一種環保可回收可降解紙制材料及其制備方法
【專利摘要】本發明屬于紙質材料技術領域，尤其是涉及一種環保可回收可降解紙制材料及其制備方法，所述的環保可回收可降解紙制材料由質量分數為20％?40％的糊化淀粉膠和60％?80％的紙粉混合制成，糊化淀粉膠包括木薯淀粉、淀粉修飾劑、增潤劑、增強劑、聚乙烯醇，其中，各組分的質量分數為木薯淀粉30％?60％，淀粉修飾劑1％?2％，增潤劑2％?5％，增強劑3％?15％，聚乙烯醇30％?60％；本發明通過對紙制材料的原料組合配比和對生產工藝的改進，生產出一種能夠回收循環使用，可降解的高強度紙質材料，回收和強度性能需求。
【專利說明】
一種環保可回收可降解紙制材料及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明屬于紙質材料技術領域，尤其是涉及一種環保可回收可降解紙制材料及其 制備方法。
【背景技術】
[0002] 當今，生態環境和環境污染問題已經引起世界各國的高度重視，綠色環保、綠色設 計觀念應運而生，對環保的理念和可持續發展材料的探索也提出了新的要求，據此，一個新 的觀念一一"紙質材料"也由此產生，并成為當前材料行業研究的熱點之一。目前，紙質材料 由于其具有"可回收、減少浪費、重新使用、再循環利用"（Recovery ,Reduce ,Reuse， Recycle)的特點，已成為紙質家具、紙質包裝等行業應用的主體之一，紙質材料的產生與發 展正響應了這一主題的發展需要。紙質材料可以用廢棄的材料來進行加工，符合綠色環保 的發展理念。
[0003] 同時，紙質材料既節約了生產成本，還能方便拆裝，其經濟性不言而喻。在另一方 面也體現出生態效能與節約能源深層次上的意義，減少了污染、提高了資源的利用率，能夠 真正滿足人們的生活需求，從而提高人們的生活質量。良好的紙質材料能替代和補救自然 的質感，可以節約大量珍貴的自然材料，達到紙質材料制品整體設計的多樣性和經濟性。現 如今，國內外許多國家和組織對紙制材料有了一些相關研究，但是，對紙制材料的設計理論 還沒有形成系統的理論體系，有些生產工藝正在逐步的探索之中，導致目前的一些紙制材 料不能較好的滿足紙制材料的強度性能需求。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于突破現有的紙質材料的不足，提供了一種環保可回收可降解紙 制材料及其制備方法，通過對紙制材料的原料組合配比和對生產工藝的改進，生產出一種 能夠回收循環使用，可降解的高強度紙質材料，滿足現代紙質材料的強度性能需求。
[0005] 為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：
[0006] -種環保可回收可降解紙制材料，由質量分數為20 % -40 %的糊化淀粉膠和60 % -80%紙粉的混合制成。
[0007] 進一步，所述的糊化淀粉膠包括木薯淀粉、淀粉修飾劑、增潤劑、增強劑、聚乙烯 醇，其中，各組分的質量分數為木薯淀粉30 %-60%，淀粉修飾劑1 %-2%，增潤劑2%-5%， 增強劑3%_15%，聚乙烯醇30%-60%。
[0008] 進一步，作為優選，所述的淀粉修飾劑為可降解的聚己內酯大分子。
[0009] 進一步，作為優選，所述的增強劑為醛基纖維素、聚丙烯酰胺、天然樹膠、縮醛化聚 乙烯醇中的一種或幾種。
[0010] 上述環保可回收可降解紙制材料的制備方法，具體的制作步驟為：
[0011] 1).制備糊化淀粉膠
[0012] 將木薯淀粉、淀粉修飾劑、增潤劑、增強劑、聚乙烯醇按照質量分數：木薯淀粉 30 %-60 %，淀粉修飾劑I %-2 %，增潤劑2 %-5 %，增強劑3 % -15 %，聚乙烯醇30 % -60 %的 比例置入反應釜，添加水后進行攪拌，啟動反應釜攪拌至無顆粒狀物；
[0013] 2).混煉
[0014] 將步驟1)中制備的糊化淀粉膠和紙粉按照糊化淀粉膠：紙粉=(20 % -40 % ): (60 % -80 % )的比例置入捏合機攪拌2小時進行混煉；
[0015] 3).干燥造粒
[0016] 將步驟2)的完成混煉材料置入高速攪拌干燥機中進行低溫干燥后裝袋備用，得到 成品。
[0017] 作為優選，進一步，在步驟1)制備糊化淀粉膠過程中，反應釜攪拌的溫度為85°C。
[0018] 作為優選，進一步，在步驟1)制備糊化淀粉膠過程中，所添加的木薯淀粉為經過蟲丘 蚓纖溶酶進行化學修飾的木薯淀粉。
[0019] 作為優選，進一步，在步驟1)制備糊化淀粉膠過程中，在反應釜中加水配至濃度 10%-15%〇
[0020] 作為優選，進一步，在步驟2)混煉的過程中，進行混煉的溫度為75°C。
[0021] 作為優選，進一步，在步驟3)干燥造粒的過程中，低溫干燥溫度為80°C。
[0022] 本發明的有益效果：
[0023] 本發明提供了一種環保可回收可降解紙制材料及其制備方法，通過對紙制材料的 原料組合配比和對生產工藝的改進，生產出一種能夠回收循環使用，可降解的高強度紙質 材料，滿足現代紙質材料的強度性能需求，其具體表現為：
[0024] 1、本發明的材料采用可降解材料，符合"可回收、減少浪費、重新使用、再循環利 用"的特點，具有較高的生態價值和市場前景。
[0025] 2、本發明通過對紙制材料的原料的合理配比和工藝步驟的改進，使制得的紙質材 料強度高，有效滿足現代紙質材料可直接回收及和強度性能需求。 具體實施例
[0026]下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述， 顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的 實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都 屬于本發明保護的范圍。
[0027] 實施例1
[0028] -種環保可回收可降解紙制材料，所述的環保可回收可降解紙制材料由質量分數 為20 %的糊化淀粉膠和80 %的紙粉混合制成，其中，糊化淀粉膠包括木薯淀粉、淀粉修飾 劑、增潤劑、增強劑、聚乙烯醇，其中，各組分的質量分數為木薯淀粉30%，淀粉修飾劑1%， 增潤劑2%，增強劑30%，聚乙烯醇37%。
[0029] 上述環保可回收可降解紙制材料的制備方法，具體的制作步驟為：
[0030] 1).制備糊化淀粉膠
[0031] 將木薯淀粉、淀粉修飾劑、增潤劑、增強劑、聚乙烯醇按照質量分數：木薯淀粉 30%，淀粉修飾劑1 %，增潤劑2%，增強劑7%，聚乙烯醇60%的比例置入反應釜，添加水后 進行攪拌，啟動反應釜攪拌至無顆粒狀物；
[0032] 2).混煉
[0033] 將步驟I)中制備的糊化淀粉膠和紙粉按照糊化淀粉膠：紙粉=20 % : 80 %的比例 置入捏合機攪拌2小時進行混煉；
[0034] 3).干燥造粒
[0035] 將步驟2)的完成混煉材料置入高速攪拌干燥機中進行低溫干燥后裝袋備用，得到 成品。
[0036] 實施例2
[0037] 一種環保可回收可降解紙制材料，由質量分數為40%的糊化淀粉膠和60%紙粉的 混合制成;所述的糊化淀粉膠包括木薯淀粉、淀粉修飾劑、增潤劑、增強劑、聚乙烯醇，其中， 各組分的質量分數為木薯淀粉60 %，淀粉修飾劑2 %，增潤劑5 %，增強劑3 %，聚乙烯醇 30% 〇
[0038]上述環保可回收可降解紙制材料的制備方法，具體的制作步驟為：
[0039] 1).制備糊化淀粉膠
[0040] 將木薯淀粉、淀粉修飾劑、增潤劑、增強劑、聚乙烯醇按照質量分數：木薯淀粉 48%，淀粉修飾劑2%，增潤劑5%，增強劑15%，聚乙烯醇30%的比例置入反應釜，添加水后 進行攪拌，啟動反應釜攪拌至無顆粒狀物；
[0041] 2).混煉
[0042]將步驟1)中制備的糊化淀粉膠和紙粉按照糊化淀粉膠：紙粉=40% :60%的比例 置入捏合機攪拌2小時進行混煉，進行混煉的溫度為75°C ;
[0043] 3).干燥造粒
[0044] 將步驟2)的完成混煉材料置入高速攪拌干燥機中進行低溫干燥后裝袋備用，得到 成品。
[0045] 實施例3
[0046] 一種環保可回收可降解紙制材料，由質量分數為50%的糊化淀粉膠和50%紙粉的 混合制成;所述的糊化淀粉膠包括木薯淀粉、淀粉修飾劑、增潤劑、增強劑、聚乙烯醇，其中， 各組分的質量分數為木薯淀粉48%，淀粉修飾劑2%，增潤劑5%，增強劑15%，聚乙烯醇 30% 〇
[0047]淀粉修飾劑為可降解的聚己內酯大分子，通過將可降解的聚己內酯(PCL)大分子 引入淀粉分子的骨架，通過HDI封端制備了淀粉基聚氨酯(St-PCL)。在一定程度上提高了淀 粉基材料的疏水、耐水性能。同時，St-PCL，作為St/PCL共混體系的增容劑，能有效提高淀粉 相與PCL相相界面之間的粘附性與兩相的相容性，使共混物的力學及疏水性能得到改善;增 強劑為醛基纖維素、聚丙烯酰胺、天然樹膠、縮醛化聚乙烯醇中的一種或幾種，利用不同的 增強劑來提高淀粉基材料的強度，高強度紙質材料，滿足現代紙質材料強度性能需求;木薯 淀粉為經過蚯蚓纖溶酶進行化學修飾的木薯淀粉，能夠有效增強基材料的強度和可降解 度。
[0048] 上述環保可回收可降解紙制材料的制備方法，具體的制作步驟為：
[0049] 1).制備糊化淀粉膠
[0050] 將木薯淀粉、淀粉修飾劑、增潤劑、增強劑、聚乙烯醇按照質量分數：木薯淀粉 48%，淀粉修飾劑2%，增潤劑5%，增強劑15%，聚乙烯醇30%的比例置入反應釜，添加水后 進行攪拌，啟動反應釜攪拌至無顆粒狀物，反應釜攪拌的溫度為85°C;
[0051] 2).混煉
[0052]將步驟1)中制備的糊化淀粉膠和紙粉按照糊化淀粉膠：紙粉=40% :60%的比例 置入捏合機攪拌2小時進行混煉；
[0053] 3).干燥造粒
[0054] 將步驟2)的完成混煉材料置入高速攪拌干燥機中進行低溫干燥后裝袋備用，低溫 干燥溫度為80°C，得到成品。
[0055] 分析
[0056] 取將本發明的實施例和常規的紙粉添加相同量的水，攪拌均勻壓制成品壓制成 5mm直徑距離20mm的高爾夫球釘，對其最高折斷強度進行測試，結果如表1所示：
[0057] 表 1
[0059] 本發明提供了一種環保可回收可降解紙制材料及其制備方法，通過對紙制材料的 原料組合配比和對生產工藝的改進，生產出一種能夠回收循環使用，可降解的高強度紙質 材料，滿足現代紙質材料的強度性能需求，其具體表現為:本發明的材料采用可降解材料， 符合"可回收、減少浪費、重新使用、再循環利用"的特點，具有較高的生態價值和市場前景， 同時，本發明通過對紙制材料的原料的合理配比和工藝步驟的改進，使制得的紙質材料強 度高，有效滿足現代紙質材料的強度性能需求。
[0060] 最終，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管通過上述實施例 已經對本發明進行了詳細的描述，但本領域技術人員應當理解，可以在形式上和細節上對 其作出各種各樣的改變，而不偏離本發明權利要求書所限定的范圍。
【主權項】
1. 一種環保可回收可降解紙制材料，其特征在于:所述的環保可回收可降解紙制材料 由質量分數為20 % -40 %的糊化淀粉膠和60 % -80 %的紙粉混合制成。2. 根據權利要求1所述的一種環保可回收可降解紙制材料，其特征在于:所述的糊化淀 粉膠包括木薯淀粉、淀粉修飾劑、增潤劑、增強劑、聚乙烯醇，其中，各組分的質量分數為木 薯淀粉30 % -60 %，淀粉修飾劑1 % -2 %，增潤劑2 % -5 %，增強劑3 % -15 %，聚乙烯醇30 % -60% 〇3. 根據權利要求1所述的一種環保可回收可降解紙制材料，其特征在于:所述的淀粉修 飾劑為可降解的聚己內酯大分子。4. 根據權利要求1所述的一種環保可回收可降解紙制材料，其特征在于:所述的增強劑 為醛基纖維素、聚丙烯酰胺、天然樹膠、縮醛化聚乙烯醇中的一種或幾種。5. 根據權利要求1所述的一種環保可回收可降解紙制材料的制備方法，其特征在于，具 體的制作步驟為： 1) .制備糊化淀粉膠 將木薯淀粉、淀粉修飾劑、增潤劑、增強劑、聚乙烯醇按照質量分數：木薯淀粉30%-60%，淀粉修飾劑1%_2%，增潤劑2%-5%，增強劑3%-15%，聚乙烯醇30%-60%的比例置 入反應釜，添加水后進行攪拌，啟動反應釜攪拌至無顆粒狀物； 2) .混煉 將步驟1)中制備的糊化淀粉膠和紙粉按照糊化淀粉膠：紙粉=(20%-40%):(60%_ 80 % )的比例置入捏合機攪拌2小時進行混煉； 3) .干燥造粒 將步驟2)的完成混煉材料置入高速攪拌干燥機中進行低溫干燥后裝袋備用，得到成 品。6. 根據權利要求5所述的一種環保可回收可降解紙制材料的制備方法，其特征在于:在 步驟1)中，反應釜攪拌的溫度為85°C。7. 根據權利要求5所述的一種環保可回收可降解紙制材料的制備方法，其特征在于:在 步驟1)中，所添加的木薯淀粉為經過蚯蚓纖溶酶進行化學修飾的木薯淀粉。8. 根據權利要求5所述的一種環保可回收可降解紙制材料的制備方法，其特征在于:在 步驟1)中，在反應釜中加水配至濃度10 % -15 %。9. 根據權利要求5所述的一種環保可回收可降解紙制材料的制備方法，其特征在于:在 步驟2)中，進行混煉的溫度為75°C。10. 根據權利要求5所述的一種環保可回收可降解紙制材料的制備方法，其特征在于： 在步驟3)干燥造粒的過程中，低溫干燥溫度為80°C。
【文檔編號】C08L97/00GK105860142SQ201610190963
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月30日
【發明人】鄒瑞凡
【申請人】廣州市歐邁展覽服務有限公司