CN114957944A - 一种环保型epe珍珠棉材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保型EPE珍珠棉材料的制备方法，属于珍珠棉生产技术领域，所述EPE珍珠棉由于以下组分按重量份计组成：改性低密度聚乳酸100‑150份、抗缩剂12‑18份、发泡剂10‑15份、改性淀粉30‑50份、涂覆剂20‑30份、增溶剂10‑15份。本发明中，通过将低密度聚乳酸与改性淀粉相结合，聚醚酯改性的酯化玉米淀粉能够提高吸水分解速度，从而实现低密度聚乳酸密孔结构在自然环境下的吸水降解速度，从而能够有效提高珍珠棉使用后的自降解能力，提高耐用处理效果，同时能够通过增溶剂提高共混材料的机械性能，提高珍珠棉材料的抗冲击性能和耐折弯效果，并且同时通过抗缩剂降低发泡挤出后的收缩，满足规模化加工处理效果。
Description
技术领域
本发明属于珍珠棉生产技术领域，尤其涉及一种环保型EPE珍珠棉材料的制备方法。
背景技术
聚乙烯发泡棉是非交联闭孔结构，又称EPE珍珠棉，是一种新型环保的包装材料。它由低密度聚乙烯脂经物理发泡产生无数的独立气泡构成。克服了普通发泡胶易碎、变形、恢复性差的缺点。具有隔水防潮、防震、隔音、保温、可塑性能佳、韧性强、循环再造、环保、抗撞力强等诸多优点，亦具有很好的抗化学性能。是传统包装材料的理想代替品。
中国专利文献公开号CN109485977B的发明公开了一种EPE珍珠棉材料及其制备方法。以重量份计，其原料包括以下组分：LDPE树脂粒料90-100份，成核剂0.5-3份，单甘酯1-3份，稳定性母料0.1-5份和混合发泡剂10-20份；混合发泡剂包括CO2和丁烷的混合物，CO2的重量占混合发泡剂总重量的百分比≤75％，CO2的用量不为零。该方案通过选择适当的混合发泡剂种类及配比、以及各组分，可在保障EPE珍珠棉材料泡孔不塌陷，产品不收缩的前提下，泡孔中的发泡剂尽快地与空气交换，缩短EPE珍珠棉材料储存熟化过程；EPE珍珠棉材料具有致密均一的泡孔，产品性能较好，如缓冲防震性好；该珍珠棉材料由于使用过程CO2容易在压力作用下转化为气态，导致其无法与原料混合影响到发泡效果，不能很好的满足使用需要。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决珍珠棉材料由于使用过程CO2容易在压力作用下转化为气态，导致其无法与原料混合影响到发泡效果的问题，而提出的一种环保型EPE珍珠棉材料的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种环保型EPE珍珠棉材料，所述EPE珍珠棉由于以下组分按重量份计组成：改性低密度聚乳酸100-150份、抗缩剂12-18份、发泡剂10-15份、改性淀粉30-50份、涂覆剂20-30份、增溶剂10-15份。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述抗缩剂为二氧化硅、纳米碳管和碳酸钙中的组合或一种。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述发泡剂为二氧化碳和偶氮二甲酰胺的混合物。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述增溶剂为聚乙烯聚丙烯乙二醇和马来酸二辛脂的共混物，且聚乙烯聚丙烯乙二醇和马来酸二辛脂质量比为2:1。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述改性淀粉为聚醚酯改性碱处理玉米淀粉。
作为上述技术方案的进一步描述：
一种环保型EPE珍珠棉材料的制备方法，具体包括以下步骤；
S1、按重量配比称取原料后，对原料进行充分干燥去除原料的水分，将助剂充分粉碎后筛选出合适粒径的原料；
S2、将部分原料充分加入混料机中进行充分搅拌，将保护惰性气体冲入混料机内进行充分加压，并且依次加入处理助剂，将原料以及助剂进行充分混料后，留置备用；
S3、将混合后的原料加入发泡机中进行加热处理，加热温度为245-255℃，加热35min，等待原料进行充分融化后，留置备用；
S4、将原料送入挤出机内，加入发泡剂等待生成气孔后，原料内形成孔状结构，随后进行挤出，挤出温度为115℃，通过冷却机构对吹出的原料进行充分冷却，等待冷却至35℃，拉动延展后最后收卷，得到EPE珍珠棉。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述改性淀粉的改性方法包括：将淀粉原料称取后重逢粉碎成粉并过筛，将过筛后的淀粉配置成淀粉乳，充分加热搅拌后，加入聚醚酯溶液后进行酯化改性，并通过加入少量催化剂存在下，加入次氯酸钠进行氧化，再加入氢氧化钠糊化，最后加碳酸钠及硼砂进行还原和络合得到改性淀粉溶剂。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述催化剂为NiSO4。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述S2中保护惰性气体的氮气，所述冲压保护压力为1.5mpa。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述S4中冷却机构包括非接触式风冷环和循环风道。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过将低密度聚乳酸与改性淀粉相结合，聚醚酯改性的酯化玉米淀粉能够提高吸水分解速度，从而实现低密度聚乳酸密孔结构在自然环境下的吸水降解速度，从而能够有效提高珍珠棉使用后的自降解能力，提高耐用处理效果，同时能够通过增溶剂提高共混材料的机械性能，提高珍珠棉材料的抗冲击性能和耐折弯效果，并且同时通过抗缩剂降低发泡挤出后的收缩，满足规模化加工处理效果。
2、本发明中，通过偶氮二甲酰胺与丁烷剂的复位起泡，具有更高的材料耐受性，能够有效适应双螺杆挤出机的挤出压缩，避免影响到原料的发泡膨胀，提高生产效果以及珍珠棉的微孔数量以及孔径的保持。
3、本发明中，通过在挤出机出料阶段设置非接触式风冷环能够快速降低出料材料表面的温度，避免出料口冷却强度不足导致原料出料后发生胶化，同时能够通过对挤出物料表面的非接触式冷却减少因直接接触给材料表面带来的影响，提高出料接触效果。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明提供一种技术方案：一种环保型EPE珍珠棉材料，所述EPE珍珠棉由于以下组分按重量份计组成：改性低密度聚乳酸100份、抗缩剂12份、发泡剂10份、改性淀粉30份、涂覆剂20份、增溶剂10份，所述抗缩剂为二氧化硅、纳米碳管和碳酸钙中的组合或一种，所述发泡剂为二氧化碳和偶氮二甲酰胺的混合物，所述增溶剂为聚乙烯聚丙烯乙二醇和马来酸二辛脂的共混物，且聚乙烯聚丙烯乙二醇和马来酸二辛脂质量比为2:1，所述改性淀粉为聚醚酯改性碱处理玉米淀粉；
一种环保型EPE珍珠棉材料的制备方法，具体包括以下步骤；
S1、按重量配比称取原料后，对原料进行充分干燥去除原料的水分，将助剂充分粉碎后筛选出合适粒径的原料；
S2、将部分原料充分加入混料机中进行充分搅拌，将保护惰性气体冲入混料机内进行充分加压，并且依次加入处理助剂，将原料以及助剂进行充分混料后，留置备用；
S3、将混合后的原料加入发泡机中进行加热处理，加热温度为245℃，加热35min，等待原料进行充分融化后，留置备用；
S4、将原料送入挤出机内，加入发泡剂等待生成气孔后，原料内形成孔状结构，随后进行挤出，挤出温度为115℃，通过冷却机构对吹出的原料进行充分冷却，等待冷却至35℃，拉动延展后最后收卷，得到EPE珍珠棉；
所述改性淀粉的改性方法包括：将淀粉原料称取后重逢粉碎成粉并过筛，将过筛后的淀粉配置成淀粉乳，充分加热搅拌后，加入聚醚酯溶液后进行酯化改性，并通过加入少量催化剂存在下，加入次氯酸钠进行氧化，再加入氢氧化钠糊化，最后加碳酸钠及硼砂进行还原和络合得到改性淀粉溶剂，所述催化剂为NiSO4，所述S2中保护惰性气体的氮气，所述冲压保护压力为1.5mpa，所述S4中冷却机构包括非接触式风冷环和循环风道。
实施例2
本发明提供一种技术方案：一种环保型EPE珍珠棉材料，所述EPE珍珠棉由于以下组分按重量份计组成：改性低密度聚乳酸120份、抗缩剂15份、发泡剂12份、改性淀粉40份、涂覆剂25份、增溶剂12份，所述抗缩剂为二氧化硅、纳米碳管和碳酸钙中的组合或一种，所述发泡剂为二氧化碳和偶氮二甲酰胺的混合物，所述增溶剂为聚乙烯聚丙烯乙二醇和马来酸二辛脂的共混物，且聚乙烯聚丙烯乙二醇和马来酸二辛脂质量比为2:1，所述改性淀粉为聚醚酯改性碱处理玉米淀粉；
一种环保型EPE珍珠棉材料的制备方法，具体包括以下步骤；
S1、按重量配比称取原料后，对原料进行充分干燥去除原料的水分，将助剂充分粉碎后筛选出合适粒径的原料；
S2、将部分原料充分加入混料机中进行充分搅拌，将保护惰性气体冲入混料机内进行充分加压，并且依次加入处理助剂，将原料以及助剂进行充分混料后，留置备用；
S3、将混合后的原料加入发泡机中进行加热处理，加热温度为245-255℃，加热35min，等待原料进行充分融化后，留置备用；
S4、将原料送入挤出机内，加入发泡剂等待生成气孔后，原料内形成孔状结构，随后进行挤出，挤出温度为115℃，通过冷却机构对吹出的原料进行充分冷却，等待冷却至35℃，拉动延展后最后收卷，得到EPE珍珠棉；
所述改性淀粉的改性方法包括：将淀粉原料称取后重逢粉碎成粉并过筛，将过筛后的淀粉配置成淀粉乳，充分加热搅拌后，加入聚醚酯溶液后进行酯化改性，并通过加入少量催化剂存在下，加入次氯酸钠进行氧化，再加入氢氧化钠糊化，最后加碳酸钠及硼砂进行还原和络合得到改性淀粉溶剂，所述催化剂为NiSO4，所述S2中保护惰性气体的氮气，所述冲压保护压力为1.5mpa，所述S4中冷却机构包括非接触式风冷环和循环风道。
实施例3
本发明提供一种技术方案：一种环保型EPE珍珠棉材料，所述EPE珍珠棉由于以下组分按重量份计组成：改性低密度聚乳酸150份、抗缩剂18份、发泡15份、改性淀粉50份、涂覆剂30份、增溶剂15份，所述抗缩剂为二氧化硅、纳米碳管和碳酸钙中的组合或一种，所述发泡剂为二氧化碳和偶氮二甲酰胺的混合物，所述增溶剂为聚乙烯聚丙烯乙二醇和马来酸二辛脂的共混物，且聚乙烯聚丙烯乙二醇和马来酸二辛脂质量比为2:1，所述改性淀粉为聚醚酯改性碱处理玉米淀粉；
一种环保型EPE珍珠棉材料的制备方法，具体包括以下步骤；
S1、按重量配比称取原料后，对原料进行充分干燥去除原料的水分，将助剂充分粉碎后筛选出合适粒径的原料；
S2、将部分原料充分加入混料机中进行充分搅拌，将保护惰性气体冲入混料机内进行充分加压，并且依次加入处理助剂，将原料以及助剂进行充分混料后，留置备用；
S3、将混合后的原料加入发泡机中进行加热处理，加热温度为245-255℃，加热35min，等待原料进行充分融化后，留置备用；
S4、将原料送入挤出机内，加入发泡剂等待生成气孔后，原料内形成孔状结构，随后进行挤出，挤出温度为115℃，通过冷却机构对吹出的原料进行充分冷却，等待冷却至35℃，拉动延展后最后收卷，得到EPE珍珠棉；
所述改性淀粉的改性方法包括：将淀粉原料称取后重逢粉碎成粉并过筛，将过筛后的淀粉配置成淀粉乳，充分加热搅拌后，加入聚醚酯溶液后进行酯化改性，并通过加入少量催化剂存在下，加入次氯酸钠进行氧化，再加入氢氧化钠糊化，最后加碳酸钠及硼砂进行还原和络合得到改性淀粉溶剂，所述催化剂为NiSO4，所述S2中保护惰性气体的氮气，所述冲压保护压力为1.5mpa，所述S4中冷却机构包括非接触式风冷环和循环风道。
将实施例1-3制备的珍珠棉材料进行性能测试，得到情况如下表；
由表1可知，实施例2制备的样品具有较好的抗拉强度和压缩强度，为本发明的优选实施例。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种环保型EPE珍珠棉材料，其特征在于，所述EPE珍珠棉由于以下组分按重量份计组成：改性低密度聚乳酸100-150份、抗缩剂12-18份、发泡剂10-15份、改性淀粉30-50份、涂覆剂20-30份、增溶剂10-15份。
2.根据权利要求1所述的一种环保型EPE珍珠棉材料，其特征在于，所述抗缩剂为二氧化硅、纳米碳管和碳酸钙中的组合或一种。
3.根据权利要求1所述的一种环保型EPE珍珠棉材料，其特征在于，所述发泡剂为二氧化碳和偶氮二甲酰胺的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种环保型EPE珍珠棉材料，其特征在于，所述增溶剂为聚乙烯聚丙烯乙二醇和马来酸二辛脂的共混物，且聚乙烯聚丙烯乙二醇和马来酸二辛脂质量比为2:1。
5.根据权利要求1所述的一种环保型EPE珍珠棉材料，其特征在于，所述改性淀粉为聚醚酯改性碱处理玉米淀粉。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种环保型EPE珍珠棉材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤；
S1、按重量配比称取原料后，对原料进行充分干燥去除原料的水分，将助剂充分粉碎后筛选出合适粒径的原料；
S2、将部分原料充分加入混料机中进行充分搅拌，将保护惰性气体冲入混料机内进行充分加压，并且依次加入处理助剂，将原料以及助剂进行充分混料后，留置备用；
S3、将混合后的原料加入发泡机中进行加热处理，加热温度为245-255℃，加热35min，等待原料进行充分融化后，留置备用；
S4、将原料送入挤出机内，加入发泡剂等待生成气孔后，原料内形成孔状结构，随后进行挤出，挤出温度为115℃，通过冷却机构对吹出的原料进行充分冷却，等待冷却至35℃，拉动延展后最后收卷，得到EPE珍珠棉。
7.根据权利要求1所述的一种环保型EPE珍珠棉材料的制备方法，其特征在于，所述改性淀粉的改性方法包括：将淀粉原料称取后重逢粉碎成粉并过筛，将过筛后的淀粉配置成淀粉乳，充分加热搅拌后，加入聚醚酯溶液后进行酯化改性，并通过加入少量催化剂存在下，加入次氯酸钠进行氧化，再加入氢氧化钠糊化，最后加碳酸钠及硼砂进行还原和络合得到改性淀粉溶剂。
8.根据权利要求7所述的一种环保型EPE珍珠棉材料的制备方法，其特征在于，所述催化剂为NiSO4。
9.根据权利要求6所述的一种环保型EPE珍珠棉材料的制备方法，其特征在于，所述S2中保护惰性气体的氮气，所述冲压保护压力为1.5mpa。
10.根据权利要求1所述的一种环保型EPE珍珠棉材料的制备方法，其特征在于，所述S4中冷却机构包括非接触式风冷环和循环风道。
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