[00695476]绿色环保挤出成型发泡纸板关键技术

随着“全球经济”的发展，包装物流越来越成为人们生活和工作当中不可或缺的一个环节。在缓冲包装领域，塑料发泡材料EPS和EPE因其优良的成型能力，发泡倍数和缓冲性能占据了缓冲包装材料的大部分份额。但随着人们环保意识的增强，由塑料的非降解性所带来的“白色污染”已经成为日益严峻的问题，因发泡塑料如聚苯/乙烯不易腐烂分解，燃烧时会散发有害气体、造成环境污染且用于聚苯乙烯发泡剂的氟氯碳化物(CFC8)会破坏大气臭氧层，危害生物，在欧洲及美国部分地区，已明令禁止使用。据统计，2011年中国包装经济总量接近1万亿元，其中瓦楞纸板和蜂窝纸板超过千亿。而瓦楞纸板和蜂窝纸板具有生产设备庞大、设备价格昂贵、加工能耗高、纸板力学强度低、耐水性差、保温和缓冲性能差等缺点。因此，该项目综合上述两个问题，研发出一种制备工艺简单，性能优良，环境友好，价格低廉的发泡纸板，其既可以代替EPS、EPE等发泡塑料，也可以代替瓦楞纸板和蜂窝纸板等纸浆材料。该研究以天然淀粉与植物纤维为原材料，以水蒸气为主发泡剂，辅以自行合成的具有特殊结构的相容剂、助剂及其他添加剂，通过特殊的配方设计、材制预处理工艺、利用自行研发的三螺杆动态挤出发泡成型设备，并将振动场引入成型过程中，生产出一种绿色环保可全降解淀粉/植物纤维复合发泡纸板。该发泡纸板具有20倍以上发泡倍率，泡孔直径可达40um以上，成型稳定性优良，压缩强度高，24小时压缩永久变形仅为0.3％，拉伸强度可达7MPa，氧指数达35以上，热稳定性及耐潮性均非常突出，在长时间热潮环境下不会发生明显变形与性能降低，其余各指标也均不低于EPE和EPS，且在一定条件下可实现快速全降解。是一种适合的EPE，EPS塑料及纸浆缓冲材料的替代物。同时，该项目生产设备自动化程度高，所需操作人员少，能耗与碳排放低，符合国家产业化发展和升级的重要支持方向。该项目创新之处涉及多学科与研究领域，包括高分子降解材料的改性与配方设计，高分子材料发泡技术，高分子成型设备机械设计及高分子成型工艺。在每个领域中均有独创之处，具有国内领先水平。通过该项目共申请包括国家自科基金在内的10余项基金支持，申请专利已授权达19项，发表论文50余篇。为该领域的学科发展起到了重要的推动。同时，该产品已成功产业化，三年来，为企业创造了经济效益超亿元，并产生了良好的社会效益。