[发明专利]一种造纸黑液制备保温、可降解发泡包装材料的方法

说明书

本发明公开一种造纸黑液制备保温、可降解发泡包装材料的方法，将由制浆造纸工业制浆产生的造纸黑液经蒸发、浓缩后，使黑液固含量在40‑60%之间，pH值大于10；然后将造纸黑液与聚醚多元醇按照1：1~1：10比例混合，并添加催化剂、稳定剂、硅烷类偶联剂、发泡剂等，并加入异氰酸酯混合均匀，然后按照1‑15%的比例加入糊化淀粉，得到基底液；将基底液转移至纸质基材表面，对纸质基材进行加热使基底液完成发泡。本发明利用黑液中的全组分，将造纸黑液用于发泡包装材料，即解决了造纸黑液的处理难题为企业降低了运行成本，又制备了一种新型的具有缓冲隔热效果的绿色环保纸基包装材料，且本发明通过在纸质基材表面形成一层聚氨酯发泡材料，使制备得到的材料具有保温、缓冲等功能。

技术领域

本发明属于包装材料技术领域，具体涉及用造纸黑液制备保温、可降解的发泡包装材料的方法。

背景技术

制浆造纸工业中通过碱法蒸煮产生的造纸黑液是一种色度深、味臭、碱性大的制浆造纸废水，占工业总排行的10％左右。黑液中主要含有氢氧化钠和二氧化硅等无机物，木质素、半纤维素、有机酸、树脂等有机物，传统的回收方法有碱回收法、电渗析法、膜处理法、酸析木质素法等方法。造纸黑液的回收利用一直是实现清洁生产的关键，上述的方法存在处理程度低、回收难等问题，科研人员致力于通过化学改性，提纯分离各类物质，实现黑液组分分离。木质素用于减水剂、水处理剂等，白泥用于建筑材料，还可用于水煤炭添加剂。

随着社会经济水平的提高，网络经济和物流业快速发展，使得包装工业得到了蓬勃发展，同时环保意识日益加强，纸质包装材料因具有良好的可降解性，逐渐受到重视，但是现有的纸质包装材料功能单一，对其包装的产品通常不具有缓冲保护、隔热等作用，使其应用受限，开发一种能够降解且具有隔热、缓冲作用的包装材料成为亟待解决的技术难题。

黑液中存大量木质素、糖类物质，存在羧基、羟基等，同时具有胶体性、黏结性，可使其成为石油一样重要的化工原料。

发明内容

发明目的：针对现有技术对黑液处理利用能力的不足，结合生物质可降解包装材料的市场需求，本发明提供了一种保温、可降解的发泡包装材料及其制备方法，制得的材料不仅赋予原有纸质包装材料更好的缓冲保护、隔热效果，还具有绿色、环保、可循环利用的特性。

为实现上述目的，本发明提出了一种造纸黑液制备保温、可降解发泡包装材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将由制浆造纸工业制浆产生的造纸黑液经蒸发、浓缩后，使黑液固含量在40-60％之间，pH值大于10；

(2)将步骤(1)得到的造纸黑液与聚醚多元醇按照1：1～1：10比例混合，添加催化剂、稳定剂、硅烷类偶联剂、发泡剂、糊化淀粉，并加入异氰酸酯混合均匀，得到基底液；

(3)将步骤(2)得到的基底液转移至纸质基材表面，对纸质基材进行加热使基底液完成发泡，在一种实施方式中，可以采用在塑料袋中混合均匀基底液，未发泡时及时转移至纸质基材实现基底液的转移。

为了进一步优化条件，步骤(2)的造纸黑液在与聚醚多元醇混合前先进行氧化改性，氧化改性的步骤为：在40-100℃水浴加热下，将氧化剂滴加进造纸黑液中，保温，即得氧化改性造纸黑液。优选地，将氧化剂在10min内加入造纸黑液中，保温20-30min。

优选地，所述氧化剂为二氧化氯、过氧化氢、过氧乙酸中的任意一种或几种的组合，造纸黑液和氧化剂的摩尔比为1：1-10。

所述催化剂为胺类催化剂或锡类催化剂，其中，所述胺类催化剂为N-N二甲基环己胺或N,N-二甲基苄胺等胺类，所述锡类催化剂为辛酸亚锡或二丁基二月桂酸锡。

优选地，所述稳定剂为AK8860硬泡系列硅油。

所述硅烷类偶联剂为KH550、KH570、A-172等中的任意一种或几种的混合物。