本發(fā)明涉及新材料的制備，具體涉及一種含生物質(zhì)的復(fù)合仿藤條及其制備方法。

背景技術(shù)：

目前市場上的藤編編織材料主要有：1）天然藤條，也叫“藤蔑”，是由身條長的藤本植物加工而成，部分用竹子加工而成，其優(yōu)點是質(zhì)地堅韌；2）塑料仿藤條，主要是聚乙烯（PE）塑料藤條，往往是由廢舊PE料在仿藤機(jī)上擠出加工而成。無論是天然藤條還是塑料仿藤條，都有圓藤和扁藤之分，以滿足不同編織需求。

天然藤條的最大特點是質(zhì)感自然，舒適，但是易霉變、被蟲蛀，不適合室外場所使用，且自然采集、加工的天然藤條的來源以及藤條植物生長狀況千差萬別，不容易控制質(zhì)量；同時天然藤條加工成產(chǎn)品后為了保障其使用壽命，往往還需要油漆等后處理工藝，不僅編織勞動強(qiáng)度大，且工序復(fù)雜，不容易保障產(chǎn)品質(zhì)量；再次，天然藤條因為資源量有限，滿足不了越來越廣泛的市場需求，因此價格越來越貴。塑料仿藤條完全沒有上述缺點，其優(yōu)點主要體現(xiàn)在耐雨水，適合室外場所，仿藤條質(zhì)量控制好，加工性能好，無需油漆等后續(xù)工藝。因此，塑料仿藤條在室外藤編家具等諸多領(lǐng)域具備顯著優(yōu)勢，其使用量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過天然藤條，且價格便宜，供應(yīng)有保障；同時，塑料仿藤條還可以回收再加工。但是，塑料仿藤條的最大缺點是質(zhì)感差，其編織產(chǎn)品遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到天然藤條親近自然的特點，難以在室內(nèi)作為高端家具和工藝品使用。同時，因為塑料成本較高，大部分塑料仿藤條使用回收塑料加工，氣味等品質(zhì)往往受到影響，環(huán)保性較差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種含生物質(zhì)的復(fù)合仿藤條及其制備方法，所制作出的仿藤條具備天然藤條的柔和質(zhì)感，同時具備與全塑PE藤條相同的拉伸強(qiáng)度和耐折度。

本發(fā)明所述的一種含生物質(zhì)的復(fù)合仿藤條及其制備方法，其采用的技術(shù)方案為：所述仿藤條包括外圍層和設(shè)在所述外圍層內(nèi)的中心層，所述外圍層由生物質(zhì)改性塑料制成，所述中心層由全塑生產(chǎn)料或尼龍或玻璃纖維制成。

進(jìn)一步，所述生物質(zhì)改性塑料由下列按質(zhì)量百分比的成分組成：生物質(zhì)1-45%、熱塑性塑料45-85%、礦石粉5-30%和外圍層助劑4-10%，所述熱塑性塑料為PE塑料。

進(jìn)一步，所述外圍層助劑由質(zhì)量比為2-5%的改性助劑和質(zhì)量比為2-5%的外圍成型助劑組成。

進(jìn)一步，所述生物質(zhì)是指包括木粉、秸稈粉、米糠粉在內(nèi)的含纖維的木質(zhì)纖維素原料和包括茶葉桿、煙桿在內(nèi)的具有一定生物活性的木質(zhì)纖維素材料的一種或多種的組合。

進(jìn)一步，所述礦石粉為碳酸鈣、云母粉碳酸鈣、石英粉、滑石粉、硅灰石、硅酸鈣、玻璃微珠的一種或至少兩種的粉體混合物，所述礦石粉的顆粒大小為120-800目。

進(jìn)一步，所述全塑生產(chǎn)料為PE生產(chǎn)料或預(yù)制的玻璃纖維或尼龍絲與中心層助劑的復(fù)合物，中心層助劑的質(zhì)量比為0.6-2%，其余含量為PE生產(chǎn)料或預(yù)制的玻璃纖維或尼龍絲，尼龍絲的機(jī)械強(qiáng)度高，能夠保證仿藤條的強(qiáng)度。

進(jìn)一步，所述仿藤條橫截面為扁型結(jié)構(gòu)，其外圍層包括位于上層以及位于所述上層下方并與其緊密結(jié)合的下層，所述上層和所述下層中間設(shè)有中心層。

進(jìn)一步，所述仿藤條截面為圓形結(jié)構(gòu)， 所述外圍層橫截面為環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述中心層位于所述外圍層中心。

本發(fā)明解決的另一個問題是，提供一種含生物質(zhì)的復(fù)合仿藤條及其制備方法，其步驟為：

（1）含纖維生物質(zhì)粉體的獲得：對收集的纖維生物質(zhì)進(jìn)行磨粉、干燥，細(xì)度達(dá)到25-300目，并去除雜質(zhì)，得到均一的生物質(zhì)粉體，其質(zhì)量比為1-45%。

（2）生物質(zhì)的預(yù)混改性：將步驟（1）獲得的生物質(zhì)粉體與礦石粉和改性助劑混合均勻并加熱烘干，加熱溫度為70-180℃，加熱時間至少為10分鐘，獲得預(yù)混合改性生物質(zhì)粉體；其中，改性助劑質(zhì)量比2-5%、礦石粉質(zhì)量比為5-30%；

（3）生物質(zhì)與PE塑料的配混造粒：將步驟（2）獲得的改性生物質(zhì)粉體與PE塑料及助劑在造粒設(shè)備中配混造粒，造粒溫度為150-240℃，其中，PE塑料質(zhì)量比為 45-85%，獲得生物質(zhì)改性塑料母料；

（4）生物質(zhì)改性塑料與全塑生產(chǎn)料復(fù)合仿藤條的擠出成型：分別向輔料斗A和輔料斗B中加入混合均勻的生物質(zhì)改性塑料母料與質(zhì)量比為2-5%的外圍成型助劑，向主料斗C中加入混合均勻的85%-99.4%的全塑生產(chǎn)料和0.6-15%的中心層成型助劑，然后通過仿藤機(jī)擠出成型，所述輔料斗A、主料斗C、輔料斗B擠出形成的仿藤條其外圍層與中心層與外圍層的質(zhì)量比為：0.3-1: 1: 0.3-1。

本發(fā)明所制作的仿藤條可為圓藤或扁藤，其形狀由仿藤機(jī)的擠出模具決定。

進(jìn)一步，步驟（3）中的所述PE塑料為高密度聚乙烯（HDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）、線性低密度聚乙烯（LLDPE）中的一種或至少兩種的復(fù)合物，步驟（4）中所述的PE生產(chǎn)料為高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯三種的復(fù)合物或高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯與聚甲醛(POM)或尼龍(PA)的復(fù)合物或高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯三者復(fù)合物的再生料。

PE塑料中添加一定量的POM能夠顯著改善仿藤條的拉伸強(qiáng)度，PE塑料中也可以添加除POM、PA以外的其他塑料，添加不同的塑料可以改善制造出的仿藤條的性能。

進(jìn)一步，所述改性助劑為硅烷偶聯(lián)劑，其質(zhì)量比為2-5%，優(yōu)選的，質(zhì)量比為3%，所述外圍成型助劑由質(zhì)量比為1-4%的己內(nèi)酰胺、量比為2%的發(fā)泡劑、量比為2%的硬脂酸鈣穩(wěn)定劑、量比為1%的抗紫外劑、量比為1%的抗老化劑中的一種或至少兩種和質(zhì)量比為0.3-1%的色母粒及0.1%的擴(kuò)散劑組成。

其中發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺或碳酸氫銨等各種市場上供應(yīng)的產(chǎn)品，本發(fā)明中所述的色母粒為各種顏色的色母粒中的任意一種或幾種的組合，根據(jù)生產(chǎn)需要選擇，制備仿藤條過程中加入助劑，可以形成外圍層有好的質(zhì)感，而中心層有所需要的強(qiáng)度的復(fù)合仿藤條。

本發(fā)明所述的有益效果為：所制作出的仿藤條具備天然藤條的柔和質(zhì)感，同時具備與全塑PE藤條相同的拉伸強(qiáng)度和耐折度。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對具體實施例做進(jìn)一步說明。

圖1是技術(shù)方案流程示意圖。

圖2是扁形仿藤條橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圓形仿藤條橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是加料示意圖。

其中，1-輔料斗A,2-輔料斗B，3-主料斗C，4-扁型外圍上層，5-扁型外圍下層，6-中心層，7-環(huán)形外圍層，8-仿藤機(jī)的機(jī)筒。

具體實施方式

實施例1

一種含生物質(zhì)的復(fù)合仿藤條及其制備方法，其制作方法步驟為：

（1）含纖維生物質(zhì)的獲得：采集6年生茶葉桿，磨粉至40目，烘干并去除雜質(zhì)，得到顆粒均一的茶葉桿粉體，其質(zhì)量比為10%；

（2）生物質(zhì)的預(yù)混改性：將步驟（1）獲得的茶葉桿粉體、質(zhì)量比為25%的碳酸鈣和質(zhì)量比為5%硅烷偶聯(lián)劑（KH550）混合均勻并加熱烘干，加熱溫度為85℃，加熱時間為15分鐘，獲得預(yù)混合改性茶生物質(zhì)粉體；

（3）將獲得的改性茶生物質(zhì)粉體與質(zhì)量比55%的PE塑料（質(zhì)量比LDPE：HDPE：LLDPE=1：1：0.5）及1-5%的助劑，在造粒設(shè)備中配混造粒，造粒溫度為150-165℃，獲得茶生物質(zhì)改性塑料母料；

（4）將茶生物質(zhì)改性塑料母料、質(zhì)量比0.5%色母料、質(zhì)量比4.5%己內(nèi)酰胺（原材料提供的15%含量與全文數(shù)值矛盾）、1%抗紫外劑、1%抗老化劑混合均勻后，分別等量加入輔料斗A和輔料斗B中，將量比為98%的PE生產(chǎn)料（質(zhì)量比LDPE：HDPE：LLDPE=1：1：0.5）、量比為1%的抗紫外劑、量比為1%的抗老化劑混勻后，加入到主輔料斗C中，在仿藤機(jī)上通過扁形模具擠出成型扁形茶生物質(zhì)仿藤條，其中，輔料斗A、主料斗C、輔料斗B擠出形成的外圍層與中心層與外圍層的質(zhì)量比為0.6:1:0.6。

該茶生物質(zhì)仿藤條（扁藤）經(jīng)過檢測和使用，與全塑（PE）藤條比較，具備天然藤條的柔和質(zhì)感，拉伸強(qiáng)度和耐折度與全塑PE藤條一致，該茶生物質(zhì)仿藤條編織藤椅后使用的3個月內(nèi)仍然有茶香味。

實施例2

一種含生物質(zhì)的復(fù)合仿藤條及其制備方法，其制作方法步驟為：

（1）含纖維生物質(zhì)的獲得：將小麥秸稈磨粉至40目，烘干并去除雜質(zhì)，得到顆粒均一的小麥秸稈粉體，其質(zhì)量比為25%；

（2）生物質(zhì)的預(yù)混改性：將步驟（1）獲得的小麥秸桿粉體、質(zhì)量比為14%的硅微粉和質(zhì)量比為3%硅烷偶聯(lián)劑（KH560）混合均勻并加熱烘干，加熱溫度為120℃，加熱時間為15分鐘，獲得預(yù)混合改性小麥秸稈生物質(zhì)粉體；

（3）將獲得的改性小麥秸稈生物質(zhì)粉體與質(zhì)量比為51%的PE塑料（質(zhì)量比LDPE：HDPE：LLDPE=1：2：0.5）1-5%的助劑，在造粒設(shè)備中配混造粒，造粒溫度為155-160℃，獲得小麥秸稈生物質(zhì)改性塑料母料；

（4）將步驟（3）獲得的小麥秸稈生物質(zhì)改性塑料母料和質(zhì)量比1%的嫩黃母料、質(zhì)量比2%的碳酸氫銨發(fā)泡劑、質(zhì)量比2%硬脂酸鈣穩(wěn)定劑、質(zhì)量比為1%抗紫外劑UV-531、質(zhì)量比為1%抗老化劑RD混合均勻后，分別等量加入輔料斗A和輔料斗B中，將質(zhì)量比為98%的PE生產(chǎn)料（質(zhì)量比LDPE：HDPE：LLDPE=1：1：0.5）、質(zhì)量比為1%的抗紫外劑W-531、質(zhì)量比為1%的抗老化劑UV-RD混勻后，加入到主輔料斗C中，在仿藤機(jī)上通過扁形模具擠出成型扁形小麥秸稈生物質(zhì)仿藤條，其中，輔料斗A、主料斗C、輔料斗B擠出形成的外圍層與中心層與外圍層的質(zhì)量比為0.6:1:0.6。

所制備的秸稈生物質(zhì)仿扁藤不僅質(zhì)感好，且原材料重量只有全塑生產(chǎn)料的65%。用該仿藤條編織的藤椅，質(zhì)感舒適，適合室內(nèi)和室外使用。

實施例3

一種含生物質(zhì)的復(fù)合仿藤條及其制備方法與實施例2相同，其區(qū)別在于，本實施例的仿藤機(jī)模具為圓形，最終擠出成型的仿藤條為圓藤，仿藤條的外圍層和中心層的質(zhì)量比為1:1。

本發(fā)明所述方法所制備的一種小麥生物質(zhì)改性塑料與全塑生產(chǎn)料復(fù)合的仿圓藤不僅質(zhì)感好，且原材料重量只有全塑生產(chǎn)料的85%。用該仿藤條編織的收納筐，色彩鮮艷，質(zhì)感舒適，耐用耐洗。

實施例4

一種含生物質(zhì)的復(fù)合仿藤條及其制備方法，其制作方法步驟為：

（1）含纖維生物質(zhì)的獲得：采集6年生茶葉桿，磨粉至40目，烘干并去除雜質(zhì)，得到顆粒均一的茶葉桿粉體，其質(zhì)量比為10%；

（2）生物質(zhì)的預(yù)混改性：將步驟（1）獲得的茶葉桿粉體、質(zhì)量比為25%的碳酸鈣和質(zhì)量比為5%硅烷偶聯(lián)劑（KH550）混合均勻并加熱烘干，加熱溫度為90℃，加熱時間為15分鐘，獲得預(yù)混合改性茶生物質(zhì)粉體；

（3）將獲得的改性茶生物質(zhì)粉體與質(zhì)量比55%的PE塑料（質(zhì)量比LDPE：HDPE：LLDPE=1：1：0.5）在造粒設(shè)備中配混造粒，造粒溫度為150-155℃，獲得茶生物質(zhì)改性塑料母料；

（4）將茶生物質(zhì)改性塑料母料、質(zhì)量比0.5%色母料、質(zhì)量比4.5%己內(nèi)酰胺、1%抗紫外劑、1%抗老化劑混合均勻后，分別等量加入輔料斗A和輔料斗B中，將質(zhì)量比為98%的PE生產(chǎn)料、質(zhì)量比為1%的抗紫外劑、質(zhì)量比為1%的抗老化劑混勻后，加入到主輔料斗C中，在仿藤機(jī)上通過扁形模具擠出成型扁形茶生物質(zhì)仿藤條，其中，PE生產(chǎn)料為質(zhì)量比89%的HDPE、LDPE、LLDPE的復(fù)合物和質(zhì)量比為9%的POM構(gòu)成的復(fù)合塑料，HDPE、LDPE、LLDPE三者組成的復(fù)合物占比為HDPE：LDPE：LLDPE=1:2:0.5，輔料斗A、主料斗C、輔料斗B擠出形成的外圍層與中心層與外圍層的質(zhì)量比為0.5:1:0.5。

該茶生物質(zhì)仿藤條（扁藤）經(jīng)過檢測和使用，與全塑（PE）藤條比較，具備天然藤條的柔和質(zhì)感，拉伸強(qiáng)度高于全塑PE藤條。該茶生物質(zhì)仿藤條適合編織床、屏風(fēng)等大型仿藤編產(chǎn)品，產(chǎn)品在使用的3個月內(nèi)仍然有茶香味。