[發(fā)明專利]一種木質(zhì)素發(fā)泡熱塑材料的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410728884.2
• 申請日: 2014-12-03
• 公開（公告）號: CN104441574A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 生曉東;劉玉金;肖偉良;李學(xué)業(yè)
• 申請（專利權(quán)）人: 松原光禾能源有限公司
• 主分類號: B29C47/92
• 分類號: B29C47/92;B29C44/60;B08B7/00;C08L97/00;C08L27/06
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種木質(zhì)素發(fā)泡熱塑材料的制備方法。

背景技術(shù)

木塑，即木塑復(fù)合材料，是國內(nèi)外今年蓬勃興起的一類新型復(fù)合材料，指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，代替通常的熟知膠黏劑，與超過35％～70％以上的木粉、稻殼、秸稈等廢植物纖維混合成新的木質(zhì)材料，再經(jīng)擠壓、模壓、注塑成型等塑料加工工藝，生產(chǎn)出的板材或型材。天然木材資源日益減少，木制制品的市場需求量卻與日俱增，木塑材料替代傳統(tǒng)木材原料已經(jīng)成為一種趨勢。木塑材料的發(fā)展不僅能夠解決天然木材日益缺乏的問題，還能夠克服木材強(qiáng)度低、變異性大及有機(jī)材料彈性模量低等局限性。木塑復(fù)合材料內(nèi)含塑料，因而具有較好的彈性模量。此外，由于內(nèi)含纖維并經(jīng)與塑料充分混合，因而具有與硬木相當(dāng)?shù)目箟?、抗彎曲等物理機(jī)械性能，并且其耐用性明顯優(yōu)于普通木質(zhì)材料。

現(xiàn)有技術(shù)中，木塑材料生產(chǎn)主要是以廢棄的邊角木粉、碎木和渣木為基礎(chǔ)原料，再添加熱塑性高分子材料(塑料)和加工助劑等，混合均勻后再經(jīng)模具設(shè)備加熱擠出成型而制成的材料。如圖1所示，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中木塑材料制備的工藝流程示意圖，木質(zhì)纖維原料經(jīng)粉碎機(jī)粉碎，添加樹脂等輔料均勻混合，經(jīng)擠壓機(jī)高溫擠壓形成木塑材料。但是現(xiàn)有技術(shù)中，這種生產(chǎn)木塑材料的方法直接以纖維木質(zhì)材料為基礎(chǔ)原料，配合樹脂輔料得到木塑材料的防水性能差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種木質(zhì)素發(fā)泡熱塑材料的制備方法，本發(fā)明提供的方法制備木質(zhì)素發(fā)泡熱塑材料具有較好的防水性能。

本發(fā)明提供了一種木質(zhì)素發(fā)泡熱塑材料的制備方法，包括以下步驟：

將生物質(zhì)原料進(jìn)行酶解，得到渣料，所述渣料包括木質(zhì)素；

將所述渣料干燥和粉碎后，得到木質(zhì)素顆粒原料；

將所述木質(zhì)素顆粒原料擠壓發(fā)泡，得到木質(zhì)素發(fā)泡熱塑材料。

優(yōu)選的，所述酶解的酶為纖維素酶；

所述酶解的溫度為45℃～50℃；

所述酶解的pH值為4.5～5.0。

優(yōu)選的，所述干燥后渣料的水分含量為5％～10％。

優(yōu)選的，所述粉碎后渣料的粒度為150目～400目。

優(yōu)選的，所述木質(zhì)素顆粒原料與PVC樹脂的質(zhì)量比為100:(5～50)。

優(yōu)選的，所述擠壓發(fā)泡的溫度為170℃～190℃。

優(yōu)選的，所述酶解前還包括：

將生物質(zhì)原料進(jìn)行清潔汽爆。

優(yōu)選的，所述清潔汽爆的壓力為1.0MPa～3.0MPa。

優(yōu)選的，所述清潔汽爆的溫度為150℃～250℃。

優(yōu)選的，所述清潔汽爆的時間為10分鐘～15分鐘。

本發(fā)明提供了一種木質(zhì)素發(fā)泡熱塑材料的制備方法，包括以下步驟：將生物質(zhì)原料進(jìn)行酶解，得到渣料，所述渣料包括木質(zhì)素；將所述渣料干燥和粉碎后，得到木質(zhì)素顆粒原料；將所述木質(zhì)素顆粒原料與PVC樹脂混合后擠壓發(fā)泡，得到木質(zhì)素發(fā)泡熱塑材料。本發(fā)明提供的方法以生物質(zhì)物質(zhì)為原料，將生物質(zhì)原料酶解后的包括木質(zhì)素的渣料作為生產(chǎn)熱塑材料的原料，具有良好的聚合性能，在與PVC樹脂配合擠壓發(fā)泡后，使得到的木塑材料仍具有較高的抗張強(qiáng)度，且具有不吸水的特性，可替代以木材為原料的木質(zhì)產(chǎn)品。而且，本發(fā)明提供的方法是以生物質(zhì)原料酶解的副產(chǎn)物木質(zhì)素為原料，將其轉(zhuǎn)化為附加值較高的木質(zhì)素發(fā)泡熱塑材料，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益；再者由于酶解得到的木質(zhì)素具有聚合特性，與PVC樹脂混合擠壓發(fā)泡得到的木質(zhì)素發(fā)泡熱塑材料具有較高的機(jī)械強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明提供的方法制備得到的實(shí)芯木質(zhì)素發(fā)泡熱塑材料的彎曲破壞載荷為4020N，吸水率為0.24％，吸水長度變化率為0.09％，吸水寬度變化率為0.04％，吸水厚度變化率為0.06％；空芯木質(zhì)素發(fā)泡熱塑材料的彎曲破壞載荷為3650N，吸水率為0.30％，吸水長度變化率為0.07％，吸水寬度變化率為0.04％，吸水厚度變化率為0.05％；木質(zhì)素?zé)崴苎b飾板的含水率為0.3％，抗彎強(qiáng)度平均值為28.2MPa，抗彎強(qiáng)度最小值為26.2MPa。

另外，本發(fā)明提供的木質(zhì)素發(fā)泡熱塑材料包括PVC樹脂，增加了材料抗阻燃性；而且，通過擠壓發(fā)泡得到熱塑材料，在材料內(nèi)部形成發(fā)泡，減輕了材料重量，提高了材料保溫性能。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中木塑材料制備的工藝流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的木質(zhì)素發(fā)泡熱塑材料的制備工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種木質(zhì)素發(fā)泡熱塑材料的制備方法，包括以下步驟：