[發明專利]一種棉花桿增強塑木產品及其制備方法

有效

• 申請號: 201110213524.5
• 申請日: 2011-07-28
• 公開（公告）號: CN102408737A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 許開華;張翔;閆梨;譚翠麗
• 申請（專利權）人: 深圳市格林美高新技術股份有限公司
• 主分類號: C08L97/02
• 分類號: C08L97/02;C08L27/06;C08L23/12;C08L23/06;C08L23/08;C08J5/06;C08K13/02
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

技術領域

本發明涉及塑木產品加工，尤其涉及一種棉花桿增強塑木產品及其制備方法。

背景技術

塑木產品是近些年發展起來的新興綠色環保產品，主要以廢舊再生塑料和木質纖維以及有關助劑復合而成。

公開號為CN1912299A的中國專利申請文件公開了一種由農作物纖維和廢舊再生塑料等制備而成的塑木板材，其制備方法包括以下步驟：將原料混合干燥、造出粒徑為2～6mm的塑木顆粒、將塑木顆粒放進鋪裝機在設定好的模框內進行鋪裝、鋪裝過程中加入玻璃纖維1～3層對材料進行補強、熱壓熟化并冷卻定型。由此可見，這種方法只適用于生產實心塑木板材，且形狀受模框大小限制，無法生產各種規格的或空心的塑木產品。

另一方面，為了解決木質纖維分散困難的問題，現有塑木產品的制備中多對木質纖維采用強化剪切分散，但是該方法會造成木質纖維的長度較短(采用傳統的螺桿塑化輸送方式制得的制品中的纖維長度往往小于1mm)，因此擠出和注射這兩種連續成型方法基本以木質纖維粉料為原料，而粉狀木質纖維僅起到增容的作用，由此獲得的塑木產品力學性能較差。目前，常見的解決辦法是在造粒后加入玻璃纖維進行補強，但是這種方法中存在玻璃纖維與木質纖維、塑料之間的相容性問題以及密度增大、成本提高和設備磨損等問題。

發明內容

為解決上述問題，本發明旨在提供一種棉花桿增強塑木產品及其制備方法，該方法通過合理制備棉花桿長纖維并添加到塑木產品中增強了塑木產品的力學性能。本發明產品綠色環保、形狀不限、應用廣泛且成本低廉。

一方面，本發明提供了一種棉花桿增強塑木產品，按重量份由以下組分組成：短纖維木質材料30～50份，棉花桿長纖維10～30份，廢舊再生塑料25～45份，潤滑劑1～4份，穩定劑0.2～1份，偶聯劑1～2份以及其它助劑1～5份，其它助劑為紫外線吸收劑、防老劑、阻燃劑、著色劑和相容劑中的一種或幾種。

其中，優選地，短纖維木質材料主要包括鋸末、刨花、花生殼、短木枝、竹枝、稻殼、椰子殼、亞麻、麥秸、大豆皮、甘蔗渣、玉米棒花、樹葉等。植物的莖稈經過剪切處理后也可以作為短纖維木質材料。

因為棉花桿的成分包括纖維素、半纖維素、木質素和脂鍵等，而其中的木質素和脂鍵與塑料之間難以直接相容，不利于制備塑木產品。本發明中使用的棉花桿長纖維是指棉花桿經過加工脫除脂鍵和木質素的長纖維。具有一定長徑比的棉花桿長纖維的加入有助于增強塑木產品的力學性能。優選地，棉花桿長纖維的長度為2～10cm。更優選地，棉花桿長纖維的長度為4～8cm。與使用玻璃纖維作為補強原料相比，棉花桿長纖維來源豐富，綠色環保且成本低廉，以及不存在與木質纖維、塑料之間的相容性問題。

優選地，廢舊再生塑料為聚氯乙烯、聚丙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯中的一種或幾種。

優選地，潤滑劑為石蠟、硬脂酸和硬脂酸鹽中的一種或幾種。

優選地，穩定劑為稀土穩定劑。

優選地，偶聯劑為硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑和鋁鋯酸酯偶聯劑中的一種或幾種。

優選地，阻燃劑為溴基阻燃劑、三氧化二銻或水合化鋁。

以及優選地，本發明棉花桿增強塑木產品，按重量份由以下組分組成：短纖維木質材料35～45份，棉花桿長纖維15～25份，廢舊再生塑料30～40份，潤滑劑2～3份，穩定劑0.5～0.8份，偶聯劑1～2份以及其它助劑2～4份，其它助劑為紫外線吸收劑、防老劑、阻燃劑、著色劑和相容劑中的一種或幾種。

更優選地，本發明棉花桿增強塑木產品，按重量份由以下組分組成：短纖維木質材料40份，棉花桿長纖維20份，廢舊再生塑料35份，潤滑劑2份，穩定劑0.6份、偶聯劑0.5份以及其它助劑3份，其它助劑為紫外線吸收劑、防老劑、阻燃劑、著色劑和相容劑中的一種或幾種。

本發明棉花桿增強塑木產品可以為各種規格的：規則形狀結構或異型結構、實心或空心的塑木產品，因此能夠廣泛適用于大多數場合。

另一方面，本發明提供了一種棉花桿增強塑木產品的制備方法，包括以下步驟：

(1)處理短纖維木質材料：取短纖維木質材料和偶聯劑混合、攪拌，制得改性短纖維木質材料；

(2)制備并處理棉花桿長纖維：取棉花桿，清洗，保濕，破碎，通過滾壓加工成粗纖維，隨后在-7～0℃溫度環境下將粗纖維冷凍10～24小時，然后解凍并通過滾壓加工成細纖維，清洗，濾除雜質，制得棉花桿長纖維，用偶聯劑浸漬棉花桿長纖維，隨后將棉花桿長纖維于30～40℃的溫度下烘干，制得改性棉花桿長纖維；