[發明專利]一種廢舊紙張制備的紙基復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410196253.0
• 申請日: 2014-05-12
• 公開（公告）號: CN103980546A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 汪達夫;汪黎明;劉繼憲;唐建國
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: C08L1/02
• 分類號: C08L1/02;C08L29/04;C08L29/14;C08L31/04;C08L33/20;C08K7/14;B29C39/44;D21C5/02
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1.一種廢舊紙張制備紙基復合材料的方法，其特征在于，以廢舊紙張為原料，經浸泡、粉碎獲得原料紙漿，而后，在20.0～90.0℃恒定溫度下與5.0％～15.0％濃度的選自聚乙烯醇、聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮乙醛或聚醋酸乙烯酯之一的粘合劑和E玻璃纖維、棉纖維、聚丙烯腈纖維或亞麻纖維之一的增強纖維進行復合，進而在20.0～90.0℃恒定溫度下澆鑄成型，加工為纖維增強型紙基復合材料。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，包括如下步驟：(1)以蒸餾水浸泡并碎漿的方式獲取基于廢舊紙張原料的二次紙漿，同時向其中添加原漿紙漿，攪拌混合；(2)然后采用物理混合的方法，在20.0～90.0攝氏度之間的恒定溫度環境下向所得原料紙纖維中添加E玻璃纖維、棉纖維、聚丙烯腈纖維或亞麻纖維，同時與已加熱至恒定溫度的5.0％～15.0％濃度的聚乙烯醇、聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮乙醛或聚醋酸乙烯酯之一進行復合；(3)將所得混合物在保持該恒定溫度狀態下采用物理方法攪拌混合；(4)將完成攪拌混合后的混合物在保持與之前相同的恒定溫度下采用澆筑的方式以模具成型；(5)將已成型的復合體在20.0～90.0攝氏度的低溫下通風烘干5～10天脫水并固形；經由以上過程后可獲取預期產品。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，獲取二次紙漿時，在碎漿前對于回收紙質材料的浸泡時間不少于5天，紙漿濃度不小于20.0％，單次碎漿時間不小于30分鐘，碎漿同時向其中添加不少于與二次紙漿相等質量的原漿紙漿。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，首先將回收廢舊紙張在蒸餾水中浸泡，浸泡時間為6-8天，紙漿濃度為30-50％，浸泡后進行碎漿，單次碎漿時間為30-40分鐘，碎漿同時向其中添加相當于廢舊紙張質量120-130％的原漿紙漿，攪拌混合得到二次紙纖維。

5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，在70-85℃恒定溫度下與粘合劑和增強纖維進行復合，成型時溫度位于70-85℃之間的恒定溫度。

6.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，粘合劑的用量為廢舊紙張質量的10％，增強纖維用量為廢舊紙張質量的5.0％。

7.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，復合體中E玻璃纖維單體直徑為5.0微米(±1.0微米)，長度范圍為1.0厘米(±0.2厘米)，亞麻纖維直徑為1.5～1.7毫米，長度范圍為1.0～1.5厘米(±0.2厘米)，棉纖維單體直徑為20.0微米(±1.0微米)，長度范圍為2.5～3.0厘米(±0.2厘米)，聚丙烯腈纖維單體直徑為22.0微米(±1.0微米)，長度范圍為2.5～3.0厘米(±0.2厘米)。

8.根據權利要求1-7任一所述的方法制備得到的紙基復合材料，其特征在于，密度范圍為：13.48g/100cm³～19.11g/100cm³，拉伸模量最大達到741.561MPa，彎曲模量最大達到1121.073MPa。