[發明專利]新型生態木及其制備方法

有效

• 申請號: 201410051274.3
• 申請日: 2014-02-14
• 公開（公告）號: CN103804939A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 高學民
• 申請（專利權）人: 唐山市唯森新材料有限公司
• 主分類號: C08L97/02
• 分類號: C08L97/02;C08L23/06;C08K13/02;C08K3/08
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技術領域

本發明屬于復合材料領域，涉及一種生態木，尤其涉及使用廢舊材料提供木質纖維和熱塑材料的新型生態木，同時本發明還涉及一種制備新型生態木的方法。

背景技術

復合材料是現代科學技術發展涌現出的具有極大生命力的材料，它由兩種或兩種以上性質不同的材料，通過各種工藝手段復合而成。復合材料的各個組合材料在性質上起協同作用，得到單一材料無法比擬的優越的綜合性能。生態木又稱塑木，塑木復合材料是采用含有木纖維或其他植物纖維類材料來填充及增強改性熱塑性塑料的一種復合材料，主要成分是塑料和木質粉。其中含有木纖維類的材料包括廢木粉、竹粉、鋸末、刨花及廢棄木材等，其他植物纖維包括農作物秸稈、稻殼、花生殼以及各種麻稈等。熱塑性塑料通常采用聚乙烯(PE),聚丙烯(PP),聚氯乙烯(PVC)以及聚苯乙烯(PS)等。

公開號為CN?101531791A名稱為一種復合生態木、公開號為CN?101864130?B?名稱為PVC?塑木材料、公開號為CN?103265776?A名稱為一種生態木及其制備方法的中國發明專利均主要采用了木粉和PVC作為原料。PVC的熔融溫度與分解溫度較為接近，在生態木制備過程中添加添加劑后在混煉時又加劇了內摩擦，產生大量內熱，因此，加工溫度較難控制。而且PVC還要添加增塑劑才能克服本身的脆性，而液態的增塑劑又極易被木質纖維吸收，同時PVC使用時受光的作用極易降解老化。另外PP和PVC的加工溫度高，若加工時間長，木粉極易燒焦。而PE的耐老化降解和加工方面的性能都比較優越。但是采用添加采購的成品PE成本較高，且PE的生產過程消耗能源易造成環境污。

發明內容

為解決現有技術中存在的不足，本發明提供了一種新型生態木及其制備方法。本發明采用加入含“PE”的紙制品碎屑，尤其是牛皮紙袋碎屑來同時提供熱塑性材料和部分植物纖維。

為實現上述發明目的，本發明的新型生態木及其制備方法，提供了一種新型生態木，此生態木由如下重量組分制成：

木粉28-37份，糠粉20-30份，含聚乙烯（PE）的紙制品碎屑20-30份，鈣粉5-15份，顏料1-4份，復合添加劑4-6份。

作為對上述技術方案的限定，新型生態木由如下重量組分制成：木粉32份，糠粉25份，含聚乙烯（PE）的紙制品碎屑26份，鈣粉10份，顏料2份，復合添加劑5份。

作為對上述技術方案的進一步限定，所述的含聚乙烯（PE）的紙制品碎屑為廢舊牛皮紙袋碎屑。

作為對上述技術方案的進一步限定，所述的復合添加劑為偶聯劑和潤滑劑。

具體地說，所述的偶聯劑為硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酸偶聯劑中的一種。

具體地說，所述的潤滑劑為硬脂酸、石蠟中的一種。

本發明中木粉的重量份數控制在28-37份。隨著木粉含量的增加,材料的拉伸強度、彎曲強度都出現升高趨勢,但是在提高材料剛性的同時,也使材料的韌性出現下降,表現為沖擊強度的下降,并隨木粉含量的增多,沖擊強度進一步下降,但趨勢較平緩，故要控制木粉含量在合適范圍。木粉的粒徑控制在70-100目，隨著木粉粒度減小,彎曲強度降低顯著,而沖擊強度先有所升高而后降低。這是因為大尺寸的木粉可以起到一定的纖維增強作用,而小尺寸的木粉增加了復合材料的兩相界面面積,有利于沖擊的能量的吸收。粒子尺寸進一步降低,界面相容性成為主要問題,使得沖擊性能降低。

本發明中加入糠粉，可以提高木粉填充PE基木塑復合材料的拉伸強度、沖擊強度和使用溫度,改善復合材料的耐水性和加工流動性?？贩叟c木粉并用比為糠粉20-30份：木粉28-37份時，復合材料的總體性能最佳,拉伸強度、沖擊強度和維卡軟化點溫度分別達到最大值。

木粉、糠粉作為填料，密度比一般無機填料小，耐磨可以降解及回收，原料資源豐富,生產工藝簡單,價格便宜，所得復合材料制品具有良好的木質感和隔熱效果。

PE的耐老化降解和加工方面的性能較其他熱塑性材料更優越。本發明采用加入含PE的紙制品碎屑，利用了紙制品內襯含PE的編織網來作為熱塑性材料，消耗了其中所含不易降解的塑料成分，不僅代替采購成品PVC、PE，并且含PE的紙制品碎屑本身可提供植物纖維從而代替部分木粉，降低木粉的使用量。因此本發明通過使用含PE的紙制品碎屑，充分回收利用了木質纖維和熱塑材料，實現了生態資源的回收和再利用，不僅對環境保護具有重要意義，而且極大的降低了成本。

在本發明中，木粉、糠粉、含PE的紙制品碎屑都提供了植物纖維做為生態木即塑木的填料，三種組分的重量份數之比影響最終生態木的各方面性能。