專利名稱：植物纖維及植物粉體發(fā)泡材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)泡材料的制作方法，尤其涉及包含可自然分解的天然植物纖維及植物粉體的發(fā)泡材。
背景技術(shù)：
發(fā)泡材料近年來已被大量應(yīng)用于各種領(lǐng)域，包裝材料、填充物、容器或殼體。發(fā)泡材料通常包含基質(zhì)以及發(fā)泡劑，發(fā)泡劑可在基質(zhì)加熱成形時(shí)產(chǎn)生大量氣體，使得成形后的基質(zhì)中充滿氣體的封閉式空洞或開放性空洞，其中封閉式空洞并不到達(dá)表面，所以可使表面保持原有的平滑狀，比如保麗龍板，而開放性空洞會到達(dá)表面，使得表面產(chǎn)生具坑洞的不平滑表面，比如泡棉?；|(zhì)一般可包括如熱塑性塑料、熱固性塑料或橡膠的人工合成材料，且很容易結(jié)合現(xiàn)有的射出成型、擠壓成型、滾壓成型或噴沫成型的加工制程，并配合適當(dāng)?shù)母邷馗邏赫魵狻⒏咧懿?、超音波或紅外線的加熱方式而實(shí)現(xiàn)。然而，上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)在于，基質(zhì)的原材料本身不易分解，因此當(dāng)作包裝材料的發(fā)泡材料在使用后被丟棄而產(chǎn)生大量廢棄物，衍生出環(huán)保問題，尤其是部分發(fā)泡材料在焚化爐處理中會產(chǎn)生有毒物質(zhì)。因此，需要一種植物纖維發(fā)泡材的制作方法，直接利用可自然分解的植物纖維以及淀粉當(dāng)作發(fā)泡材的基質(zhì)原料，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在提供一種植物纖維及植物粉體發(fā)泡材料的制作方法，包括 將植物纖維、植物粉體、發(fā)泡劑、增黏劑、填充劑以及阻燃劑加入混合攪拌槽中進(jìn)行混合以形成均勻混和物；將均勻混和物澆灌或注入容器或模具中；進(jìn)行加壓及加熱處理，使發(fā)泡劑產(chǎn)生發(fā)泡作用，進(jìn)而在容器或模具中轉(zhuǎn)變成具有多孔狀發(fā)泡結(jié)構(gòu)的植物纖維發(fā)泡材。上述植物纖維的重量比為約0% 95%，植物粉體的重量比為約0% 95%，而發(fā)泡劑、增黏劑、填充劑以及阻燃劑的重量比共約5 15%。上述的植物纖維可來自稻桿、稻殼、麥桿、玉米葉、甘蔗葉、椰子殼或牧草，或其組合物，尤其是植物纖維粒子(Fiber Particulate Composite，F(xiàn)PC)。植物粉體可包括玉米淀粉、番薯淀粉、馬鈴薯淀粉或小麥淀粉。增黏劑可包括天然的松香類樹脂、松香酸甘油酯或氫化松香酸香戊四醇酯，或合成的聚苯乙烯樹脂或松香改性酚醛樹脂。阻燃劑可包括碳酸鈣，用以改善防火效應(yīng)。本發(fā)明的制作方法可藉一般處理設(shè)備而實(shí)現(xiàn)，比如攪拌機(jī)、加熱加壓機(jī)、承型模具，進(jìn)而制作可自然分解的植物纖維及植物粉體發(fā)泡材料，尤其可增加發(fā)泡材料的發(fā)泡倍率，減輕重量，加強(qiáng)緩沖效果并改變產(chǎn)品外觀，提升經(jīng)濟(jì)效能，同時(shí)達(dá)到增進(jìn)環(huán)境保護(hù)的功效。


圖1為本發(fā)明植物纖維及植物粉體發(fā)泡材料的制作方法的流程圖。圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例的制作方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下配合圖式及組件符號對本發(fā)明的實(shí)施方式做更詳細(xì)的說明，使熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在研讀本說明書后能據(jù)以實(shí)施。參考圖1，本發(fā)明植物纖維及植物粉體發(fā)泡材料的制作方法的流程圖。如圖1所示，本發(fā)明的制作方法由步驟SlO開始，而在步驟SlO中進(jìn)行混合處理，將植物纖維、植物粉體、發(fā)泡劑、增黏劑、填充劑以及阻燃劑加入攪拌機(jī)中進(jìn)行混合攪拌，且混合攪拌時(shí)間至少維持約3小時(shí)，并形成黏稠狀的均勻混和物。植物纖維的重量比為約0% 95%，植物粉體的重量比為約0% 95%，而發(fā)泡劑、增黏劑、填充劑以及阻燃劑的重量比共約5 15%。植物纖維可為植物纖維粒子(FPC)，或可選取自天然植物的莖部、葉片、果殼、果皮及根部的至少其中之一。例如，植物纖維可來自稻桿、稻殼、麥桿、玉米葉、甘蔗葉、亞麻葉、 竹葉、甜菜、牧草、椰子殼、菠蘿皮以及牛蒡的至少其中之一。植物粉體可包括玉米淀粉、番薯淀粉、馬鈴薯淀粉或小麥淀粉。發(fā)泡劑可為乙烯醋酸乙烯(EVA)發(fā)泡系統(tǒng)發(fā)泡劑、聚乙烯珍珠棉(EPE)發(fā)泡系統(tǒng)發(fā)泡劑或聚乳酸(Poly Lactic Acid, PLA)發(fā)泡系統(tǒng)發(fā)泡劑，且發(fā)泡劑具有發(fā)泡溫度，比如 200°C，因此可在溫度高于發(fā)泡溫度時(shí)，比如220°C，產(chǎn)生大量具化學(xué)惰性的氣體，比如二氧化碳，用以造成多孔狀的開放性或封閉性孔洞。增黏劑可包括天然植物所含有的松香類樹脂、松香酸甘油酯或氫化松香酸香戊四醇酯，或人工合成的聚苯乙烯樹脂或松香改性酚醛樹脂。填充劑可包括石粉。阻燃劑可包括碳酸鈣，用以改善防火效應(yīng)，且阻燃劑也可包括環(huán)氧基黏劑以及活性碳阻燃劑，其中活性碳阻燃劑系具有活性碳效果的阻燃劑，可在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，除具有阻燃的特性外，更具有優(yōu)異的吸附燃燒發(fā)煙、降低火場濃煙的特性。活性碳阻燃劑一般以天然碳礦經(jīng)特殊處理而制得，其特性為在常溫至200°C時(shí)為穩(wěn)定不變形狀態(tài)，當(dāng)受熱而溫度高于 200°C時(shí)，其厚度會急劇膨脹數(shù)十乃至數(shù)百倍，變成體積蓬松的蠕蟲狀粉末，可在燃燒表面形成阻隔碳層，一方面隔絕熱，一方面降低空氣的流動，而達(dá)到防火的目的。接著，本發(fā)明的制作方法進(jìn)入步驟S20，以進(jìn)行灌注處理，將黏稠狀的均勻混和物灌注至具特定形狀的容器或模具中，再進(jìn)行步驟S30的加壓處理，比如利用油壓機(jī)或高壓空氣唧筒對容器或模具施加壓力，藉以增加均勻混和物的致密性。在步驟S30后進(jìn)入步驟S40，對已加壓的容器或模具進(jìn)行加熱處理，利用加熱裝置使容器或模具中均勻混和物的溫度高于發(fā)泡劑的發(fā)泡溫度，比如220°C，且維持10至60秒， 促使發(fā)泡劑產(chǎn)生發(fā)泡作用并使均勻混和物轉(zhuǎn)變成具有多孔狀發(fā)泡結(jié)構(gòu)的植物纖維發(fā)泡材料，其中加熱裝置可使用高溫高壓蒸氣、高周波、超音波或紅外線的加熱方式。因此，本發(fā)明制作方法所制作的發(fā)泡材料可具有特定的形狀，比如可配合特定商品或包裝物形狀的包裝盒或包裝箱，并且可直接用于包裝，提供防潮、防火或防撞的保護(hù)功能。參考圖2，本發(fā)明另一實(shí)施例的制作方法的流程圖，其中本發(fā)明另一實(shí)施例的制作方法包括依序進(jìn)行的步驟S10、S22、S40以及S50，藉以制作平板狀的植物纖維發(fā)泡材料，而步驟SlO以及S40如同圖1實(shí)施例所述，在此不再贅述。在步驟S22中進(jìn)行滾壓處理，利用滾壓裝置將步驟SlO所產(chǎn)生的均勻混和物滾壓成具有預(yù)設(shè)厚度的預(yù)成型平板，接著進(jìn)行加步驟S40，使發(fā)泡劑產(chǎn)生發(fā)泡作用，而將預(yù)成型平板轉(zhuǎn)換成平板狀的發(fā)泡材料。此外，加熱處理S40可同時(shí)進(jìn)一步包括加壓處理，比如利用熱壓機(jī)，藉以實(shí)現(xiàn)加壓加熱處理，可增加發(fā)泡材料的致密度。最后進(jìn)行步驟S50，利用裁切裝置將加熱處理S40所產(chǎn)生的發(fā)泡材料裁切成適當(dāng)尺寸及形狀。本發(fā)明制作方法的特點(diǎn)在于，直接利用天然的植物纖維以及植物粉體當(dāng)作發(fā)泡材料的基質(zhì)原料，不僅使發(fā)泡材料可被自然分解，同時(shí)可使用一般的機(jī)械設(shè)備而實(shí)現(xiàn)不需更換或增加額外生產(chǎn)機(jī)具，因此，整體制作成本較低且制程簡便，具有很高的產(chǎn)業(yè)利用性。此外，本發(fā)明制作方法中所使用的植物纖維可利用自農(nóng)業(yè)生產(chǎn)加工中所產(chǎn)生或殘留的廢棄物，比如稻桿或甘蔗渣，可同時(shí)減少農(nóng)業(yè)廢棄物排放量，達(dá)到提升環(huán)境保護(hù)的目的。以上所述僅為用以解釋本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非企圖據(jù)以對本發(fā)明做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的發(fā)明精神下所作有關(guān)本發(fā)明的任何修飾或變更，皆仍應(yīng)包括在本發(fā)明意圖保護(hù)的范疇。
權(quán)利要求
1.一種植物纖維及植物粉體發(fā)泡材料的制作方法，其特征在于，該制作方法包括 將植物纖維、植物粉體、發(fā)泡劑、增黏劑、填充劑以及阻燃劑加入攪拌機(jī)中以進(jìn)行混合處理，藉以形成均勻混和物，其中該植物纖維的重量比為0% 95%，該植物粉體的重量比為0% 95%，而該發(fā)泡劑、該增黏劑、該填充劑以及該阻燃劑的重量比共5 15%，且該發(fā)泡劑具有發(fā)泡溫度；將該均勻混和物灌注至容器或模具中以進(jìn)行灌注處理； 利用加壓裝置以進(jìn)行加壓處理，藉以施加預(yù)設(shè)壓力；以及利用加熱裝置以進(jìn)行加熱處理，將該均勻混和物加熱至溫度高于該發(fā)泡劑的發(fā)泡溫度，而使該發(fā)泡劑產(chǎn)生發(fā)泡作用，產(chǎn)生大量氣體，并使該均勻混和物轉(zhuǎn)變成具有多孔狀發(fā)泡結(jié)構(gòu)的植物纖維及植物粉體發(fā)泡材料。
2.一種植物纖維及植物粉體發(fā)泡材料的制作方法，其特征在于，該制作方法包括 將植物纖維、植物粉體、發(fā)泡劑、增黏劑、填充劑以及阻燃劑加入攪拌機(jī)中以進(jìn)行混合處理，藉以形成均勻混和物，其中該植物纖維的重量比為0% 95%，該植物粉體的重量比為0% 95%，而該發(fā)泡劑、該增黏劑、該填充劑以及該阻燃劑的重量比共5 15%，且該發(fā)泡劑具有發(fā)泡溫度；利用一滾壓裝置以進(jìn)行滾壓處理，而將該均勻混和物滾壓成具有預(yù)設(shè)厚度的預(yù)成型平板；利用加熱裝置以進(jìn)行加熱處理，將該預(yù)成型平板加熱至溫度高于該發(fā)泡劑的發(fā)泡溫度，而使該發(fā)泡劑產(chǎn)生發(fā)泡作用，產(chǎn)生大量氣體，并使該預(yù)成型平板轉(zhuǎn)變成具有多孔狀發(fā)泡結(jié)構(gòu)的平板狀之植物纖維及植物粉體發(fā)泡材料；以及利用裁切裝置以進(jìn)行裁切處理，將該發(fā)泡材料裁切成適當(dāng)尺寸及形狀。
3.依據(jù)權(quán)利要求2所述的制作方法，其特征在于，該加熱處理進(jìn)一步同時(shí)包括加壓處理，藉以施加預(yù)設(shè)壓力。
4.依據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制作方法，其特征在于，該植物纖維包括植物纖維粒子 (FPC)，或選取自天然植物的莖部、葉片、果殼、果皮及根部的至少其中之一，而該植物纖維來自稻桿、稻殼、麥桿、玉米葉、甘蔗葉、亞麻葉、竹葉、甜菜、牧草、椰子殼、菠蘿皮以及牛蒡的至少其中之一。
5.依據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制作方法，其特征在于，該植物粉體包括玉米淀粉、番薯淀粉、馬鈴薯淀粉或小麥淀粉。
6.依據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制作方法，其特征在于，該發(fā)泡劑包括乙烯醋酸乙烯(EVA)發(fā)泡系統(tǒng)發(fā)泡劑、聚乙烯珍珠棉(EPE)發(fā)泡系統(tǒng)發(fā)泡劑或聚乳酸(Poly Lactic Acid, PLA)發(fā)泡系統(tǒng)發(fā)泡劑，該填充劑至少包括石粉，而該增黏劑可包括天然的松香類樹脂、松香酸甘油酯或氫化松香酸香戊四醇酯，或合成的聚苯乙烯樹脂或松香改性酚醛樹脂， 該阻燃劑至少包括碳酸鈣，用以阻礙或降低燃燒速率。
7.依據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制作方法，其特征在于，該加熱裝置使用高溫高壓蒸氣、 高周波、超音波或紅外線的加熱方式。
全文摘要
一種植物纖維及植物粉體發(fā)泡材料的制作方法，包括將植物纖維、植物粉體、發(fā)泡劑、增黏劑、填充劑以及阻燃劑加入混合攪拌槽中進(jìn)行混合以形成均勻混和物，其中植物纖維的重量比為約0％～95％，植物粉體可包括淀粉，且植物粉體的重量比為約0％～95％，而發(fā)泡劑、增黏劑、填充劑以及阻燃劑的重量比共約5～15％；將均勻混和物澆灌或注入容器或模具中；進(jìn)行加壓及加熱處理，使發(fā)泡劑產(chǎn)生發(fā)泡作用，而在容器或模具中轉(zhuǎn)變成具有多孔狀發(fā)泡結(jié)構(gòu)的植物纖維及植物粉體發(fā)泡材料。本發(fā)明所制作的發(fā)泡材料可增加發(fā)泡倍率，減輕產(chǎn)品重量，改善緩沖效果。
文檔編號C08K3/26GK102352115SQ20111018923
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月7日
發(fā)明者戴國新, 謝森芳 申請人:中山市中健包裝有限公司