專利名稱：一種纖維素改性體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種纖維素改性體的制作方法，具體說(shuō)涉及一種植物纖維改性的制作方法。
背景技術(shù)：
目前，得到纖維素改性體的方法主要采用酯化醚化的化學(xué)濕法改性方法，造成纖維素化工行業(yè)存在高能耗，試劑用量大，污染環(huán)境，產(chǎn)物性能不穩(wěn)定，成本高。用機(jī)械物理方法獲得纖維素改性體被學(xué)術(shù)界論定“迄今為止尚未找到對(duì)植物纖維熔融加工的適當(dāng)方法”。(2006年出版《天然高分子改性材料及應(yīng)用》第19頁(yè))

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種利用多種機(jī)械應(yīng)力和高溫高壓后失壓相結(jié)合制造纖維素改性體的生產(chǎn)方法。利用本方法不但可實(shí)現(xiàn)干法生產(chǎn)，還可顯著簡(jiǎn)化工藝，提高產(chǎn)量、節(jié)約能耗、降低成本。改性后的纖維素不僅可用于食品、裝潢、造紙等傳統(tǒng)行業(yè)使用，還可以和塑料、生物降解塑性材料共混擠出生產(chǎn)植物纖維基降解塑料及制品。1、本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)；把含纖維植物曬、烘干，用切碎機(jī)切碎再用粉碎機(jī)粉碎，并和添加劑、潤(rùn)滑劑或堿酸預(yù)處理纖維素，一并在高速混合機(jī)中混合，混合物進(jìn)入具有強(qiáng)剪切、強(qiáng)磨擦、并產(chǎn)生高溫高壓的膨化擠出機(jī)擠出，使物料在常壓下快速失壓， 再用研磨機(jī)研磨成細(xì)粉得到纖維素改性。2、所述的含纖維植物曬、烘、切碎、粉碎后的纖維素含水量最好為10% -15%。3、所述的利用切碎機(jī)、粉碎機(jī)、高速混合機(jī)、強(qiáng)剪切、強(qiáng)磨擦的膨化擠出機(jī)，研磨機(jī)幾種機(jī)械運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械能應(yīng)力使植物纖維改變物理和化學(xué)性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)干法物理改性的目的，膨化擠出機(jī)轉(zhuǎn)速最好控制在200-350轉(zhuǎn)/分。4、所述的高速混合時(shí)應(yīng)添加潤(rùn)滑劑、添加劑，其中潤(rùn)滑劑有單甘脂3-5%、植物蠟 2-3%，添加劑為硬脂酸鈣1-3%。也可對(duì)纖維素進(jìn)行預(yù)處理，還需加入堿溶液4%混合后， 存放2天以上再用酸溶液混合中和。再和單甘脂、植物蠟、硬脂酸鈣一并高速混合。5、所述的纖維素混合料在擠出機(jī)機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生高溫、高壓，是鑼桿的鑼槽設(shè)計(jì)有封筋，使植物纖維素?cái)D出時(shí)受阻，產(chǎn)生壓力，(10士5兆泊)機(jī)膛電加熱和磨擦自發(fā)熱結(jié)合產(chǎn)生溫度，溫度控制在100-170，機(jī)膛預(yù)熱溫度70-120°C，擠出后在常壓的自然環(huán)境中突然失壓。6、所述的膨化擠出機(jī)的鑼桿、鑼套都有雙鑼槽、雙鑼紋，且二者呈相反方向。鑼桿旋轉(zhuǎn)將纖維素?cái)D出過(guò)程中和鑼套反方向鑼紋形成剪切、磨擦。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步的描述。實(shí)例1
把含纖維植物——雜草，曬、烘干，含水量15%以下，經(jīng)切碎、粉碎至30目-50目的細(xì)度，進(jìn)入高速混合機(jī)并加入滑潤(rùn)劑單甘脂3-5%、植物蠟2-3%、添加劑為硬脂酸鈣1-3% 一并混合后，倒入預(yù)熱90-120°C膨化擠出機(jī)中，進(jìn)行強(qiáng)剪切、強(qiáng)磨擦，產(chǎn)生高溫高壓后擠出， 在常壓下快速失壓，擠出纖維素混合料，再用研磨機(jī)細(xì)磨得到需要細(xì)度的纖維素改性體。實(shí)例2把含纖維植物——桔桿，曬、烘干，含水量15%以下，經(jīng)切碎、粉碎至30目-50目的細(xì)度，加入堿稀釋劑溶液4%混合，存放2天以上，再和鹽酸溶液混合，PH值中和后，加入滑潤(rùn)劑單甘脂3-5%、植物蠟2-3%，添加劑為硬脂酸鈣1-3%，一并高速混合。混合料再倒入強(qiáng)磨擦、強(qiáng)剪切的膨化擠出機(jī)內(nèi)，運(yùn)行產(chǎn)生高溫高壓后擠出，在常壓下快速失壓，擠出的纖維素混合料，再用研磨機(jī)細(xì)磨得到纖維素改性體。
權(quán)利要求
1.一種纖維素改性體的制作方法。把含纖維植物曬、烘干，用切碎機(jī)切碎再用粉碎機(jī)粉碎，并和添加劑、潤(rùn)滑劑或堿酸預(yù)處理纖維素，一并在高速混合機(jī)中混合，混合物進(jìn)入具有強(qiáng)剪切、強(qiáng)磨擦、并產(chǎn)生高溫高壓的膨化擠出機(jī)擠出，使物料在常壓下快速失壓，再用研磨機(jī)研磨成細(xì)粉得到纖維素改性。
2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的纖維素改性體的制作方法，其特征是含纖維植物曬、烘、切碎、粉碎后的纖維素含水量最好為10% -15%。
3.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的纖維素改性體的制作方法，其特征是利用切碎機(jī)、粉碎機(jī)、 高速混合機(jī)、強(qiáng)剪切、強(qiáng)磨擦的膨化擠出機(jī)，研磨機(jī)幾種機(jī)械運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械能應(yīng)力使植物纖維改變物理和化學(xué)性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)干法物理改性的目的，膨化擠出機(jī)轉(zhuǎn)速最好控制在200-350 轉(zhuǎn)/分。
4.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的纖維素改性體的制作方法，其特征是高速混合時(shí)應(yīng)添加潤(rùn)滑劑、添加劑，其中潤(rùn)滑劑有單甘脂3-5%、植物蠟2-3%，添加劑為硬脂酸鈣1-3%。也可對(duì)纖維素進(jìn)行預(yù)處理，還需加入堿溶液4%混合后，存放2天以上再用酸溶液混合中和。再和單甘脂、植物蠟、硬脂酸鈣一并高速混合。
5.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的纖維素改性體的制作方法，其特征是纖維素混合料在擠出機(jī)機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生高溫、高壓，是鑼桿的鑼槽設(shè)計(jì)有封筋，使植物纖維素?cái)D出時(shí)受阻，產(chǎn)生壓力， (10士5兆泊)機(jī)膛電加熱和磨擦自發(fā)熱結(jié)合產(chǎn)生溫度，溫度控制在100-170，機(jī)膛預(yù)熱溫度 70-120°C，擠出后在常壓的自然環(huán)境中突然失壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的纖維素改性體的制作方法，其特征是膨化擠出機(jī)的鑼桿、 鑼套都有雙鑼槽、雙鑼紋，且二者呈相反方向。鑼桿旋轉(zhuǎn)將纖維素?cái)D出過(guò)程中和鑼套反方向鑼紋形成剪切、磨擦。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種纖維素改性體的制作方法。利用本方法可使植物纖維素機(jī)械物理干法改性，顯著降低能耗，提高產(chǎn)量，降低成本，本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)；將含纖維植物曬干、粉碎到30目-50目，和添加劑、潤(rùn)滑劑或堿酸予處理纖維素一并在高速混合機(jī)中混合，混合物進(jìn)入混合物進(jìn)入具有強(qiáng)剪切、強(qiáng)磨擦、并產(chǎn)生高溫高壓的膨化擠出機(jī)擠出，使物料在常壓下快速失壓，再用研磨機(jī)研磨成細(xì)粉得到纖維素改性。
文檔編號(hào)C08K5/098GK102485776SQ201010579588
公開日2012年6月6日 申請(qǐng)日期2010年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月1日
發(fā)明者朱秀剛 申請(qǐng)人:朱秀剛