一种木质素热塑材料的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种木质素热塑材料的制备方法，包括以下步骤：将生物质原料进行酶解，得到渣料，所述渣料包括木质素；将所述渣料干燥和粉碎后，得到木质素颗粒原料；将所述木质素颗粒原料注塑挤压，得到木质素热塑材料。本发明专利技术提供的方法以生物质为原料，将生物质原料酶解后的包括木质素的渣料作为生产热塑材料的原料，具有良好的聚合性能，从而使得将其作为生产木塑材料的过程中，无需再额外添加热塑性聚合物，得到的木塑材料仍具有较高的抗张强度，且具有不吸水的特性，可替代以木材为原料的木质产品。而且，本发明专利技术提供的方法是以生物质原料酶解的副产物木质素为原料，将其转化为附加值较高的木质素热塑材料，具有较高的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了，包括以下步骤：将生物质原料进行酶解，得到渣料，所述渣料包括木质素；将所述渣料干燥和粉碎后，得到木质素颗粒原料；将所述木质素颗粒原料注塑挤压，得到木质素热塑材料。本专利技术提供的方法以生物质为原料，将生物质原料酶解后的包括木质素的渣料作为生产热塑材料的原料，具有良好的聚合性能，从而使得将其作为生产木塑材料的过程中，无需再额外添加热塑性聚合物，得到的木塑材料仍具有较高的抗张强度，且具有不吸水的特性，可替代以木材为原料的木质产品。而且，本专利技术提供的方法是以生物质原料酶解的副产物木质素为原料，将其转化为附加值较高的木质素热塑材料，具有较高的经济效益。【专利说明】
本专利技术涉及建筑
，尤其涉及。
技术介绍
木塑，即木塑复合材料，是国内外今年蓬勃兴起的一类新型复合材料，指利用聚乙 烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，代替通常的熟知胶黏剂，与超过35%?70%以上的木粉、稻壳、 秸杆等废植物纤维混合成新的木质材料，再经挤压、模压、注塑成型等塑料加工工艺，生产 出的板材或型材。天然木材资源日益减少，木制制品的市场需求量却与日俱增，木塑材料替 代传统木材原料已经成为一种趋势。木塑材料的发展不仅能够解决天然木材日益缺乏的问 题，还能够克服木材强度低、变异性大及有机材料弹性模量低等局限性。木塑复合材料内含 塑料，因而具有较好的弹性模量。此外，由于内含纤维并经与塑料充分混合，因而具有与硬 木相当的抗压、抗弯曲等物理机械性能，并且其耐用性明显优于普通木质材料。 现有技术中，木塑材料生产主要是以废弃的边角木粉、碎木和渣木为基础原料，再 添加热塑性高分子材料（塑料）和加工助剂等，混合均匀后再经模具设备加热挤出成型而 制成的材料。如图1所示，图1为现有技术中木塑材料制备的工艺流程示意图，木质纤维原 料经粉碎机粉碎，添加树脂等辅料均匀混合，经挤压机高温挤压形成木塑材料。但是现有技 术中，这种生产木塑材料的方法以纤维木质材料为基础原料，其不具有高分子特性，需要添 加大量热塑性聚合物辅料挤压聚合熔融成型。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，本专利技术提供的方法制备 木质素热塑材料无需添加热塑性聚合物。 本专利技术提供了，包括以下步骤： 将生物质原料进行酶解，得到渣料，所述渣料包括木质素； 将所述渣料干燥和粉碎后，得到木质素颗粒原料； 将所述木质素颗粒原料注塑挤压，得到木质素热塑材料。 优选的，所述酶解的酶为纤维素酶； 所述酶解的温度为45°C?50°C。 优选的，所述酶解的pH值为4. 5?5. 0。 优选的，所述干燥后澄料的水分含量为5%?10%。 优选的，所述粉碎后渣料的粒度为150目?400目。 优选的，所述注塑挤压的温度为165°C?185°C。 优选的，所述酶解前还包括： 将生物质原料进行清洁汽爆。 优选的，所述清洁汽爆的压力为I. OMPa?3. OMPa。 优选的，所述清洁汽爆的温度为150 °C?250 °C。 优选的，所述清洁汽爆的时间为10分钟?15分钟。 本专利技术提供了，包括以下步骤：将生物质原料进 行酶解，得到渣料，所述渣料包括木质素；将所述渣料干燥和粉碎后，得到木质素颗粒原料； 将所述木质素颗粒原料注塑挤压，得到木质素热塑材料。本专利技术提供的方法以生物质物质 为原料，将生物质原料酶解后的包括木质素的渣料作为生产热塑材料的原料，具有良好的 聚合性能，从而使得将其作为生产木塑材料的过程中，无需再额外添加热塑性聚合物，得到 的木塑材料仍具有较高的抗张强度，且具有不吸水的特性，可替代以木材为原料的木质产 品。而且，本专利技术提供的方法是以生物质原料酶解的副产物木质素为原料，将其转化为附 加值较高的木质素热塑材料，具有较高的经济效益。实验结果表明，本专利技术提供的方法制 备得到的实芯木质素热塑材料的弯曲破坏载荷为4621N，吸水率为0. 39%，吸水长度变化 率为0. 09%，吸水宽度变化率为0. 04%，吸水厚度变化率为0. 06% ;空芯木质素热塑材料 的弯曲破坏载荷为3320N，吸水率为0. 35 %，吸水长度变化率为0. 07 %，吸水宽度变化率为 0. 04%，吸水厚度变化率为0. 05% ;木质素热塑装饰板的含水率为0. 5%，抗弯强度平均值 为28. 2MPa，抗弯强度最小值为26. IMPa。 【专利附图】【附图说明】 图1为现有技术中木塑材料制备的工艺流程示意图； 图2为本专利技术实施例提供的木质素热塑材料的制备工艺流程图。 【具体实施方式】 本专利技术提供了，包括以下步骤： 将生物质原料进行酶解，得到渣料，所述渣料包括木质素； 将所述渣料干燥和粉碎后，得到木质素颗粒原料； 将所述木质素颗粒原料注塑挤压，得到木质素热塑材料。 本专利技术提供的方法以生物质物质为原料，将生物质原料酶解后的包括木质素的渣 料作为生产热塑材料的原料，具有良好的聚合性能，使得将其作为生产木质素热塑材料时， 无需再额外添加热塑性聚合物，且得到的木质素热塑材料具有较高的抗张强度，且具有不 吸水的特性，可替代以木材为原料的木质产品。另外，本专利技术提供的方法制备得到的木质素 热塑材料还具有优良的抗菌防霉性能。 本专利技术提供的方法以生物质物质酶解后得到的木质素为原料，制备得到木质素热 塑材料。本专利技术采用的原料为生物化工行业的废弃物，实现了资源的有效利用，保护森林； 得到的木质素热塑材料能够防水、防火、抗老化、不变形、防腐、防蛀虫、不收缩、不开裂、防 晒、不褪色、不产生裂缝、不翘曲、不粘混凝干、无毒无害、无木材结疤和斜纹；本领域技术人 员也可根据需要无需漆任何颜色，可制备任意形状的木质素热塑材料；而且，本专利技术制备得 到的木质素热塑材料可回收。 本专利技术将生物质原料进行酶解，得到渣料，所述渣料包括木质素。本专利技术对所述生 物质原料的种类和来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的生物质原料即可。在 本专利技术中，所述生物质原料优选包括植物秸杆和木材中的一种或几种；具体的，在本专利技术的 实施例中，所述生物质原料可具体为玉米秸杆、小麦秸杆或水稻秸杆。 在本专利技术中，所述酶解的酶优选为纤维素酶，生物质原料主要由植物细胞壁组成， 细胞壁基本组成为纤维素、半纤维素和木质素，纤维素和半纤维素被木质素层层包裹，纤维 素是一种具有I 00?I000个葡糖糖单体以1，4-糖苷键连接的直链多糖，多个分子平行排 列成丝状不溶性微小纤维；半纤维素包括木糖、阿拉伯糖、半乳糖和甘露糖，其中最主要的 是木糖；木质素是以苯丙烷机器衍生物为基本单位构成的高分子芳香族化合物。其中，半纤 维素较易水解为五碳糖，纤维素较困难水解为六碳糖，木质素一般作为燃料使用。本专利技术以 木质素为原料，制备得到附加值较高的木质素热塑材料，具有较高的经济效益。 本专利技术对所述纤维素酶的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的纤维 素酶即可。在本专利技术的实施例中，所述纤维素酶可具体为原产国为丹麦、经销商为诺维信 (中国）生物技术有限公司的、批号为VCNI0020的纤维素酶。在本专利技术中，所述纤维素酶的 质量与生物质原料的绝干质量比优选为（1?5) : 100,更优选为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种木质素热塑材料的制备方法，包括以下步骤：将生物质原料进行酶解，得到渣料，所述渣料包括木质素；将所述渣料干燥和粉碎后，得到木质素颗粒原料；将所述木质素颗粒原料注塑挤压，得到木质素热塑材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：生晓东，刘玉金，肖伟良，李学业，
申请(专利权)人：松原光禾能源有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22