[發明專利]一種阻燃秸稈制品及其制備方法

有效

• 申請號: 202011048928.9
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112157780B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 杜紅亮;屈朝輝
• 申請（專利權）人: 山西富淇科技有限公司
• 主分類號: B27N1/02
• 分類號: B27N1/02;B27N5/00
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 伍琴琴

本發明涉及秸稈制品制備技術領域，具體涉及一種阻燃秸稈制品及其制備方法。一種阻燃秸稈制品，包括以下以重量份計的原料：改性秸稈50?80份、椴木粉10?30份、阻燃劑2?10份、增韌劑3?10份和氧化硅2?5份；所述改性秸稈由如下方法制備：使用中性蛋白酶酶解處理秸稈粉，獲得秸稈原料；使用羰基二咪唑和丙烯酸活化所述秸稈原料，獲得活化秸稈原料；然后將聚丙烯酸甲酯接枝在活化秸稈原料上，獲得所述改性秸稈。本方案的阻燃秸稈制品，解決了使用秸稈為主要原料的改性材料阻燃性能不佳的技術問題。本方案的阻燃秸稈制品以及其制備方法可以應用于秸稈資源的綜合開發利用的實踐中。

技術領域

本發明涉及秸稈制品制備技術領域，具體涉及一種阻燃秸稈制品及其制備方法。

背景技術

秸稈中含有大量的纖維素和木質素，是一種具有多用途的可再生的生物資源。隨著農業生產的發展，糧食產量大幅提高，秸稈數量也多，使農村中有大量富余秸稈。為綜合利用秸稈資源，現在以秸稈為原料的制品應運而生。秸稈通常指小麥、水稻、玉米、薯類、油菜、棉花、甘蔗和其它農作物在收獲籽實后的剩余部分。秸稈作為一種含纖維豐富的物質，其阻燃性能并不是很突出，這就限制了秸稈的應用范圍。處于安全性和實用性的考慮，亟需開發出一種阻燃性能好、強度高且環保的秸稈制品，拓寬秸稈的應用范圍，變廢為寶，為農作物秸稈的處理找到一條新的出路，減少糧食作物豐收時期焚燒秸稈的現象，減少資源浪費，起到綠色環保的作用。

發明內容

本發明意在提供一種阻燃秸稈制品及其制備方法，用以解決使用秸稈為主要原料的改性材料阻燃性能不佳的技術問題。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種阻燃秸稈制品，包括以下以重量份計的原料：改性秸稈50-80份、椴木粉10-30份、阻燃劑2-10份、增韌劑3-10份和氧化硅2-5份；

所述改性秸稈由如下方法制備：使用酶懸液酶解處理秸稈粉，獲得秸稈原料；使用羰基二咪唑和丙烯酸活化所述秸稈原料，獲得活化秸稈原料；然后將聚丙烯酸甲酯接枝在活化秸稈原料上，獲得所述改性秸稈。

上述技術方案的原理以及有益效果為：將改性秸稈、椴木粉、阻燃劑、增韌劑和氧化硅作為原料混合，可制備得到阻燃效果好且強度符合要求的秸稈塑料制品。秸稈主要由纖維素、半纖維素、木質素等物質組成，是成熟農作物莖葉（穗）部分的總稱，通常指小麥、水稻、玉米、薯類、油菜、棉花、甘蔗和其它農作物在收獲籽實后的剩余部分。隨著農業生產的發展，糧食產量大幅提高，秸稈數量也多，使農村中有大量富余秸稈。使用秸稈制備塑料制品，對秸稈資源進行綜合利用，符合當下低碳環保和綠色消費的理念。但是，如果秸稈塑料中大量含有秸稈原料，秸稈塑料的阻燃性能和強度將不能得到有效保證。在本方案中，對秸稈進行了改性處理，獲得的改性秸稈作為原料制備秸稈塑料，可以大大提升產品的阻燃性能和強度。

本方案中使用酶懸液處理秸稈，將部分雜質成分分解去除，大部分的纖維素、半纖維素、木質素等物質被保留。然后使用羰基二咪唑和丙烯酸活化秸稈原料，使得活化后的秸稈原料上接上丙烯酰氧基，然后將聚丙烯酸甲酯接枝在活化秸稈原料上，獲得改性秸稈。改性秸稈與本阻燃秸稈制品的其他原料的界面結合力更高，該制品的拉伸強度和阻燃能力均佳。其中，使用酶懸液酶解秸稈粉是本工藝的關鍵步驟，發明人經長期實踐發現，如果不將部分蛋白等雜質除去，聚丙烯酸甲酯不能非常有效地接枝在活化秸稈原料上，并且獲得的最終產品在拉伸強度和阻燃能力上均存在一定缺陷。另外，直接使用未經改性處理之后的秸稈粉來制備本制品，其拉伸強度和阻燃能力均不理想。這說明了秸稈改性對增強最終產品的各性能指標具有非常大的作用。

本方案使用秸稈作為改性塑料的主要原料，對秸稈資源進行了綜合利用，不僅達到了廢棄物回收利用的效果，令秸稈有了新用途，同時也起到了綠色環保的作用。含秸稈的塑料可變廢為寶，為農作物秸稈的處理找到了一條新的出路，有助于減少糧食作物豐收時期焚燒秸稈的現象。