專利名稱：一種竹塑復(fù)合材料及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于包裝材料以及包裝材料的生產(chǎn)工藝，具體地說，涉及竹塑復(fù)合材料及其制備工藝。
背景技術(shù)：
包裝材料涉及紙質(zhì)材料、塑料、金屬、玻璃陶瓷、木材等材料領(lǐng)域，占世界材料總消耗量很大部分，并且包裝廢棄物所產(chǎn)生的垃圾問題已成為環(huán)境污染的重要部分。包裝行業(yè)已經(jīng)使用木材、紙板、瓦楞紙板、紙漿模塑等生物質(zhì)材料，用于制成工業(yè)包裝和生活容器，但是塑料不易降解，紙質(zhì)材料易吸濕、剛度和強度低，木材笨重、易霉變等等，這些缺點限制它們在包裝領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展。人們對資源的有效利用和綠色環(huán)保材料的需求不斷增加，使高效開發(fā)利用生物質(zhì)材料制備新材料、新能源正日益成為當(dāng)前材料領(lǐng)域的研究熱點之一。
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竹塑復(fù)合材料是一種采用竹纖維填充、增強聚合物的新型改性環(huán)保材料，它兼具聚合物和竹材的特點防潮、防腐、耐蟲蛀、強度高、韌性好、硬度大以及二次加工性良好；可以將無法回收利用的竹材邊角料、竹屑粉粹回收二次利用，變廢為寶，因此研制竹塑復(fù)合材料作為包裝材料具有重要意義。竹塑復(fù)合材料的研制不僅克服了竹材和塑料的各自缺點，開創(chuàng)了兩者應(yīng)用的新方向，而且緩解了資源和能源匱乏、環(huán)境污染的問題，使其在包裝行業(yè)具有良好的應(yīng)用和發(fā)展前景。竹塑復(fù)合材料從結(jié)構(gòu)上分析是聚合物充當(dāng)連續(xù)相、竹纖維充當(dāng)分散相而形成的兩相結(jié)構(gòu)材料。但是未經(jīng)處理的竹纖維含有大量的羥基而呈親水性，與疏水性的塑料混合時，存在比較大的界面能差，兩者界面結(jié)合作用較弱。此外，竹纖維存在的大量羥基基團(tuán)易形成氫鍵，從而使竹纖維發(fā)生團(tuán)聚，導(dǎo)致其在聚合物中不能均勻分散，使得竹塑復(fù)合材料的機(jī)械性能較低。這些問題不解決會限制竹塑復(fù)合材料的發(fā)展和應(yīng)用，因此針對竹纖維與聚合物界面性能的研究是重點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服上述缺陷，提供一種竹塑復(fù)合材料及其制備工藝，以實現(xiàn)提高力學(xué)強度以及其耐潮耐腐蝕性能。同時，此竹塑復(fù)合材料成型后含水率很低，并且可以長時間保持干燥。為解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是—種竹塑復(fù)合材料，其特征在于由以下組分組成竹粉、聚乙烯和助劑。進(jìn)一步地說按照質(zhì)量比例計，竹粉、聚乙烯和助劑的比例為(20-60) : (70-35) : (10-5)。更進(jìn)一步地說按照質(zhì)量比例計，竹粉、聚乙烯和助劑的比例為30:65:5或50:43:7。更進(jìn)一步地說所述竹粉為粉碎到350-500目的超細(xì)粉體。
所述助劑包括相容劑、潤滑劑、偶聯(lián)劑中的一種或幾種。所述聚乙烯為粉碎到直徑為1-1. 5毫米的粒子。本發(fā)明還提供了一種竹塑復(fù)合材料的制備工藝，其特征在于步驟如下I)、竹粉處理將粗制竹粉用20%工業(yè)雙氧水和20%工業(yè)片堿處理浸泡，烘干，將其粉碎至IJ 350目，待用；2)、備料共混按照各組分的份數(shù)備料先將聚乙烯破碎至直徑I. 2毫米的粒子，再將聚丙烯、竹粉、助劑依次加入高速混料機(jī)中混合20分鐘，待各組分充分混合后，得預(yù)混料；3)、造粒將預(yù)混料經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)造粒，溫度控制在一區(qū)180度，二區(qū)170度，三區(qū)190度，喂料轉(zhuǎn)速控制在30Hz，主機(jī)轉(zhuǎn)速控制在40Hz，即可得到竹塑復(fù)合材料粒子。

由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用竹粉和聚乙烯，再加上助劑制成了一種竹塑復(fù)合材料。本發(fā)明兼具聚乙烯和竹材的特點，具有良好的防潮、防腐性，耐蟲蛀，強度高，韌性好，硬度大以及二次加工性良好，同時，本發(fā)明可以將無法回收利用的竹材邊角料、竹屑粉粹回收，二次利用，變廢為寶，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明充分利用了植物纖維竹粉的可生物降解性，容易降解，實現(xiàn)了全降解，無有害物質(zhì)的產(chǎn)生。本發(fā)明提供的竹塑復(fù)合材料制成的工業(yè)包裝和生活容器，實現(xiàn)了生物降解性，并且提高了工業(yè)包裝和生活容器的力學(xué)強度以及其耐潮耐腐蝕性能。本發(fā)明制成的竹塑復(fù)合材料成型后，含水率很低，并且可以長時間保持干燥，助劑的存在能夠有效的防靜電。利用本發(fā)明制成的保鮮材料，保鮮效果是純塑料的2倍。另外，本發(fā)明采用的是竹材，做到了不砍伐樹木，盡量有計劃地使用竹制品，起到了保護(hù)森林的作用，預(yù)防地球氣候邊暖。
具體實施方式
實施例一種竹塑復(fù)合材料，由以下組分組成竹粉、聚乙烯和助劑。在本發(fā)明中，按照質(zhì)量比例計，竹粉、聚乙烯和助劑的比例為(20-60):(70-35):(10-5)。在本實施例中，竹粉、聚乙烯和助劑的比例為30:65:5或50:43:7，是經(jīng)過試驗得到的最佳的一種配比?？紤]到實際情況和加工工藝的需要，在本實施例中，所述竹粉為粉碎到350-500目的超細(xì)粉體。所述助劑包括相容劑、潤滑劑、偶聯(lián)劑中的一種或幾種。所述聚乙烯為粉碎到直徑為1-1. 5毫米的粒子。本實施例制成的竹塑復(fù)合材料，兼具聚乙烯和竹材的特點，具有良好的防潮、防腐性，耐蟲蛀，強度高，韌性好，硬度大以及二次加工性良好，同時，本發(fā)明可以將無法回收利用的竹材邊角料、竹屑粉粹回收，二次利用，變廢為寶，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。本實施例還提供了一種竹塑復(fù)合材料的制備工藝，步驟如下I )、竹粉處理將粗制竹粉用20%工業(yè)雙氧水和20%工業(yè)片堿處理浸泡，烘干，將其粉碎至IJ 350目，待用；
2)、備料共混按照各組分的份數(shù)備料先將聚乙烯破碎至直徑I. 2毫米的粒子，再將聚丙烯、竹粉、助劑依次加入高速混料機(jī)中混合20分鐘，待各組分充分混合后，得預(yù)混料；3)、造粒將預(yù)混料經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)造粒，溫度控制在一區(qū)180度，二區(qū)170度，三區(qū)190度，喂料轉(zhuǎn)速控制在30Hz，主機(jī)轉(zhuǎn)速控制在40Hz，即可得到竹塑復(fù)合材料粒子。另外，依據(jù)本發(fā)明的制備工藝生產(chǎn)的竹塑復(fù)合材料，本發(fā)明還提供了一種工業(yè)包裝和生活容器的生產(chǎn)工藝，具體步驟如下a、拉片將造粒好的竹塑復(fù)合材料粒子加到片材機(jī)中進(jìn)行拉片，制成竹塑拉片，其中拉片溫度維持在180度。b、吸塑成型選取適宜大小的竹塑拉片，通過吸塑成型機(jī)成型，在整個的吸塑成型過程中，吸塑機(jī)的加熱溫度維持在190度。
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上述工業(yè)包裝和生活容器的生產(chǎn)工藝，操作簡單，便于實用，易于工業(yè)化實施，保證了足夠的經(jīng)濟(jì)效益，有利于擴(kuò)大竹塑復(fù)合材料制品在市場中的應(yīng)用。同時，上述生產(chǎn)工藝可以應(yīng)用于所有的片材生產(chǎn)中。凡是利用上述生產(chǎn)工藝來生產(chǎn)片材的，也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明不局限于上述的優(yōu)選實施方式，任何人應(yīng)該得知在本發(fā)明的啟示下做出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本發(fā)明具有相同或者相近似的技術(shù)方案，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種竹塑復(fù)合材料，其特征在于由以下組分組成竹粉、聚乙烯和助劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的竹塑復(fù)合材料，其特征在于按照質(zhì)量比例計，竹粉、聚乙烯和助劑的比例為(20-60) : (70-35) : (10-5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的竹塑復(fù)合材料，其特征在于按照質(zhì)量比例計，竹粉、聚乙烯和助劑的比例可以為30:65:5或50:43:7。
4.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的竹塑復(fù)合材料，其特征在于所述竹粉為粉碎到350-500目的超細(xì)粉體。
5.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的竹塑復(fù)合材料，其特征在于所述助劑包括相容劑、潤滑齊U、偶聯(lián)劑中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的竹塑復(fù)合材料，其特征在于所述聚乙烯為粉碎到直徑為1-1. 5暈米的粒子。
7.—種竹塑復(fù)合材料的制備工藝，其特征在于步驟如下 1)、竹粉處理將粗制竹粉用20%工業(yè)雙氧水和20%工業(yè)片堿處理浸泡，烘干，將其粉碎到350目，待用； 2)、備料共混按照各組分的份數(shù)備料先將聚乙烯破碎至直徑I.2毫米的粒子，再將聚丙烯、竹粉、助劑依次加入高速混料機(jī)中混合20分鐘，待各組分充分混合后，得預(yù)混料； 3)、造粒將預(yù)混料經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)造粒，溫度控制在一區(qū)180度，二區(qū)170度，三區(qū)190度，喂料轉(zhuǎn)速控制在30Hz，主機(jī)轉(zhuǎn)速控制在40Hz，即可得到竹塑復(fù)合材料粒子。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種竹塑復(fù)合材料，其特征在于由以下組分組成竹粉、聚乙烯和助劑。進(jìn)一步地說按照質(zhì)量比例計，竹粉、聚乙烯和助劑的比例為(20-60):(70-35):(10-5)。所述竹粉為粉碎到350-500目的超細(xì)粉體。所述助劑包括相容劑、潤滑劑、偶聯(lián)劑中的一種或幾種。所述聚乙烯為粉碎到直徑為1-1.5毫米的粒子。本發(fā)明還提供了一種竹塑復(fù)合材料的制備工藝，其特征在于步驟如下1)竹粉處理；2)備料共混；3)造粒。本發(fā)明兼具聚乙烯和竹材的特點，具有良好的防潮、防腐性，耐蟲蛀，強度高，韌性好，硬度大以及二次加工性良好，同時，本發(fā)明可以將無法回收利用的竹材邊角料、竹屑粉粹回收，二次利用，變廢為寶，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號C08L23/06GK102786809SQ20121031951
公開日2012年11月21日 申請日期2012年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月3日
發(fā)明者謝小良 申請人:謝小良