一種改性秸稈/pe木塑復(fù)合板及其加工方法
【專利摘要】一種改性秸稈/PE木塑復(fù)合板及其制備方法，其特征是，按重量份復(fù)合板由如下組分構(gòu)成改性小麥秸稈30?40份、聚乙烯40?50份、偶聯(lián)劑12?15份。本發(fā)明方法以改性小麥秸稈、聚乙烯、偶聯(lián)劑為原料，通過(guò)混煉攪拌、鋪裝成型、熱壓固化、干燥養(yǎng)護(hù)等工序，來(lái)制造秸稈木塑復(fù)合板。該方法采用蒸汽爆破法對(duì)小麥秸稈進(jìn)行了預(yù)處理，破壞了秸稈表面蠟質(zhì)層，使得PE基體可以更好的浸入秸稈內(nèi)部，提高了秸稈和PE的相容性，更加充分發(fā)揮秸稈纖維在基體中的增強(qiáng)作用。本發(fā)明制備的木塑復(fù)合板材具有良好的抗沖擊性，彎曲強(qiáng)度，拉伸強(qiáng)度，并且更好的防潮防水，不易翹曲變形。
【專利說(shuō)明】
一種改性秸稈/PE木塑復(fù)合板及其加工方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明是一種改性秸桿/PE木塑復(fù)合板及其加工方法，屬于人造板技術(shù)領(lǐng)域
【背景技術(shù)】
[0002]木塑板是一種新型環(huán)保的復(fù)合材料產(chǎn)品，，在生產(chǎn)中、高密度纖維板過(guò)程中所產(chǎn)生的木酚，加入再生塑料經(jīng)過(guò)造粒設(shè)備做成木塑復(fù)合材料，然后進(jìn)行擠出生產(chǎn)組做成木塑板?？捎糜谑覂?nèi)室外裝修裝飾等。
[0003]農(nóng)作物秸桿作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)物，產(chǎn)量大、分布廣，據(jù)統(tǒng)計(jì)目前我國(guó)農(nóng)作物秸桿產(chǎn)生量每年約一億噸。由于沒(méi)有對(duì)秸桿進(jìn)行合理有效的利用使得近年來(lái)農(nóng)作物秸桿成為農(nóng)村環(huán)境污染的新源頭。每年夏秋之際，大量的小麥、玉米秸桿在田間被焚燒，產(chǎn)生大量的煙霧，造成全國(guó)大范圍的空氣嚴(yán)重污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種改性秸桿/PE木塑復(fù)合板及其加工方法，本發(fā)明通過(guò)對(duì)小麥秸桿進(jìn)行表面處理改性來(lái)改善秸桿纖維與基體的界面結(jié)合力，從而提高木塑復(fù)合材料的性能，包括力學(xué)性能和防潮防水性能。該秸桿木塑板以小麥秸桿纖維30-40%，廢棄聚乙烯(PE)塑料地膜40-50%，KH550硅烷偶聯(lián)劑12-15%為原料，通過(guò)小麥秸桿的預(yù)處理及改性、原理的混煉攪拌、鋪裝成型、熱壓固化、干燥養(yǎng)護(hù)等工序，來(lái)制造秸桿木塑復(fù)合板。
[0005]本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題采用如下方案:
[0006]—種改性秸桿/PE木塑復(fù)合板，其特點(diǎn)是按質(zhì)量比由如下組分構(gòu)成，改性小麥秸桿30-40%、聚乙烯40-50%、偶聯(lián)劑12-15%。
[0007]進(jìn)一步，所述偶聯(lián)劑為KH550硅烷偶聯(lián)劑和乙醇按照體積比I: 5配成的溶液。
[0008]進(jìn)一步，所述聚乙稀是廢棄塑料地膜。
[0009]進(jìn)一步，所述改性小麥秸桿為80目，經(jīng)蒸汽爆破復(fù)合處理獲得。
[0010]—種改性秸桿/PE木塑復(fù)合板的制備方法，其特征在于，按如下步驟進(jìn)行:
[OO11 ] I)將小麥秸桿用水洗三次，然后晾曬、干燥；
[0012]2)將干燥后的小麥秸桿截成20?50mm截段，置于汽爆罐中，汽爆壓力為0.6MPa，溫度190 °C，維壓20min后，取出，105 °C烘干至含水率5 %及以下，高速粉碎機(jī)粉碎，過(guò)80目篩；
[0013]3)將KH550硅烷偶聯(lián)劑和乙醇按照體積比1:5配成溶液，將麥秸桿粉放入高速混合攪拌機(jī)，一邊攪拌一邊噴入偶聯(lián)劑溶液，至偶聯(lián)劑溶液將麥秸桿粉充分均勻浸潤(rùn)后取出，105 °C干燥。
[0014]4)取處理的麥秸桿粉和PE薄膜在混煉機(jī)中混煉，混煉溫度180 °C，混煉時(shí)間5?7min，混合均勾后鋪裝成板還；
[0015]5)將板坯放入平板硫化機(jī)中熱壓成型，熱壓溫度為180°C，壓力為12.5MPa，時(shí)間為12min，制備秸桿/PE木塑復(fù)合板；
[0016]6)將加壓固化好的秸桿/PE木塑復(fù)合板放入烘箱后，在40°C的溫度條件下，干燥24小時(shí)；
[0017]7)將干燥好的秸桿/PE木塑復(fù)合板取出后，把復(fù)合板材放入溫度和相對(duì)濕度分別為25±2°C、40-70%環(huán)境下陳放2周。
[0018]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:
[0019]本發(fā)明采用的秸桿/PE木塑復(fù)合板，充分利用了農(nóng)業(yè)小麥秸桿和工業(yè)加工廢棄物聚乙烯塑料薄膜，生產(chǎn)家裝材料不僅節(jié)省巨大成本，而且是消除污染、凈化環(huán)境、變廢為寶的重大舉措，為發(fā)展各地經(jīng)濟(jì)及節(jié)約大量木材，并且對(duì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施具有重要意義。
[0020]采用本發(fā)明方法中用蒸汽爆破法對(duì)小麥秸桿進(jìn)行了預(yù)處理，破壞秸桿表面蠟質(zhì)層，使得PE基體可以更好的浸入秸桿內(nèi)部，提高了秸桿和PE的相容性，更加充分發(fā)揮秸桿纖維在基體中的增強(qiáng)作用。本發(fā)明制備的木塑復(fù)合板材具有良好的抗沖擊性，彎曲強(qiáng)度，拉伸強(qiáng)度，并且更好的防潮防水，不易翹曲變形。
[0021 ]以下通過(guò)【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0022]實(shí)施例1
[0023]—種改性秸桿/PE木塑復(fù)合板，其特點(diǎn)是按質(zhì)量比由如下組分構(gòu)成，改性小麥秸桿30-40%、聚乙烯40-50%、偶聯(lián)劑12-15%。
[0024]進(jìn)一步，所述偶聯(lián)劑為KH550硅烷偶聯(lián)劑和乙醇按照體積比1:5配成的溶液。
[°°25]進(jìn)一步，所述聚乙稀是廢棄塑料地膜。
[0026]進(jìn)一步，所述改性小麥秸桿為80目，經(jīng)蒸汽爆破復(fù)合處理獲得。
[0027]實(shí)施例2—種實(shí)施例1改性秸桿/PE木塑復(fù)合板的制備方法
[0028]步驟1:將清洗晾干后的小麥秸桿截成截成10-50段，將麥秸桿截成20?50mm截段，置于汽爆罐中，通入飽和水蒸氣，汽爆壓力為0.6MPa，溫度190 °C，維壓20min后，打開(kāi)汽爆罐的放料閥，使原料爆破噴放，獲得爆破麥秸桿纖維，105°C烘干至含水率5%及以下，高速粉碎機(jī)粉碎，經(jīng)過(guò)篩分處理后得到80目粉。然后在烘箱中105度溫度條件下，進(jìn)行24小時(shí)干燥處理，使得小麥秸桿粉的平均含水率保持在5 %以下。
[0029]步驟2:將KH550硅烷偶聯(lián)劑和乙醇按照體積比I: 5配成溶液，將干燥后的麥秸桿粉放入高速混合攪拌機(jī)，一邊攪拌一邊噴入偶聯(lián)劑溶液，至偶聯(lián)劑溶液將麥秸桿粉充分均勻浸潤(rùn)后取出。
[0030]步驟3:以50%和50%的比例稱量處理后的小麥秸桿粉與PE地膜，放入混煉機(jī)中混煉，混煉溫度175°C，混煉時(shí)間5?7min，混合均勻后鋪裝成400 X 400mm板坯；
[0031]步驟4:將板坯放入平板硫化機(jī)中熱壓成型，熱壓溫度為180°C，壓力為12.5MPa，時(shí)間為12min，得到400mm X 400mm X 12mm稻桿/PE木塑復(fù)合板。
[0032]步驟5:將秸桿/PE木塑復(fù)合板放入烘箱后，在40°C的溫度條件下，干燥24小時(shí)；
[0033]步驟6:將干燥好的秸桿/PE木塑復(fù)合板放入溫度和相對(duì)濕度分別為25°C、70%環(huán)境下陳放2個(gè)星期，取出后裁邊，得到秸桿/PE木塑復(fù)合板。
[0034]參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T1447-2005測(cè)試PE木塑復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度，按GB/T17657-1999測(cè)試PE木塑復(fù)合材料彎曲強(qiáng)度及彎曲彈性模量，按照GB/T17657-1999測(cè)試PP木塑復(fù)合材料沖擊強(qiáng)度，測(cè)試秸桿/PE木塑復(fù)合板的力學(xué)性能;按GB/T17657-1999測(cè)定木塑復(fù)合材料試件含水率，參照GB/T17657-1999測(cè)試PE木塑復(fù)合材料吸水性。
[0035]測(cè)得結(jié)果如下:拉伸強(qiáng)度12.25MPa，沖擊強(qiáng)度4.02KJ/V，彎曲強(qiáng)度16.09MPa，彎曲模量4966MPa，含水率0.76%, 24小時(shí)吸水率2.82 %。
[0036]實(shí)施例3—種秸桿/PE木塑復(fù)合板的制備方法
[0037]與實(shí)施案例2不同之處在于:
[0038]步驟1:將清洗晾干后的小麥秸桿在高速粉碎機(jī)粉碎，經(jīng)過(guò)篩分處理后得到80目粉。然后在烘箱中105度溫度條件下，進(jìn)行24小時(shí)干燥處理，使得小麥秸桿粉的平均含水率保持在5%以下。
[0039]同樣的測(cè)試方法得到結(jié)果:
[0040]拉伸強(qiáng)度10.02MPa，沖擊強(qiáng)度2.45KJ/V，彎曲強(qiáng)度15.25MPa，彎曲模量4802MPa，含水率1.78%，24小時(shí)吸水率4.92%，該實(shí)施例制備所的秸桿/PE木塑復(fù)合板性能稍遜與實(shí)施例1。
[0041 ]以上實(shí)施例中，若無(wú)特別說(shuō)明，其組分均為市購(gòu)現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品。
[0042]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
[0043]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書(shū)按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種改性秸桿/PE木塑復(fù)合板，其特征是，按重量份由如下組分構(gòu)成，改性小麥秸桿30-40份、聚乙烯40-50份、偶聯(lián)劑12-15份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性秸桿/PE木塑復(fù)合板，其特征是，所述改性小麥秸桿為80目，經(jīng)蒸汽爆破復(fù)合處理獲得。3.一種改性秸桿/PE木塑復(fù)合板的制備方法，其特征在于，按如下步驟進(jìn)行: 1)將小麥秸桿用水洗三次，然后晾曬、干燥； 2)將干燥后的小麥秸桿截成20?50mm截段，置于汽爆罐中，汽爆壓力為0.6MPa，溫度.190 °C，維壓20min后，取出，105 °C烘干至含水率5 %及以下，高速粉碎機(jī)粉碎，過(guò)80目篩； 3)將KH550硅烷偶聯(lián)劑和乙醇按照體積比I: 5配成溶液，將麥秸桿粉放入高速混合攪拌機(jī)，一邊攪拌一邊噴入偶聯(lián)劑溶液，至偶聯(lián)劑溶液將麥秸桿粉充分均勻浸潤(rùn)后取出，105°C干燥。 4)取處理的麥秸桿粉和PE薄膜在混煉機(jī)中混煉，混煉溫度1800C，混煉時(shí)間5?7min，混合均勻后鋪裝成板坯； 5)將板坯放入平板硫化機(jī)中熱壓成型，熱壓溫度為180°C，壓力為12.5MPa，時(shí)間為12min，制備秸桿/PE木塑復(fù)合板； 6)將加壓固化好的秸桿/PE木塑復(fù)合板放入烘箱后，在40°C的溫度條件下，干燥24小時(shí)； 7)將干燥好的秸桿/PE木塑復(fù)合板取出后，把復(fù)合板材放入溫度和相對(duì)濕度分別為25±2°C、40-70%環(huán)境下陳放2周。
【文檔編號(hào)】C08L23/06GK106046499SQ201610533563
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月7日
【發(fā)明人】方曉鐘, 肖磊, 馬巖, 姚紅焱, 高威威, 李豐奎, 賈紅瀅
【申請(qǐng)人】安徽國(guó)風(fēng)木塑科技有限公司