本發(fā)明屬于復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及使用糠醛渣代替木粉，秸稈粉等制備木塑復(fù)合材料。

背景技術(shù)：

木塑復(fù)合材料是國(guó)內(nèi)外近年蓬勃興起的一類新型復(fù)合材料，指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，代替通常的樹脂膠粘劑，與超過50％以上的木粉、稻殼、秸稈等廢植物木質(zhì)纖維混合成新的木質(zhì)材料，再經(jīng)擠壓、模壓、注射成型等塑料加工工藝，生產(chǎn)出的板材或型材。木塑復(fù)合材料的生產(chǎn)和使用，不會(huì)向周圍環(huán)境散發(fā)危害人類健康的揮發(fā)物，具有不龜裂、不變形、耐腐蝕、無污染、無公害等優(yōu)點(diǎn)，可循環(huán)利用，是一種全新的綠色環(huán)保產(chǎn)品，也是一種生態(tài)潔凈的復(fù)合材料。同時(shí)，該種材料的廣泛應(yīng)用于建材、家具、物流包裝等行業(yè)。

目前，植物木質(zhì)纖維作為生產(chǎn)木塑復(fù)合材料中的主要組成部分，從用量種類上已經(jīng)被廣泛研究與應(yīng)用。申請(qǐng)?zhí)枺篊N201310324655.X應(yīng)用不同種類的植物纖維進(jìn)行木塑材料的生產(chǎn)。申請(qǐng)?zhí)枺篊N204398445U和CN105315688A為解決農(nóng)業(yè)秸稈的應(yīng)用問題及木粉短缺等問題重點(diǎn)研究了以農(nóng)業(yè)秸稈等植物纖維的木素產(chǎn)品也取得良好的效果?？啡┰鳛榭啡┥a(chǎn)的廢棄物，中國(guó)每年有數(shù)百萬噸，而這一資源并未被充分利用?？啡┰缓Y(jié)晶纖維素和木質(zhì)素，且木質(zhì)素的比例高于常規(guī)木粉與秸稈粉。因此是木塑材料的良好原料。而目前未有采用糠醛渣生產(chǎn)木塑材料的相關(guān)專利及報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供糠醛渣在制備木塑中的應(yīng)用。

本發(fā)明還要解決的技術(shù)問題是提供利用糠醛渣制備的木塑材料的制備方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

糠醛渣在制備木塑材料中的應(yīng)用在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

糠醛渣含有較多親水基團(tuán)，需要對(duì)其接枝改性提高與熱塑性塑料的相容性，通常采用酸酐類相容劑與糠醛渣中木質(zhì)素與纖維素的羥基等發(fā)生酯化反應(yīng)，降低其親水性，提高與塑料的界面相容性，來提高木塑材料的各項(xiàng)性能。

一種利用糠醛渣制備的木塑材料的制備方法，該方法包括如下步驟：

(1)將20～60重量份糠醛渣、2～10重量份相容劑、5～15重量份偶聯(lián)劑和5～20重量份無機(jī)礦粉置于告訴混合機(jī)中冷混5～15分鐘，轉(zhuǎn)速為200-300rpm，溫度為70～100℃，得到改性糠醛渣；

(2)將100重量份改性糠醛渣、50～300重量份熱塑性塑料、5～15重量份的潤(rùn)滑劑、2～10重量份塑化劑、5～15重量份染色劑加入平推雙螺桿擠出機(jī)，動(dòng)態(tài)擠壓、混合，溫度為150～190℃，轉(zhuǎn)速控制為300～400轉(zhuǎn)，制備得到木塑材料。

其中，所述的相容劑為馬來酸酐、丙烯酸、馬來酸酐接枝PP、馬來酸酐接枝PE、馬來酸酐接枝PVC、馬來酸酐接枝PS、丙烯酸接枝PP、丙烯酸接枝PE、丙烯酸接枝PVC、丙烯酸接枝PS中的一種或多種的混合物，優(yōu)選馬來酸酐接枝PE、丙烯酸接枝PVC。

其中，所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑中的一種或兩種的混合物。

其中，所述的無機(jī)礦粉為碳酸鈣、硅酸鈣、滑石粉或玻璃纖維粉中的一種或幾種的混合物，優(yōu)選納米碳酸鈣、玻璃纖維。

其中，所述的再生熱塑性塑料為PP、PE、PVC、PS中的一種或幾種的混合物。

其中，所述的潤(rùn)滑劑為硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、多元醇酯、油酸酰胺、微晶石蠟、EBS中的一種或多種的混合物，優(yōu)選EBS、硬脂酸鈣。

其中，所述的染色劑為氧化鐵紅、氧化鐵黃、氧化鐵藍(lán)、氧化鐵紫、氧化鐵黑、炭黑中的一種或多種的混合物。

上述利用糠醛渣制備的木塑材料的制備方法制備得到的木塑材料在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

上述木塑材料在材料領(lǐng)域中的應(yīng)用在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

有益效果：

本發(fā)明為糠醛渣的利用提供了一種新的方法。由于糠醛生產(chǎn)過程中脫掉了半纖維素和部分無定型纖維素，剩余的結(jié)晶纖維素與木質(zhì)素更適合木塑材料的制備，使其物理性能、力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性明顯增強(qiáng)，具有廣闊的市場(chǎng)前景。

具體實(shí)施方式

根據(jù)下述實(shí)施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實(shí)施例所描述的內(nèi)容僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)當(dāng)也不會(huì)限制權(quán)利要求書中所詳細(xì)描述的本發(fā)明。

實(shí)施例1：

將來源于麥秸稈糠醛渣清洗粉碎至200目，烘干至含水量低于1％。將烘干糠醛渣50重量份、玻璃纖維10份、馬來酸酐接枝PE 5份、馬來酸酐5份、鈦酸酯偶聯(lián)劑5份置于混合機(jī)中高速冷混10min，轉(zhuǎn)速400轉(zhuǎn)，后加熱到溫度90℃保溫20min，制得改性糠醛渣。將改性糠醛渣100份、回收的熱塑性塑料60份、EBS 2份、硬脂酸鈣3份、氧化鐵紅10份，加入到平行雙螺桿擠出機(jī)上進(jìn)行擠壓共混造粒，得到木塑初材料，轉(zhuǎn)速400轉(zhuǎn)，溫度160℃。將造粒初材料放入錐型雙螺桿擠出機(jī)中，按照預(yù)設(shè)機(jī)筒溫度和模頭溫度，主機(jī)轉(zhuǎn)速為20轉(zhuǎn)，加料機(jī)轉(zhuǎn)速為15轉(zhuǎn)，經(jīng)模具擠出成型，制得糠醛渣木塑復(fù)合材料型材。

實(shí)施例2：

將來源于麥秸稈糠醛渣清洗粉碎至200目，烘干至含水量低于1％。將烘干糠醛渣50重量份、納米碳酸鈣10份、丙烯酸接枝PVC 5份、馬來酸酐5份、鈦酸酯偶聯(lián)劑5份置于混合機(jī)中高速冷混10min，轉(zhuǎn)速400轉(zhuǎn)，后加熱到溫度90℃保溫20min,制得改性糠醛渣。將改性糠醛渣100份，回收的熱塑性塑料PVC 60份、EBS 2份、硬脂酸鈣3份、氧化鐵紅10份加入到平行雙螺桿擠出機(jī)上進(jìn)行擠壓共混造粒，得到木塑初材料，轉(zhuǎn)速400轉(zhuǎn)，溫度160℃。將造粒初材料放入錐型雙螺桿擠出機(jī)中，按照預(yù)設(shè)機(jī)筒溫度和模頭溫度，主機(jī)轉(zhuǎn)速為20轉(zhuǎn)，加料機(jī)轉(zhuǎn)速為15轉(zhuǎn)，經(jīng)模具擠出成型，制得糠醛渣木塑復(fù)合材料型材。

實(shí)施例3：

將來源于玉米芯糠醛渣清洗粉碎至200目，烘干至含水量低于1％。將烘干糠醛渣50重量份、玻璃纖維10份、馬來酸酐接枝PE 5份、馬來酸酐5份、鈦酸酯偶聯(lián)劑5份置于混合機(jī)中高速冷混10min，轉(zhuǎn)速400轉(zhuǎn)，后加熱到溫度90℃保溫20min,制得改性糠醛渣。將改性糠醛渣100份、回收的熱塑性塑料60份、EBS 2份、硬脂酸鈣3份、氧化鐵紅10份，加入到平行雙螺桿擠出機(jī)上進(jìn)行擠壓共混造粒，得到木塑初材料，轉(zhuǎn)速400轉(zhuǎn)，溫度160℃。將造粒初材料放入錐型雙螺桿擠出機(jī)中，按照預(yù)設(shè)機(jī)筒溫度和模頭溫度，主機(jī)轉(zhuǎn)速為20轉(zhuǎn)，加料機(jī)轉(zhuǎn)速為15轉(zhuǎn)，經(jīng)模具擠出成型，制得糠醛渣木塑復(fù)合材料型材。

實(shí)施例4：

將來源于玉米芯糠醛渣清洗粉碎至200目，烘干至含水量低于1％。將烘干糠醛渣50重量份、納米碳酸鈣10份、丙烯酸接枝PVC 5份、馬來酸酐5份、鈦酸酯偶聯(lián)劑5份置于混合機(jī)中高速冷混10min，轉(zhuǎn)速400轉(zhuǎn)，后加熱到溫度90℃保溫20min,制得改性糠醛渣。將改性糠醛渣100份，回收的熱塑性塑料PVC 60份、EBS 2份、硬脂酸鈣3份、氧化鐵紅10份、加入到平行雙螺桿擠出機(jī)上進(jìn)行擠壓共混造粒，得到木塑初材料，轉(zhuǎn)速400轉(zhuǎn)，溫度160℃。將造粒初材料放入錐型雙螺桿擠出機(jī)中，按照預(yù)設(shè)機(jī)筒溫度和模頭溫度，主機(jī)轉(zhuǎn)速為20轉(zhuǎn)，加料機(jī)轉(zhuǎn)速為15轉(zhuǎn)，經(jīng)模具擠出成型，制得糠醛渣木塑復(fù)合材料型材。

對(duì)比例1：

將麥秸稈粉碎至200目，烘干至含水量低于1％。將烘干糠醛渣50重量份，納米碳酸鈣10份、丙烯酸接枝PVC 5份、馬來酸酐5份、鈦酸酯偶聯(lián)劑5份置于混合機(jī)中高速冷混10min，轉(zhuǎn)速400轉(zhuǎn)，后加熱到溫度90℃保溫20min,制得改性糠醛渣。將改性糠醛渣100份，回收的熱塑性塑料PVC 60份、EBS 2份、硬脂酸鈣3份、氧化鐵紅10份加入到平行雙螺桿擠出機(jī)上進(jìn)行擠壓共混造粒，得到木塑初材料，轉(zhuǎn)速400轉(zhuǎn)，溫度160℃。將造粒初材料放入錐型雙螺桿擠出機(jī)中，按照預(yù)設(shè)機(jī)筒溫度和模頭溫度，主機(jī)轉(zhuǎn)速為20轉(zhuǎn)，加料機(jī)轉(zhuǎn)速為15轉(zhuǎn)，經(jīng)模具擠出成型，制得糠醛渣木塑復(fù)合材料型材。

對(duì)比例2：

將來源于玉米芯糠醛渣清洗粉碎至200目，烘干至含水量低于1％。將烘干糠醛渣50重量份，納米碳酸鈣10份、丙烯酸接枝PVC 5份、馬來酸酐5份、鈦酸酯偶聯(lián)劑5份置于混合機(jī)中高速冷混10min，轉(zhuǎn)速400轉(zhuǎn)，后加熱到溫度90℃保溫20min,制得改性糠醛渣。將改性糠醛渣100份，回收的熱塑性塑料PVC 60份、EBS 2份、硬脂酸鈣3份、氧化鐵紅10份，加入到平行雙螺桿擠出機(jī)上進(jìn)行擠壓共混造粒，得到木塑初材料，轉(zhuǎn)速400轉(zhuǎn)，溫度160℃。將造粒初材料放入錐型雙螺桿擠出機(jī)中，按照預(yù)設(shè)機(jī)筒溫度和模頭溫度，主機(jī)轉(zhuǎn)速為20轉(zhuǎn)，加料機(jī)轉(zhuǎn)速為15轉(zhuǎn)，經(jīng)模具擠出成型，制得糠醛渣木塑復(fù)合材料型材。

對(duì)上述復(fù)合材料型材產(chǎn)品的表面進(jìn)行打磨處理。依據(jù)GB/T24508—2009《木塑地板》對(duì)上述實(shí)施例的糠醛渣木塑復(fù)合材料與對(duì)比例產(chǎn)品進(jìn)行性能檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表1所示。

表1木塑復(fù)合材料性能測(cè)試

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，糠醛渣制備的木塑材料相對(duì)于常規(guī)秸稈粉制備的性能上有所提升。主要原因可能是糠醛渣中脫除了半纖維素與無定型纖維素，結(jié)晶纖維素與木質(zhì)素對(duì)于木塑材料的物理性能、力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性、抗老化性都有所提升，且高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的指標(biāo)要求，能夠滿足市場(chǎng)需求。