利用草本纖維和塑料廢棄物制備發(fā)泡材料的方法
【專利摘要】利用草本纖維和塑料廢棄物制備發(fā)泡材料的方法，涉及一種制備發(fā)泡材料的方法，其制備過程為：首先將偶聯(lián)劑用有機溶劑稀釋，然后對干燥、磨碎并篩分處理的草本纖維進行一定時間的預(yù)處理。再將經(jīng)過清洗干燥處理的廢舊聚丙烯和低密度聚乙烯塑料與預(yù)處理后的草本纖維采用轉(zhuǎn)矩流變儀預(yù)混合同時加入發(fā)泡劑等其他助劑。最后將預(yù)混合的原料裝入模具用平板硫化儀壓制成型，最后自然冷卻后取出即可。本發(fā)明所得產(chǎn)品具有質(zhì)輕、無毒并可循環(huán)再利用等特點，適用于包裝等領(lǐng)域。
【專利說明】利用草本纖維和塑料廢棄物制備發(fā)泡材料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制備發(fā)泡材料的方法，特別是涉及一種利用草本纖維和塑料廢棄物制備發(fā)泡材料的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)泡木塑復合材料具有質(zhì)量輕，環(huán)境友好和可持續(xù)性等優(yōu)點，近年來得到廣泛地開發(fā)和應(yīng)用。在工業(yè)化生產(chǎn)時一般使用化工產(chǎn)品為原料，可用注塑及擠出等方法實現(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)境的保護極為不利。
[0004]采用草本纖維填充廢舊塑料制備復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)進行大規(guī)模生產(chǎn)，因此有必要設(shè)計一種新的方法進行小規(guī)模生產(chǎn)并可靈活變動配方及產(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塑料廢棄物制備發(fā)泡材料的方法，該方法首先將偶聯(lián)劑用有機溶劑稀釋，然后經(jīng)預(yù)處理、混合等工藝得到質(zhì)輕、無毒發(fā)泡材料，并可循環(huán)再利，產(chǎn)品適用于包裝等領(lǐng)域。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
利用草本纖維和塑料廢棄物制備發(fā)泡材料的方法，所述方法包括以下過程:
a.對原料進行相關(guān)預(yù)處理:草本纖維的除雜、干燥、研磨以及篩分；廢舊聚丙烯和低密度聚乙烯塑料的分揀、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.采用轉(zhuǎn)矩流變儀在180°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.采用模具用平板硫化機在對上一步工序的半成品進行進一步加工成型，加熱保溫后冷卻，將產(chǎn)品從模具中取出即可得到發(fā)泡木塑復合材料。
[0007]所述的利用草本纖維和塑料廢棄物制備發(fā)泡材料的方法，所述將木質(zhì)纖維研磨后過60目篩，取篩下物為復合材料的增強體；取木質(zhì)纖維和廢舊塑料的重量比為2:8，額外添加硅烷偶聯(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)劑用稀釋劑進行稀釋加入到木質(zhì)纖維中攪拌并放置2小時，加入洗滌并干燥好的聚丙烯和低密度聚乙烯廢舊塑料攪拌，同時添加防霉劑和發(fā)泡劑，用轉(zhuǎn)矩流變儀在180°C混煉5次，之后剪成薄片備用；在180°C，IOMPa下用平板硫化機進行加壓成型，保溫20分鐘，然后自然冷卻后取出成品。[0008]所述的利用草本纖維和塑料廢棄物制備發(fā)泡材料的方法，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合材料的增強體；稱取木質(zhì)纖維與高密度聚乙烯塑料的重量比為3:7，添加馬來酸酐接枝聚丙烯的用量為總原料質(zhì)量的1%，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)劑用稀釋劑進行稀釋后與木質(zhì)纖維混合攪拌并放置8小時，之后與清洗干燥好的聚丙烯和低密度聚乙烯廢舊塑料混合，同時添加防霉劑和發(fā)泡劑，在轉(zhuǎn)矩流變儀中于180°C混煉5次，然后剪成薄片備用，將剪好的薄片在180°C，IOMPa下用硫化儀進行加壓成型并保溫20分鐘，之后自然冷卻后取出成品。本發(fā)明的優(yōu)點與效果是:
該方法利用兩步法操作，簡單方便，可操作性強，適用于小規(guī)模集約化實驗及生產(chǎn)。產(chǎn)品成分及制備條件變化靈活，可充分對各種實驗條件進行優(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)境保護及材料的再生循環(huán)。
【具體實施方式】
[0009]下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進一步詳述。
[0010]木塑發(fā)泡復合材料是一種質(zhì)量輕、隔音、隔熱、無臭、無毒的環(huán)保型包裝材料。其生產(chǎn)原料中作為增強體的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)廢棄物如木屑、秸桿和稻殼等在實際中常常通過焚燒或者丟棄處理，即污染了環(huán)境又浪費了材料。另外廢舊塑料也經(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)略的進行。
[0011]其次，工業(yè)大批量生產(chǎn)復合材料時一般采用工業(yè)合成品做原料通過注塑和擠出工藝進行連續(xù)生產(chǎn)。這種方法耗費的原料多，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)則原料制備復合材料時則無法采用以上方法進行生產(chǎn)。而采用專家流變儀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，又可以靈活改變生產(chǎn)品種及成品形狀。
[0012]實施例1:`
將木質(zhì)纖維研磨后過60目篩，取篩下物為復合材料的增強體。取木質(zhì)纖維和廢舊塑料的重量比為2:8，額外添加硅烷偶聯(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?shù)南♂寗┻M行稀釋加入到木質(zhì)纖維中攪拌并放置2小時。加入洗滌并干燥好的聚丙烯和低密度聚乙烯廢舊塑料攪拌，同時添加防霉劑和發(fā)泡劑，用轉(zhuǎn)矩流變儀在180°C混煉5次，之后剪成適當大小的薄片備用。在180°C，IOMPa下在適當?shù)哪＞邚堄闷桨辶蚧瘷C進行加壓成型，保溫20分鐘，然后自然冷卻后取出成品。
[0013]實施例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合材料的增強體。稱取木質(zhì)纖維與高密度聚乙烯塑料的重量比為3:7，添加馬來酸酐接枝聚丙烯的用量為總原料質(zhì)量的1%，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?shù)南♂寗┻M行稀釋后與木質(zhì)纖維混合攪拌并放置8小時，之后與清洗干燥好的聚丙烯和低密度聚乙烯廢舊塑料混合，同時添加防霉劑和發(fā)泡劑等其他助劑，在轉(zhuǎn)矩流變儀中于180°C混煉5次，然后剪成適當大小的薄片備用。將剪好的薄片在180°C，IOMPa下在適當?shù)哪＞咧杏昧蚧瘍x進行加壓成型并保溫20分鐘，之后自然冷卻后取出成品。[0014]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。
[0015]上述實施舉例詳細地介紹了采用廢舊聚丙烯和低密度聚乙烯塑料及木屑、秸桿和稻殼等草本纖維制備發(fā)泡木塑復合材料的制備方法，雖然是個例，但有助于對本發(fā)明的原理和實施方法的理解。對于從事本領(lǐng)域的技術(shù)人 員，依據(jù)本發(fā)明的核心思想會在具體的實施方案上有所改變，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.利用草本纖維和塑料廢棄物制備發(fā)泡材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下過程: a.對原料進行相關(guān)預(yù)處理:草本纖維的除雜、干燥、研磨以及篩分；廢舊聚丙烯和低密度聚乙烯塑料的分揀、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.采用轉(zhuǎn)矩流變儀在180°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.采用模具用平板硫化機在對上一步工序的半成品進行進一步加工成型，加熱保溫后冷卻，將產(chǎn)品從模具中取出即可得到發(fā)泡木塑復合材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用草本纖維和塑料廢棄物制備發(fā)泡材料的方法，其特征在于，所述將木質(zhì)纖維研磨后過60目篩，取篩下物為復合材料的增強體；取木質(zhì)纖維和廢舊塑料的重量比為2:8，額外添加硅烷偶聯(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)劑用稀釋劑進行稀釋加入到木質(zhì)纖維中攪拌并放置2小時，加入洗滌并干燥好的聚丙烯和低密度聚乙烯廢舊塑料攪拌，同時添加防霉劑和發(fā)泡劑，用轉(zhuǎn)矩流變儀在180°C混煉5次，之后剪成薄片備用；在180°C，IOMPa下用平板硫化機進行加壓成型，保溫20分鐘，然后自然冷卻后取出成品。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用草本纖維和塑料廢棄物制備發(fā)泡材料的方法，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合材料的增強體；稱取木質(zhì)纖維與高密度聚乙烯塑料的重量比為3:7，添加馬來酸酐接枝聚丙烯的用量為總原料質(zhì)量的1%，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)劑用稀釋劑進行稀釋后與木質(zhì)纖維混合攪拌并放置8小時，之后與清洗干燥好的聚丙烯和低密度聚乙烯廢舊塑料混合，同時添加防霉劑和發(fā)泡劑，在轉(zhuǎn)矩流變儀中于180°C混煉5次，然后剪成薄片備用，將剪好的薄片在180°C，IOMPa下用硫`化儀進行加壓成型并保溫20分鐘，之后自然冷卻后取出成品。
【文檔編號】C08L23/06GK103756146SQ201410007768
【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