[發(fā)明專利]基于生物基小麥秸稈聚丙烯復(fù)合材料膜的制備工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010967134.6
• 申請(qǐng)日: 2020-09-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112123620B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王家福
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 瑞年科技（廣東）有限公司
• 主分類號(hào): B29B9/04
• 分類號(hào): B29B9/04;B29B9/14;B29C48/285;B29B13/00;C08L23/12;C08L97/02;C08L23/08;C08L51/06;C08J5/18
• 代理公司: 東莞領(lǐng)航匯專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44645
• 代理人: 曾祥輝

本發(fā)明涉及一種基于生物基小麥秸稈聚丙烯復(fù)合材料膜的制備工藝，包括：將粉碎完成后的秸稈顆粒輸送至中和清洗池；中和清洗池對(duì)秸稈顆粒進(jìn)行中和和清洗；水熱反應(yīng)釜內(nèi)對(duì)秸稈顆粒進(jìn)行恒溫靜置；真空干燥箱對(duì)秸稈顆粒進(jìn)行干燥；混合機(jī)將秸稈顆粒與原料混合；螺桿擠出機(jī)將物料輸出至制膜機(jī)以進(jìn)行膜的生產(chǎn)；本發(fā)明通過(guò)使用中控單元與對(duì)應(yīng)部件相連接，通過(guò)秸稈質(zhì)量Ma與Ma0矩陣中各項(xiàng)值的對(duì)比結(jié)果建立矩陣Ri以控制各設(shè)備選取對(duì)應(yīng)的運(yùn)行參數(shù)、對(duì)秸稈顆粒的質(zhì)量Mb與Mb0矩陣中各項(xiàng)值的對(duì)比結(jié)果建立矩陣Sj以選取對(duì)應(yīng)的原料用量和制備工藝，能夠在保證秸稈顆粒含量在預(yù)設(shè)區(qū)間的同時(shí)，快速制備高質(zhì)量的復(fù)合材料，提高了所述工藝的制備效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物環(huán)保復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于生物基小麥秸稈聚丙烯復(fù)合材料膜的制備工藝。

背景技術(shù)

聚丙烯材料由于其具有密度小、力學(xué)強(qiáng)度較高、耐化學(xué)藥品性好，且價(jià)格低、成型易等一系列優(yōu)點(diǎn)，而廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活等各個(gè)方面。但同時(shí)，聚丙烯材料的化學(xué)惰性和表面能很低，所制成的塑料產(chǎn)品難以進(jìn)行表面印刷，且聚丙烯材料的大量應(yīng)用一方面給人類的生產(chǎn)、生活帶來(lái)極大便利的同時(shí)，也為先有環(huán)境造成了嚴(yán)重的白色污染，尋找一種可降解且表面能高的聚丙烯復(fù)合材料是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

因此，為提高聚丙烯材料的表面能，本領(lǐng)域技術(shù)人員通常采用化學(xué)處理、臭氧處理、電暈放電處理等方式對(duì)材料或制品表面進(jìn)行直接處理。中國(guó)專利(申請(qǐng)?zhí)?01580066408.1)介紹了通過(guò)電暈放電處理將聚丙烯聚合物表面能提高到55～60達(dá)因/厘米，使其可以使用溶劑基或水基油墨進(jìn)行表面印刷，但該聚丙烯聚合物在保存21天后，其表面能降至約45達(dá)因/厘米，保持率約為70％；或者，還可通過(guò)改性方法提高聚丙烯材料的整體極性，來(lái)改善聚丙烯制品的可印刷性，如將聚丙烯與極性材料進(jìn)行混合改性和對(duì)聚丙烯材料進(jìn)行極性單體接枝改性。中國(guó)專利(申請(qǐng)?zhí)?01210167452.X)介紹了將聚丙烯與納米無(wú)機(jī)粉進(jìn)行共混而提高聚丙烯的極性的方法，但該方法需要在聚丙烯中加入大量的納米無(wú)機(jī)粉，無(wú)疑之中增加了材料或制品的成本；中國(guó)專利(申請(qǐng)?zhí)?01410375294.6)介紹了通過(guò)含有極性單體和引發(fā)劑的超臨界二氧化碳流體處理聚丙烯，再將經(jīng)處理后的聚丙烯材料進(jìn)行接枝化處理，但在接枝過(guò)程中，容易出現(xiàn)聚丙烯大分子降解的副反應(yīng)而使材料性能劣化，雖然在接枝過(guò)程中加入共聚單體可降低降解副反應(yīng)，但共聚單體可能誘發(fā)聚丙烯大分子交聯(lián)而影響聚丙烯材料的加工性。

小麥秸稈，其主要成分為纖維素、半纖維素20％～30％和木質(zhì)素，我國(guó)秸稈資源豐富，年產(chǎn)量高達(dá)7×109t，列世界第一位，其中小麥秸稈1.1×109t，占秸稈總量的16％。富含纖維素的小麥秸稈相當(dāng)一部分是焚燒處理，不僅造成資源浪費(fèi)，而且嚴(yán)重污染環(huán)境。相反，將小麥秸稈進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚砗螅鋬?nèi)部的植物纖維的內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生較大的變化，即內(nèi)、外表面由光滑、緊密狀變成有凹凸裂紋狀，比表面積增加，橫截面蜂窩狀結(jié)構(gòu)消失，表面蠟質(zhì)及連接纖維的部分木質(zhì)素、半纖維素等成分被去除，接觸角變小，表面能變大，可引入含氧官能團(tuán)，以提高其極性。

制備生物基小麥秸稈聚丙烯復(fù)合材料不僅可以通過(guò)共混改性提高聚丙烯材料的表面可印刷性，降低成本，還可以充分利用秸稈資源，賦予材料合適的可分解性，減少不可再生資源的消耗。

然而，在現(xiàn)有的制備生物基小麥秸稈聚丙烯復(fù)合材料工藝無(wú)法根據(jù)秸稈的預(yù)設(shè)量對(duì)其他原料的使用量進(jìn)行靈活調(diào)整，導(dǎo)致在制成復(fù)合材料時(shí)秸稈含量過(guò)高或過(guò)低導(dǎo)致復(fù)合材料質(zhì)量不合格，同時(shí)，由于現(xiàn)有技術(shù)中的制備工藝參數(shù)單一，無(wú)法根據(jù)不同質(zhì)量的秸稈選取對(duì)應(yīng)的制備參數(shù)，在制備復(fù)合材料的過(guò)程中會(huì)無(wú)法將原料充分混合，導(dǎo)致制備的復(fù)合材料質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)效率低。

發(fā)明內(nèi)容

為此，本發(fā)明提供一種基于生物基小麥秸稈聚丙烯復(fù)合材料膜的制備工藝，用以克服現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法根據(jù)秸稈質(zhì)量選取對(duì)應(yīng)原料和制作工藝導(dǎo)致的制備效率低的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于生物基小麥秸稈聚丙烯復(fù)合材料膜的制備工藝，包括：