一種植物纖維射出成型品及其制造方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種植物纖維射出成型品及其制造方法和應用，屬于植物纖維射出成 型品制造領域。
【背景技術】
[0002] 現(xiàn)有的利用射出成型品技術，全球目前其主要原料來源為熱固型塑料、熱塑型塑 料或熱固型橡膠，然而塑料或橡膠在自然環(huán)境或垃圾掩埋場中不易被微生物分解、腐爛，在 燃燒焚化過程中又會產生大量濃煙以及有毒氣體，造成空氣、土壤、水源等各種環(huán)境污染， 而成為環(huán)境環(huán)保問題。
[0003] 此外，現(xiàn)有熱塑型塑料射出成型品的制造方法，在混料與射出時皆需要利用高溫 使塑料維持在熔融狀態(tài)，以便射入模腔中，塑料在模腔中逐漸冷卻定型后得到射出成型品， 為了使塑料能完全熔融，射出料管要持續(xù)加熱且要保持在200°c以上的高溫，在模腔中，則 須等到射出成型品完全定型且冷卻到預定溫度以下才能取出，以免射出成型品軟化變形， 使射出成型品的制造時間過長，因此，現(xiàn)有熱塑性塑料射出成型品具有材料不環(huán)保、浪費能 源、制造效率低、成本高等缺點；同樣熱固型塑料和熱固型橡膠射出成型品也具有材料不環(huán) 保、浪費能源、制造效率低、成本高等缺點。
[0004] 為了解決材料不環(huán)保的問題，雖然也有部分日常生活用品以木料或紙漿為原料， 但現(xiàn)有木料與紙漿的濕式制造方法，除了仍須砍伐林木外，還會排放大量造紙污水，對環(huán)境 仍會嚴重破壞，且成本也無法降低。
[0005] 另外，為了因應環(huán)保需求，近幾年也有以植物纖維為原料的產品，但此類產品的制 造均是以熱壓方式成型為主，熱壓成型方法的主要缺點為入料不容易均勻造成產品厚度不 均使變形率高且無法成型出特殊結構及形狀的產品，如要制造特殊形狀的產品必須二次或 多次加工，而存有成本高、制程效率低的缺點，即使是使用了射出成型的方法得到的產品也 易龜裂、表面不光滑或有氣泡產生的現(xiàn)象，而需要二次加工就增加了成本，降低了效率。
[0006] 有鑒于此，目前除了仍需致力于開發(fā)各種天然農業(yè)廢棄物作為各種生活制品的原 料以節(jié)省原料成本講求環(huán)保外，為了進一步提升相關產品質量、增加產品形狀多元化及改 善制造效率，仍有持續(xù)開發(fā)與改進制造方法的需求，并符合環(huán)保的國家政策。

【發(fā)明內容】

[0007] 本發(fā)明在制造植物纖維射出成型品時，采用急冷急熱的方式使其制造的植物纖維 射出成型品表面光滑，無龜裂和氣泡，減少了二次加工的成本。
[0008] 本發(fā)明提供了一種植物纖維射出成型品的制造方法，所述制造方法包括如下步 驟：
[0009] ①配料：將植物纖維、膠水、添加劑混合，得到植物纖維混料；
[0010] ②射出成型：先將模具利用急冷急熱高光模溫機在30s內升溫至110?160°C，再 將植物纖維混料利用15?350MPa壓力射入模具的模腔內，15?350MPa保壓3?5min，然 后將模具利用急冷急熱高光模溫機在30s內降溫至50?80°C，15?350MPa保壓3?5min， 最后將模具利用急冷急熱高光模溫機在30s內再次降溫至-10?30°C，15?350MPa保壓 3?5min后降壓至10?15MPa保壓2?5min，得到植物纖維射出成型品。
[0011] 本發(fā)明制造植物纖維射出成型品的裝置優(yōu)選為包括儲料桶、壓料缸、冷卻機、料 管、射頭、模具、急冷急熱高光模溫機、抽真空機，所述儲料桶的出料口與壓料缸的進料口連 接，所述壓料缸與冷卻機連接，所述壓料缸設有用于將物料壓成條狀并打入料管的螺桿，所 述壓料缸的出料口與料管的入料口連接，所述料管的出料口與射頭連接，所述射頭與模具 連接，所述模具與急冷急熱高光模溫機連接，所述模具與抽真空機連接。
[0012] 本發(fā)明所述模具進一步優(yōu)選為具有熱流道系統(tǒng)，模具的熱咀設有若干個封針，每 個熱咀設有獨立的氣道，通過電磁閥及時間繼電器單獨控制每個熱咀的進料時間及進料 量。
[0013]本發(fā)明所述急冷急熱高光模溫機進一步優(yōu)選為具有加熱、冷卻、冷熱轉換控制功 能及加熱液體、冷卻液體回收系統(tǒng)，所述加熱液體和冷卻液體優(yōu)選為硅油或水。
[0014]本發(fā)明所述植物纖維優(yōu)選為谷殼類纖維、秸桿類纖維、廢渣類纖維和淀粉類纖維 中的至少一種。
[0015]本發(fā)明所述谷殼類纖維優(yōu)選為稻殼、麥殼、高粱殼、花生殼、豆莢和椰子殼中的至 少一種。
[0016]本發(fā)明所述秸桿類纖維優(yōu)選為稻桿、麥桿、玉米桿、高粱桿、豆桿、棉桿和蘆葦中的 至少一種。
[0017]本發(fā)明所述廢渣類纖維優(yōu)選為木肩、竹肩、玉米棒渣、甘蔗渣、豆腐渣、啤酒渣和豆 渣中的至少一種。
[0018] 本發(fā)明所述淀粉類纖維優(yōu)選為玉米淀粉、馬鈴薯粉、木薯粉、大豆粉、芭蕉粉、芋粉 和橡子粉中的至少一種。
[0019] 本發(fā)明所述植物纖維屬于農業(yè)廢棄物，便宜易得，種類廣泛，可根據各地資源情況 和季節(jié)，選取不同的原料，采用本發(fā)明所述植物纖維所制造的產品能在自然環(huán)境中分解，符 合環(huán)保要求。
[0020] 本發(fā)明所述植物纖維的粒度優(yōu)選為40?120目。
[0021] 本發(fā)明所述植物纖維的粒度大于120目時，導致植物纖維在膠水中流動性較差， 易產生團聚現(xiàn)象，制造的產品雖然表面較光滑，但結構強度與物性變差；本發(fā)明所述植物纖 維的粒度小于40目時，則需要花費更多的時間和程序進行加工處理，增加制造成本。
[0022] 本發(fā)明所述膠水優(yōu)選為乳膠、果膠、蛋白膠、三聚氰胺膠、酚醛樹脂膠和脲醛樹脂 膠中的至少一種。
[0023]本發(fā)明所述添加劑優(yōu)選為玉米淀粉、硫酸鹽與硬脂酸類的混合物。
[0024]本發(fā)明所述硫酸鹽優(yōu)選為硫酸鋇、硫酸鐵、硫酸鋅、硫酸錳或硫酸鉻。
[0025]本發(fā)明所述硬脂酸類優(yōu)選為硬質酸鎂、硬質酸鈣、硬質酸鋅、硬質酸鋁或硬質酸 鋇。
[0026]本發(fā)明所述添加劑，優(yōu)選為按質量百分比，由下述組分組成：
[0027] 玉米淀粉 40?60%
[0028] 硫酸鹽 20?40%
[0029] 硬脂酸類 10?30%。
[0030] 本發(fā)明所述植物纖維混料，優(yōu)選為按質量百分比，由下述組分組成：
[0031] 植物纖維 45?70%
[0032] 膠水 10 ?35%
[0033] 添加劑 15?25%。
[0034] 本發(fā)明所述植物纖維混料的含水率優(yōu)選為30?50wt%。
[0035] 本發(fā)明所述植物纖維混料在射入模腔前的溫度優(yōu)選為不高于58°C，具體是從配料 到射入模腔前控制溫度不高于58°C，使植物纖維混料避免摩擦生熱造成的水分減少和提前 產生化學反應。
[0036] 本發(fā)明所述植物纖維混料在射入模腔的同時優(yōu)選為對模腔抽真空，使植物纖維混 料均勻填滿模腔，加速排除熱氣水分，提高成型速度，穩(wěn)定產品質量及減少不良率。
[0037] 本發(fā)明所述