一種植物纖維/廢棄fpr復(fù)合材料及其制備方法
【專利說明】-種植物纖維/廢棄FPR復(fù)合材料及其制備方法 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及廢料的回收再利用領(lǐng)域，具體設(shè)及一種植物纖維/廢棄FPR復(fù)合材料及 其制備方法。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 玻璃鋼別名玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，俗稱FRP(FiberReinforcedPlastics),由 于其具有優(yōu)越的性能如：輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕性好、絕緣性能好、熱性能良好、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、工 藝性優(yōu)良等，自1958年開發(fā)研究W來，便得到各行各業(yè)的青睞。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料，目前世界 各國開發(fā)的玻璃鋼產(chǎn)品的種類已達(dá)4萬種左右，主要應(yīng)用于建筑行業(yè)、化學(xué)化工行業(yè)、汽車 及鐵路交通運(yùn)輸行業(yè)、電氣工業(yè)及通訊工程等行業(yè)。
[0003] 多年來，玻璃鋼制品應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，品種、產(chǎn)量逐年上升，與此同時(shí)其廢棄物 數(shù)量劇增。據(jù)保守估計(jì)，50多年來，我國的廢棄玻璃鋼已達(dá)數(shù)百萬t，而且還在W十?dāng)?shù)萬t/年 的速度增長。因此，每年產(chǎn)生的玻璃鋼廢料數(shù)量相當(dāng)可觀，但是，目前為止運(yùn)些廢棄的玻璃 鋼基本上沒有做任何進(jìn)一步處理。
[0004] 隨著我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，國家對環(huán)境保護(hù)提出了更高的要求?！吨腥A人民 共和國固體廢棄物污染環(huán)境防治法》規(guī)定：國家對固體廢物污染環(huán)境的防治，實(shí)行減少固體 廢物的產(chǎn)生量和危害性、充分合理利用固體廢物和無害化處置固體廢物的原則，促進(jìn)清潔 生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。并鼓勵(lì)、支持固體廢物污染環(huán)境防治的科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、推廣先 進(jìn)的防治技術(shù)和普及固體廢物污染環(huán)境防治的科學(xué)知識。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種植物纖維/廢棄FPR復(fù)合 材料及其制備方法，本發(fā)明方法對玻璃鋼廢棄物的處理簡單，易于操作，并且在回用過程中 不會(huì)產(chǎn)生二次污染，實(shí)現(xiàn)廢棄物變廢為寶及資源的合理再利用。
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0007] 包括W下步驟：
[000引（1)按質(zhì)量百分比計(jì)，先將50~80%的植物纖維和5~20%的PVA纖維分散在水中 并攬拌均勻，再加入10~30%的經(jīng)潤濕劑浸潤的廢棄FPR粉末，攬拌均勻，得到待處理漿液；
[0009] (2)將步驟(1)中的待處理漿液進(jìn)行抄造成型得到濕紙頁；
[0010] (3)對得到的濕紙頁進(jìn)行壓棒，得到半干紙頁；
[0011] (4)烘干半干紙頁，得到植物纖維/廢棄FPR復(fù)合材料。
[0012] 進(jìn)一步地，步驟(1)中植物纖維和PVA纖維分散在水中時(shí)攬拌2~3min;加入經(jīng)潤濕 劑浸潤的廢棄FPR粉末后，攬拌20~30s。
[0013] 進(jìn)一步地，步驟（1)中經(jīng)潤濕劑浸潤的廢棄FPR粉末，是按照質(zhì)量百分比計(jì)，通過 1 %的潤濕劑浸潤9~29 %的廢棄FPR粉末得到的。
[0014] 進(jìn)一步地，步驟（2)中采用紙頁抄取器進(jìn)行抄造成型；步驟（3)中壓棒壓力為4~ 5MPa，壓棒時(shí)間為30~60s。
[0015] 進(jìn)一步地，步驟(4)中在102~105°C烘干4~5min。
[0016] 本發(fā)明復(fù)合材料的技術(shù)方案是:按質(zhì)量百分比計(jì)，包括W下組分：
[0017] 廢棄FPR: 9~29% ;植物纖維：50~80% ;PVA纖維：5~20% ;潤濕劑：1 %。
[0018] 進(jìn)一步地，廢棄FPR是將聚醋玻璃鋼經(jīng)粉碎并過40目篩得到的，其中含有重量百分 比為55~60%的玻璃纖維，玻璃纖維直徑為15~20WI1，玻璃纖維長度為30~200WI1。
[0019] 進(jìn)一步地，植物纖維采用針葉木纖維、闊葉木纖維、麻纖維或棉纖維，其打漿度為 43 ~46°SR。
[0020] 進(jìn)一步地，PVA纖維為90°C水溶性的工程纖維。
[0021] 進(jìn)一步地，潤濕劑為十二烷基硫酸鋼、聚乙二醇對異辛基苯基酸或十二烷基=甲 基漠化錠。
[0022] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有W下有益的技術(shù)效果：
[0023] 本發(fā)明方法中將廢棄FH?與植物纖維、PVA纖維、潤濕劑等按照一定的比例進(jìn)行混 合，廢棄FH?和植物纖維作為制備材料的主料，PVA纖維作為粘結(jié)劑，使植物纖維和廢棄FPR 結(jié)合良好，有效增加材料強(qiáng)度性能；潤濕劑作為材料制備過程的助劑，有利于廢棄FH?在體 系中的分散，充分發(fā)揮了各個(gè)組分的性能，通過濕法造紙技術(shù)制備出植物纖維/廢棄FH?復(fù) 合材料，實(shí)現(xiàn)資源的合理再利用;簡單可行、回收利用率高，可達(dá)到100%。
[0024] 本發(fā)明植物纖維/廢棄FH?復(fù)合材料的性能良好，抗張指數(shù)可達(dá)到41.25N?m/g，伸 長率可達(dá)2.94%;用途較廣泛，如用在箱板紙的忍層，其中廢棄FPR可W替代部分植物纖維， 一方面使得廢棄FPR變廢為寶，另一方面節(jié)約了植物纖維原料。 【【具體實(shí)施方式】】
[0025] 本發(fā)明將廢棄FPR經(jīng)過粉碎、初篩、精篩制成一定粒徑的粉末，與植物纖維、PVA纖 維、潤濕劑等按照一定的比例進(jìn)行混合，通過濕法造紙技術(shù)制備出植物纖維/廢棄FH?復(fù)合 材料，實(shí)現(xiàn)資源的合理再利用。各組分的質(zhì)量百分比如下:廢棄FPR:9~29%;植物纖維:50 ~80 % ;PVA纖維:5~20 % ;潤濕劑：1 %。
[0026] 其中，廢棄FH?來源于廢棄的聚醋玻璃鋼，是將聚醋玻璃鋼經(jīng)粉碎并過40目篩得到 的，其中玻璃纖維的重量百分比為55~60%，玻璃纖維直徑為15~20WI1，玻璃纖維長度為30 ~20化m。植物纖維可W為針葉木纖維、闊葉木纖維、麻纖維或棉纖維等，其打漿度為43~ 46°SRdPVA纖維為90°C水溶性的工程纖維。潤濕劑為十二烷基硫酸鋼、聚乙二醇對異辛基苯 基酸或十二烷基=甲基漠化錠等。
[0027] 本發(fā)明中廢棄FH?和植物纖維作為制備材料的主料，其質(zhì)量配比都是按照其絕干 量計(jì)算的;PVA纖維作為粘結(jié)劑，增加材料強(qiáng)度性能;潤濕劑作為材料制備過程的助劑，有利 于玻璃鋼廢棄物在體系中的分散。
[0028] 本發(fā)明通過W下步驟制備植物纖維/廢棄FPR復(fù)合材料：
[0029] 1)先將植物纖維和PVA纖維分散在水中，用纖維疏解機(jī)不斷攬拌2~3min使纖維在 水中均勻分散，然后加入經(jīng)潤濕劑處理的廢棄FPR，繼續(xù)低速攬拌20~30s使纖維和廢棄FPR 均勻混合，得到待處理漿液。
[0030] 2)使用紙頁抄取器，將步驟1)得到的漿液抄造成型得到濕紙頁。
[0031] 3)把得到的濕紙頁進(jìn)行壓棒，壓棒壓力為4~5MPa，壓棒時(shí)間為30~60s，除去其中 部分水分，得到干度在30~40 %的半干紙頁。
[0032] 4)最后將紙頁放在干燥器中，102~105°C烘干4~5min，即得到植物纖維/廢棄FPR復(fù)合材料。
[0033] 實(shí)施例1:
[0034] 1)先將打漿度為46°SR的針葉木纖維和90°C水溶性的PVA纖維分散在水中，使用纖 維疏解機(jī)連續(xù)攬3min，使纖維均勻分散在水中。然后加入經(jīng)十二烷基硫酸鋼浸潤的廢棄 FPR，繼續(xù)低速攬拌30s，得到待處理漿液。其中針葉木纖維占總質(zhì)量的80%，廢棄FPR占總質(zhì) 量的9%，PVA纖維占總質(zhì)量的10%，十二烷基硫酸鋼占總質(zhì)量的1 %。
[0035] 2)使用紙頁抄取器，將步驟1)得到的漿液抄造成濕紙頁。
[0036] 3)對濕紙頁進(jìn)行壓棒，壓棒壓力為5MPa，壓棒時(shí)間為60s，最終控制紙頁干度在30 ~40 %。
[0037] 4)濕紙頁進(jìn)行烘干，干燥器的溫度為105°C，干燥時(shí)間為5min。待濕紙頁完全干燥 后，取出，即得到植物纖