專利名稱：可生物降解的防震包裝材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于包裝材料領(lǐng)域，特別涉及用于儀器、儀表及電器等包裝的可生物降解的防震包裝材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外已經(jīng)有一些廠家對防震包裝材料迸行了研究及開發(fā)應(yīng)用，如公開號為CN1083773A所公開的使用兩層紙板中間夾一層淀粉類發(fā)泡材料；公開號為CN1292395A和CN1127091A所公開的使淀粉發(fā)泡成顆粒狀，填充在被包裝的儀器和設(shè)備中；公開號為CN2213131A所公開的用瓦楞紙夾一層淀粉發(fā)泡材料，然后粘結(jié)成板材，再切成不同形狀的包裝制品。以上幾種方法研制的產(chǎn)品在加工過程和使用過程中都不方便，還要經(jīng)過其他工序。
而目前廣泛用于防震包裝的發(fā)泡材料是聚苯乙烯(即EPS)，但聚苯乙烯的難以降解性造成的“白色污染”已經(jīng)嚴重危害了社會和環(huán)境，以引起了人們的高度重視，所以，人們迫切需要一種能夠替代聚苯乙烯包裝材料的具有良好生物降解性能的生物降解材料，并且該包裝材料要具備原料來源豐富，成本低的特點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供可生物降解的防震包裝材料，并且該包裝材料的制品使用后廢棄在自然界后很容易分解為二氧化碳和水，符合環(huán)保要求，用以替代目前用于防震包裝的發(fā)泡聚苯乙烯(即EPS)，杜絕因聚苯乙烯的難以降解性造成的“白色污染”。
本發(fā)明的另一目的是提供可生物降解的防震包裝材料的制備方法。
本發(fā)明的可生物降解的防震包裝材料，該包裝材料的組成及含量為
淀粉 80～86wt％聚酯 5～10wt％增塑劑2～5wt％發(fā)泡劑0.5～1.0wt％水5.0～10.0wt％所述的淀粉為原淀粉、液化淀粉、開環(huán)淀粉、改性淀粉、聚酯接枝淀粉、聚氨酯淀粉或它們的任意混合物等。所述的原淀粉可以是玉米淀粉、土豆淀粉、木薯淀粉等。
所述的聚酯為聚己內(nèi)酯、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚-羥基丁酸酯(PHB)、聚乙二酸乙二醇酯(PET)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚乙二酸乙二醇酯(PET)的共聚物或它們的任意混合物等。
所述的增塑劑為甘油單甘酯或山梨醇等。
所述的發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺等。
本發(fā)明的可生物降解的防震包裝材料的制備方法，將淀粉、聚酯(可生物降解的脂肪族聚酯)、復(fù)合增塑劑、發(fā)泡劑、水，經(jīng)高速混合攪拌，在螺桿擠出機中反應(yīng)發(fā)泡造粒(第一次發(fā)泡)，得到可生物降解的發(fā)泡的顆粒物，將發(fā)泡的顆粒物吸入模具中，在模具中吹入淀粉糊狀物，經(jīng)過加熱發(fā)泡(第二次發(fā)泡)固化成型，起模，得到可生物降解的防震包裝材料。其中，可生物降解的防震包裝材料含有80～86wt％的淀粉、5～10wt％的聚酯、2～5wt％的復(fù)合增塑劑、0.5～1.0wt％的發(fā)泡劑、5.0～10.0wt％的水。
淀粉的聚酯改性是在雙螺桿擠出機中反應(yīng)后，直接發(fā)泡造粒，這樣改變淀粉的堆積密度，減輕單位體積的重量，而且改善淀粉的力學性能和加工性能。
淀粉糊狀物可以是按照需要的稠度配置而成的液體物。溶劑可以是水、乙醇、乙酸乙酯、丙酮、丙三醇、乙二醇、硫酸或磷酸等，濃度為5-15wt％，比較合適的濃度為10wt％。淀粉糊狀物可以是原淀粉、液化淀粉，還可以是開環(huán)淀粉、改性淀粉、聚酯接枝淀粉或聚氨酯淀粉，開環(huán)后的淀粉活性高，可以與醇、氨、酯反應(yīng)，可以改變淀粉柔性鏈，增加彈性。
聚酯為聚己內(nèi)酯、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚-羥基丁酸酯(PHB)、聚乙二酸乙二醇酯(PET)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)或聚乙二酸乙二醇酯(PET)的共聚物等。
本發(fā)明的防震包裝材料是具有良好生物降解性能的生物降解材料，該材料能降解為二氧化碳和水，原料來源豐富，成本低。在利用本發(fā)明的防震包裝材料制備防震包裝制品時，是采用二次發(fā)泡工藝，根據(jù)被包裝物的不同體積或不同形狀，直接做成具有一定形狀的防震包裝制品，這樣，在用于電器、儀器儀表等物品在運輸過程中的防震包裝時，避免了由于震動和外力的作用，致使被包裝物品的損壞，并可利用EPS的設(shè)備生產(chǎn)淀粉生物降解包裝制品。
具體實施例方式
實施例1.
將玉米淀粉80克，聚己內(nèi)酯5克，甘油單甘脂3克，偶氮二甲酰胺1.0克，和水6.0克，經(jīng)高速混合攪拌，在螺桿擠出機中反應(yīng)發(fā)泡造粒，吸入模具中，吹入液化淀粉的淀粉糊5克，加熱發(fā)泡成型，起模，包裝即可。
實施例2.
將土豆淀粉100克，聚丁二酸丁二醇酯(PBS)10克，山梨醇5克，偶氮二甲酰胺1.0克，和水10.0克，經(jīng)高速混合攪拌，在螺桿擠出機中反應(yīng)發(fā)泡造粒，吸入模具中，吹入液化淀粉的淀粉糊5克，加熱發(fā)泡成型，起模，包裝即可。
實施例3.
將木薯淀粉100克，聚-羥基丁酸酯(PHB)10克，甘油單甘脂5克，偶氮二甲酰胺1.0克，和水10.0克，經(jīng)高速混合攪拌，在螺桿擠出機中反應(yīng)發(fā)泡造粒，吸入模具中，吹入聚氨酯淀粉的淀粉糊5克，加熱發(fā)泡成型，起模，包裝即可。
實施例4.
將玉米淀粉100克，聚乙二酸乙二醇酯(PET)8克，甘油單甘脂3克，偶氮二甲酰胺0.8克，和水10.0克，經(jīng)高速混合攪拌，在螺桿擠出機中反應(yīng)發(fā)泡造粒，吸入模具中，吹入液化淀粉與聚酯接枝淀粉混合的淀粉糊5克，加熱發(fā)泡成型，起模，包裝即可。
實施例5.
將玉米淀粉100克，聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和聚乙二酸乙二醇酯(PET)的共聚物10克，甘油單甘脂5克，偶氮二甲酰胺1.0克，和水8.0克，經(jīng)高速混合攪拌，在螺桿擠出機中反應(yīng)發(fā)泡造粒，吸入模具中，吹入開環(huán)淀粉的淀粉糊5克，加熱發(fā)泡成型，起模，包裝即可。
權(quán)利要求
1.一種可生物降解的防震包裝材料，其特征是所述的包裝材料的組成及含量為淀粉 80～86wt％聚酯 5～10wt％增塑劑2～5wt％發(fā)泡劑0.5～1.0wt％水5.0～10.0wt％
2.如權(quán)利要求1所述的材料，其特征是所述的淀粉為原淀粉、液化淀粉、開環(huán)淀粉、改性淀粉、聚酯接枝淀粉、聚氨酯淀粉或它們的任意混合物。
3.如權(quán)利要求1所述的材料，其特征是所述的聚酯為聚己內(nèi)酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚-羥基丁酸酯、聚乙二酸乙二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚乙二酸乙二醇酯的共聚物或它們的任意混合物。
4.如權(quán)利要求1所述的材料，其特征是所述的增塑劑為甘油單甘脂或山梨醇。
5.如權(quán)利要求1所述的材料，其特征是所述的發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺。
6.一種如權(quán)利要求1～5任意一項所述材料的制備方法，其特征是將淀粉、聚酯、復(fù)合增塑劑、發(fā)泡劑、水，經(jīng)高速混合攪拌，在螺桿擠出機中反應(yīng)發(fā)泡造粒，得到可生物降解的發(fā)泡的顆粒物，將發(fā)泡的顆粒物吸入模具中，在模具中吹入淀粉糊狀物，經(jīng)過加熱發(fā)泡，固化成型，起模，得到可生物降解的防震包裝材料；其中，可生物降解的防震包裝材料含有80～86wt％的淀粉、5～10wt％的聚酯、2～5wt％的復(fù)合增塑劑、0.5～1.0wt％的發(fā)泡劑、5.0～10.0wt％的水。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征是所述的淀粉糊狀物是淀粉與水、乙醇、乙酸乙酯、丙酮、丙三醇、乙二醇、硫酸或磷酸調(diào)和成的液體物。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征是所述的淀粉是原淀粉、液化淀粉、開環(huán)淀粉、改性淀粉、聚酯接枝淀粉或聚氨酯淀粉。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征是所述的溶劑的濃度為5-15wt％。
全文摘要
本發(fā)明屬于包裝材料領(lǐng)域，特別涉及用于儀器、儀表及電器等包裝的可生物降解的防震包裝材料及其制備方法。本發(fā)明的生物降解防震包裝材料，是以淀粉為原料，由淀粉開環(huán)后與聚脂，及增塑劑、發(fā)泡劑、水，經(jīng)過螺桿擠出機擠出反應(yīng)、發(fā)泡造粒，得到可生物降解的發(fā)泡的顆粒物，將發(fā)泡的顆粒物吸入模具中，在模具中吹入淀粉糊狀物，經(jīng)過加熱發(fā)泡，固化成型，起模，得到可生物降解的防震包裝材料；該防震包裝材料的制作工藝簡單，在生產(chǎn)和使用過程中無污染，且生物降解性好，用于儀器、儀表及電器的防震包裝。
文檔編號C08L3/02GK1536004SQ0310936
公開日2004年10月13日 申請日期2003年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月8日
發(fā)明者王才, 潘則林, 趙萍, 方世璧, 李永軍, 王 才 申請人:中國科學院化學研究所