本發(fā)明屬于新材料領(lǐng)域，具體涉及一種用生物質(zhì)纖維粉和聚苯乙烯塑料（PS）的發(fā)泡仿木板材，及其制備工藝和新材料的使用方法。
背景技術(shù)：
目前，使用的仿木板材主要是熱塑性塑料如PE（聚乙烯）擠出品或發(fā)泡品如PS（聚苯乙烯）和PVC（聚氯乙烯）發(fā)泡材料，前者主要用在室外，因?yàn)榫哂休^大的熱脹冷縮系數(shù)難以用于室內(nèi)家具等領(lǐng)域；后者在一定程度上降低了熱脹冷縮特性，但是其握釘力和其他加工性能有達(dá)不到要求。針對上述不足，本發(fā)明通過添加含一定長徑比的天然纖維，通過對塑料原料進(jìn)行改性造粒后，在進(jìn)行發(fā)泡，已達(dá)到“生物鋼筋”的作用。用本發(fā)明方法制備的仿木板材，一方面，繼續(xù)保持發(fā)泡材料熱脹冷縮系數(shù)低，性能穩(wěn)定的特點(diǎn)，且可以提高發(fā)泡度，減少原材料的使用；另一方面增加了發(fā)泡塑料的強(qiáng)度，使得仿木板材達(dá)到可釘、可刨、可鋸、方便粘合等傳統(tǒng)加工方法的要求。與普通木材相比，本方法制備的仿木板材具有防潮、防腐蝕、防白蟻侵害的優(yōu)點(diǎn)，使用壽命更長；不需要油漆，不含甲醛等有害物質(zhì)，即使長期接觸，也不會(huì)對健康造成危害。用本方法制備的仿木板材可以回收再利用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有的不足，提供一種成本低、不腐爛、使用壽命長且環(huán)保的生物質(zhì)改性PS仿木發(fā)泡板材。
為了解決上述技術(shù)問題，該生物質(zhì)/聚苯乙烯PS發(fā)泡仿木板材，該發(fā)泡仿木板材由下列按重量份數(shù)配比的成分組成： PS塑料35~85份、生物質(zhì)纖維粉15~65份，助劑3~15份、礦石粉21~82份。
本發(fā)明還要解決的技術(shù)問題是，提供一種成本低、不腐爛、使用壽命長且環(huán)保的生物質(zhì)改性PS仿木發(fā)泡板材的制備方法。
為了解決上述技術(shù)問題，該生物質(zhì)改性PS仿木發(fā)泡板材的制備方法，包括以下步驟：
（1）研磨原材料：將生物質(zhì)纖維粉研磨成粒度為25~200目的粉末，并烘干，獲得生物質(zhì)纖維粉；
（2）預(yù)混改性：按重量份配比稱取生物質(zhì)纖維粉與礦石粉和助劑，放入負(fù)壓高速混合機(jī)，在轉(zhuǎn)速為300~400轉(zhuǎn)/分下進(jìn)行預(yù)混合，并加熱烘干，溫度為70~170℃，加熱時(shí)間至少為10分鐘，獲得預(yù)混改性的生物質(zhì)原材料；
（3）配混造粒：將步驟（2）中所得的預(yù)混改性的預(yù)混改性的生物質(zhì)原材料與按重量份配比稱取的PS塑料和助劑充分混合，并加熱烘干，加熱溫度為90~130℃，加熱時(shí)間至少為10分鐘，在塑料造粒機(jī)上進(jìn)行造粒，獲得改性PS塑料；
（4）擠塑成型：將步驟（3）中所得的改性PS塑料、PS生產(chǎn)料和助劑加入塑料板擠出機(jī)中，進(jìn)行熔融共混擠出，獲得生物質(zhì)/PS發(fā)泡板材；
（5）壓制花紋：在花紋壓花機(jī)上對生物質(zhì)/PS發(fā)泡板材進(jìn)行壓花，最后進(jìn)行裁料，檢測，包裝。
本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述步驟（2）中預(yù)混改性時(shí)，各組分由下列按重量份數(shù)配比的成分組成：生物質(zhì)纖維粉15~65份，助劑3~15份，礦石粉21~82份，所述步驟（3）中配混造粒時(shí)，所述預(yù)混改性的生物質(zhì)原材料20~55份，助劑3~15份；PS塑料35~85份，所述步驟（4）中擠塑成型，所述改性PS塑料與PS生產(chǎn)料的比例為1:4~4:1。
本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述助劑是偶聯(lián)劑、潤滑劑、抗氧劑、增韌劑、酯化劑、己內(nèi)酰胺、發(fā)泡劑、引發(fā)劑、穩(wěn)定劑、色母粒和防老劑中的一種或至少兩種組合；其中所述步驟（2）和所述步驟（4）中的己內(nèi)酰胺的用量為1~15%；所述步驟（3）中的助劑包括接枝劑、潤滑劑和增韌劑；所述步驟（4）中的助劑包括發(fā)泡劑、引發(fā)劑、穩(wěn)定劑、色母粒和防老劑；所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑，所述酯化劑為馬來酸酐，所述接枝劑為馬來酸酐接枝苯乙烯；所述發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺和/或液態(tài)CO2和/或碳酸氫胺；所述引發(fā)劑為氧化鋅或\和氧化鉀，所述穩(wěn)定劑為硬脂酸鈣和/或硬脂酸鋅，所述阻燃劑為氫氧化鋁阻燃劑或\和氫氧化鎂，所述防老劑和/或防老劑RD和/或UV-531。
本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述PS塑料為聚苯乙烯新料或回收料；所述PS生產(chǎn)料為PS純料或PS與聚乙烯PE或塑料的混合料；
本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述生物質(zhì)纖維粉為米糠粉、秸稈粉、茶葉、茶桿粉、煙葉、煙桿、藥渣、木粉中的一種或至少兩種的組合；所述礦石粉為碳酸鈣或/和硅微粉。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述步驟（2）中預(yù)混改性時(shí)，各組分由下列按重量份數(shù)配比的成分組成：生物質(zhì)纖維粉35~55份，助劑3~15份，礦石粉25~45份，所述步驟（3）中配混造粒時(shí)，所述預(yù)混改性的生物質(zhì)原材料35~45份，助劑3~15份；PS塑料45~65份，所述步驟（4）中擠塑成型，所述改性PS塑料與PS生產(chǎn)料的比例為1:1~1:2。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述步驟（2）和所述步驟（4）中的己內(nèi)酰胺的用量為3~5%；
通過大量的實(shí)驗(yàn)證實(shí)，通過在改性PS塑料中添加生物質(zhì)纖維粉，從而實(shí)現(xiàn)對PS塑料的改性；改性后的PS發(fā)泡板由于生物質(zhì)纖維粉，表面光滑，不易燃、可避免白蟻的侵害，且在潮濕環(huán)境中也不會(huì)腐爛，且使用壽命更長，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證使用次數(shù)至少為20次；同時(shí)不含有害物質(zhì)甲醛，即使長期接觸，也不會(huì)對健康造成危害，且可以回收再利用。
本發(fā)明還要解決的技術(shù)問題是，提供一種成本低、不腐爛、使用壽命長且環(huán)保的改性PS發(fā)泡材料的應(yīng)用。
為了解決上述技術(shù)問題，該生物質(zhì)改性PS仿木發(fā)泡板材的應(yīng)用，本發(fā)明所制備的木發(fā)泡板材的應(yīng)用包括家具面板和隔板、隔離條、桌面、戶外家具、公園休閑椅、戶外休閑凳、沙灘椅、樓梯扶手、相框鏡框畫框、家居裝飾行業(yè)。
采用本發(fā)明生產(chǎn)改性PS發(fā)泡材料及改性PS發(fā)泡板的技術(shù)方案，其產(chǎn)生的有益效果是：（1）通過在改性PS塑料中添加生物質(zhì)纖維粉，從而實(shí)現(xiàn)對PS塑料的改性；（2）改性后的PS發(fā)泡板由于生物質(zhì)纖維粉，強(qiáng)度更高，且使用壽命更長；同時(shí)不含甲醛等有害物質(zhì)，即使長期接觸，也不會(huì)對健康造成危害；（3）成本低：由于可采用回收的廢舊塑料，大大降低了成本。
附圖說明
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明的技術(shù)方案：
圖1是本發(fā)明含生物質(zhì)的改性塑料電器外殼的制備方法的流程框圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1：
一種生物質(zhì)/PS發(fā)泡仿木板材的制備方法，按以下步驟進(jìn)行：
（1）研磨原材料：將楊樹木質(zhì)研磨成40目的粉末，并干燥至含水量為8%；
（2）預(yù)混改性：按重量份配比稱取步驟（1）中所得的楊木粉30份、礦石粉65份，己內(nèi)酰胺5份，放入負(fù)壓高速混合機(jī)，在轉(zhuǎn)速為310轉(zhuǎn)/分下進(jìn)行預(yù)混合，并加熱烘干，溫度為70℃，加熱時(shí)間為25分鐘，獲得預(yù)混合改性的楊木粉；
（3）配混造粒：將步驟（2）中所得的改性的楊木粉30份、PS塑料66份、馬來酸酐接枝苯乙烯4份，在450轉(zhuǎn)/分的高速旋轉(zhuǎn)下進(jìn)行充分混合，并加熱烘干，加熱溫度為90℃，加熱時(shí)間為20分鐘，獲得充分混合的改性PS塑料；
（4） 擠塑成型：將步驟（3）中所得的改性PS塑料30份與PS生產(chǎn)料64份、偶氮二甲酰胺3份、己內(nèi)酰胺3份，放入雙螺桿擠出機(jī)中，烘干10分鐘后，轉(zhuǎn)入擠出模具中，模具的溫度為165℃，擠出成平板狀毛坯；再用切割機(jī)對平板狀毛坯的邊沿進(jìn)修整，得到改性PS發(fā)泡板材；
（5）對將步驟（4）中所得的PS發(fā)泡板材轉(zhuǎn)移至壓花機(jī)上，壓制花紋，檢測，包裝，最后得到生物質(zhì)/PS發(fā)泡仿木板材。
通過以上方法獲得的生物質(zhì)/PS發(fā)泡仿木板材具備與原木一樣的握釘力，質(zhì)量密度為0.66-0.70。
實(shí)施例2：
一種生物質(zhì)/PS發(fā)泡仿木板材的制備方法，按以下步驟進(jìn)行：
（1）研磨原材料：將茶葉桿研磨成100目的粉末，并干燥至含水量為8%；
（2）預(yù)混改性：按重量份配比稱取步驟（1）中所得的茶葉桿34份、礦石粉25份，己內(nèi)酰胺1份，放入負(fù)壓高速混合機(jī)，在轉(zhuǎn)速為400轉(zhuǎn)/分下進(jìn)行預(yù)混合，并加熱烘干，溫度為90℃，加熱時(shí)間為35分鐘，獲得預(yù)混合改性的茶葉桿；
（3）配混造粒：將步驟（2）中所得的改性的茶葉桿30份、PS塑料55份、馬來酸酐接枝苯乙烯3份，在500轉(zhuǎn)/分的高速旋轉(zhuǎn)下進(jìn)行充分混合，并加熱烘干，加熱溫度為110℃，加熱時(shí)間為30分鐘，獲得充分混合的改性PS塑料；
（4） 擠塑成型：將步驟（3）中所得的改性PS塑料55份與PS生產(chǎn)料85份、助劑為己內(nèi)酰胺1份，酯化劑的0.5份，偶聯(lián)劑為0.5份，用6%己內(nèi)酰胺作為發(fā)泡劑，放入雙螺桿擠出機(jī)中，烘干15分鐘后，轉(zhuǎn)入擠出模具中，模具的溫度為200℃，擠出成平板狀毛坯；再用切割機(jī)對平板狀毛坯的邊沿進(jìn)修整，得到改性PS發(fā)泡板材；
（5）對將步驟（4）中所得的PS發(fā)泡板材轉(zhuǎn)移至壓花機(jī)上，壓制花紋，檢測，包裝，最后得到生物質(zhì)/PS發(fā)泡仿木板材。
通過以上方法獲得的生物質(zhì)/PS發(fā)泡仿木板材具備與原木一樣的握釘力，質(zhì)量密度為0.70~0.89，且在作為桌面使用過程中，板材具備茶葉獨(dú)特的香味。
實(shí)施例3：
一種生物質(zhì)/PS發(fā)泡仿木板材的制備方法，按以下步驟進(jìn)行：
（1）研磨原材料：將秸稈研磨成80目的粉末，并干燥至含水量為8%；
（2）預(yù)混改性：按重量份配比稱取步驟（1）中所得的秸稈粉55份、礦石粉80份，己內(nèi)酰胺8份，放入負(fù)壓高速混合機(jī)，在轉(zhuǎn)速為350轉(zhuǎn)/分下進(jìn)行預(yù)混合，并加熱烘干，溫度為170℃，加熱時(shí)間為40分鐘，獲得預(yù)混合改性的茶葉桿；
（3）配混造粒：將步驟（2）中所得的改性的秸稈粉30份、PS塑料55份、馬來酸酐接枝苯乙烯3份，在350轉(zhuǎn)/分的高速旋轉(zhuǎn)下進(jìn)行充分混合，并加熱烘干，加熱溫度為130℃，加熱時(shí)間為30分鐘，獲得充分混合的改性PS塑料；
（4） 擠塑成型：將步驟（3）中所得的改性PS塑料55份與PS生產(chǎn)料85份、助劑為己內(nèi)酰胺2份，酯化劑的0.5份，偶聯(lián)劑為0.5份，放入雙螺桿擠出機(jī)中，烘干30分鐘后，轉(zhuǎn)入擠出模具中，模具的溫度為300℃，擠出成平板狀毛坯；再用切割機(jī)對平板狀毛坯的邊沿進(jìn)修整，得到改性PS發(fā)泡板材；
（5）對將步驟（4）中所得的PS發(fā)泡板材轉(zhuǎn)移至壓花機(jī)上，壓制花紋，檢測，包裝，最后得到生物質(zhì)/PS發(fā)泡仿木板材。
通過以上方法獲得的生物質(zhì)/PS發(fā)泡仿木板材具備與原木一樣的握釘力，質(zhì)量密度為0.72~0.75。
實(shí)施例4：
一種生物質(zhì)/PS發(fā)泡仿木板材的制備方法，按以下步驟進(jìn)行：
（1）研磨原材料：將米糠研磨成80目的粉末，并干燥至含水量為8%；
（2）預(yù)混改性：按重量份配比稱取步驟（1）中所得的米糠粉40份、礦石粉50份，己內(nèi)酰胺6份，放入負(fù)壓高速混合機(jī)，在轉(zhuǎn)速為400轉(zhuǎn)/分下進(jìn)行預(yù)混合，并加熱烘干，溫度為150℃，加熱時(shí)間為45分鐘，獲得預(yù)混合改性的茶葉桿；
（3）配混造粒：將步驟（2）中所得的改性的米糠粉36份、PS塑料70份、馬來酸酐接枝苯乙烯2份，在350轉(zhuǎn)/分的高速旋轉(zhuǎn)下進(jìn)行充分混合，并加熱烘干，加熱溫度為130℃，加熱時(shí)間為30分鐘，獲得充分混合的改性PS塑料；
（4） 擠塑成型：將步驟（3）中所得的改性PS塑料55份與PS生產(chǎn)料85份、助劑為己內(nèi)酰胺3份，酯化劑的0.5份，偶聯(lián)劑為0.5份，放入雙螺桿擠出機(jī)中，烘干30分鐘后，轉(zhuǎn)入擠出模具中，模具的溫度為280℃，擠出成平板狀毛坯；再用切割機(jī)對平板狀毛坯的邊沿進(jìn)修整，得到改性PS發(fā)泡板材；
（5）對將步驟（4）中所得的PS發(fā)泡板材轉(zhuǎn)移至壓花機(jī)上，壓制花紋，檢測，包裝，最后得到生物質(zhì)/PS發(fā)泡仿木板材。
通過以上方法獲得的生物質(zhì)/PS發(fā)泡仿木板材具備與原木一樣的握釘力，質(zhì)量密度為0.65~0.73。
最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的若干個(gè)具體實(shí)施例。顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。