CN101307185A - 植物纤维聚合木及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种人造复合木材，即植物纤维聚合木及其制造方法。包括以下重量百分比的原料制成：植物纤维粉末50－85％，塑料树脂10－45％，偶联剂0.5－1.5％，发泡剂2－5％，助发泡剂0.5－1.5％，增塑剂1－2％，成核剂0.5－1％，润滑剂0.5－3％。所述的植物纤维粉末是木粉、稻壳粉末、秸秆粉末(玉米秸秆、高粱秸秆、麦草、稻草、向日葵秆、茄秆、豆秆、蒿秆、麻秆等农作物秆)、枝丫材粉末、杂草粉末、花生瓜子壳粉末等中的一种或几种组合。具有强度高，节省木材，成本低廉，使用寿命长、可以回收利用，利于环保的特点。工艺简单，科学合理。
Description
技术领域
本发明涉及一种人造复合木材，即植物纤维聚合木及其制造方法。
背景技术
在已有技术中，天然木材日渐紧缺，价格高，导致木制成品成本高。近几年，人造复合板较为流行，但只限于用在地板、装饰材料。目前矿井井下巷道支护用的支柱一部分还是木支柱，其缺点是浪费木材，成本高，其非金属的替代产品未见报道。
发明内容
本发明的目的是针对上述不足而提供一种替代矿井木支柱的支护用植物纤维聚合木料及其制造方法。
本发明的技术解决方案是：一种植物纤维聚合木包括以下重量百分比的原料制成：
植物纤维粉末50-85％，塑料树脂10-45％，偶联剂0.5-1.5％，发泡剂2-5％，助发泡剂0.5-1.5％，增塑剂1-2％，成核剂0.5-1％，润滑剂0.5-3％。
上述配方中还加入有发泡剂2-5％，助发泡剂0.5-1.5％。
优选配方为：植物纤维粉末80％，塑料树脂10％，偶联剂1％，发泡剂5％，助发泡剂1％，增塑剂2％，成核剂0.5％，润滑剂0.5％。
所述的植物纤维粉末是木粉、稻壳粉末、秸秆粉末(玉米秸秆、高粱秸秆、麦草、稻草、向日葵秆、茄秆、豆秆、蒿秆、麻秆等农作物秆)、枝丫材粉末、杂草粉末、花生瓜子壳粉末等中的一种或几种组合。
所述的塑料树脂是指PE、PVC或PP；PE是高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(VLDPE)、超低密度聚乙烯(ULDPE)或中密度聚乙烯等；PVC是硬质类聚氯乙烯或软质类聚氯乙烯，型号有4、5、7型等；PP是薄膜级聚丙烯、注塑级聚丙烯或乙烯共聚聚丙烯等。一般的PE、PVC或PP废旧塑料都可以利用。
所述的偶联剂是指钛酸酯偶联剂(2246)，硅烷偶联剂，二钛酸乙二酯偶联剂或Cavedon偶联剂等(美国CAVEDON化学公司生产)。
所述的发泡剂是指碳酸氢铵，偶氮二甲酰胺(或称A发泡剂)或N-N’-二亚硝基五次甲基四胺(或称H发泡剂)等。
所述的助发泡剂是指氢氯氟烃(HFC3)，二氯甲烷，三氯乙烷或丙酮等。
所述的增塑剂是指邻苯二甲酸类、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、硬脂酸类、氯化石蜡(含氯气50-54％)或磷酸酯等。
所述的成核剂是指氧化硅、滑石粉、多元羧酸盐或乙烯丙烯酸酯共聚物等。
所述的润滑剂是指外润滑剂：如石蜡(白油)、硅油、机油等。内润滑剂：如聚乙烯蜡、聚四氟乙烯蜡、硬脂酸或硬脂酸甘油酯等。
植物纤维聚合木的制备方法：取植物纤维粉末，经干燥处理，加入液体类助剂-偶联剂、润滑剂，混合，加入塑料树脂，再混合，加入粉状或固体类助剂-增塑剂、成核剂或发泡剂、助发泡剂，混合，挤出或混合，造粒，挤出。植物纤维聚合木可以是板材、方柱类材、管材、型材或异型材等常规或特殊形状。植物纤维聚合木用于矿井支护、建筑、装潢等领域替代木材使用。作为支柱使用还可以在柱内加入增加强度的材料、骨架等，如钢筋、混凝土、钢筋混凝土等。
本发明的优点是：1、以低廉的植物纤维粉末为主料，配以塑料树脂及助剂，得到植物纤维聚合木，具有强度高，节省木材，成本低廉，使用寿命长、可以回收利用，利于环保的特点。2、为矿山井下提供了新型支护支柱材料，有利于矿山增产增效。3、工艺简单，科学合理。
下面将结合实施例对本发明作进一步详细描述。
具体实施方式
实施例1
植物纤维聚合木由植物纤维粉末80％，塑料树脂10％，偶联剂1％，发泡剂5％，助发泡剂1％，增塑剂2％，成核剂0.5％，润滑剂0.5％制成。
实施例2
植物纤维聚合木由植物纤维粉末81％，塑料树脂10％，偶联剂1％，发泡剂2％，助发泡剂1％，增塑剂1.5％，成核剂0.5％，润滑剂3％制成。
实施例3
植物纤维聚合木由植物纤维粉末53％，塑料树脂41％，偶联剂0.5％，发泡剂2％，助发泡剂0.5％，增塑剂1％，成核剂0.5％，润滑剂1.5％制成。
实施例4
植物纤维聚合木由木粉50％，硬质类聚氯乙烯(PVC)43.8％，钛酸酯偶联剂(2246)0.5％，偶氮二甲酰胺3％，氢氯氟烃(HFC3)0.5％，邻苯二甲酸1％，氧化硅0.2％，聚乙烯蜡1％制成。
实施例5
植物纤维聚合木由稻壳粉末65％，注塑级聚丙烯(PP)25％，硅烷偶联剂1.5％，碳酸氢铵3.5％，二氯甲烷1％，邻苯二甲酸二丁酯(DBP)1.5％，滑石粉0.5％，石蜡(白油)2％制成。
实施例6
植物纤维聚合木由秸秆粉末82.5％，中密度聚乙烯(PE)12％，钛酸酯偶联剂(2246)1.5％，氯化石蜡(含氯气50-54％)2％，滑石粉0.5％，聚乙烯蜡1.5％制成。
实施例7
植物纤维聚合木的制造方法：取植物纤维粉末200-600目，经干燥处理50-70℃，加入液体类助剂-偶联剂、润滑剂，混合，加入塑料树脂，再混合，加入粉状或固体类助剂-增塑剂、成核剂或发泡剂、助发泡剂，混合15-20分钟，挤出或混合，造粒，挤出。
Claims (12)
1.一种植物纤维聚合木，其特征在于包括以下重量百分比的原料制成：
植物纤维粉末50-85％，塑料树脂10-45％，偶联剂0.5-1.5％，增塑剂1-2％，成核剂0.5-1％，润滑剂0.5-3％。
2.按照权利要求1所述的植物纤维聚合木，其特征在于加入有发泡剂2-5％，助发泡剂0.5-1.5％。
3.按照权利要求2所述的植物纤维聚合木，其特征在于植物纤维粉末80％，塑料树脂10％，偶联剂1％，发泡剂5％，助发泡剂1％，增塑剂2％，成核剂0.5％，润滑剂0.5％。
4.按照权利要求1、2、3任一所述的植物纤维聚合木，其特征在于所述的植物纤维粉末是木粉、稻壳粉末、秸秆粉末、枝丫材粉末、杂草粉末、花生瓜子壳粉末中的一种或几种组合。
5.按照权利要求1、2、3任一所述的植物纤维聚合木，其特征在于所述的树脂是指PE、PVC或PP；PE是高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯或中密度聚乙烯；PVC是硬质类聚氯乙烯或软质类聚氯乙烯；PP是薄膜级聚丙烯、注塑级聚丙烯或乙烯共聚聚丙烯。
6.按照权利要求1、2、3任一所述的植物纤维聚合木，其特征在于所述的偶联剂是指钛酸酯偶联剂，硅烷偶联剂，二钛酸乙二酯偶联剂或Cavedon偶联剂。
7.按照权利要求2或3所述的植物纤维聚合木，其特征在于所述的发泡剂是指碳酸氢铵，偶氮二甲酰胺或N-N’-二亚硝基五次甲基四胺。
8.按照权利要求2或3所述的植物纤维聚合木，其特征在于所述的助发泡剂是指氢氯氟烃，二氯甲烷，三氯乙烷或丙酮。
9.按照权利要求1、2、3任一所述的植物纤维聚合木，其特征在于所述的增塑剂是指邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、氯化石蜡或磷酸酯。
10.按照权利要求1、2、3任一所述的植物纤维聚合木，其特征在于所述的成核剂是指氧化硅、滑石粉、多元羧酸盐或乙烯丙烯酸酯共聚物。
11.按照权利要求1、2、3任一所述的植物纤维聚合木，其特征在于所述的润滑剂是指石蜡、硅油、机油、聚乙烯蜡、聚四氟乙烯蜡、硬脂酸或硬脂酸甘油酯。
12.如按照权利要求1、2、3任一所述植物纤维聚合木的制造方法，其特征在于取植物纤维粉末，经干燥处理，加入液体类助剂-偶联剂、润滑剂，混合，加入塑料树脂，再混合，加入粉状或固体类助剂-增塑剂、成核剂或发泡剂、助发泡剂，混合，挤出或混合，造粒，挤出。
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