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CN116024848B - 一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料及其制备方法 - Google Patents

一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料及其制备方法 Download PDF

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CN116024848B
CN116024848B CN202310045864.4A CN202310045864A CN116024848B CN 116024848 B CN116024848 B CN 116024848B CN 202310045864 A CN202310045864 A CN 202310045864A CN 116024848 B CN116024848 B CN 116024848B
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梁昕
金星辉
张亚南
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Dajia Zhihe Beijing Network Technology Co ltd
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Abstract

本申请涉及咖啡渣回收利用技术领域,具体公开了一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料及其制备方法,咖啡渣纸浆包装材料主要由以下重量份的原料制成:浆料2000份、咖啡渣15‑25份、钛白粉1‑3份、亲水改性淀粉4‑6份、改性硫酸钙晶须14‑16份、功能助剂1‑3份;改性硫酸钙晶须为甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯、2‑甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱对硫酸钙晶须处理获得。将咖啡渣回收生产咖啡渣纸浆包装材料。咖啡渣纸浆包装材料不仅具有良好的机械性能,而且用于咖啡的模塑外包装中,使咖啡渣参与企业碳足迹循环,即将咖啡渣回收转换为企业内循环一部分,节约资源,减少浪费,实现原材料重复利用。

Description

一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料及其制备方法
技术领域
本申请涉及咖啡渣回收利用技术领域,更具体地说,它涉及一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料及其制备方法。
背景技术
随着社会的发展,国内外文化的不断交流,咖啡逐渐进入人们的日常生活中,尤其是速溶咖啡。我国也开始发展咖啡豆的种植,且种植面积和产量不断增加。然而,在咖啡豆加工成速溶咖啡的过程中,咖啡豆的利用率较低,例如,每生产1kg的速溶咖啡,同步会产生0.9kg的咖啡渣,如果将咖啡渣直接进行填满,无疑造成资源的浪费。为了实现咖啡渣的回收利用,达到节约资源的目的,部分研究者将咖啡渣作为原料之一,制备出咖啡渣活性炭、咖啡渣有机肥、咖啡渣聚乳酸,但是,获得的咖啡渣产品只能用于外部销售,无法做到自产自销,即无法将咖啡渣回收转换为企业内循环一部分,提高原材料重复利用率。
发明内容
为了将咖啡渣回收利用且转化为企业内循环一部分,实现原材料重复利用、自产自销的效果,本申请提供一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料及其制备方法。
第一方面,本申请提供一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料,采用如下的技术方案:
一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料,其主要由以下重量份的原料制成:浆料2000份、咖啡渣15-25份、钛白粉1-3份、亲水改性淀粉4-6份、改性硫酸钙晶须14-16份、功能助剂1-3份;
所述改性硫酸钙晶须为甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱对硫酸钙晶须处理获得。
咖啡豆加工生产咖啡,副产物咖啡渣替换部分浆料,且用于生产咖啡渣纸浆包装材料,咖啡渣纸浆包装材料用于咖啡的模塑外包装中,实现咖啡渣纸浆包装材料的自产自销,即将咖啡渣回收转换为企业内循环一部分,节约资源,提高原材料的利用率。
在此基础上,申请人在原料中添加咖啡渣,虽然实现咖啡渣的回收利用以及内循环,但是同时降低了咖啡渣纸浆包装材料的ISO白度,此时,同步添加钛白粉、改性硫酸钙晶须,钛白粉、改性硫酸钙晶须具有增白的特性,弥补了咖啡渣对咖啡渣纸浆包装材料白度的影响。与此同时,添加咖啡渣还降低了咖啡渣纸浆包装材料的强度,此时,同步添加亲水改性淀粉、改性硫酸钙晶须,亲水改性淀粉起到黏结的作用,增强纤维之间的结合强度。改性硫酸钙晶须为纤维状晶体,具有高强度、高模量的优点,而且硫酸钙晶须经过甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱处理后,表面含有硫酸基团、磷酸基团、季胺基团,大大增加硫酸钙晶须的分散性,降低硫酸钙晶须的水溶性,增强咖啡渣纸浆包装材料的抗压指数、抗张指数、撕裂指数。本申请中,通过亲水改性淀粉、改性硫酸钙晶须之间的协同增效,抗压指数为>52N.m2/g、抗张指数>45N.m/g、撕裂指数>15mN.m2/g,不仅弥补了咖啡渣对强度的影响,甚至增加了强度,提高咖啡渣纸浆包装材料的机械性能,表现出良好的综合性能,满足企业内循环需求。
进一步的,咖啡渣的平均粒度为1-10μm。优选的,咖啡渣的平均粒度为2-6μm。在一个实施例中,咖啡渣的平均粒度为5μm,其也可以根据需要调整为1μm、2μm、6μm、10μm等。
可选的,所述改性硫酸钙晶须采用以下方法制备:
Sa、在水中加入甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱,搅拌混合,获得预混液;
Sb、在水中加入无机盐引发剂,搅拌混合,获得引发液;
Sc、在水中加入硫酸钙晶须,超声分散,获得硫酸钙晶须悬浮液;
Sd、在硫酸钙晶须悬浮液中加入预混液,搅拌混合,之后滴加引发液,引发液于2h内滴加完毕,待滴加完毕后,搅拌处理18-22h,过滤,烘干至恒重,获得改性硫酸钙晶须;
其中,所述硫酸钙晶须、甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、无机盐引发剂的重量配比为15:(1-3):(1-3):(0.1-0.3)。
将硫酸钙晶须分散在水中形成硫酸钙晶须悬浮液,然后加入甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、水形成的预混液,有效的增加硫酸钙晶须、甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱混料均匀性。然后滴加无机盐引发剂、水形成的引发液,不仅提高混料均匀性,而且使甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱在硫酸钙晶须表面发生聚合反应形成聚合物,便于改性硫酸钙晶须的制备,进一步增强改性硫酸钙晶须的使用效果。
进一步的,步骤Sa中,水、甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯的重量配比为(30-50):(1-3)。在一个实施例中,水、甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯的重量配比为20:1,其也可以根据需要调整为10:1、50:1等。
步骤Sb中,水、无机盐引发剂的重量配比为(5-15):(0.1-0.3)。在一个实施例中,水、无机盐引发剂的重量配比为5:0.1,其也可以根据需要调整为5:0.3、15:0.1等。
步骤Sc中,水、硫酸钙晶须的重量配比为(8-12):3。在一个实施例中,水、硫酸钙晶须的重量配比为10:3,其也可以根据需要调整为8:3、12:3等。
可选的,所述硫酸钙晶须的平均直径为1-4μm、平均长度为40-80μm。
可选的,所述无机盐引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种或几种。优选的,无机盐引发剂为过硫酸铵。
过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠均为无机盐,且能够起到引发作用,而且原料易得,便宜。
可选的,所述浆料主要由以下重量份的原料制成:水2000份、植物纤维50-60份、回收废纸40-50份、助留剂1-3份,且,浆料的打浆度为50-55°SR。
通过采用上述技术方案,不仅便于浆料的制备,而且用回收废纸替换部分植物纤维,实现废纸的回收利用,降低成本。同时基于打浆度能够反映浆料脱水难易程度,也能够反映纤维被切断、润胀、分丝帚化、细纤维化程度,此时,对浆料的打浆度进行优化,使浆料保持良好的滤水性,提高咖啡渣纸浆包装材料的综合性能。
在一个实施例中,浆料主要由以下重量份的原料制成:水2000份、植物纤维55份、回收废纸45份、助留剂2份。其也可以根据需要调整为:水2000份、植物纤维50份、回收废纸40份、助留剂1份;或者,水2000份、植物纤维60份、回收废纸50份、助留剂3份等。
可选的,所述植物纤维为小麦、稻草两种,且小麦、稻草的重量配比为1:(0.3-0.5)。
可选的,所述助留剂为聚丙烯酰胺。
待对浆料进行滤水时,聚丙烯酰胺能够对颗粒物进行絮凝,降低滤出,提高纸浆的脱水性和留着率,进而提高咖啡渣纸浆包装材料的脱水性、留着率以及质量。
可选的,所述浆料采用以下方法制备:将植物纤维、回收废纸,搅拌混合,破碎,获得颗粒物,然后在颗粒物中加入水、助留剂,搅拌混合,碎浆,打浆,获得浆料。
通过采用上述技术方案,便于浆料的制备。
可选的,所述亲水改性淀粉为羧甲基淀粉钠、羧乙基淀粉钠、辛烯基琥珀酸淀粉钠中的一种或几种,和/或,所述功能助剂为抗菌剂、防水剂、防油剂、抗氧化剂、乳化剂、阻垢剂中的一种或几种。
对亲水改性淀粉进行优化,便于亲水改性淀粉的选择。还对功能助剂的选择进行优化,以增加咖啡渣纸浆包装材料的抗菌性、防水性、防油性等。
第二方面,本申请提供一种上述所述的用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料的制备方法,采用如下的技术方案:
一种上述所述的用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料的制备方法,包括如下步骤:
S1、在浆料中加入亲水改性淀粉、功能助剂,搅拌混合,然后加入改性硫酸钙晶须,搅拌混合,之后加入咖啡渣、钛白粉,搅拌混合,获得混合料;
S2、对混合料进行滤水成型,获得湿坯;
S3、对湿坯进行热压定型,烘干至恒重,切边,获得咖啡渣纸浆包装材料。
通过采用上述技术方案,便于咖啡渣纸浆包装材料的制备。
综上所述,本申请至少具有以下有益效果:
1、在加工咖啡豆生产咖啡后,对副产物咖啡渣进行回收,并将其替换部分浆料,且用于生产咖啡渣纸浆包装材料,咖啡渣纸浆包装材料又用于咖啡的模塑外包装中,从而使咖啡渣参与企业碳足迹循环,节约资源,助力循环经济的建设,自产自销,实现工业化批量生产和应用。
2、在浆料中添加咖啡渣后,同步添加钛白粉、改性硫酸钙晶须,弥补了咖啡渣对咖啡渣纸浆包装材料白度的影响。与此同时,还同步添加了亲水改性淀粉、改性硫酸钙晶须,改性硫酸钙晶须为甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱对硫酸钙晶须处理获得,并通过其之间的协同增效,使咖啡渣纸浆包装材料具有良好的抗压指数、抗张指数、撕裂指数,抗压指数为>52N.m2/g、抗张指数>45N.m/g、撕裂指数>15mN.m2/g,在弥补咖啡渣对咖啡渣纸浆包装材料强度影响的基础上,进一步提高机械性能,表现出良好的综合性能。
具体实施方式
为使本申请更加容易理解,下面将结合实施例来进一步详细说明本申请,这些实施例仅起说明性作用,并不局限于本申请的应用范围。本申请中所使用的原料或组分若无特殊说明均可以通过商业途径或常规方法制得。
制备例
制备例I-1
一种改性硫酸钙晶须,其采用以下方法制备:
Sa、在转速为500r/min下,于搅拌罐a中加入40kg的水,然后加入2kg的甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯、2kg的2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱,搅拌处理30min,获得预混液。
Sb、在转速为500r/min下,于搅拌罐b中加入10kg的水,然后加入0.2kg的过硫酸铵无机盐引发剂,搅拌处理10min,获得引发液。
Sc、在超声频率为30KHz下,于超声搅拌罐中加入50kg的水,然后加入15kg的硫酸钙晶须,超声分散20min,获得硫酸钙晶须悬浮液。
其中,硫酸钙晶须为无水硫酸钙晶须,且硫酸钙晶须的平均直径为3μm、平均长度为60μm。
Sd、在转速为300r/min下,于步骤Sc超声搅拌罐中的硫酸钙晶须悬浮液中加入步骤Sa获得的预混液,搅拌处理10min。之后滴加步骤Sb获得的引发液,且引发液于1.5h滴加完毕。待滴加完毕,搅拌处理20h。然后进行过滤,摒弃滤液。之后在温度为95℃下,烘干至恒重,获得改性硫酸钙晶须。
制备例I-2
一种改性硫酸钙晶须,其和制备例I-1的区别之处在于,步骤S1中,甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯的添加量为10kg、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱的添加量为30kg。
制备例I-3
一种改性硫酸钙晶须,其和制备例I-1的区别之处在于,步骤S1中,甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯的添加量为30kg、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱的添加量为10kg。
制备例I-4
一种改性硫酸钙晶须,其和制备例I-1的区别之处在于,制备方法不同,且采用以下方法制备:
Sa、在超声频率为30KHz下,于超声搅拌罐中加入100kg的水,然后加入15kg的硫酸钙晶须,超声分散20min。然后在转速为500r/min下,加入2kg的甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯、2kg的2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱,搅拌处理30min。然后加入0.2kg的过硫酸铵无机盐引发剂,搅拌处理21.5h。然后进行过滤,摒弃滤液。之后在温度为95℃下,烘干至恒重,获得改性硫酸钙晶须。
制备例II-1
一种浆料,其采用以下方法制备:
在混料桶中加入55kg的植物纤维、45kg的回收废纸,搅拌处理30min。然后转移到破碎机中,破碎处理30min,获得颗粒物,且颗粒物20目的筛余量为5%。之后在颗粒物中加入2000kg的水、2kg的助留剂,搅拌处理30min。然后转移到水力碎浆机中,碎浆处理30min,之后转移到盘磨机中,打浆处理,直至打浆度为50°SR,获得浆料。
其中,植物纤维为小麦、稻草两种,且小麦、稻草的重量配比为1:0.4;回收废纸为废旧瓦楞纸板;助留剂为聚丙烯酰胺,且选自广东首信环保材料科技有限公司。
制备例II-2
一种浆料,其和制备例II-1的区别之处在于,转移到盘磨机后,直至打浆度为55°SR,获得浆料。
实施例
表1咖啡渣纸浆包装材料的各原料含量(单位:kg)
实施例 实施例1 实施例2 实施例3
浆料 2000 2000 2000
咖啡渣 20 15 25
钛白粉 2 1 3
亲水改性淀粉 5 6 4
改性硫酸钙晶须 15 16 14
功能助剂 2 3 1
实施例1
一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料,其原料配比见表1所示。
其中,咖啡渣的平均粒度为5μm;钛白粉为锐钛型钛白粉MA-55,且选自天津麦斯特科技有限公司;亲水改性淀粉为羧甲基淀粉钠,且选自山东思扬生物科技有限公司。
功能助剂为防水剂、乳化剂两种,防水剂、乳化剂的重量配比为1:1,防水剂为羟乙基纤维素,且选自山东天峰化工科技有限公司;乳化剂为吐温80,且选自山东佑晟化工有限公司。
改性硫酸钙晶须采用制备例I-1制备获得;浆料采用制备例II-1制备获得。
一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料的制备方法,包括如下步骤:
S1、在转速为300r/min下,于搅拌罐c中加入浆料,然后加入亲水改性淀粉、功能助剂,搅拌处理30min。然后加入改性硫酸钙晶须,搅拌处理40min。之后加入咖啡渣、钛白粉,搅拌处理60min,获得混合料。
S2、将混合料加入纸浆模塑成型机中,进行滤水成型,获得湿坯。
S3、在温度为90℃、压力为0.6MPa下,对湿坯进行热压定型45s。之后在温度为80℃下,烘干至恒重,切边,获得咖啡渣纸浆包装材料。
实施例2
一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料,其和实施例1的区别之处在于,咖啡渣纸浆包装材料的原料配比不同,且其原料配比见表1所示。
实施例3
一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料,其和实施例1的区别之处在于,咖啡渣纸浆包装材料的原料配比不同,且其原料配比见表1所示。
实施例4
一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料,其和实施例1的区别之处在于,咖啡渣纸浆包装材料的原料中,改性硫酸钙晶须来源不同,改性硫酸钙晶须采用制备例I-2制备获得。
实施例5
一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料,其和实施例1的区别之处在于,咖啡渣纸浆包装材料的原料中,改性硫酸钙晶须来源不同,改性硫酸钙晶须采用制备例I-3制备获得。
实施例6
一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料,其和实施例1的区别之处在于,咖啡渣纸浆包装材料的原料中,改性硫酸钙晶须来源不同,改性硫酸钙晶须采用制备例I-4制备获得。
实施例7
一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料,其和实施例1的区别之处在于,咖啡渣纸浆包装材料的原料中,浆料来源不同,浆料采用制备例II-2制备获得。
对比例
对比例1
一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料,其和实施例1的区别之处在于,咖啡渣纸浆包装材料的原料中,未添加咖啡渣、钛白粉、亲水改性淀粉、改性硫酸钙晶须。
对比例2
一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料,其和实施例1的区别之处在于,咖啡渣纸浆包装材料的原料中,未添加钛白粉、亲水改性淀粉、改性硫酸钙晶须。
对比例3
一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料,其和实施例1的区别之处在于,咖啡渣纸浆包装材料的原料中,未添加亲水改性淀粉、改性硫酸钙晶须。
对比例4
一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料,其和实施例1的区别之处在于,咖啡渣纸浆包装材料的原料中,用等量的亲水改性淀粉替换改性硫酸钙晶须。
对比例5
一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料,其和实施例1的区别之处在于,咖啡渣纸浆包装材料的原料中,用等量的改性硫酸钙晶须替换亲水改性淀粉。
对比例6
一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料,其和实施例1的区别之处在于,咖啡渣纸浆包装材料的原料中,用等量的硫酸钙晶须替换改性硫酸钙晶须。
对比例7
一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料,其和实施例1的区别之处在于,改性硫酸钙晶须制备方法的步骤S1中,用等量的甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯替换2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱。
对比例8
一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料,其和实施例1的区别之处在于,改性硫酸钙晶须制备方法的步骤S1中,用等量的2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱替换甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯。
对比例9
一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料,其和实施例1的区别之处在于,改性硫酸钙晶须制备方法的步骤S1中,用等量的聚丙烯酰胺替换甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱,且聚丙烯酰胺选自广东首信环保材料科技有限公司。
性能检测
分别取实施例1-7、对比例1-9获得的咖啡渣纸浆包装材料作为试样,并对试样进行以下性能检测,检测结果如表2所示。
其中,依据ISO2470-1999《纸、纸板和纸浆蓝光漫反射因数(ISO亮度)的测定方法》,对试样ISO白度进行检测。
依据BBT0045-2007《纸浆模塑制品工业品包装》,在试样变形量为25mm时,对试样的抗压力进行检测,并计算抗压指数,抗压指数=抗压力/定量。
依据GB/T12914-2008《纸和纸板抗张强度的测定》,对试样的抗张指数进行检测。
依据GB/T455-2002《纸和纸板撕裂度的测定》,对试样的撕裂指数进行检测。
表2检测结果
从表2中可以看出,本申请的咖啡渣纸浆包装材料,具有较高的ISO白度,ISO白度为76.74-78.33%,其还具有较高的抗压指数、抗张指数、撕裂指数,抗压指数为52.33-63.24N.m2/g、抗张指数为45.22-53.22N.m/g、撕裂指数为15.47-21.48mN.m2/g,使咖啡渣纸浆包装材料表现出优良的机械性能,满足市场需求。
将对比例1-3进行比较,且以对比例1为基础。对比例2相对于对比例1而言,咖啡渣纸浆包装材料的原料中添加了咖啡渣;对比例3相对于对比例1而言,咖啡渣纸浆包装材料的原料中添加了咖啡渣、钛白粉。由此可以看出,原料中添加咖啡渣降低了ISO白度,同步添加钛白粉,有效的弥补了咖啡渣对ISO白度的影响。
将实施例1和对比例1、对比例4-5进行比较,且以对比例1为基础。对比例4相对于对比例1而言,咖啡渣纸浆包装材料的原料中添加了亲水改性淀粉;对比例5相对于对比例1而言,咖啡渣纸浆包装材料的原料中添加了改性硫酸钙晶须;实施例1相对于对比例1而言,咖啡渣纸浆包装材料的原料中添加了亲水改性淀粉、改性硫酸钙晶须。由此可以看出,在原料中同时添加亲水改性淀粉、改性硫酸钙晶须,且通过其之间的协同作用,明显提高咖啡渣纸浆包装材料的抗压指数、抗张指数、撕裂指数。
将实施例1和对比例6-9进行比较,由此可以看出,在改性硫酸钙晶须制备中,采用甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱对硫酸钙晶须进行处理,大大提高了硫酸钙晶须的使用效果。结合实施例6,预先配制甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、水的预混液,预先配制无机盐引发剂、水的引发液,能够进一步提高硫酸钙晶须的使用效果,以及咖啡渣纸浆包装材料的机械性能。
应当注意的是,以上所述的实施例仅用于解释本申请,并不构成对本申请的任何限制。通过参照典型实施例对本申请进行了描述,但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇,而不是限定性词汇。可以按规定在本申请权利要求的范围内对本申请作出修改,以及在不背离本申请的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本申请涉及特定的方法、材料和实施例,但是并不意味着本申请限于其中公开的特定例,相反,本申请可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。

Claims (8)

1.一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料,其特征在于:其主要由以下重量份的原料制成:浆料2000份、咖啡渣15-25份、钛白粉1-3份、亲水改性淀粉4-6份、改性硫酸钙晶须14-16份、功能助剂1-3份;所述改性硫酸钙晶须为甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱对硫酸钙晶须处理获得;
所述改性硫酸钙晶须采用以下方法制备:
Sa、在水中加入甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱,搅拌混合,获得预混液;
Sb、在水中加入无机盐引发剂,搅拌混合,获得引发液;
Sc、在水中加入硫酸钙晶须,超声分散,获得硫酸钙晶须悬浮液;
Sd、在硫酸钙晶须悬浮液中加入预混液,搅拌混合,之后滴加引发液,引发液于2h内滴加完毕,待滴加完毕后,搅拌处理18-22h,过滤,烘干至恒重,获得改性硫酸钙晶须;
其中,所述硫酸钙晶须、甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、无机盐引发剂的重量配比为15:(1-3):(1-3):(0.1-0.3);所述硫酸钙晶须的平均直径为1-4μm、平均长度为40-80μm。
2.根据权利要求1所述的一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料,其特征在于:所述无机盐引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料,其特征在于:所述浆料主要由以下重量份的原料制成:水2000份、植物纤维50-60份、回收废纸40-50份、助留剂1-3份,且,浆料的打浆度为50-55°SR。
4.根据权利要求3所述的一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料,其特征在于:所述植物纤维为小麦、稻草两种,且小麦、稻草的重量配比为1:(0.3-0.5)。
5.根据权利要求3所述的一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料,其特征在于:所述助留剂为聚丙烯酰胺。
6.根据权利要求3所述的一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料,其特征在于:所述浆料采用以下方法制备:将植物纤维、回收废纸,搅拌混合,破碎,获得颗粒物,然后在颗粒物中加入水、助留剂,搅拌混合,碎浆,打浆,获得浆料。
7.根据权利要求1所述的一种用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料,其特征在于:所述亲水改性淀粉为羧甲基淀粉钠、羧乙基淀粉钠、辛烯基琥珀酸淀粉钠中的一种或几种,和/或,
所述功能助剂为抗菌剂、防水剂、防油剂、抗氧化剂、乳化剂、阻垢剂中的一种或几种。
8.一种如权利要求1-7中任一项所述的用于咖啡包装的咖啡渣纸浆包装材料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
S1、在浆料中加入亲水改性淀粉、功能助剂,搅拌混合,然后加入改性硫酸钙晶须,搅拌混合,之后加入咖啡渣、钛白粉,搅拌混合,获得混合料;
S2、对混合料进行滤水成型,获得湿坯;
S3、对湿坯进行热压定型,烘干至恒重,切边,获得咖啡渣纸浆包装材料。
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