一种生态木塑材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种生态木塑材料，包括如下质量百分含量的各组份：造纸废弃物40‑50％，植物纤维粉12‑15％，硫酸钙10‑15％，辅助原料15‑20％，润滑剂2‑3％，桐油3‑8％，磷酸钙2‑5％。本发明专利技术的原料中还含有桐油，发现桐油与润滑剂以及磷酸钙协同作用，使得润滑剂具有良好的抗氧化作用，能够使润滑剂更好地发挥作用，得到的木塑材料性能更优。并且将硫酸钙和磷酸钙加到植物纤维、塑料等原料中得到的木塑复合材料具有良好的耐水性。

An ecological wood-plastic material and its preparation method

The invention discloses an ecological wood-plastic material, which comprises the following components: paper-making waste 40 50%, plant fiber powder 12 15%, calcium sulfate 10 15%, auxiliary raw material 15 20%, lubricant 2 3%, tung oil 3 8%, calcium phosphate 2 5%. The raw material of the invention also contains Tung oil. It is found that the synergistic effect of Tung oil, lubricant and calcium phosphate makes the lubricant have good antioxidant effect, can make the lubricant play a better role, and the obtained wood-plastic material has better performance. The wood-plastic composites obtained by adding calcium sulfate and calcium phosphate to plant fibers and plastics have good water resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种生态木塑材料及其制备方法
本专利技术属于木塑材料
，具体涉及一种生态木塑材料及其制备方法。
技术介绍
目前国内外木塑复合材料生产技术不断创新与发展，木塑制品在各行业、各领域中得到广泛应用。在森林资源日益紧缺的情况下，木塑复合材料的研发与应用符合我国的基本国情，有利于促进森林资源的节约和可持续发展，低碳、生态、环保，资源循环利用成为时代趋势。木塑复合材料通过改性可以充分利用塑料和木材的各自优点而消除它们的许多固有缺点，既克服了木材强度低和变异性等使用局限性，又克服了有机材料的低模量等缺点，具有比单一高分子聚合材料更好的力学性质，可以充分发挥复合用不同材料的优点，改进材料的物理力学性能和加工性能。作为一种环境友好材料，木塑产品有着广阔的市场前景。但是作为木塑复合材料的两大主要原料塑料和木质纤维，两者之间的相容性较差，特别是木质纤维本身质地影响了最终产品的密度和强度；前期产品很容易产生质地不均，各个部位的物理性能差距较大，并且现有的原料和制备方法得到的木塑材料存在甲醛释放量超标、强度低，耐水性差的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的木塑材料存在甲醛释放量超标、强度低，耐水性差的缺陷，提供一种生产成本低，力学性能优异，生态环保的生态木塑材料及其制备方法。本专利技术提供一种生态木塑材料，包括如下质量百分含量的各组分：造纸废弃物40-50％，植物纤维粉12-15％，硫酸钙10-15％，辅助原料15-20％，润滑剂2-3％，桐油3-8％，磷酸钙2-5％。优选的，生态木塑材料包括如下质量百分含量的各组份：造纸废弃物45％，植物纤维粉13％，硫酸钙12％，辅助原料18％，润滑剂2％，桐油6％，磷酸钙4％。优选的，所述植物纤维粉的含水量为3-4％。优选的，所述植物纤维粉的粒径为80-120目。优选的，所述辅助原料包括如下组分及各自占木塑材料总组分的质量百分含量：单甘酯：1％，改性剂：2-3％，沸石粉：5-8％，贝壳粉3-5％，偶联剂:1-2％,色粉：1-2％，抗氧剂：0.1-0.5％，抗紫外线剂：0.3-0.5％，防霉剂0.1-0.5％。优选的，所述辅助原料的制备方法如下：将单甘脂、沸石粉、贝壳粉和改性剂高速混合，在80-120℃下进行改性，然后在100℃下加入偶联剂，搅拌混合，降温至60℃加入色粉、抗氧剂、抗紫外线剂和防霉剂，混合均匀，得到辅助原料。所述生态木塑材料的制备方法，包括以下步骤：1)将回收干燥的植物秸秆粉碎成植物纤维粉，植物纤维粉中加入辅助原料，加热到120-140℃，利用混合机充分混合，然后加入硫酸钙混合均匀，得到混合物；2)将造纸废弃物粉碎成碎片，在50-60℃下加入润滑剂和桐油，利用混合机充分混合，然后升温到100-120℃下，加入步骤1)制备的混合物，然后降温到80-90℃加入磷酸钙充分混合，混匀后冷却到60℃以下得到混合物；3)将步骤2)得到的混合物置于双螺杆造粒机中进行造粒，螺杆转速为250-300r/min，喂料转速300-400r/min，得到颗粒；4)将颗粒加入双螺杆挤出机中进行挤出成型，得到生态木塑材料。优选的，所述造纸废弃物的制备方法为：1)将造纸废渣破碎，去除破碎渣料中的铁；2)将除铁后的渣料在沉浮分离漂洗槽中分离，其中浮在上层的物质为塑料废料和纸浆的混合物，上层物质经过薄膜清洗机清洗后得到废塑料片Ⅰ以及塑料碎膜和纸浆两者的混合物，塑料碎膜和纸浆两者的混合物经过分离得到纸浆和废塑料；3)废塑料片Ⅰ进一步粉碎，经过薄膜清洗机清洗后得到废塑料片Ⅱ以及塑料碎膜和纸浆两者混合物，塑料碎膜和纸浆两者的混合物经过分离得到纸浆和废塑料；4)废塑料片Ⅱ在沉浮分离漂洗槽中分离后，浮在上层的物质经过薄膜清洗机清洗后得到废塑料；5)步骤2)、3)和4)得到的废塑料混合即为造纸废弃物。本专利技术所述造纸废弃物的制备方法中，步骤1)所述去除破碎渣料中的铁是利用永磁除铁器除去造纸废渣中的金属，所述永磁除铁器的磁性强度为8000-15000高斯。本专利技术所述造纸废弃物的制备方法中，步骤1)所述造纸废渣破碎后经过120mm的筛网过筛。本专利技术所述造纸废弃物的制备方法中，步骤2)和3)所述塑料碎膜和纸浆两者的混合物经过纸塑分离机分离，分离出的纸浆水经过过滤，细小的塑料通过双螺杆造粒，纸浆造纸。本专利技术所述沉浮分离漂洗槽为无锡帝格曼环保科技有限公司供应的型号为PX2500-11。本专利技术所述纸塑分离机位临沂宏忻塑料机械有限公司供应的。本专利技术所述薄膜清洗机为无锡帝格曼环保科技有限公司供应的型号为FFW8030。本专利技术所述改性剂为多元醇酯聚合加工改性剂JL-M01，其为南京金来旺塑胶技术有限公司供应的。本专利技术所述偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、γ—氨丙基三乙氧基硅烷或甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种。本专利技术所述防霉剂为2-(硫氰酸甲基巯基)苯并噻唑、3-碘代-2-丙炔基甲酸丁胺、3-碘代-2-丙炔基甲酸丁胺中的一种或多种。本专利技术所述紫外线吸收剂为二苯甲酮系紫外线吸收剂。本专利技术所述色粉为炭黑、氧化铁、钛白粉中的一种或多种。本专利技术所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钙和液体石蜡中的任一种。本专利技术中所述双螺杆造粒机中共有按进料方向顺序设置的八个区，各区的温度分别控制为：一区160-180℃、二区165-185℃、三区170-200℃、四区220-260℃、五区220-260℃、六区220-260℃、七区160-180℃、八区160-180℃。本专利技术中所述双螺杆挤出机中共有按进料方向顺序设置的四个区，各区的温度分别控制为：一区180-190℃、二区180-200℃、三区200-210℃、四区200-210℃。现有的木塑材料大部分是以塑料和木质纤维为主要原料，特别是木质纤维本身质地影响了最终产品的密度和韧性；而且塑料和木质纤维的相容性较差，前期产品很容易产生质地不均，各个部位的物理性能差距较大的缺陷；本专利技术经过多次实验，最后选用桐油、润滑剂和磷酸钙等作为其辅助剂，在塑料与木质纤维未混合之前加入桐油，最后得到的产品的均匀度和综合性能优秀。本专利技术采用造纸废弃物为原料，取代聚烯烃塑料，充分达到了废弃物的无害化利用，具有环保、经济、原材料来源广泛等优点，既大量的消耗了造纸废弃物，解决了木塑材料的原料来源，降低生产成本，解决了造纸废弃物污染环境的技术难题，极大地带动了绿色环保领域的行业升级。本专利技术的辅助原料包括单甘酯，改性剂，沸石粉，贝壳粉，偶联剂,色粉，抗氧剂，抗紫外线剂和防霉剂，其中贝壳粉、沸石粉因其特殊的多孔结构，具有优异的吸附功能，能够吸附甲醛等有害物质，还可以消除不良气味，它们协同作用能够提高甲醛的吸附能力，大大降低甲醛的释放量，还能够吸附去除空气中的有害物质，贝壳粉也具有优异的抑菌防霉功效。现有技术中也有加入贝壳粉和沸石粉的，但都是直接将沸石粉、贝壳粉与木质纤维混合后再进行改性，如专利申请号CN201810441612.2中的滑石粉、贝壳粉直接与木粉、苎麻纤维、方解石粉、滑石粉、硅藻土、海泡石粉、松针粉和柚皮素粉碎混合成粉末；将粉末、北投石粉、钛白粉和偶联剂加入高速混合机预混，之后加入聚乙烯、聚丙烯、ABS塑料、相容剂和稳定剂混合。因为滑石粉和贝壳粉与塑料的相容性较差，采用上述方法对滑石粉、贝壳粉和木质纤维共同改性，改本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生态木塑材料，其特征在于，包括如下质量百分含量的各组份：造纸废弃物40‑50％，植物纤维粉12‑15％，硫酸钙10‑15％，辅助原料15‑20％，润滑剂2‑3％，桐油3‑8％，磷酸钙2‑5％。

【技术特征摘要】
1.一种生态木塑材料，其特征在于，包括如下质量百分含量的各组份：造纸废弃物40-50％，植物纤维粉12-15％，硫酸钙10-15％，辅助原料15-20％，润滑剂2-3％，桐油3-8％，磷酸钙2-5％。2.如权利要求1所述的生态木塑材料，其特征在于，包括如下质量百分含量的各组份：造纸废弃物45％，植物纤维粉13％，硫酸钙12％，辅助原料18％，润滑剂2％，桐油6％，磷酸钙4％。3.如权利要求1或2所述的生态木塑材料，其特征在于，所述植物纤维粉的含水量为3-4％。4.如权利要求1或2所述的生态木塑材料，其特征在于，所述植物纤维粉的粒径为80-120目。5.如权利要求1或2所述的生态木塑材料，其特征在于，所述辅助原料包括如下组分及各自占木塑材料总组分的质量百分含量：单甘酯：1％，改性剂：2-3％，沸石粉：5-8％，贝壳粉3-5％，偶联剂:1-2％,色粉：1-2％，抗氧剂：0.1-0.5％，抗紫外线剂：0.3-0.5％，防霉剂0.1-0.5％。6.如权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：方映杰，游和求，陈建平，游一兰，
申请(专利权)人：湖南映宏新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43