一种淀粉基发泡包装材料前驱体、淀粉基发泡包装材料及制备方法
【专利说明】一种淀粉基发泡包装材料前驱体、淀粉基发泡包装材料及 制备方法
[0001] 发明技术领域
[0002] 本发明涉及淀粉基发泡包装材料，特别涉及一种淀粉基发泡包装材料前驱体、淀 粉基发泡包装材料及制备方法。
【背景技术】
[0003] 目前市场上的泡沫塑料不仅污染环境，而且大量消耗石油等不可再生资源，用后 处理成本甚至高出生产成本数倍。因此，开发和推广可再生、可降解发泡包装材料，将是一 种有效的解决途径，符合包装工业绿色化的潮流。同时，淀粉是自然界一种丰富的可再生资 源，具有取之不尽，用之不竭、价格低和再生周期短等优势。开发和发展淀粉基可降解发泡 包装材料具有极大的应用潜力和巨大的经济价值，并且加速了包装产品的生物降解速率。
[0004] 发泡包装材料的储存和运输是个难题，由于这种材料内部多为空气，体积庞大，因 此会占用大量空间，增加使用成本
【发明内容】
[0005] 为了克服现有技术的上述缺点与不足，本发明的目的之一在于提供一种淀粉基发 泡包装材料前驱体，解决发泡包装材料运输储藏时体积庞大，占用大量空间，成本高的难 题。使客户可随时用随时生产自行制备发泡材料。
[0006] 本发明的目的之二在于提供上述淀粉基发泡包装材料前驱体的制备方法。
[0007] 本发明的目的之三在于提供采用上述淀粉基发泡包装材料前驱体制备淀粉基发 泡包装材料的方法。
[0008] 本发明的目的之四在于提供上述制备淀粉基发泡包装材料的方法得到的淀粉基 发泡包装材料。
[0009] 本发明的目的通过以下技术方案实现：
[0010] -种淀粉基发泡包装材料前驱体的制备方法，包括以下步骤：
[0011] ⑴称量物料：
[0012]
[0014] (2)将步骤（1)称量得到的羟丙基淀粉、聚乙烯醇、成核剂放入高速混合机内，在 常温下以速率70-200r/min先预混5-8min ;
[0015] (3)在步骤（2)得到的物料中加入步骤（1)称量得到的增塑剂和水，在55-65°C下 以速率70-200r/min共混20-25min，得到预处理料；
[0016] (4)对步骤⑶得到的预处理料，进行挤出造粒；
[0017] (5)步骤（4)得到的粒料干燥至水分含量为13-15%范围，得到淀粉基发泡包装材 料前驱体。
[0018] 步骤（1)所述增塑剂为甘油、山梨醇、聚乙二醇、丙二醇、甘露醇或木糖醇中的一 种以上。
[0019] 所述成核剂为滑石粉、碳酸钙和碳酸氢钠中的一种以上。
[0020] 步骤⑷所述对步骤⑶得到的物料进行挤出造粒，具体为：
[0021] (41)开启双螺杆挤出机，设定挤出机不同区间的温度范围为60-120°C，等待温度 达到设定温度；
[0022] (42)设置双螺杆挤出机转速30-120r/min ;
[0023] (43)用蠕动栗将增塑剂加入挤出机，增塑剂的进样流量为20-80ml/min;
[0024] (44)将步骤（3)得到的物料用双螺杆体积式喂料机加入双螺杆挤出机，喂料机流 量5-50L/h，制备出线性材料；
[0025] (45)收集挤出的线性材料冷却后用造粒机进行造粒。
[0026] 步骤（5)所述干燥，具体为：
[0027]在温度为 110°C _140°C下干燥 l_3h。
[0028] 所述的淀粉基发泡包装材料前驱体的制备方法制备得到的淀粉基发泡包装材料 前驱体。
[0029] 将所述的淀粉基发泡包装材料前驱体采用微波炉加热方式发泡成型，得到淀粉基 发泡包装材料。
[0030] 所述微波炉加热，具体为：
[0031] 微波功率l_3kw，微波时间30-120S。
[0032] 所述的淀粉基发泡包装材料的制备方法制备得到的淀粉基发泡包装材料。
[0033] 本发明的原理为：在微波环境下，淀粉基发泡包装材料前驱体内水分首先快速升 温，当达到水分子汽化温度时，内部水分发生相变急速汽化，产生强大蒸汽压强，并使颗粒 内外形成短时间的压强差，使淀粉基发泡包装材料前驱体颗粒发泡并急剧膨胀，得到本发 明的粉基发泡包装材料。
[0034] 与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：
[0035] (1)本发明通过二步法加工的方式，分别生产出淀粉基发泡粒料（初成品）和发泡 产品来解决此项难题。其中，对初成品再加工可在简易的微波加热的环境中进行，此法方便 快捷而且效率高。客户可根据自身的需求和用量，利用微波炉加热粒料现场制备淀粉基发 泡包装材料，大大减少储存和运输空间，节约了成本。
[0036] (2)本发明使用双螺杆挤出机造粒生产初成品，充分利用了挤出机连续、高效的特 点。使用微波炉发泡成型，充分利用了微波高效、便捷以及微波炉使用简易方便的特点。
【附图说明】
[0037] 图1为本发明的实施例1用的双螺杆挤出机的示意图。
[0038] 图2为本发明的实施例1的淀粉基发泡包装材料前驱体的电子显微结构图。
【具体实施方式】
[0039] 下面结合实施例，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0040] 实施例1
[0041 ] 本实施例的淀粉基发泡包装材料包括以下步骤：
[0042] (1)称量物料：轻丙基淀粉83wt%、聚乙稀醇7wt%、甘油5wt%、滑石粉2wt%、水 3wt%；
[0043] (2)将羟丙基淀粉83wt%、聚乙烯醇7wt%和滑石粉2wt%放入高速混合机，在常 温下以速率70r/min先预混5min;
[0044] (3)加入甘油5wt %和水3wt %在60°C下以速率120r/min共混25min，确保混合均 匀；
[0045] (4)开启双螺杆挤出机，在步骤⑶得到的预处理料中加入增塑剂，进行挤出造 粒：
[0046] (41)本实施采用的双螺杆挤出机如图1所示，螺杆设有捏合段3、捏合段4、压缩段 5和加料段6。开启双螺杆挤出机，设定双螺杆挤出机的七段温度：螺杆第一段7的温度为 60°C、螺杆第二段8的温度为80°C、螺杆第三段9的温度为KKTC、螺杆第四段10的温度为 IKTC、螺杆第五段11的温度为100°C、螺杆第六段12的温度为90°C、螺杆第七段的温度13 为80°C，机头14的温度为70°C ;等待温度达到设定温度；
[0047] (42)设置双螺杆挤出机转速60r/min;
[0048] (43)用BT100-2J精密蠕动栗将增塑剂通过塑化剂加料口 2加入挤