[发明专利]一种利用豆壳制备缓冲包装材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用豆壳制备缓冲包装材料的方法，属于包装材料技术领域。

背景技术

随着工业的发展和物流的进步，各种电子电器产品越来越普及，对产品缓冲包装材料的需求也越来越大。缓冲材料的种类很多，泡沫塑料凭借价格和缓冲性能上的优势一度成为广泛使用的缓冲材料，但却因难降解、污染环境等瓶颈问题而与“绿色、环保”新理念背道而驰。严重的环境问题迫使人们把目光转移到环保型缓冲包装材料的研发和应用上。

从提升产品绿色环保包装形象、降低废弃物回收再生利用、节约能源、避免“绿色”贸易壁垒等角度考虑，研究、开发、生产、推广及应用“绿色包装”材料和制品，已是当务之急，并具有深远的意义。我国是一个农业大国，秸秆资源丰富，而在我国农村有大量的农业废弃物如稻壳、麦壳、豆壳、麦秸秆、甘蔗渣、玉米芯、木屑等，目前尚未得到充分的开发与利用。农民一般把它们作为废物烧掉，不仅造成资源浪费同时严重污染环境。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前泡沫塑料虽然价格和缓冲性能上的优势，成为广泛使用的缓冲材料，但却因难降解、污染环境使其难以持续发展的问题，本发明首先根据我国有大量的农业废弃物，通过使用豆壳进行碱泡，再将其与表面活性剂进行混合，对其表面进行改性及预膨化，再将其与碳酸铵经膨化机进行膨化同时提供其比表面积和扩大空间结构，随后将膨化豆壳与胡麻子种子进行混合酸浸，提高其粘性及生物降解能力，最后与发泡剂、胶黏剂等助剂进行混合，制备得可降解且性能良好的缓冲包装材料。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

（1）取豆壳使用水将其表面冲洗干净，再把豆壳放入50℃的烘箱中烘干，随后将豆壳取出放入容器中，按固液比1:2，向其中加入质量分数为5％的氢氧化钠溶液，再向其中加入豆壳质量1.8～2.4％的十二烷基硫酸钠，然后使用搅拌器，以400r/min的转速进行搅拌，预膨化40～50min；

（2）待上述预膨化结束后过滤，将所得的滤饼放入风干机中风干，按质量比12:1～16:1，将滤饼与碳酸氢铵放入高速混合机中混合均匀，再向混合物中加入水，使其含水量为10～15％，然后将混合物放入双螺杆挤压膨化机进行膨化，膨化机的膨化温度设定为145～155℃，螺杆转速设定为170～250r/min，喂料速度设定为280～310r/min，收集膨化后的颗粒，得膨化豆壳颗粒；

（3）将上述所得的膨化豆壳颗粒与胡麻子种子按质量比8:1，放入粉碎机中进行粉碎，过筛得60目混合粉末，然后按照料液比1:15，将混合粉末与质量分数为15％的乙醇溶液在容器中进行混合，使用质量分数为25％的盐酸溶液调节pH为2.0～3.0；

（4）待上述调节结束后，对容器进行加热直至容器内的液体沸腾，同时使用搅拌器进行搅拌，保持温度3～5h，然后趁热通过醋酸纤维素滤膜，对其进行减压过滤，使用无水乙醇冲洗3～5次，得缓冲包装材料基体；

（5）按重量份数计，取70～75份缓冲包装材料基体、10～15份聚醋酸乙烯乳液、4～8份丙三醇、4～10份甘油及1～3份正戊烷，混合均匀后放入成型模具中，然后将模具放入0.2～0.3MPa、110～120℃的热压机中15～20min，把模具取出放入100℃的烘箱中1～2h后，将其取出进行脱模，将所得的半成型品放入80℃的烘箱中烘干，即可得到缓冲包装材料。

将本发明所制得的缓冲包装材料，切割成上、下底面积均为2×2cm，厚度为60～100mm规则的长方体进行检测，检测得材料的回弹率为82.8～94.8％，材料的拉伸强度为22.4～29.8MPa/（g/cm³），密度为0.19～0.32g/cm³，将其在室内放置3～6个月，未出现任何变化，将其放置在室外土壤表面，三个月后颜色发生变化，且5个月后被降解完全。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：

（1）本发明所制得的缓冲包装材料可自行降解，减少了环境的污染；

（2）本发明所得的缓冲包装材料比传统材料，性能提高了5～10％。

具体实施方式