一种植物纤维/废弃FRP复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种植物纤维/废弃FRP复合材料及其制备方法，按质量百分比计，先将50～80％的植物纤维和5～20％的PVA纤维分散在水中并搅拌均匀，再加入10～30％的经润湿剂浸润的废弃FRP粉末，搅拌均匀，得到待处理浆液；将待处理浆液进行抄造成型得到湿纸页，进行压榨烘干，得到植物纤维/废弃FRP复合材料。本发明专利技术中将废弃FRP和植物纤维作为主料，PVA纤维作为粘结剂，使植物纤维和废弃FRP结合良好，有效增加材料强度性能；润湿剂有利于废弃FRP在体系中的分散，充分发挥了各个组分的性能，通过湿法造纸技术制备出性能良好的复合材料，实现资源的合理再利用；简单可行、回收利用率高，可达到100％。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】-种植物纤维/废弃FPR复合材料及其制备方法
本专利技术设及废料的回收再利用领域，具体设及一种植物纤维/废弃FPR复合材料及 其制备方法。 【
技术介绍
】 玻璃钢别名玻璃纤维增强复合材料，俗称FRP(FiberReinforcedPlastics),由 于其具有优越的性能如：轻质高强、耐腐蚀性好、绝缘性能好、热性能良好、可设计性强、工 艺性优良等，自1958年开发研究W来，便得到各行各业的青睐。据有关统计资料，目前世界 各国开发的玻璃钢产品的种类已达4万种左右，主要应用于建筑行业、化学化工行业、汽车 及铁路交通运输行业、电气工业及通讯工程等行业。 多年来，玻璃钢制品应用领域不断扩大，品种、产量逐年上升，与此同时其废弃物 数量剧增。据保守估计，50多年来，我国的废弃玻璃钢已达数百万t，而且还在W十数万t/年 的速度增长。因此，每年产生的玻璃钢废料数量相当可观，但是，目前为止运些废弃的玻璃 钢基本上没有做任何进一步处理。 随着我国可持续发展战略的实施，国家对环境保护提出了更高的要求。《中华人民 共和国固体废弃物污染环境防治法》规定：国家对固体废物污染环境的防治，实行减少固体 废物的产生量和危害性、充分合理利用固体废物和无害化处置固体废物的原则，促进清洁 生产和循环经济发展。并鼓励、支持固体废物污染环境防治的科学研究、技术开发、推广先 进的防治技术和普及固体废物污染环境防治的科学知识。 【
技术实现思路
】 本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种植物纤维/废弃FPR复合 材料及其制备方法，本专利技术方法对玻璃钢废弃物的处理简单，易于操作，并且在回用过程中 不会产生二次污染，实现废弃物变废为宝及资源的合理再利用。 为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案： 包括W下步骤：[000引（1)按质量百分比计，先将50~80%的植物纤维和5~20%的PVA纤维分散在水中 并揽拌均匀，再加入10~30%的经润湿剂浸润的废弃FPR粉末，揽拌均匀，得到待处理浆液； (2)将步骤(1)中的待处理浆液进行抄造成型得到湿纸页； (3)对得到的湿纸页进行压棒，得到半干纸页； (4)烘干半干纸页，得到植物纤维/废弃FPR复合材料。 进一步地，步骤(1)中植物纤维和PVA纤维分散在水中时揽拌2~3min;加入经润湿 剂浸润的废弃FPR粉末后，揽拌20~30s。 进一步地，步骤（1)中经润湿剂浸润的废弃FPR粉末，是按照质量百分比计，通过 1 %的润湿剂浸润9~29 %的废弃FPR粉末得到的。 进一步地，步骤（2)中采用纸页抄取器进行抄造成型；步骤（3)中压棒压力为4~ 5MPa，压棒时间为30~60s。 进一步地，步骤(4)中在102~105°C烘干4~5min。 本专利技术复合材料的技术方案是:按质量百分比计，包括W下组分： 废弃FPR: 9~29% ;植物纤维：50~80% ;PVA纤维：5~20% ;润湿剂：1 %。 进一步地，废弃FPR是将聚醋玻璃钢经粉碎并过40目筛得到的，其中含有重量百分 比为55~60%的玻璃纤维，玻璃纤维直径为15~20WI1，玻璃纤维长度为30~200WI1。 进一步地，植物纤维采用针叶木纤维、阔叶木纤维、麻纤维或棉纤维，其打浆度为 43 ~46°SR。 进一步地，PVA纤维为90°C水溶性的工程纤维。 进一步地，润湿剂为十二烷基硫酸钢、聚乙二醇对异辛基苯基酸或十二烷基=甲 基漠化锭。 与现有技术相比，本专利技术具有W下有益的技术效果： 本专利技术方法中将废弃FH?与植物纤维、PVA纤维、润湿剂等按照一定的比例进行混 合，废弃FH?和植物纤维作为制备材料的主料，PVA纤维作为粘结剂，使植物纤维和废弃FPR 结合良好，有效增加材料强度性能；润湿剂作为材料制备过程的助剂，有利于废弃FH?在体 系中的分散，充分发挥了各个组分的性能，通过湿法造纸技术制备出植物纤维/废弃FH?复 合材料，实现资源的合理再利用;简单可行、回收利用率高，可达到100%。 本专利技术植物纤维/废弃FH?复合材料的性能良好，抗张指数可达到41.25N?m/g，伸 长率可达2.94%;用途较广泛，如用在箱板纸的忍层，其中废弃FPR可W替代部分植物纤维， 一方面使得废弃FPR变废为宝，另一方面节约了植物纤维原料。 【【具体实施方式】】 本专利技术将废弃FPR经过粉碎、初筛、精筛制成一定粒径的粉末，与植物纤维、PVA纤 维、润湿剂等按照一定的比例进行混合，通过湿法造纸技术制备出植物纤维/废弃FH?复合 材料，实现资源的合理再利用。各组分的质量百分比如下:废弃FPR:9~29%;植物纤维:50 ~80 % ;PVA纤维:5~20 % ;润湿剂：1 %。 其中，废弃FH?来源于废弃的聚醋玻璃钢，是将聚醋玻璃钢经粉碎并过40目筛得到 的，其中玻璃纤维的重量百分比为55~60%，玻璃纤维直径为15~20WI1，玻璃纤维长度为30 ~20化m。植物纤维可W为针叶木纤维、阔叶木纤维、麻纤维或棉纤维等，其打浆度为43~ 46°SRdPVA纤维为90°C水溶性的工程纤维。润湿剂为十二烷基硫酸钢、聚乙二醇对异辛基苯 基酸或十二烷基=甲基漠化锭等。 本专利技术中废弃FH?和植物纤维作为制备材料的主料，其质量配比都是按照其绝干 量计算的;PVA纤维作为粘结剂，增加材料强度性能;润湿剂作为材料制备过程的助剂，有利 于玻璃钢废弃物在体系中的分散。 本专利技术通过W下步骤制备植物纤维/废弃FPR复合材料： 1)先将植物纤维和PVA纤维分散在水中，用纤维疏解机不断揽拌2~3min使纤维在 水中均匀分散，然后加入经润湿剂处理的废弃FPR，继续低速揽拌20~30s使纤维和废弃FPR 均匀混合，得到待处理浆液。 2)使用纸页抄取器，将步骤1)得到的浆液抄造成型得到湿纸页。 3)把得到的湿纸页进行压棒，压棒压力为4~5MPa，压棒时间为30~60s，除去其中 部分水分，得到干度在30~40 %的半干纸页。 4)最后将纸页放在干燥器中，102~105°C烘干4~5min，即得到植物纤维/废弃FPR复合材料。 实施例1: 1)先将打浆度为46°SR的针叶木纤维和90°C水溶性的PVA纤维分散在水中，使用纤 维疏解机连续揽3min，使纤维均匀分散在水中。然后加入经十二烷基硫酸钢浸润的废弃 FPR，继续低速揽拌30s，得到待处理浆液。其中针叶木纤维占总质量的80%，废弃FPR占总质 量的9%，PVA纤维占总质量的10%，十二烷基硫酸钢占总质量的1 %。 2)使用纸页抄取器，将步骤1)得到的浆液抄造成湿纸页。 3)对湿纸页进行压棒，压棒压力为5MPa，压棒时间为60s，最终控制纸页干度在30 ~40 %。 4)湿纸页进行烘干，干燥器的溫度为105°C，干燥时间为5min。待湿纸页完全干燥 后，取出，即得到植物纤当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种植物纤维/废弃FPR复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)按质量百分比计，先将50～80％的植物纤维和5～20％的PVA纤维分散在水中并搅拌均匀，再加入10～30％的经润湿剂浸润的废弃FPR粉末，搅拌均匀，得到待处理浆液；(2)将步骤(1)中的待处理浆液进行抄造成型得到湿纸页；(3)对得到的湿纸页进行压榨，得到半干纸页；(4)烘干半干纸页，得到植物纤维/废弃FPR复合材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张素风，刘媛，雷丹，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61