一種利用草本纖維和聚乙烯塑料廢棄物制備發(fā)泡復(fù)合材料的方法
【專利摘要】一種利用草本纖維和聚乙烯塑料廢棄物制備發(fā)泡復(fù)合材料的方法，涉及一種制備發(fā)泡復(fù)合材料的方法，其制備過程為：首先將偶聯(lián)劑用有機(jī)溶劑稀釋，然后對草本纖維進(jìn)行一定時(shí)間的預(yù)處理。再將經(jīng)過清洗干燥處理的廢舊聚乙烯塑料與預(yù)處理后的草本纖維采用混煉機(jī)預(yù)混合同時(shí)加入發(fā)泡劑等其他助劑。最后將預(yù)混合的原料裝入模具用硫化儀壓制成型。取出后自然冷卻即可。本發(fā)明所得產(chǎn)品具有質(zhì)輕、無毒可循環(huán)再利用等特點(diǎn)，適用于包裝等領(lǐng)域。
【專利說明】一種利用草本纖維和聚乙烯塑料廢棄物制備發(fā)泡復(fù)合材料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制備發(fā)泡復(fù)合材料的方法，特別是涉及一種利用草本纖維和聚乙烯塑料廢棄物制備發(fā)泡復(fù)合材料的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)泡木塑復(fù)合材料具有質(zhì)量輕，環(huán)境友好和可持續(xù)性等優(yōu)點(diǎn)，近年來得到廣泛地開發(fā)和發(fā)展。在工業(yè)化生產(chǎn)時(shí)一般使用化工產(chǎn)品為原料，可用注塑及擠出等方法實(shí)現(xiàn)連續(xù)化大批量生產(chǎn)。
[0003]廢舊塑料由于其難降解性，對環(huán)境的白色污染越來越引起重視；植物的秸桿、木屑等農(nóng)業(yè)廢棄物一般采用焚燒處理，既嚴(yán)重地污染了環(huán)境，又增加了森林的采伐量，對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)極為不利。
[0004]采用草本纖維填充廢舊塑料制備復(fù)合材料既可以減少環(huán)境污染，又節(jié)約了原材料成本從而達(dá)到了變廢為寶的目的。但是由于原料成分、數(shù)量的不規(guī)律變化故無法采用注射及擠出等技術(shù)進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，因此有必要設(shè)計(jì)一種新的方法進(jìn)行小規(guī)模生產(chǎn)并可靈活變動(dòng)配方及產(chǎn)品的外觀形狀及用途。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種利用草本纖維和聚乙烯塑料廢棄物制備發(fā)泡復(fù)合材料的方法，該方法利用兩步法操作，產(chǎn)品成分及制備條件變化靈活，可充分對各種實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行優(yōu)化，所用原料、制備過程及產(chǎn)品均安全無毒，有利于環(huán)境保護(hù)及材料的再生循環(huán)。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種利用草本纖維和聚乙烯塑料廢棄物制備發(fā)泡復(fù)合材料的方法，其所述方法包括以下制備過程:
a.對原料進(jìn)行相關(guān)預(yù)處理:草本纖維的除雜、干燥、研磨以及篩分；高密度聚乙烯廢舊塑料的分揀、清洗及干燥；偶聯(lián)劑、發(fā)泡劑、防霉劑助劑的選取和稱量；
b.偶聯(lián)劑與草本纖維的初步混合及預(yù)反應(yīng)；
c.采用混煉機(jī)在150°C下將各種原料依次加入并多次混合以備下一步工序使用；
d.采用模具用硫化機(jī)對上一步工序的半成品進(jìn)行進(jìn)一步加工成型，加熱保溫后，冷卻，將產(chǎn)品從模具中取出即可。
[0007]所述的一種利用草本纖維和聚乙烯塑料廢棄物制備發(fā)泡復(fù)合材料的方法，其所述將木質(zhì)纖維研磨后過60目篩，取篩下物為復(fù)合材料的增強(qiáng)體；取木質(zhì)纖維和高密度聚乙烯的重量比為2:8，額外添加偶聯(lián)劑為總原料質(zhì)量的2.5%，防霉劑為總質(zhì)量的1.5%，發(fā)泡劑為總質(zhì)量的1.5% ;先將偶聯(lián)劑用稀釋劑進(jìn)行稀釋加入到木質(zhì)纖維中攪拌并放置2小時(shí)，加入洗滌并干燥好的高密度聚乙烯廢舊塑料攪拌，同時(shí)添加防霉劑和發(fā)泡劑，用混煉機(jī)在150°C混煉5次，之后剪成適當(dāng)大小的薄片備用；在180°C，IOMPa下用平板硫化機(jī)進(jìn)行加壓成型，保溫20分鐘，然后自然冷卻后取出成品即可。
[0008]所述的一種利用草本纖維和聚乙烯塑料廢棄物制備發(fā)泡復(fù)合材料的方法，其所述將木質(zhì)纖維干燥研磨后過60目篩，取篩下物作為制備復(fù)合材料的增強(qiáng)體；稱取木質(zhì)纖維與高密度聚乙烯塑料的重量比為3:7，添加偶聯(lián)劑的用量為總原料質(zhì)量的2%，防霉劑為總質(zhì)量的1.5%，發(fā)泡劑為總量的2% ;首先將偶聯(lián)劑用稀釋劑進(jìn)行稀釋后與木質(zhì)纖維混合攪拌并放置8小時(shí)，之后與清洗干燥好的廢舊聚乙烯塑料混合，同時(shí)添加防霉劑和發(fā)泡劑其他助劑，在混煉機(jī)中于150°C混煉5次，然后剪成適當(dāng)大小的薄片備用；將剪好的薄片在180°C，IOMPa下的模具中用硫化儀進(jìn)行加壓成型并保溫20分鐘，之后自然冷卻后取出成品即可。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與效果是:
該方法利用兩步法操作，簡單方便，可操作性強(qiáng)，適用于小規(guī)模集約化實(shí)驗(yàn)及生產(chǎn)。產(chǎn)品成分及制備條件變化靈活，可充分對各種實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行優(yōu)化。另外所用原料、制備過程及產(chǎn)品均安全無毒且有效利用了生活廢棄物，有利于環(huán)境保護(hù)及材料的再生循環(huán)。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
[0011]木塑發(fā)泡復(fù)合材料是一種質(zhì)量輕、隔音、隔熱、無臭、無毒的環(huán)保型包裝材料。其生產(chǎn)原料中作為增強(qiáng)體的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)廢棄物如木屑、秸桿和稻殼等在實(shí)際中常常通過焚燒及丟棄處理，即污染了環(huán)境又浪費(fèi)了材料。復(fù)合材料中作為基體的廢舊塑料也經(jīng)常被隨意丟棄加重了環(huán)境的破壞并增大了不可再生資源如石油的開采量。以上的生產(chǎn)現(xiàn)狀均不利于國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的 進(jìn)行。
[0012]其次，工業(yè)大批量生產(chǎn)復(fù)合材料時(shí)一般采用工業(yè)合成品做原料通過注塑和擠出工藝進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)。這種方法耗費(fèi)的原料多，且適用于大批量，品種相對固定的情形。而對于采用工農(nóng)業(yè)廢棄物如廢舊塑料和稻殼等非規(guī)則原料制備復(fù)合材料時(shí)則無法采用以上方法進(jìn)行生產(chǎn)。而采用塑料混煉機(jī)和模壓成型工藝則可以克服以上問題，既可以滿足小批量生產(chǎn)問題，又可以靈活改變品種及成品形狀。
[0013]實(shí)施例1:
將木質(zhì)纖維研磨后過60目篩，取篩下物為復(fù)合材料的增強(qiáng)體。取木質(zhì)纖維和高密度聚乙烯的重量比為2:8，額外添加偶聯(lián)劑為總原料質(zhì)量的2.5%，防霉劑為總質(zhì)量的1.5%，發(fā)泡劑為總質(zhì)量的1.5%。先將偶聯(lián)劑用適當(dāng)?shù)南♂寗┻M(jìn)行稀釋加入到木質(zhì)纖維中攪拌并放置2小時(shí)。加入洗滌并干燥好的高密度聚乙烯廢舊塑料攪拌，同時(shí)添加防霉劑和發(fā)泡劑，用混煉機(jī)在150°C混煉5次，之后剪成適當(dāng)大小的薄片備用。在180°C，IOMPa下在適當(dāng)?shù)哪＞邚堄闷桨辶蚧瘷C(jī)進(jìn)行加壓成型，保溫20分鐘，然后自然冷卻后取出成品。
[0014]實(shí)施例2:
將木質(zhì)纖維干燥研磨后過60目篩，取篩下物作為制備復(fù)合材料的增強(qiáng)體。稱取木質(zhì)纖維與高密度聚乙烯塑料的重量比為3:7，添加偶聯(lián)劑的用量為總原料質(zhì)量的2%，防霉劑為總質(zhì)量的1.5%，發(fā)泡劑為總量的2%。首先將偶聯(lián)劑用適當(dāng)?shù)南♂寗┻M(jìn)行稀釋后與木質(zhì)纖維混合攪拌并放置8小時(shí)，之后與清洗干燥好的廢舊聚乙烯塑料混合，同時(shí)添加防霉劑和發(fā)泡劑等其他助劑，在混煉機(jī)中于150°C混煉5次，然后剪成適當(dāng)大小的薄片備用。將剪好的薄片在180°C，IOMPa下在適當(dāng)?shù)哪＞咧杏昧蚧瘍x進(jìn)行加壓成型并保溫20分鐘，之后自然冷卻后取出成品。
[0015]木質(zhì)纖維和高密度聚乙烯及偶聯(lián)劑、防霉劑、發(fā)泡劑選用通用的材料即可。
[0016]上述實(shí)施舉例詳細(xì)地介紹了采用廢舊聚乙烯塑料及木屑、秸桿和稻殼等草本纖維制備發(fā)泡木塑復(fù)合材料的制備方法，雖然是個(gè)例，但有助于對本發(fā)明的原理和實(shí)施方法的理解。對于從事本領(lǐng)域的技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的核心思想會(huì)在具體的實(shí)施方案上有所改變，所以本說 明書的內(nèi)容不應(yīng)被理解為對本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種利用草本纖維和聚乙烯塑料廢棄物制備發(fā)泡復(fù)合材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下制備過程: a.對原料進(jìn)行相關(guān)預(yù)處理:草本纖維的除雜、干燥、研磨以及篩分；高密度聚乙烯廢舊塑料的分揀、清洗及干燥；偶聯(lián)劑、發(fā)泡劑、防霉劑助劑的選取和稱量； b.偶聯(lián)劑與草本纖維的初步混合及預(yù)反應(yīng)； c.采用混煉機(jī)在150°C下將各種原料依次加入并多次混合以備下一步工序使用； d.采用模具用硫化機(jī)對上一步工序的半成品進(jìn)行進(jìn)一步加工成型，加熱保溫后，冷卻，將產(chǎn)品從模具中取出即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用草本纖維和聚乙烯塑料廢棄物制備發(fā)泡復(fù)合材料的方法，其特征在于，所述將木質(zhì)纖維研磨后過60目篩，取篩下物為復(fù)合材料的增強(qiáng)體；取木質(zhì)纖維和高密度聚乙烯的重量比為2:8，額外添加偶聯(lián)劑為總原料質(zhì)量的2.5%，防霉劑為總質(zhì)量的1.5%，發(fā)泡劑為總質(zhì)量的1.5% ;先將偶聯(lián)劑用稀釋劑進(jìn)行稀釋加入到木質(zhì)纖維中攪拌并放置2小時(shí)，加入洗滌并干燥好的高密度聚乙烯廢舊塑料攪拌，同時(shí)添加防霉劑和發(fā)泡劑，用混煉機(jī)在150°C混煉5次，之后剪成適當(dāng)大小的薄片備用；在180°C，IOMPa下用平板硫化機(jī)進(jìn)行加壓成型，保溫20分鐘，然后自然冷卻后取出成品即可。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用草本纖維和聚乙烯塑料廢棄物制備發(fā)泡復(fù)合材料的方法，其特征在于，所述將木質(zhì)纖維干燥研磨后過60目篩，取篩下物作為制備復(fù)合材料的增強(qiáng)體；稱取木質(zhì)纖維與高密度聚乙烯塑料的重量比為3:7，添加偶聯(lián)劑的用量為總原料質(zhì)量的2%，防霉劑為總質(zhì)量的1.5%，發(fā)泡劑為總量的2% ;首先將偶聯(lián)劑用稀釋劑進(jìn)行稀釋后與木質(zhì)纖維混合攪 拌并放置8小時(shí)，之后與清洗干燥好的廢舊聚乙烯塑料混合，同時(shí)添加防霉劑和發(fā)泡劑其他助劑，在混煉機(jī)中于150°C混煉5次，然后剪成適當(dāng)大小的薄片備用；將剪好的薄片在180°C，IOMPa下的模具中用硫化儀進(jìn)行加壓成型并保溫20分鐘，之后自然冷卻后取出成品即可。
【文檔編號】C08J9/04GK103756091SQ201410008008
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月8日
【發(fā)明者】戴采云, 馬晶, 李鵬, 亢萍 申請人:沈陽化工大學(xué)