本發(fā)明涉及新材料領域,尤其是一種含生物質的仿藤條及其制備方法。
背景技術:
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感自然,有親近感,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,不僅編織勞動強度大,且工序復雜,不容易保障產(chǎn)品質量;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域具備顯著優(yōu)勢,其使用量已經(jīng)遠遠超過天然藤條,且價格便宜,供應有保障;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感差,其編織產(chǎn)品遠遠達不到天然藤條的親近自然的特點,難以在室內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,氣味等品質往往受到影響,環(huán)保性較差。
技術實現(xiàn)要素:
為解決上述現(xiàn)有技術中存在的缺陷,本發(fā)明結合生物質和PE塑料的特點,提供了一種含生物質的仿藤條及其制備方法,制備一種既具有天然藤條親近自然的特點,又具有塑料仿藤條便于加工和質量控制的優(yōu)勢,更加環(huán)保,且具備價格優(yōu)勢。
本發(fā)明所述的一種含生物質的塑料仿藤條,其技術方案為:所述仿藤條由下列按質量百分比的成分組成 :生物質1-45%、熱塑性塑料45-85%、礦石粉5-35%、助劑4-10%組成。
進一步,所述助劑由下列質量百分比的成分組成:擠出成型助劑2-5%、改性助劑2-5%,所述熱塑性塑料為PE塑料和PE生產(chǎn)料。
進一步,所述生物質是指包括木粉、秸稈粉、米糠粉、藥渣在內的含纖維的木質纖維素原料和包括茶葉桿、煙桿在內的具有一定生物活性的木質纖維素材料中的一種或多種的組合。
進一步,所述礦石粉為碳酸鈣、云母粉、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混合物,所述礦石粉的粒度為120-800目。
本發(fā)明解決的另一個問題是,提供一種含生物質的塑料仿藤條的制備方法,包括以下步驟,其中,下述步驟中的各物質百分比均為占所述塑料仿藤條總質量的百分比,
(1)含纖維生物質粉體的獲得:將收集的纖維生物質磨成粒度為25-300目的粉末并進行干燥,然后去除雜質,得到均一的生物質粉體,所述生物質粉體質量比的1-45%;
(2)生物質的預混改性:將步驟(1)獲得的生物質粉體添加礦石粉和改性助劑進行混合并加熱烘干,加熱溫度為70-180℃,加熱時間至少為10分鐘,獲得預混合改性生物質粉體;其中,改性助劑質量比2-5%、礦石粉質量比5-35%;
(3)生物質與PE塑料的配混造粒:將步驟(2)獲得的改性生物質粉體與PE塑料在造粒設備中配混造粒,造粒溫度為145-240°C,其中,PE塑料質量比 15-55%,獲得生物質改性塑料母料;
(4)生物質/塑料仿藤條的擠出成型:將步驟(3)獲得的生物質改性塑料母料與PE生產(chǎn)料、擠出成型助劑進行混合,其中,PE生產(chǎn)料質量比30-70%,擠出成型助劑質量比2-5%,在仿藤機上擠出成型,獲得含生物質的塑料仿藤條。
進一步,步驟(2)中所述的改性助劑為硅烷偶聯(lián)劑,其質量比為2-5%,優(yōu)選的,其質量比為3%。
進一步,步驟(4)中所述的擠出成型助劑由己內酰胺1-4%、碳酸氫銨發(fā)泡劑1-2%、硬脂酸鈣穩(wěn)定劑1-2%中的一種或至少兩種和1%色母料組成。
進一步,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者的復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的復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合物的再生料。
進一步,步驟(4)中所述的在仿藤機上擠出成型的含生物質的塑料仿藤條為圓藤或扁藤,上述仿藤條的形狀由仿藤機的擠出模具決定。
本發(fā)明解決的另一個問題是,所述含生物質的塑料仿藤條的用途,其用于編織各種家具(如,椅子、桌子、柜子、床、書架)或編織收納筐(如,筐、籃子、盒子、箱子)或編織工藝品或編織玩具。
本發(fā)明的有益效果為:既具有天然藤條質感柔和的特性,又具有全塑PE藤條的拉伸強度和耐折度,色彩豐富,耐用易清潔。
附圖說明
為了使本發(fā)明的內容更容易被清楚地理解,下面根據(jù)具體實施例并結合附圖,對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
圖1為本發(fā)明所述的含生物質的塑料仿藤條制作方法流程示意圖。
具體實施方式
實施例1
一種含生物質的仿藤條及其制備方法,包括以下步驟:
(1)含纖維生物質的獲得:采集5年生茶葉桿,磨成粒度為50目以上的粉末并將其烘干,然后去除雜質,得到均一的茶葉桿粉體,其占總質量比14%;
(2)生物質的預混改性:將茶葉桿粉體與質量比為25%的碳酸鈣、質量比為5%的硅烷偶聯(lián)劑KH550進行混合,并加熱烘干,加熱溫度為90℃,加熱時間為15分鐘,獲得預混合改性的茶生物質粉體;
(3)將獲得的改性茶生物質粉體與質量比為19%的低密度聚乙烯在造粒設備中配混造粒,造粒溫度為160-165°C,獲得茶生物質改性塑料母料;
(4)將獲得茶生物質改性塑料母料和質量比32%PE生產(chǎn)料、質量比為5%的擠出成型助劑混合均勻后,在仿藤機上通過扁形模具擠出扁形仿藤條;其中,擠出成型助劑為質量比為1%的色母料和質量比4%的己內酰胺,PE生產(chǎn)料為高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯的復合物,其質量比HDPE:LDPE:LLDPE=3:2:1。
采用本發(fā)明方法制成的含生物質的仿藤條,編織各種家具(如,椅子、桌子、柜子、床、書架)或編織收納筐(如,筐、籃子、盒子、箱子)或編織工藝品或編織玩具。
該茶生物質仿藤條經(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感,拉伸強度和耐折度與全塑PE藤條一致,該茶生物質仿藤條編織的藤椅后使用的3個月內仍然有茶香味。
實施例2
一種含生物質的仿藤條及其制備方法,包括以下步驟:
(1)含纖維生物質的獲得:將小麥秸稈磨成粒度為50目以上的粉末并將其烘干,然后去除雜質,得到顆粒均一的小麥秸稈粉體,其占總質量比25%;
(2)生物質的預混改性:將步驟(1)獲得的小麥秸桿粉體與質量比為14%的碳酸鈣、質量比為3%的硅烷偶聯(lián)劑KH560進行混合,并加熱烘干,加熱溫度為120℃,加熱時間為15分鐘,獲得預混合改性的小麥秸稈生物質粉體;
(3)將獲得的改性小麥生物質粉體與質量比為20%的PE塑料在造粒設備中配混造粒,造粒溫度為160-165°C ,獲得小麥秸稈生物質改性塑料母料,其中,PE塑料為高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯的復合物,質量比HDPE:LDPE:LLDPE=1:2:0.5;
(4)將獲得小麥秸稈生物質改性塑料母料和質量比33%PE生產(chǎn)料、質量比為5%的擠出成型助劑混合均勻后,在仿藤機上通過扁形模具擠出扁形仿藤條;其中,擠出成型助劑為質量比為1%的色母料、質量比為2%的碳酸氫胺發(fā)泡劑和質量比為2%的硬脂酸鈣穩(wěn)定劑,PE生產(chǎn)料為高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯的復合物,質量比HDPE:LDPE:LLDPE=1:2:0.5。
采用本發(fā)明方法制成的含生物質的仿藤條,其中色母料可為嫩黃色母料,不僅質感好,且原料重量只有全塑原料的65%,大大節(jié)約了原料,用該仿藤條編織的收納筐,色彩鮮艷,質感舒適,耐用耐洗。
實施例3
一種含生物質的仿藤條及其制備方法,包括以下步驟:
(1)含纖維生物質的獲得:將米糠粉磨成粒度為60目的粉末并將其烘干,然后去除雜質,得到均一的米糠粉體,其占總質量比10%;
(2)生物質的預混改性:將米糠粉體與質量比為35%的碳酸鈣、質量比為5%的硅烷偶聯(lián)劑KH550進行混合并加熱烘干,加熱溫度為120℃,加熱時間為15分鐘,獲得預混合改性的米糠粉生物質粉體;
(3)將獲得的改性米糠粉生物質粉體與質量比為15%的低密度聚乙烯在造粒設備中配混造粒,造粒溫度為155°C,獲得米糠粉生物質改性塑料母料;
(4)將獲得米糠粉生物質改性塑料母料和質量比為30%的PE生產(chǎn)料、質量比為5%的擠出成型助劑混合均勻后,在仿藤機上通過圓形模具擠出仿圓藤條;其中,色母料質量比為1%、己內酰胺質量比為4%,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者的復合物,其質量比HDPE:LDPE:LLDPE=3:2:1。
采用本發(fā)明方法制成的含生物質的仿藤條,編織各種家具(如,椅子、桌子、柜子、床、書架)或編織收納筐(如,筐、籃子、盒子、箱子)或編織工藝品或編織玩具。
與全塑(PE)藤條比較,該生物質仿藤條具備表面有粗糙感,同時具備比塑料藤條更好的柔性,拉伸強度與全塑PE藤條一致,耐折度接近全塑PE藤條,高于天然藤條。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選方案,并非作為對本發(fā)明的進一步限定,凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內容所作的各種等效變化均在本發(fā)明的保護范圍之內。