[發(fā)明專利]植物纖維生物復(fù)合材料及其應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610092779.3
• 申請(qǐng)日: 2016-02-19
• 公開（公告）號(hào): CN105694503A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙曉斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武秀英
• 主分類號(hào): C08L97/02
• 分類號(hào): C08L97/02;C08L61/24;C08L61/06;C08K5/03
• 代理公司: 常州市天龍專利事務(wù)所有限公司 32105
• 代理人: 王淑勤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種植物纖維生物復(fù)合材料及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

我國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，每年可生成7億多噸秸稈，成為“用處不大”但必須處理掉的“廢棄物”。農(nóng)業(yè)副產(chǎn)秸稈已經(jīng)成為污染的新源頭，每年夏收和秋冬之際，總有大量的小麥、玉米等秸稈在田間焚燒，產(chǎn)生了大量濃重的煙霧，不僅成為農(nóng)村環(huán)境保護(hù)的瓶頸問題，甚至成為殃及城市環(huán)境的罪魁禍?zhǔn)住?guó)內(nèi)外在綜合利用秸稈方面，除傳統(tǒng)的將秸稈粉碎還田作有機(jī)肥料外，還開發(fā)了秸稈飼料、秸稈汽化、秸稈發(fā)電、秸稈乙醇、秸稈建材等新產(chǎn)品，但是，利用效率等方面還存在一定的問題。由于秸稈表面有一蠟層，普通的含醛膠粘劑很難產(chǎn)生好的膠合作用，必須對(duì)秸稈進(jìn)行進(jìn)一步的脫蠟處理，這樣勢(shì)必增加了能耗和加工成本，而且使用甲醛膠在生產(chǎn)的制品中留下高含量的有毒甲醛物質(zhì)，不環(huán)保；利用聚氨酯膠進(jìn)行秸稈復(fù)合材料的制造也有產(chǎn)業(yè)化的報(bào)道，但是該膠價(jià)格高，制造成本高，而且加工方法單一，一般只能通過熱壓成型制造板材。另外，農(nóng)業(yè)加工副產(chǎn)物果實(shí)殼如花生殼、稻殼、燕麥殼；亞熱帶地區(qū)植物加工副產(chǎn)物果實(shí)殼如椰子殼等也大部分被焚燒，不僅影響環(huán)境，其富含的植物纖維，沒有得到很好的利用。而目前迅猛發(fā)展的物流行業(yè)，急需各類托盤作為物流運(yùn)作過程中重要的裝卸、儲(chǔ)存和運(yùn)輸設(shè)備，并與叉車配套使用。由于各類托盤可以使現(xiàn)代物流業(yè)實(shí)現(xiàn)物品包裝的單元化、規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化，保護(hù)物品，方便物流和商流，具有廣闊市場(chǎng)需求。然而，目前制造物流行業(yè)所用托盤需要消耗大量的天然資源如木材或石油。因此，急需開發(fā)一種既能符合環(huán)保要求，又能使農(nóng)業(yè)廢棄物得以利用，還能滿足日益發(fā)展的物流業(yè)的需求的材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是:提供一種植物纖維生物復(fù)合材料，使農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物秸稈、農(nóng)業(yè)加工副產(chǎn)物果實(shí)殼、亞熱帶地區(qū)植物加工副產(chǎn)物果實(shí)殼，無(wú)需進(jìn)行脫蠟處理就可得到利用。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：一種植物纖維生物復(fù)合材料，其創(chuàng)新點(diǎn)在于，由植物纖維50～92wt%，生物基復(fù)合增強(qiáng)材料5～40wt%，增塑劑1～10wt%，固化劑2～15wt%組成，上述各組分用量之和為100%；

所述植物纖維為農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物秸稈，或者農(nóng)業(yè)加工副產(chǎn)物果實(shí)殼，或者亞熱帶地區(qū)植物加工副產(chǎn)物果實(shí)殼，分別經(jīng)過機(jī)械粉碎、搓揉、風(fēng)選制得的纖維中的一種或幾種，植物纖維長(zhǎng)度為1～10cm，水分含量為8～20wt%；

所述生物基復(fù)合增強(qiáng)材料為酒糟基生物復(fù)合增強(qiáng)材料或生物藻基生物復(fù)合增強(qiáng)材料的微粉，其蛋白質(zhì)含量為5～30wt％，細(xì)度為80～200目，水份＜10wt%。

上述植物纖維生物復(fù)合材料中，所述農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物秸稈為玉米秸稈、小麥秸稈、大豆秸稈、油菜籽秸稈、工業(yè)大麻秸稈、亞麻秸稈、水稻秸稈、棉花秸稈中的一種或幾種；所述農(nóng)業(yè)加工副產(chǎn)物果實(shí)殼為花生殼、水稻殼、小麥殼、棉鈴殼、燕麥殼中的一種或幾種；所述亞熱帶地區(qū)植物加工副產(chǎn)物果實(shí)殼為椰子殼、棕櫚果殼中的一種或幾種。

上述植物纖維生物復(fù)合材料中，所述增塑劑為甘油、硬脂酸中的一種；所述固化劑為脲醛樹脂、酚醛樹脂、聚異氰酸酯中的一種或幾種。

本發(fā)明的另一目的是：提供一種植物纖維生物復(fù)合材料的應(yīng)用，采用擠壓成型、熱模壓成型或3D打印成型等多種加工方式生產(chǎn)物流用托盤，生活用托盤，包裝盒等多種植物纖維基制品。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明另一目的的技術(shù)方案：一種上述植物纖維生物復(fù)合材料的應(yīng)用，其創(chuàng)新點(diǎn)在于，上述植物纖維生物復(fù)合材料用于制備植物纖維基制品，具體方法是：

①稱取各個(gè)組分

分別稱取植物纖維50～92wt%，生物基復(fù)合增強(qiáng)材料5～40wt%，增塑劑1～10wt%，固化劑2～15wt%，其中，植物纖維為農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物秸稈，或者農(nóng)業(yè)加工副產(chǎn)物果實(shí)殼，或者亞熱帶地區(qū)植物加工副產(chǎn)物果實(shí)殼，分別經(jīng)過機(jī)械粉碎、搓揉、風(fēng)選制得的纖維中的一種或幾種，植物纖維長(zhǎng)度為1～10cm，水分含量為8～20wt%；生物基復(fù)合增強(qiáng)材料為酒糟基生物復(fù)合增強(qiáng)材料或生物藻基生物復(fù)合增強(qiáng)材料的微粉，其細(xì)度為80～200目，水份＜10wt%；備用；

②將步驟①稱取的植物纖維通過傳送帶進(jìn)入攪拌混合容器中，在該容器中噴霧加入步驟①稱取的生物基復(fù)合增強(qiáng)材料微粉，并混合攪拌0.5～1.0h，然后加入步驟①稱取的增塑劑和固化劑，再混合0.5～1.0h，即制得植物纖維生物復(fù)合材料；

③取步驟②制得的植物纖維生物復(fù)合材料，放到各個(gè)成型模具中，通過擠壓成型、熱模壓成型或3D打印成型制得植物纖維基制品。