害氣體而污染大氣。因此，有必要開發新型緩沖包裝材料取代EPS。植物纖維緩沖包裝材料是環境友好型綠色產品，被普遍認為是 EPS包裝材料的理想替代品。植物纖維緩沖材料的制備方法有這樣一些文獻報道1.EP-A-0418151公開了由粘膠絲制成的纖維素海綿，這種方法是先將木纖維溶解在氫氧化鈉和二硫化碳溶液中制成黃原酸鹽，同時也可以添加進一些增強材料，然后加入芒硝混合，將此海綿布原料涂敷到支撐物上，最后此纖維素在加熱的堿凝固浴中進行再生， 將其中的晶體洗掉之后就得到纖維素海綿布。這種方法不僅技術復雜成本高，而且會對環境造成不利影響。2.在CN98811769中公開了一種纖維素基海綿布及其制備方法。該方法是將纖維素溶解在叔胺N-氧化物(NMMO)中，再添加成孔劑、纖維增強劑制得原料，其中該原料經過一個噴嘴涂敷到支撐帶上并傳送到紡絲浴中，使纖維素沉淀和固化，從而得到纖維海綿布， 該海綿布還含有至少一種增塑劑。3.在CN1182442A中公開了一種纖維素海綿和它的制備方法。該方法是將纖維素在一種含水叔胺氧化物(NMMO)中的溶液與成孔劑(硫酸鈉)和發泡劑(偶氮二甲酰胺) 混合，接著使其處于引起發泡劑分解及纖維素溶液發泡的條件，爾后使發泡的纖維素溶液與水接觸使纖維素沉淀從而制得纖維素海綿。4. CN1201729報道了一種發泡纖維素緩沖絕熱材料的制造方法。將纖維素或廢紙在水中進行敲解，脫水，使其水分重量含量約為25%，該物料與粘結劑和發泡劑共混合成預混物，再于50 100°C下對預混物進行預熱，并充注到模具中，進行微波照射使混合物均勻發泡，干燥制成發泡的纖維素發泡體。該方法需要加入較多量的粘結劑和發泡劑，成本太
尚ο5. CN1250066報道了一種秸稈纖維發泡減震緩沖包裝材料及其生產方法。該包裝材料采用農作物秸稈粉碎物和粘接劑作為原料，添加交聯劑、催化劑和發泡劑，經混合、交聯反應、發泡、澆注、烘烤定型、自然干燥，即可制成減震緩沖包裝材料。該方法仍然采用了粘結劑等材料，且產品本身緩沖性能較差。6.CN101898399A報道了一種用稻草纖維制備復合包裝緩沖材料的工藝。該工藝以稻草纖維為原料，經前處理、切碎、表面預處理后，向經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、發泡劑混勻，加入到模具，成型脫模、干燥。該產品的聚合物加入量較大，成本較高。7.CN101747638A報道了一種輕質植物纖維發泡緩沖包裝材料及其制備方法。該發明以植物纖維、淀粉、輕質碳酸鈣、滑石粉、GFC-098植物纖維改性劑、有機硅脫模劑、復合穩泡劑、水為原料，物料混合一起均勻后加入適量的水調整成糊狀料，投入熱壓成型的模具中在高溫高壓條件下壓制成型。該工藝同樣具有產品性能較差、成本較高的缺點。綜上，現有的各種制備方法都存在各種各樣的缺陷，或者是原料不易獲取，或者是所用原料成本較為昂貴，或者是操作工藝繁瑣，或者是產品緩沖性能差，密度較高等缺陷。 現有的技術路線在在環境友好性和成本方面都需要改進。

發明內容
針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種操作簡單、成本低、性能優異的植物纖維緩沖材料的制備方法。本發明為達到上述目的，是通過這樣的技術方案來實現的本發明是一種植物纖維緩沖材料的制備方法，以植物纖維為起始原料，采用濕法成型工藝，依次經過加水疏解、放入模具、脫水成型、干燥整飾等步驟直接制備而成，具體制備步驟如下(1)加水疏解將植物纖維漿板加入碎漿機中，加水進行疏解，溫度為室溫，疏解時間3 30min，加水稀釋攪拌至濃度為2% 5%，得到纖維紙漿；(2)模具成型將步驟(1)中所得的纖維紙漿產物攪拌均勻后加入模具中，自然浙水，浙水完全后，加溫脫水，使制品初步定型；(3)干燥整飾將模具中的制品脫模后，采用烘道對制品進行脫水烘干，使表層和內層水分脫去，從而使制品形狀穩定，進而進行整飾得到成品。作為一種改進，本發明所述的植物纖維是針葉木纖維、闊葉木纖維或禾草纖維。作為一種改進，本發明所述的植物纖維是針葉木纖維。作為一種改進，本發明所述步驟(1)中疏解后得到的紙漿其打漿度為15-35° SR0作為一種改進，本發明所述的打漿度為20 25° SR。作為一種改進，本發明所述步驟O)中模具成型中，采用自然浙水和加溫脫水，不進行壓榨脫水。本發明的制備方法，是以植物纖維為起始原料，采用濕法成型工藝，依次經過加水疏解、放入模具、脫水成型、干燥整飾等步驟直接制備而成。步驟(1)中采用針葉木纖維、闊葉木纖維、禾草纖維作為原料，加水疏解，控制打漿度，既能很好的浙水，又能形成較佳的交織網狀結構。此時漿濃約為2-5%，而打漿度為15-35° SR，最佳為20 25° SR。纖維此時在溶液中形成明顯的球狀團聚形態。將步驟(1)中所得的纖維紙漿產物攪拌均勻后加入模具中，自然浙水，浙水完全后，加溫脫水，稍加壓使制品初步定型。步驟O)中成型中，采用自然浙水和加溫脫水，不進行壓榨脫水。浙水完全后制品已經除去大部分水分，而產品由于不進行壓榨，仍然具有蓬松結構。在進一步的加溫脫水中，由于水分的大量高速汽化，確保了纖維制品材料的緩沖多孔結構的形成。待產品基本定型后，將模具中的產物脫模，采用烘道對制品進行脫水烘干，使表層和內層水分脫去，從而使制品形狀穩定。進而進行整飾得到成品。
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本發明的有益效果如下采用本發明的制備方法，制備得到的植物纖維緩沖材料，避免了交聯劑、粘結劑等外加原料的引入，不僅大大降低了成本，而且做到了完全的綠色環保，同時產品密度僅有 0. 1 0. 2g/cm3,緩沖系數經測試約在3. 0 5. 0之間，是一種非常良好的EPS的替代材料。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明的技術方案作進一步的詳細說明，但本發明的范圍并不局限于實施例。實施例1(1)加水疏解將闊葉木漿板加入碎漿機中，加水進行疏解，溫度為室溫，疏解時間:3min。加水稀釋攪拌至濃度為2%，得到纖維紙漿。疏解后得到的紙漿其打漿度為 15° SR;(2)模具成型將步驟(1)中所得的纖維紙漿產物攪拌均勻后加入模具中，自然浙水，浙水完全后，加溫脫水，使制品初步定型；(3)干燥整飾將模具中的產物脫模后，采用烘道對制品進行脫水烘干，使表層和內層水分脫去，從而使制品形狀穩定。進而進行整飾得到成品。所得產品密度0. 1378g/cm3, 緩沖系數為3.7。實施例2(1)加水疏解將針葉木漿板加入碎漿機中，加水進行疏解，溫度為室溫，疏解時間lOmin。加水稀釋攪拌至濃度為3%，得到纖維紙漿。疏解后得到的紙漿其打漿度為 25° SR;(2)模具成型將步驟(1)中所得的纖維紙漿產物攪拌均勻后加入模具中，自然浙水，浙水完全后，加溫脫水，使制品初步定型；(3)干燥整飾將模具中的產物脫模后，采用烘道對制品進行脫水烘干，使表層和內層水分脫去，從而使制品形狀穩定。進而進行整飾得到成品。產品密度為0. 1216g/cm3， 緩沖系數為3.0。實施例3(1)加水疏解將草漿板加入碎漿機中，加水進行疏解，溫度為室溫，疏解時間 30min。加水稀釋攪拌至濃度為5%，得到纖維紙漿。疏解后得到的紙漿其打漿度為35° SR ；(2)模具成型將步驟(1)中所得的纖維紙漿產物攪拌均勻后加入模具中，自然浙水，浙水完全后，加溫脫水，使制品初步定型；(3)干燥整飾將模具中的產物脫模后，采用烘道對制品進行脫水烘干，使表層和內層水分脫去，從而使制品形狀穩定。進而進行整飾得到成品。產品密度為0. 1433g/cm3， 緩沖系數為4.8。以上列舉的僅是本發明的部分具體實施例，顯然，本發明不限于以上實施例，還可以有許多變形，本領域的普通技術人員能從本發明公開的內容直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種植物纖維緩沖材料的制備方法，其特征在于，以植物纖維為起始原料，采用濕法成型工藝，依次經過加水疏解、放入模具、脫水成型、干燥整飾等步驟直接制備而成，具體制備步驟如下(1)加水疏解將植物纖維漿板加入碎漿機中，加水進行疏解，溫度為室溫，疏解時間 3 30min，加水稀釋攪拌至濃度為2% 5 %，得到纖維紙漿；(2)模具成型將步驟(1)中所得的纖維紙漿產物攪拌均勻后加入模具中，自然浙水， 浙水完全后，加溫脫水，使制品初步定型；(3)干燥整飾將模具中的制品脫模后，采用烘道對制品進行脫水烘干，使表層和內層水分脫去，從而使制品形狀穩定，進而進行整飾得到成品。
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的植物纖維是針葉木纖維、闊葉木纖維或禾草纖維。
3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于所述的植物纖維是針葉木纖維。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述步驟(1)中疏解后得到的紙漿其打漿度為15-35° SR0
5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于所述的打漿度為20 25°SR。
6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述步驟O)中模具成型中，采用自然浙水和加溫脫水，不進行壓榨脫水。
全文摘要
本發明是一種植物纖維緩沖材料的制備方法，以植物纖維為起始原料，采用濕法成型工藝，依次經過加水疏解、放入模具、脫水成型、干燥整飾等步驟直接制備而成，采用本發明的制備方法，制備得到的植物纖維緩沖材料，避免了交聯劑、粘結劑等外加原料的引入，不僅大大降低了成本，而且做到了完全的綠色環保，同時產品密度僅有0.1～0.2g/cm3，緩沖系數經測試約在3.0～5.0之間，是一種非常良好的EPS的替代材料。
文檔編號D21J7/00GK102505579SQ2011103420
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月2日 優先權日2011年11月2日
發明者廖霞如, 張治國, 施巧巧, 林江, 胡志軍 申請人:浙江科技學院