TW201425688A - 紙漿組合物及其應用 - Google Patents

Abstract

一種紙漿組合物，其係包含紙漿以及氧化鋁粉末，該氧化鋁粉末之含量為每100重量份之紙漿(以固形物計)約3重量份至約45重量份。該紙漿組合物可用於製備紙漿模塑製品，且由此製得之紙漿模塑製品具有優異強度及防水、防潮(抗濕)性能。

Description

紙漿組合物及其應用

本發明係關於一種紙漿組合物，尤其係關於一種用於製備紙漿模塑製品之含有氧化鋁粉末的紙漿組合物。

隨者環保概念日漸普及，紙漿模塑製品的應用範圍也日趨廣泛，及於食品、醫藥、日化、工業產品等領域，其具體應用之例子包括工業包裝(如家電用品、玻璃陶瓷、禮品等的防震包裝)、托盤(如雞蛋、水果等的托盤)、醫療拋棄型耗材(如尿壺、馬桶坐墊、手術盤等)、花盆、玩具(如面具)、食品容器(如紙杯)、板材(如裝飾牆板)等。然而，單純使用植物纖維所製得之紙漿模塑製品的防水效果不佳，僅適用於乾燥之儲存條件(如乾燥物品或食品的盛載、乾燥的儲存環境等)，不適於盛載含水(油)之產品或僅能短時間盛載，且不適用於潮濕環境中之儲存，此為其應用上的限制。

為改良上述既有紙漿模塑製品的缺點，本發明提供一種用於製備紙漿模塑製品之紙漿組合物，由此製得之紙漿模塑製品具有優異強度及防水(抗濕)性能。

本發明之一目的在於提供一種紙漿組合物，其係包含：一紙漿；以及氧化鋁粉末，其中，該氧化鋁粉末之含量為每100重量份之紙漿(以固形物計)約3重量份至約45重量份。

本發明之另一目的在於提供一種紙漿模塑製品，其係藉由將上述紙漿組合物置入熱壓成型模具並進行熱壓乾燥而製得。

為讓本發明之上述目的、技術特徵及優點能更明顯易懂，下文係以部分具體實施態樣進行詳細說明。

以下將具體地描述根據本發明之部分具體實施態樣；惟，在不背離本發明之精神下，本發明尚可以多種不同形式之態樣來實踐，不應將本發明保護範圍解釋為限於說明書所陳述者。此外，除非文中有另外說明，於本說明書中(尤其是在後述專利申請範圍中)所使用之「一」、「該」及類似用語應理解為包含單數及複數形式。且除非文中有另外說明，於本說明書中描述紙漿組合物中所含之成分時，係以組合物所含之固形物計算，即，未納入溶劑(如水)之重量。

本發明之發明人研究發現，於紙漿中併入氧化鋁粉末，可提升由該紙漿所製得之紙漿模塑製品之強度及防水(抗濕)性能。因此，本發明紙漿組合物之一特點在於，該組合物係包含氧化鋁粉末。

特定言之，本發明之紙漿組合物係包含紙漿及氧化鋁粉末，其中，透過在植物纖維表面附著氧化鋁粉末，從而提高由該紙漿組合物所製得之模塑製品的強度，並藉由氧化鋁粉末之包覆，提高紙漿模塑製品之防水(抗濕)性能的效果。為獲致較高的氧化鋁粉末與植物纖維之附著力，所添加之氧化鋁粉末較佳為具有奈米尺寸之氧化鋁奈米粉末。

於本發明之紙漿組合物中，氧化鋁粉末之添加量並無特殊限制。一般而言，每100重量份之紙漿(以固形物計)添加約3重量份至約45重量份、較佳約8重量份至約20重量份之氧化鋁粉末即可提供所欲之強度及防水(抗濕)性之改良功效。於本發明之部分實施態樣中，氧化鋁粉末之添加量係每100重量份之紙漿(以固形物計)添加約13重量份。另外，適用於本發明紙漿組合物的紙漿種類亦無特殊限制，可為任何商購可得或由使用者自行調配之紙漿。常見之紙漿實例包括，但不限於，木漿、蔗漿、棉漿、麻漿、竹漿、葦漿、稻草漿或前述之任意組合。

於本發明之紙漿組合物中，可進一步添加附著劑以輔助氧化鋁粉末附著於植物纖維上，提供進一步的改良效果。該附著劑可為聚丙烯醯胺、植物澱粉、或其組合。舉例言之，每100 重量份之紙漿(以固形物計)，可添加約0.5重量份至約5重量份、較佳約1.5重量份至約3重量份的聚丙烯醯胺；於不受理論限制下，咸信聚丙烯醯胺可增強紙漿所含植物纖維與氧化鋁粉末之間的親和力，提高氧化鋁粉末的附著強度。或者，每100重量份之紙漿(以固形物計)，可添加約1重量份至約12重量份、較佳約3重量份至約6重量份的植物澱粉；於不受理論限制下，咸信植物纖維可與植物澱粉形成氫鍵，增強植物纖維之黏著力，進而促進氧化鋁粉末之附著。於本發明之紙漿組合物中，亦可以其他添加量添加附著劑，只要能提供所欲增強附著效果即可，並不以上述添加量為限。

除附著劑外，亦可於本發明之紙漿組合物中添加聚乙烯，於不受理論限制下，咸信聚乙烯因其線形結構能使組合物中的植物纖維得到很好的延伸並因此提高植物纖維強度，因此可作為紙漿中植物纖維的接著劑。一般而言，聚乙烯之添加量可為每100重量份之紙漿(以固形物計)添加約1重量份至約45重量份，且較佳添加約5重量份至約20重量份，但不以此為限。當然，本發明之紙漿組合物中亦可添加其他習知添加劑，以提供額外增益效果。例如，可於紙漿組合物中添加選自以下群組之添加劑：防水劑、防油劑、防水防油劑、界面活性劑及前述之任意組合，其中防水防油劑之具體實例如氟系防水防油劑、矽系防水防油劑或其組合。

本發明紙漿組合物之製備方式並無特殊限制，可採用習知之紙漿調配方式來配製。舉例言之，可先將紙漿置於散漿 機中調製成所欲之濃度，隨後視需要以磨漿機將所調製之紙漿研磨至所欲之游離度，接著將其輸入調漿機中，並加入氧化鋁粉末及視需要添加之添加劑，使各成分均勻混合後即獲得本發明之紙漿組合物。

本發明之紙漿組合物可應用於紙漿模塑技術中，供製備紙漿模塑製品。因此，本發明另提供一種紙漿模塑製品，其係藉由將本發明之紙漿組合物置入熱壓成型模具以進行熱壓乾燥而製得。所述熱壓成型模具及熱壓乾燥步驟，可使用任何習知之手段來達成，並無特殊限制。舉例言之，可於一包含網模的成型模具中注入本發明之紙漿組合物，使紙漿組合物覆蓋該網模，隨後進行真空抽氣去除水分以形成濕坯，接著將濕坯移至一熱壓定型模具進行熱壓乾燥，以製得紙漿模製品。

茲以下列具體實施態樣進一步例示說明本發明，其中，所採用之量測方法分別如下。

[強度測試]

以ASTM D642、ISO 12048及CNS 2543/3511標準測試方法測試紙漿模塑製品之強度。

[防水性測試]

將紙漿模塑製品含浸於常溫水中，持續60分鐘，隨後檢測紙漿模塑製品的含水率，含水率越低者防水性越優異。

[紙漿組合物之製備] <實施例1>

以如表1所示之比例，將紙漿、氧化鋁粉末、防水劑及防油劑置於調漿槽中均勻混合，製得紙漿組合物1。

<實施例2>

以如表1所示之比例，將紙漿、氧化鋁粉末、聚丙烯醯胺、植物澱粉、聚乙烯、防水劑及防油劑置於調漿槽中均勻混合，製得紙漿組合物2。

<比較例1>

以與實施例1相同之方式製備比較紙漿組合物1，惟不使用氧化鋁粉末，並對應調整紙漿成分比例，如表1所示。

<比較例2>

以與實施例2相同之方式製備比較紙漿組合物，惟不使用氧化鋁粉末，並對應調整紙漿成分比例，如表1所示。

[紙漿模塑製品之製備]

分別使用實施例1及2之紙漿組合物1及紙漿組合物2與比較例1及2之比較紙漿組合物1及比較紙漿組合物2製備紙漿模塑製品。具體言之，係將紙漿組合物注入一成型模具中，並進行 真空抽氣去除水分以形成濕坯，將濕坯置於定型模具之上模及下模之間並進行熱壓(溫度：240℃；壓力：30公噸；熱壓時間：40秒)，製得紙漿模塑製品。測試所製紙漿模塑製品之強度及防水性，並將結果記錄於表2。

由表2可知，相較於不含氧化鋁粉末之紙漿組合物，本發明紙漿組合物透過氧化鋁粉末之添加，可大幅提高由此製得之紙漿模塑製品的強度及防水性能(含水百分比低)(參實施例1及比較例1)。此外，透過接著劑之添加，可進一步提升所製紙漿模塑製品的強度及防水性能。因此，使用本發明之紙漿組合物所製得之高強度紙漿模塑製品能應用於含水、含油等產品的長時間盛載，且在作為一般儲存容器使用時，亦能有效抵禦潮濕環境，避免內容物受潮。

上述實施例僅為例示性說明本發明之原理及其功效，並闡述本發明之技術特徵，而非用於限制本發明之保護範疇。 任何熟悉本技術者在不違背本發明之技術原理及精神下，可輕易完成之改變或安排，均屬本發明所主張之範圍。因此，本發明之權利保護範圍係如後附申請專利範圍所列。

Claims (10)

1. 一種紙漿組合物，包含：一紙漿；以及氧化鋁粉末，其中，該氧化鋁粉末之含量為每100重量份之紙漿(以固形物計)約3重量份至約45重量份。
2. 如請求項1之紙漿組合物，其中該氧化鋁粉末係氧化鋁奈米粉末。
3. 如請求項1之紙漿組合物，其中該氧化鋁粉末之含量為每100重量份之紙漿(以固形物計)約8重量份至約20重量份。
4. 如請求項1之紙漿組合物，更包含聚丙烯醯胺，其含量為每100重量份之紙漿(以固形物計)約0.5重量份至約5重量份。
5. 如請求項1之紙漿組合物，更包含植物性澱粉，其含量為每100重量份之紙漿(以固形物計)約1重量份至約12重量份。
6. 如請求項1之紙漿組合物，更包含聚乙烯，其含量為每100重量份之紙漿(以固形物計)約1重量份至約45重量份。
7. 如請求項1至6中任一項所述之紙漿組合物，更包含選自以下群組之添加劑：防水劑、防油劑、防水防油劑、界面活性劑及前述之任意組合。
8. 如請求項7之紙漿組合物，其中該防水防油劑係氟系防水防油 劑、矽系防水防油劑或其組合。
9. 如請求項1至6中任一項所述之紙漿組合物，其中該紙漿係選自以下群組：木漿、蔗漿、棉漿、麻漿、竹漿、葦漿、稻草漿及前述之任意組合。
10. 一種紙漿模塑製品，其係藉由將如請求項1至9中任一項所述之紙漿組合物置入熱壓成型模具以進行熱壓乾燥而製得。