專利名稱：竹纖維組成物及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種組成物及其制造方法，特別是涉及一種竹纖維組成 物及其制造方法。
背景技術(shù)：
隨著環(huán)保意識(shí)抬頭加上政府政策推動(dòng)，目前現(xiàn)有使用美耐皿或塑膠 容器、器具、餐具等制品的廠商，無不極力找尋較為環(huán)保的替代材料， 于是，利用農(nóng)產(chǎn)品廢棄物如稻殼、麥桿、玉米、竹纖維等天然植物纖維 等復(fù)合材料的產(chǎn)品陸續(xù)被開發(fā)上市，由于天然植物纖維組成物制成的容 器沒有毒性、易于分解，并且符合環(huán)保要求，所以上市時(shí)廣受消費(fèi)者喜 愛。
以竹纖維為例，目前市場(chǎng)上銷售的竹纖維復(fù)合材料可以制成花瓶、 水桶等非食品用的容器，也可以制成用于盛裝食品的容器或是其它食品 用餐具，所述非食品用的器具與食品用的器具的最大差別在于，添加在 竹纖維復(fù)合材料中的材料選擇有所不同，而以下主要是探討非食品用的 竹纖維器具的缺點(diǎn)，由于初始的竹材選擇或加工處理不當(dāng)，容易導(dǎo)致后
續(xù)制造器具的過程中，竹纖維組成物流動(dòng)性不佳而使其在模具中的流動(dòng) 成型時(shí)間長(zhǎng)?；蛘呤窃诩庸み^程中竹纖維組成物容易因?yàn)楦邷囟蓟?黑，導(dǎo)致成型出的器具色澤不均勻，有些部位顏色較深、有些部位顏色 較淺，而有美觀性不佳的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種流動(dòng)性佳、不易碳化焦黑的竹纖維組成 物及其制造方法。
本發(fā)明竹纖維組成物，包含35~55 wt。/。的竹纖維、25 ~ 50 wt。/o的 粘合劑、0.4-0.7 wt。/o的固化劑、0.4 — 0.8 wt7o的防水劑、12 18wtX的淀粉類材料，以及2 4wt。/。的水。
本發(fā)明竹纖維組成物的制造方法，包含
(A) 將竹材原料與水混合并高速攪拌以得到竹纖維。
(B) 取35 55wt。/o的竹纖維、25 50wt。/o的粘合劑、0.4~0.7wt% 的固化劑，以及0.4 0.8wt。/。的防水劑，混合并經(jīng)由高速攪拌而成為膠纖 維混合體，并將該膠纖維混合體經(jīng)由磨粉處理以磨成粉粒狀。
(C )將該膠纖維混合體與12 ~ 18 wt。/。的淀粉類材料、2 ~ 4 wt。/o的 水混合，并經(jīng)由高速攪拌就得到竹纖維組成物。
本發(fā)明的有益效果在于借由高速攪拌可以活化竹纖維組成物的材 料特性，使其材料特性良好穩(wěn)定，不易因?yàn)楦邷刈饔枚蓟购?，并?呈現(xiàn)均勻色澤，而且活化處理使竹纖維組成物的組成均勻、具有良好的 流動(dòng)性。


圖1為本發(fā)明竹纖維組成物的制造方法的一最佳實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明
本發(fā)明竹纖維組成物的最佳實(shí)施例，是可以作為竹纖維容器、器具 的原料，所述竹纖維物品是指水桶、花瓶、電器機(jī)殼、3C產(chǎn)品等非食品 用的器具，并包含35~55wt% (重量％)的竹纖維、25 50wt7。的粘 合劑、0.4 ~ 0.7 wt %的固化劑、0.4 ~ 0.8 wt %的防水劑、12 ~ 18 wt %的淀 粉類材料，以及2 4wt7。的蒸餾水。
參閱圖l,本發(fā)明竹纖維組成物的制造方法的最佳實(shí)施例，包含 (l)制備竹纖維進(jìn)行步驟101,首先挑選原竹材料，適合選用三 年以上成材原竹，因?yàn)樘贻p的竹材的生長(zhǎng)尚未成熟穩(wěn)定，容易因?yàn)楹?續(xù)高溫處理而使竹材碳化變黑，而且原竹材質(zhì)以選用具備抗菌力、消毒 力、除臭力的上等竹纖維材質(zhì)為佳。接著進(jìn)行步驟102、 103,清洗原竹 并去除表面綠皮，再將原竹削片并粉碎成粉粒狀后干燥處理，使粉碎后的竹材含水量占總重量約25~35%,再以高速磨粉處理以形成粒徑更小 的^):分粒，約為60 ~ 120粒目的竹材;除粒。
接下來如步驟104、 105,將不同粒徑的竹材粉粒篩選作分類處理， 最后將篩選后所要使用的竹材粉粒加入2 wty。的水，并以約1000 ~ 1800R.P.M.(轉(zhuǎn)/分鐘)轉(zhuǎn)速攪拌處理，使竹纖維體的溫度上升到35°C ~ 45°C,并持續(xù)5~30分鐘的高溫高速攪拌處理，由于竹纖維體本身含有 纖維、淀粉等物質(zhì)，此高速攪拌過程主要是分離出竹纖維體中的淀粉等 物質(zhì)，使堅(jiān)硬的竹纖維體變得柔軟而活化，經(jīng)由此高速攪拌的活化處理， 可以使竹材粉粒與水均勻混合，增加竹纖維的流動(dòng)性，而且竹材粉粒更 容易與其他材料結(jié)合，同時(shí)，具有材料特性穩(wěn)定而且不易碳化焦黑的優(yōu) 點(diǎn)，如此將有助于使后續(xù)竹纖維器具形成后，器具呈現(xiàn)飽滿、均勻的竹 材原色。
其中，在挑選竹材時(shí)，也可以使用竹加工產(chǎn)業(yè)所產(chǎn)生的廢料來作為 竹材來源，并不一定要欲伐新的、完整的竹材，使用竹加工產(chǎn)業(yè)的廢料 可以達(dá)到廢物利用、環(huán)保、降低成本等優(yōu)點(diǎn)，使產(chǎn)于自然、回歸自然的 天然竹材能源源不斷地廢物利用。
(2)進(jìn)行步驟106以制備粘合劑將水、聚乙烯醇、淀粉類材料與 天然紙漿混合，經(jīng)由大約100 130。C的高溫蒸氣處理就可得到粘合劑， 所述粘合劑具有粘性，而且有良好的流動(dòng)性。
(3 )進(jìn)行步驟107、 108:取35 ~ 55wty。的竹纖維、25 ~ 50wt。/。的粘 合劑、0.4 0.7wto/o的固化劑，以及0.4~0.8 wt。/。的防水劑，混合并經(jīng)由 約5~30分鐘、轉(zhuǎn)速為1000~ 1800R.P.M的重力攪拌處理，使這些材料 能均勻融合，而且在攪拌活化處理后干燥成為膠纖維混合體，并將該膠 纖維混合體磨粉處理而成為60~100粒目的粉粒。其中，所述粘合劑可 以幫助使這些混合的材料粘著融合在一起，且粘合劑的干燥速度快，可 以加快膠纖維混合體的干燥處理速度。
所述固化劑可以選用聚酰胺(polyamide)、環(huán)氧氯丙烷(epoxy chloropropane)材料所制成的固化劑，本實(shí)施例的固化劑使用陽離子濕強(qiáng) 劑(cationic intensifier),為一種熱固性樹脂水溶劑，具有無毒、無腐蝕性等優(yōu)點(diǎn)，并且可以增加器具的濕強(qiáng)度。所述防水劑是用于減緩器具在 使用時(shí)受到外在溶液滲入該器具的組成材質(zhì)中，而造成器具易于損壞， 所以防水劑用于幫助材料達(dá)到防水效能。該防水劑可以使用丙烯酸酯共
聚物(acrylatepolymer)材料所制成，本實(shí)施例的防水劑是陽離子中性施 月交齊'J ( cationic neutral dope)。
此外，如果希望成型出的竹纖維器具不是呈現(xiàn)竹材的原色，而是具 有其他不同色彩，可以在制作該膠纖維混合體時(shí)加入染色劑。
(4)進(jìn)行步驟109、 110:將該膠纖維混合體與12~18 wt。/o的淀粉 類材料、2~4%的蒸餾水混合，并經(jīng)由轉(zhuǎn)速為1000 ~ 1800 R.P.M、攪拌1 小時(shí)以上來作活化處理，以活化這些混合材料的材料特性，增加混合體 的均勻性、流動(dòng)性，以及色澤均勻度，如此就可得到本發(fā)明竹纖維組成 物。
需要說明的是，本發(fā)明是用于非食品用的竹纖維器具，所以該淀粉 類材料除了可以使用食用面粉外，也可以添加其它種類的淀粉類材料。
而使用本發(fā)明竹纖維組成物來制成竹纖維器具時(shí)，首先取樣適當(dāng)重 量的竹纖維組成物粉體并置入模具中，模溫約為135~140°C，經(jīng)由慢速 合模約IO秒左右的流化時(shí)間，使竹纖維組成物均勻流動(dòng)分布于模具中， 再借由油壓排氣以擠出器具中的殘存空氣，接著使其固化，并視產(chǎn)品需 求貼花及表面亮度處理，最后經(jīng)由冷卻、毛邊磨光處理等步驟，就可得 到竹纖維器具成品。由于成型該竹纖維器具為現(xiàn)有技術(shù)，而且非本發(fā)明 的重點(diǎn)，所以不再詳細(xì)說明。
由以上說明可知，本發(fā)明竹纖維組成物的制造方法是經(jīng)由多次高速 攪拌活化處理，使制作出的竹纖維組成物中的各種材料可以均勻混合、 具有良好的流動(dòng)性，而且活化作用使竹纖維組成物的材料特性良好穩(wěn)定， 所以在其中的高溫制程中，該竹纖維組成物不容易因?yàn)楦邷刈饔枚a(chǎn)生 碳化焦黑等問題，同時(shí)，因?yàn)楸景l(fā)明各成分的材料比例適中，所以成型 后的器具硬度可達(dá)到與 一般美耐皿或塑膠容器對(duì)等的品質(zhì)要求，因此， 使用本發(fā)明竹纖維組成物所制作出的器具可以呈現(xiàn)出均勻美麗的色澤與 適當(dāng)硬度，所以確實(shí)達(dá)到本發(fā)明的目的。
權(quán)利要求
1. 一種竹纖維組成物的制造方法，包含(A)將竹材原料與水混合得到竹纖維；(B)取35～55wt％的竹纖維、25～50wt％的粘合劑、0.4～0.7wt％的固化劑，以及0.4～0.8wt％的防水劑，混合成為膠纖維混合體，并將所述膠纖維混合體經(jīng)由磨粉處理以磨成粉粒狀；及(C)將所述膠纖維混合體與12～18wt％的淀粉類材料、2～4wt％的水混合得到竹纖維組成物，其特征在于步驟(A)是將竹材原料與水混合并高速攪拌來得到竹纖維，步驟(B)是混合所述材料并高速攪拌來得到膠纖維混合體，步驟(C)是經(jīng)由高速攪拌得到竹纖維組成物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹纖維組成物的制造方法，其特征在于步 驟(A)的攪拌時(shí)間為5~30分鐘。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹纖維組成物的制造方法，其特征在于步 驟(A)的攪拌轉(zhuǎn)速為1000~ 1800轉(zhuǎn)/分鐘，并維持5~30分鐘。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹纖維組成物的制造方法，其特征在于步 驟(A)是將竹材原料切削后粉碎成粉粒狀并干燥，再以磨粉處理成細(xì)凝: 粉粒，最后再與水混合并攪拌來得到竹纖維。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹纖維組成物的制造方法，其特征在于所 述固化劑是陽離子濕強(qiáng)劑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹纖維組成物的制造方法，其特征在于所 述防水劑是陽離子中性施膠劑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹纖維組成物的制造方法，其特征在于所 述粘合劑是將水、聚乙烯醇、淀粉類材料，以及紙漿混合并經(jīng)由蒸氣高 溫處理而得。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹纖維組成物的制造方法，其特征在于步 驟(A)、 (B)、 (C)的攪拌轉(zhuǎn)速都為1000 ~ 1800轉(zhuǎn)/分鐘。
9. 一種竹纖維組成物，其特征在于包含35~55 wt。/。的竹纖維、25 50wto/o的粘合劑、0.4~0.7 wto/o的固化劑、0.4~0.8 wt。/。的防水劑、12 ~ 18 wt。/。的淀粉類材料，以及2 ~ 4 wt。/。的水。
全文摘要
一種竹纖維組成物及其制造方法，該竹纖維組成物包含35～55wt％的竹纖維、25～50wt％的粘合劑、0.4～0.7wt％的固化劑、0.4～0.8wt％的防水劑、12～18wt％的淀粉類材料，以及2～4wt％的水。該制造方法包含將竹材原料與水混合并高速攪拌以得到竹纖維，再取適當(dāng)比例的竹纖維、粘合劑、固化劑、防水劑、淀粉類材料與水混合，并高速攪拌就可得到竹纖維組成物。在這些步驟中施以高速攪拌處理，可以活化竹纖維組成物的材料特性，使其材料特性良好穩(wěn)定并呈現(xiàn)均勻色澤，而且活化處理使竹纖維組成物的組成均勻、使成品加工過程中具有良好的流動(dòng)性。
文檔編號(hào)D21H11/00GK101451318SQ200710196520
公開日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2007年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月28日
發(fā)明者王正雄 申請(qǐng)人:吳瑞良