新型包装缓冲材料的制备方法 本发明涉及一种新型包装缓冲材料的制备方法。更具体地说，本发明涉及以食物豆饼、麦(稻)壳、茎、杆的淀粉类添加剂、植物性发泡剂、聚丙烯树脂等为原料，通过适量的配合加工而成为新型的，生产过程中无有害气、液体排出，使用后回收及垃圾处理过程中无有害物质遗留及有害气、液体排出的新型包装缓冲填充材料。
目前正在大量使用的硬泡沫塑料包装填充材料，主要以聚苯乙烯为原料，通过加热及充添发泡剂-气体而发泡成型的包装填充材料。这类材料存在如下的严重问题。第一，此类产品在生产过程中会产生大量对人类和环境有害的气体；第二，在使用后的回收处理过程中，更会排出大量有害气体；另外，现阶段尚没有有效办法彻底回收销毁，从而导致严重的环境污染，大量有害气体的排放也是使地球气温变暖的一大原因。目前已有许多国家和地区已禁止或正在计划禁止使用此类包装缓冲填充材料的生产和使用。
因此，人们急需一种替代现有包装填充材料的新型包装填充材料，此类新型材料在生产和回收处理过程中不会造成对人类和环境的危害，而又较为简单地归还于自然。
本发明人经过多年的研究和试验，成功地解决了主要原材料的更新、新型材料的成型性及操作性，并达到了实际应用阶段，特别是为人类对自然环境的保护提供了一个切实可行的有效措施，从而对工业地发展、人类的进步产生一个历史性的新突破。
本发明人通过使用淀粉类产品，如豆腐制备厂的剩余料豆渣、豆饼及脱脂大豆，含高短纤维的小麦和/或水稻的壳及茎、杆为原材料，同时加入一定比例的链状聚丙烯树脂及水，经混合和加温加压得到新型包装填充材料。
本发明提供了一种制备新型包装填充材料的方法，其包括如下步骤：(a)将豆饼、脱脂大豆、小麦和/或水稻壳、茎、杆进行适度地粉碎；(b)将聚丙烯树脂及上述步骤(a)的粉碎后的原材料按比例加入混合器内进行混合；(c)将混合器内得到的混合料与水混合，在加温加压后，得到泡沫状的产品。
更具体地说，本发明提供了一种制备新型包装填充材料的方法，其包括如下步骤：(1)将小麦和/或水稻的壳、茎、杆进行适度地粉碎，随后在混合器Ⅰ内与聚丙烯树脂按比例混合；(2)将豆饼和/或脱脂大豆粉碎至适当的粒度，与上述步骤(1)的混合料Ⅰ按比例加入混合器Ⅱ内进行混合；(3)将步骤(2)得到的混合料Ⅱ与水混合，在加温加压后，得到泡沫状的产品。
作为本发明制备包装填充材料的原材料的豆饼，水分含量为8-10％，经粉碎机粉碎，粉粒直径为20-30微米；脱脂大豆的水分含量为8-10％，经粉碎机粉碎后粉粒直径为20-30微米；小麦和/或水稻壳、杆、茎的水分含量为8-10％，经粉碎后，粉粒直径为20-30微米。所使用的聚丙烯树脂为德山化工所制备的PN-260。
在步骤(1)中小麦和/或水稻的壳、茎、杆与聚丙烯树脂的混合重量比为6-8∶4-2，优选为7∶3。
在步骤(2)中豆饼和/或脱脂大豆与混合物Ⅰ的混合重量比为2-4∶6-8，优选为3∶7。
在步骤(3)中，水与混合器Ⅱ内的混合料Ⅱ总量比为20-30％，优选为23-27％。
步骤(3)在分缸增压温机内进行。分缸增压温机有4-8个缸，优选6个缸。分缸增压温机内，从进口至出口温度和压力逐惭增加。分缸增压温机的温度约为120-280℃，优选约180-200℃。压力约为20-100kg/cm2，优选约为50-80kg/cm2。在步骤(3)中，水与混合器Ⅱ内的混合料Ⅱ总量比为20-30％，优选为23-27％。与混合料Ⅱ混合的水可以在第2-3个分缸内加入，优选在第2个分缸内加入。
在本发明的优选实施方案中，本发明提供了一种制备新型包装填充材料的方法，其包括如下步骤：(1)将小麦和/或水稻的壳、茎、杆进行适度地粉碎，随后在混合器Ⅰ内与聚丙烯树脂按7∶3的重量比例混合；(2)将豆饼和/或脱脂大豆粉碎至适当的粒度，与上述步骤(1)的混合料Ⅰ按3∶7的重量比例加入混合器Ⅱ内进行混合；(3)在分缸增压温机中，将步骤(2)得到的混合料Ⅱ与按重量计23-27％的水混合，分缸增压温机有6个分缸，水在第2个分缸内加入，分缸增压温机的温度控制在约180-200℃，压力控制在约为50-80kg/cm2，得到泡沫状的产品。
分缸增压温机的结构及操作方式是现有技术中已知的，该设备可由日本制钢所获得(食品两轴式压缩机HG-126)。
在本发明的方法中添加的化学原料聚丙烯为链状化合物，在整个生产过程中不破坏分子结构，从而对自然环境的破坏几乎为零。特别是当产品在使用后进行回收、处理这一重要环节时，现在正被人类大量使用的硬泡沫塑料包装填充料，由于使用了大量的聚苯乙烯，不但在生产过程中会产生大量有害气体及残留物，而且在产品使用后的回收，处理时，对人类生存环境的破坏尤为严重，其原因主要在于聚苯乙烯的苯环存在，如将废弃物埋入土中，不能自然分解而回归大自然。而现有处理方式为送入焚烧炉中焚烧，焚烧时会产生大量有害气体进入大气层，造成空气污染，是地球变暖的一大原因。而本发明则由于使用的原料主要为植物性原料，所用的聚丙烯树脂是不含苯环的化学物质，所以在使用后的回收，处理上将大大区别于现有产品，特别是在焚烧过程中主要产生二氧化碳、水蒸汽及炭化物。另外，如将回收的产品埋入土中，则因为原材料主要为植物类，故能在土中自然分解，在无任何公害的情况下，顺利地回归大自然。
以下参照附图进一步说明本发明的方法。小麦和/或水稻的壳、茎、杆(1)经适度地粉碎后，在混合器Ⅰ(3)内与聚丙烯树脂(2)按比例混合；豆饼和/或脱脂大豆(5)在粉碎至适当的粒度后，在混合器Ⅱ(6)内与由混合器Ⅰ(3)得到的混合料Ⅰ(4)按比例进行混合；将混合器Ⅱ(6)得到的混合料Ⅱ(7)送入分缸增压温机(9)内，加入水(8)，以增压增温后得到包装填充材料产品(10)。分缸增压温机的温度控制在120-280℃，压力控制在20-100kg/cm2。水(8)以从第2个分缸中加入为宜。从分缸增压温机出口喷出得到的产品。本领域的技术人员已知，通过控制分缸增压温机出口处喷嘴的喷射速度，可控制产品的软，硬度，伸张力，抗压力和抗潮湿力，以生产出成品品种和使用范围不同的产品。可在尚具有一定高温的情况下裁切成品，或进入其它模具制成所需各种不同形状的产品。
以下实施例进一步说明本发明，而不是对本发明的限制。
实施例
将78kg水分含量为8-10％的小麦和/或水稻的壳、茎、杆用粉碎机粉碎成粒径20-30微米后，与42kg聚丙烯树脂在混合器Ⅰ中混合。将由此得到的混合料Ⅰ输送至混合器Ⅱ，在其中与60kg粉碎至20-30微米的豆饼和/或脱脂大豆混合，豆饼和/或脱脂大豆的水分含量为8-10％。将提到的混合料Ⅱ送入分缸增压温机，分缸增压温机共有6个分缸，在第2个缸中按混合料Ⅱ重量20-30％的比例加入水。分缸增压温机的温度和压力从分缸增压温机的进口至出口控制在约180-200℃，压力控制在约为50-80kg/cm2。得到的产品从分缸增压温机喷嘴处喷出。根据所生产的产品的种类及使用范围，控制产品的喷出速度，可控制产品的软、硬度，伸张力，抗压力和抗潮湿能力等等。