高清频道用什么格式:秸秆可降解包装材料加工利用技术

来源:百度文库 编辑:九乡新闻网 时间:2024/04/29 06:54:57
 

  应用较广的包装材料主要是塑料、纸、玻璃、金属等,显而易见其从原料的采集、制造过程和用后废物对环境都有污染。这些原料来源不仅需要消耗大量可再生的森林资源,而且也将消耗大量的不可再生的矿产资源和能源,生产过程中(造纸、玻璃、塑料、金属冶炼业均为重污染业)还有大量污染物产生污染环境;包装材料使用过程中,由于使用寿命短、使用量大并且难以集中,尤其是塑料化工类的复合制品废弃后不易回收,又不易自行降解,造成环境污染;塑料薄膜因回收率低造成白色污染,焚毁时释放出破坏臭氧层的化学物质,对空气造成污染并加剧温度效应等。多而滥的过度包装加剧环境污染和生态破坏的进程。这些环境问题,引起人们的关注,为了保护人类赖以生存的环境和实现可持续发展,改良现有的包装材料和研发与环境友好的绿色包装材料,就成为人们的必然要求。

  在此大背景下,研究人员纷纷转向研究可降解的包装材料来代替难降解的泡沫材料,结合解决秸秆出路问题,秸秆包装材料应运而生。

  1. 秸秆制作包装板材和包装垫枕。包装板材含各种厚度规格,其特性及制造方法与秸秆板材相似。包装垫枕主要起缓冲作用,因而也可以称作缓冲包装材料,包装板材和包装垫枕可以分别单独使用,也可以组装成包装托架或包装箱,在钢铁厂、造纸厂、港口或码头被广泛采用。

  国内外学者进行了大量的研究并取得了许多积极的成果,在研究可降解缓冲包装材料中代表性产品主要为纸浆模塑、淀粉或淀粉植物纤维发泡材料和植物纤维类缓冲包装材料,采用废纸纤维、淀粉、纸浆、植物纤维等原料,通过真空抽吸或发泡技术加工成型。植物纤维类缓冲包装材料作为以植物秸秆纤维、废纸纤维与淀粉等共混发泡成型,具有生物可降解性和环境友好性,成为现代包装材料发展的热点产品。

  用降解塑料代替非降解塑料,是发展生态农业、促进农业可持续发展的重要途径,我国国内也已有许多科研单位研究开发秸秆降解膜技术,并且取得了一定的成果。例如,西安建筑科技大学应用麦秸秆、稻草等天然植物纤维素材料,配以安全无毒物质,开发出完全可以降解的缓冲包装材料。该产品体积小、质量轻、压缩强度高、有一定柔韧性,成本和泡沫塑料相当,低于纸和木材制品,在自然环境中一个月可以全部降解成有机肥。又如,吉林省银泰公司开发了一种以稻草为主要原料的新型无污染植物纤维发泡包装,其使用后能够迅速腐解并成为饲料原料。

  天津商学院王高升等人利用玉米芯为主要原料制备缓冲包装材料,通过选择合适的粘合剂,模压成型工艺,能够得到性能良好的缓冲包装材料,以替代泡沫塑料,保护环境,节约矿物资源,还可以增加农民收入,该材料具有广阔的发展前景。

  南京林业大学通过反复试验,成功研制了以稻草为原料的秸秆包装垫枕,密度0.7g/cm3左右,各项性能指标符合使用要求。其原理为:将收割后晒干的稻草加工成一定长度的稻草束,添加专用胶粘剂后,铺装成板坯,预压后,热压成厚度为80mm的板块,再切割成80mm宽的垫枕条。为提高垫枕的静曲强度和弹性模量,可以在铺装时在板坯中放置木条或竹条。为达到防霉、防腐和防潮的目的,拌胶时须加入防霉剂、防腐剂和防水剂。由于稻草堆积密度低,铺装后的板坯厚度很大,为缩短传热时间和提高生产效率,需要采用带喷蒸功能的热压机。这种用纯农作物秸秆制造的包装材料,在使用丢弃后可以较快地分解。

  还有的以废弃玉米秸秆茎秆碎料,在合适的工艺条件下制备满足果品包装要求的缓冲内包装衬垫。该材料制品具有安全、体小质轻、无毒、通气性好、易于降解的特点,通过对玉米秸科模压成型衬热材料与瓦楞纸、EPS进行静态压缩试验下缓冲性能的比较研究,表明玉米秸秆果品内包装衬垫材料具有较好的缓冲性能和适宜的强度,对被包装果品能够达到保护作用,可以用来代替瓦楞纸、EPS等缓冲材料作为果品内包装缓冲衬热。

  2. 秸秆制作餐饮用具。该技术以农作物秸秆为原料,进行纤维化处理,经破碎、分选、铺装、模压、烘干、浸胶、模切、表面处理、杀菌、包装等工序,加工制成一次性绿色环保型餐具。其中生产的关键技术,一是无毒可降解粘结剂和表面涂料的配制,需根据不同秸秆纤维性质进行不同的配方。二是成型工艺,即成型过程中的压力、温度、时间等最佳工艺参数的确定,以及成型过程中的排气、脱模技术和模具结构。这些都将影响到产品的性能和质量。其设备主要以纸浆模塑制品生产设备为主。

  使用稻麦草浆生产的模餐饮用具有良好的透气性、柔软性、刚性和强度,生产完全无毒、无污染,原料来源广泛,丢弃后能很快自然降解,能增加上壤肥力,不构成环境威胁,焚烧时也无毒气逸出,不污染大气。在西方发达国家,以纸浆模或草浆模代替塑料模是包装行业的发展趋势。目前我国草浆模成型有真空成型和注塑成型两大类,其中注塑成型已被淘汰,而真空成型最普及。己设计出各种规格快餐盒设备和模具。快餐盒成型后内外表而光洁,注入80的热水、热油,维持6h不软化,不渗漏,可作快餐装冷饮冷食和传统盛装热饮热食之用。草浆真空压模成型,制造工艺简单,易于操作,设备经过引进消化吸收和发展,己全部国产化,每条生产线年产快餐盒达千万件。下以使用最多的快餐盒生产为例说明其生产工艺及技术经济指标:

  草浆模快餐盒使用源料为100%漂白稻麦草浆,经水力碎浆机离解后,添加防水、防油、耐湿助剂,并经筛选除砂净化,泵入成型机模压成型,热风干燥和热压光成快餐盒。生产工艺流程如下:

  浆板→水力碎浆机→泵→盘磨机→浆池→泵→混合箱→筛浆机→成浆池→泵→除砂器→真空成型机→干燥隧道→热压光机→包装入库。

  快餐盒产品外形尺寸:190mm×120mm×660mm,壁厚0.3mm0.5mm;饭盒容积:600ml,产品重量25g/个;饭盒耐水性:注入80热水30分钟不渗不漏;耐油性:在80热显油中30分钟不渗漏。

  一条生产线设备150万元,产品单位成木0.18/个,销售价0.30/个,日产万个,每人产值0.9万元。每人利润3600元,每年按300天计,年利润108万元,设备投资回收期1.5年左右。

  利用该技术还可以生产一次性保育苗钵、苗盘、植物地膜、花盆、蛋托等。

  植物秸杆包装材料是典型的绿色产品,其主要原料是农业剩余物如稻麦草、玉米秸科、高粱秸科、柑蔗渣、向日葵杆等,其不但价廉、可自然降解,还可以减少农村焚烧秸杆产生对环境的污染,增加农民收入,又是消灭”白色污染”的最理想换代产品。大力开发和研究秸秆包装材料,对实现可持续发展战略,具有重要的环保意义和良好的社会经济效益。