專利名稱：一種棉花桿增強(qiáng)塑木產(chǎn)品及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及塑木產(chǎn)品加工，尤其涉及一種棉花桿增強(qiáng)塑木產(chǎn)品及其制備方法。
背景技術(shù)：
塑木產(chǎn)品是近些年發(fā)展起來的新興綠色環(huán)保產(chǎn)品，主要以廢舊再生塑料和木質(zhì)纖維以及有關(guān)助劑復(fù)合而成。公開號(hào)為CN1912^9A的中國(guó)專利申請(qǐng)文件公開了一種由農(nóng)作物纖維和廢舊再生塑料等制備而成的塑木板材，其制備方法包括以下步驟將原料混合干燥、造出粒徑為2 6mm的塑木顆粒、將塑木顆粒放進(jìn)鋪裝機(jī)在設(shè)定好的?？騼?nèi)進(jìn)行鋪裝、鋪裝過程中加入玻璃纖維1 3層對(duì)材料進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)、熱壓熟化并冷卻定型。由此可見，這種方法只適用于生產(chǎn)實(shí)心塑木板材，且形狀受?？虼笮∠拗疲瑹o法生產(chǎn)各種規(guī)格的或空心的塑木產(chǎn)品。另一方面，為了解決木質(zhì)纖維分散困難的問題，現(xiàn)有塑木產(chǎn)品的制備中多對(duì)木質(zhì)纖維采用強(qiáng)化剪切分散，但是該方法會(huì)造成木質(zhì)纖維的長(zhǎng)度較短(采用傳統(tǒng)的螺桿塑化輸送方式制得的制品中的纖維長(zhǎng)度往往小于Imm)，因此擠出和注射這兩種連續(xù)成型方法基本以木質(zhì)纖維粉料為原料，而粉狀木質(zhì)纖維僅起到增容的作用，由此獲得的塑木產(chǎn)品力學(xué)性能較差。目前，常見的解決辦法是在造粒后加入玻璃纖維進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，但是這種方法中存在玻璃纖維與木質(zhì)纖維、塑料之間的相容性問題以及密度增大、成本提高和設(shè)備磨損等問題。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明旨在提供一種棉花桿增強(qiáng)塑木產(chǎn)品及其制備方法，該方法通過合理制備棉花桿長(zhǎng)纖維并添加到塑木產(chǎn)品中增強(qiáng)了塑木產(chǎn)品的力學(xué)性能。本發(fā)明產(chǎn)品綠色環(huán)保、形狀不限、應(yīng)用廣泛且成本低廉。一方面，本發(fā)明提供了一種棉花桿增強(qiáng)塑木產(chǎn)品，按重量份由以下組分組成短纖維木質(zhì)材料30 50份，棉花桿長(zhǎng)纖維10 30份，廢舊再生塑料25 45份，潤(rùn)滑劑1 4 份，穩(wěn)定劑0. 2 1份，偶聯(lián)劑1 2份以及其它助劑1 5份，其它助劑為紫外線吸收劑、 防老劑、阻燃劑、著色劑和相容劑中的一種或幾種。其中，優(yōu)選地，短纖維木質(zhì)材料主要包括鋸末、刨花、花生殼、短木枝、竹枝、稻殼、 椰子殼、亞麻、麥秸、大豆皮、甘蔗渣、玉米棒花、樹葉等。植物的莖稈經(jīng)過剪切處理后也可以作為短纖維木質(zhì)材料。因?yàn)槊藁U的成分包括纖維素、半纖維素、木質(zhì)素和脂鍵等，而其中的木質(zhì)素和脂鍵與塑料之間難以直接相容，不利于制備塑木產(chǎn)品。本發(fā)明中使用的棉花桿長(zhǎng)纖維是指棉花桿經(jīng)過加工脫除脂鍵和木質(zhì)素的長(zhǎng)纖維。具有一定長(zhǎng)徑比的棉花桿長(zhǎng)纖維的加入有助于增強(qiáng)塑木產(chǎn)品的力學(xué)性能。優(yōu)選地，棉花桿長(zhǎng)纖維的長(zhǎng)度為2 10cm。更優(yōu)選地，棉花桿長(zhǎng)纖維的長(zhǎng)度為4 8cm。與使用玻璃纖維作為補(bǔ)強(qiáng)原料相比，棉花桿長(zhǎng)纖維來源豐富，綠色環(huán)保且成本低廉，以及不存在與木質(zhì)纖維、塑料之間的相容性問題。優(yōu)選地，廢舊再生塑料為聚氯乙烯、聚丙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯中的一種或幾種。優(yōu)選地，潤(rùn)滑劑為石蠟、硬脂酸和硬脂酸鹽中的一種或幾種。優(yōu)選地，穩(wěn)定劑為稀土穩(wěn)定劑。優(yōu)選地，偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑和鋁鋯酸酯偶聯(lián)劑中的一種或幾種。優(yōu)選地，阻燃劑為溴基阻燃劑、三氧化二銻或水合化鋁。以及優(yōu)選地，本發(fā)明棉花桿增強(qiáng)塑木產(chǎn)品，按重量份由以下組分組成短纖維木質(zhì)材料35 45份，棉花桿長(zhǎng)纖維15 25份，廢舊再生塑料30 40份，潤(rùn)滑劑2 3份，穩(wěn)定劑0. 5 0. 8份，偶聯(lián)劑1 2份以及其它助劑2 4份，其它助劑為紫外線吸收劑、防老劑、阻燃劑、著色劑和相容劑中的一種或幾種。更優(yōu)選地，本發(fā)明棉花桿增強(qiáng)塑木產(chǎn)品，按重量份由以下組分組成短纖維木質(zhì)材料40份，棉花桿長(zhǎng)纖維20份，廢舊再生塑料35份，潤(rùn)滑劑2份，穩(wěn)定劑0. 6份、偶聯(lián)劑0. 5 份以及其它助劑3份，其它助劑為紫外線吸收劑、防老劑、阻燃劑、著色劑和相容劑中的一種或幾種。本發(fā)明棉花桿增強(qiáng)塑木產(chǎn)品可以為各種規(guī)格的規(guī)則形狀結(jié)構(gòu)或異型結(jié)構(gòu)、實(shí)心或空心的塑木產(chǎn)品，因此能夠廣泛適用于大多數(shù)場(chǎng)合。另一方面，本發(fā)明提供了一種棉花桿增強(qiáng)塑木產(chǎn)品的制備方法，包括以下步驟(1)處理短纖維木質(zhì)材料取短纖維木質(zhì)材料和偶聯(lián)劑混合、攪拌，制得改性短纖維木質(zhì)材料；(2)制備并處理棉花桿長(zhǎng)纖維取棉花桿，清洗，保濕，破碎，通過滾壓加工成粗纖維，隨后在-7 0°C溫度環(huán)境下將粗纖維冷凍10 M小時(shí)，然后解凍并通過滾壓加工成細(xì)纖維，清洗，濾除雜質(zhì)，制得棉花桿長(zhǎng)纖維，用偶聯(lián)劑浸漬棉花桿長(zhǎng)纖維，隨后將棉花桿長(zhǎng)纖維于30 40°C的溫度下烘干，制得改性棉花桿長(zhǎng)纖維；(3)混料、造粒和擠出成型將改性短纖維木質(zhì)材料、改性棉花桿長(zhǎng)纖維、廢舊再生塑料、潤(rùn)滑劑、穩(wěn)定劑以及其它助劑混合，其它助劑為紫外線吸收劑、防老劑、阻燃劑、著色劑和相容劑中的一種或幾種，攪拌均勻，制得物料混合物，隨后將該物料混合物加入平行雙螺桿中造粒，制得初級(jí)粒料，將初級(jí)粒料投入雙螺桿中擠出成型，制得棉花桿增強(qiáng)塑木產(chǎn)
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ΡΠ O其中，步驟(1)中短纖維木質(zhì)材料主要包括鋸末、刨花、花生殼、短木枝、竹枝、稻殼、椰子殼、亞麻、麥秸、大豆皮、甘蔗渣、玉米棒花、樹葉等，植物的莖稈經(jīng)過剪切處理后也可以作為短纖維木質(zhì)材料。短纖維木質(zhì)材料通過偶聯(lián)劑進(jìn)行表面改性后即為改性短纖維木質(zhì)材料。優(yōu)選地，按重量份短纖維木質(zhì)材料為30 50份，偶聯(lián)劑為1 2份。步驟( 為通過對(duì)天然棉花桿進(jìn)行加工處理。通過滾壓加工而成的粗纖維呈片狀或條狀。冷凍后的棉花桿粗纖維中水分因凝結(jié)成冰而體積變大，解凍并進(jìn)行滾壓加工能夠破壞粗纖維結(jié)構(gòu)，利于疏解成細(xì)纖維，該方法能夠脫除天然棉花桿中的脂鍵和木質(zhì)素且簡(jiǎn)便高效。優(yōu)選地，粗纖維在冷凍前先經(jīng)過浸泡。用于浸漬棉花桿長(zhǎng)纖維的偶聯(lián)劑可以為步驟(1)中所用的偶聯(lián)劑，優(yōu)選地，經(jīng)過5倍溶劑稀釋。烘干棉花桿長(zhǎng)纖維時(shí)所蒸發(fā)的溶劑可通過冷卻回收循環(huán)使用。步驟C3)為混料、造粒和擠出成型。本發(fā)明中通過加入具有一定長(zhǎng)徑比的棉花桿長(zhǎng)纖維來提高塑木產(chǎn)品的力學(xué)性能。優(yōu)選地，棉花桿長(zhǎng)纖維的長(zhǎng)度為2 10cm。更優(yōu)選地，棉花桿長(zhǎng)纖維的長(zhǎng)度為4 8cm。優(yōu)選地，按重量份改性短纖維木質(zhì)材料為30 50份，改性棉花桿長(zhǎng)纖維為10 30份，廢舊再生塑料為25 45份，潤(rùn)滑劑為2 3份，穩(wěn)定劑為 0. 2 1份以及其它助劑為1 5份。更優(yōu)選地，按重量份改性短纖維木質(zhì)材料為35 45 份，改性棉花桿長(zhǎng)纖維為15 25份，廢舊再生塑料為30 40份，潤(rùn)滑劑為2 3份，穩(wěn)定劑為0. 5 0. 8份以及其它助劑為2 4份。以及優(yōu)選地，按重量份改性短纖維木質(zhì)材料為40份，改性棉花桿長(zhǎng)纖維為20份，廢舊再生塑料為35份，潤(rùn)滑劑為2份，穩(wěn)定劑為0. 6 份以及其它助劑為3份。本發(fā)明提供的一種棉花桿增強(qiáng)塑木產(chǎn)品及其制備方法，具有以下有益效果該方法通過合理制備棉花桿長(zhǎng)纖維并添加到塑木產(chǎn)品中增強(qiáng)了塑木產(chǎn)品的力學(xué)性能。本發(fā)明產(chǎn)品綠色環(huán)保、形狀不限、應(yīng)用廣泛且成本低廉。并且能夠制備生產(chǎn)各種規(guī)格的、實(shí)心或空心的塑木產(chǎn)品。
具體實(shí)施例方式以下所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例一—種棉花桿增強(qiáng)塑木產(chǎn)品的制備方法，包括以下步驟(1)處理短纖維木質(zhì)材料按重量份取40份短纖維木質(zhì)材料和1份偶聯(lián)劑混合、 攪拌，制得改性短纖維木質(zhì)材料；(2)制備并處理棉花桿長(zhǎng)纖維取棉花桿，清洗，保濕，破碎，通過滾壓加工成粗纖維，隨后在_5°C溫度環(huán)境下將粗纖維冷凍15小時(shí)，然后解凍并通過滾壓加工成細(xì)纖維， 清洗，濾除雜質(zhì)，制得棉花桿長(zhǎng)纖維，取偶聯(lián)劑浸漬棉花桿長(zhǎng)纖維，隨后將棉花桿長(zhǎng)纖維于 35°C的溫度下烘干，制得改性棉花桿長(zhǎng)纖維；(3)混料、造粒和擠出成型按重量份將改性短纖維木質(zhì)材料為40份、改性棉花桿長(zhǎng)纖維為20份、廢舊再生塑料為35份、潤(rùn)滑劑為2份、穩(wěn)定劑為0. 6份、紫外線吸收劑1份、 防老劑1份和阻燃劑1份混合，攪拌均勻，制得物料混合物，隨后將該物料混合物加入平行雙螺桿中造粒，制得初級(jí)粒料，將初級(jí)粒料投入雙螺桿中擠出成型，制得棉花桿增強(qiáng)塑木產(chǎn)
品
權(quán)利要求
1.一種棉花桿增強(qiáng)塑木產(chǎn)品，其特征在于，按重量份由以下組分組成短纖維木質(zhì)材料30 50份，棉花桿長(zhǎng)纖維10 30份，廢舊再生塑料25 45份，潤(rùn)滑劑1 4份，穩(wěn)定劑0. 2 1份，偶聯(lián)劑1 2份以及其它助劑1 5份，其它助劑為紫外線吸收劑、防老劑、 阻燃劑、著色劑和相容劑中的一種或幾種。
2.如權(quán)利要求1所述的棉花桿增強(qiáng)塑木產(chǎn)品，其特征在于，所述短纖維木質(zhì)材料選自鋸末、刨花、花生殼、短木枝、竹枝、稻殼、椰子殼、亞麻、麥秸、大豆皮、甘蔗渣、玉米棒花、樹葉和植物的莖稈中的一種或幾種。
3.如權(quán)利要求1所述的棉花桿增強(qiáng)塑木產(chǎn)品，其特征在于，所述棉花桿長(zhǎng)纖維為棉花桿經(jīng)過加工脫除脂鍵和木質(zhì)素的長(zhǎng)纖維。
4.如權(quán)利要求1所述的棉花桿增強(qiáng)塑木產(chǎn)品，其特征在于，所述棉花桿長(zhǎng)纖維的長(zhǎng)度為2 IOcm0
5.如權(quán)利要求1所述的棉花桿增強(qiáng)塑木產(chǎn)品，其特征在于，按重量份由以下組分組成 短纖維木質(zhì)材料35 45份、棉花桿長(zhǎng)纖維15 25份、廢舊再生塑料30 40份，潤(rùn)滑劑 2 3份、穩(wěn)定劑0. 5 0. 8份、偶聯(lián)劑1 2份以及其它助劑2 4份，其它助劑為紫外線吸收劑、防老劑、阻燃劑、著色劑和相容劑中的一種或幾種。
6.如權(quán)利要求1所述的棉花桿增強(qiáng)塑木產(chǎn)品，其特征在于，所述棉花桿增強(qiáng)塑木產(chǎn)品為規(guī)則形狀結(jié)構(gòu)或異型結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求1所述的棉花桿增強(qiáng)塑木產(chǎn)品，其特征在于，所述棉花桿增強(qiáng)塑木產(chǎn)品為實(shí)心或空心產(chǎn)品。
8.一種棉花桿增強(qiáng)塑木產(chǎn)品的制備方法，其特征在于，包括以下步驟(1)處理短纖維木質(zhì)材料取短纖維木質(zhì)材料和偶聯(lián)劑混合、攪拌，制得改性短纖維木質(zhì)材料；(2)制備并處理棉花桿長(zhǎng)纖維取棉花桿，清洗，保濕，破碎，通過滾壓加工成粗纖維， 隨后在-7 0°C溫度環(huán)境下將粗纖維冷凍10 M小時(shí)，然后解凍并通過滾壓加工成細(xì)纖維，清洗，濾除雜質(zhì)，制得棉花桿長(zhǎng)纖維，用偶聯(lián)劑浸漬棉花桿長(zhǎng)纖維，隨后將棉花桿長(zhǎng)纖維于30 40°C的溫度下烘干，制得改性棉花桿長(zhǎng)纖維；(3)混料、造粒和擠出成型將改性短纖維木質(zhì)材料、改性棉花桿長(zhǎng)纖維、廢舊再生塑料、潤(rùn)滑劑、穩(wěn)定劑以及其它助劑混合，其它助劑為紫外線吸收劑、防老劑、阻燃劑、著色劑和相容劑中的一種或幾種，攪拌均勻，制得物料混合物，隨后將該物料混合物加入平行雙螺桿中造粒，制得初級(jí)粒料，將初級(jí)粒料投入雙螺桿中擠出成型，制得棉花桿增強(qiáng)塑木產(chǎn)品。
9.如權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中按重量份所述短纖維木質(zhì)材料為30 50份，所述偶聯(lián)劑為1 2份。
10.如權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中按重量份所述改性短纖維木質(zhì)材料為30 50份，所述改性棉花桿長(zhǎng)纖維為10 30份，所述廢舊再生塑料為25 45份，所述潤(rùn)滑劑為1 4份，所述穩(wěn)定劑為0. 2 1份以及所述其它助劑為1 5份。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種棉花桿增強(qiáng)塑木產(chǎn)品，由以下組分組成短纖維木質(zhì)材料30～50份，棉花桿長(zhǎng)纖維10～30份，廢舊再生塑料25～45份，潤(rùn)滑劑1～4份，穩(wěn)定劑0.2～1份，偶聯(lián)劑1～2份以及其它助劑1～5份，其它助劑為紫外線吸收劑、防老劑、阻燃劑、著色劑和相容劑中的一種或幾種。該棉花桿增強(qiáng)塑木產(chǎn)品的制備方法包括以下步驟處理短纖維木質(zhì)材料、制備并處理棉花桿長(zhǎng)纖維以及混料、造粒和擠出成型。該方法通過合理制備棉花桿長(zhǎng)纖維并添加到塑木產(chǎn)品中增強(qiáng)了塑木產(chǎn)品的力學(xué)性能。本發(fā)明產(chǎn)品綠色環(huán)保、形狀不限、應(yīng)用廣泛且成本低廉。
文檔編號(hào)C08L23/06GK102408737SQ20111021352
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月28日
發(fā)明者張翔, 許開華, 譚翠麗, 閆梨 申請(qǐng)人:深圳市格林美高新技術(shù)股份有限公司