CN103113753A - 植物纤维环保材料及其制造方法以及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明是有关于一种植物纤维环保材料及其制造方法以及在餐具、玩具、家具、装饰或墙体材料中的应用,该制造方法包括:对植物纤维进行预处理、粉碎和筛选;将筛选出的植物纤维粉末与粘合剂、改性助剂混合,并进行高温搅拌,其中,粘合剂主要采用羟丙基甲基纤维素;震筛过滤,对筛选后的有机合成植物纤维原料脱水预热;高温模压。本发明一种植物纤维环保材料及其制造方法以及应用,其制品性能良好、附加功能性可应用在更广阔的领域、且符合较高的使用安全要求、利于环保,从而克服现有的植物纤维环保材料及其制造方法以及应用的不足。
Description
技术领域
本发明涉及环保材料及其制造领域,特别是涉及一种植物纤维环保材料及其制造方法以及应用。
背景技术
到目前为止,人们生活中常用到的材料包括:来源于石油提取物的塑料;以陶土烧制而成的陶瓷材料;以砍截木竹植物得到的木、竹材料;化工原料混合物密胺;以及各种金属材料。上述这些材料的原料均取之于不可再生资源。21世纪以来,保护环境以及合理、高效地开发与利用资源已成为世界瞩目的热点,如何开发新型环保材料,即能有效的减少资源的浪费又能对人们生活健康不造成影响,已成为全球话题。
植物纤维是自然界最为丰富的天然高分子材料,自然界中每年生长的植物纤维(以天然植物纤维的形式存在)总量多达千亿吨,远远超过了地球上现存石油的总储量。植物纤维来源广泛,可取材于稻壳、谷壳、木屑、竹材、秸秆、棉杆、高粱杆、甘蔗渣、玉米芯、花生壳、咖啡渣、茶叶渣、野草等农作物的废弃物。植物纤维的纤维形态具有长径比大、比强度高、比表面积大等优点,其制成的材料具有强度高,表面纹理天然、质朴,颜色鲜艳,质感新颖,适合制做多次、可反复使用的物品,并且合成混配工艺以食品接触安金级为标准,保证了使用者的身体健康。植物纤维制成的材料可以替代部分木竹质材料、塑料、不锈钢金属、密胺、玻璃、陶、瓷等制品,减少了对石油资源和木、竹等绿色资源的浪费使用,植物纤维的物品废弃后可生物降解,解决回收或白色污染的问题。并可通过增添负离子功能、纳米银功能、测温变色功能和多种不同颜色外观,使天然植物纤维复合材料在健康保健、外观视觉上和功能性使用上增加更多的附加价值,是一种新型绿色环保材料,符合具有广阔市场前景需求。
目前,采用植物纤维类技术的产品主要是低端一次性餐饮具和低端园艺产品,虽然能有效的减少对资源的利用,也实现了废物利用的目的,但产品的品质和卫生安全性有待进一步提高,产品特点过于单一,不能充分发挥其使用价值。
以餐具为例来说,铝制、铜制、不锈钢、玻璃、陶瓷等材质以及油漆类的餐具,在长期使用后,都会有不同程度的有害物质溶解、渗出,对人体健康不利,而时下常见的植物纤维餐具主要有两种:一种是如201010109127.9号专利申请“植物纤维复合材料的制程”所公开的,将植物纤维加入热塑性塑料中,从而达到提高抗弯强度、减轻重量、降低热收缩力和制造成本的效果,但是其仍与传统塑料制品无实质性差别,无法保证安全性的同时,也不利于环保;另一种是如201210313308.2号专利申请“一种植物纤维复合餐具的制造方法”所公开的以密胺树脂为基材的植物纤维复合餐具,又称作仿瓷餐具,其具有表面平整、轻巧、美观、耐低温、耐蒸煮、不易碎的特点,已被逐渐应用于快餐业、职工食堂及儿童饮食业等领域,但是,由于密胺树脂是由三聚氰胺和37%的甲醛溶液反应生成的热固性树脂,在密胺餐具也逐渐出现甲醛检测超标导致严重致癌隐患的问题,还有不法商家为了降低成本采用有毒的脲醛树脂替代密胺树脂,劣质或使用不当的仿瓷制品还可能将有害的三聚氰胺转移到食物中,在材料安全性上再次面临威胁。
而在儿童用品、家具装饰等领域,由于材料释放有害物质,影响健康、污染环境的问题也受到越来越多的关注,改善植物纤维环保材料的性能,使其应用于儿童用品、家具装饰等领域也成为本领域的一大改进方向。
此外,植物纤维是天然线型高分子,其中的纤维素属于结晶区和非结晶区共存的结构,由于结构以及分子内和分子间氢键的影响,使得纤维素很难溶于普通的溶剂,因此植物纤维具有很强的极性,使其在树脂基体中的分散极差,要达到均匀分散较为困难。另外,基体树脂通常为非极性、不亲水材料,植物纤维和树脂基体间的相容性很差,界面粘结强度低,要充分挖掘植物纤维的价值,并对其进行深层次的加工利用,植物纤维的预处理与改性是限制植物纤维运用的关键,否则其制品的机械性能、耐水性、耐久性都会受到影响。
由此可见,上述现有的植物纤维环保材料在制品、制造方法与使用上,显然仍存在有不便与缺陷,而亟待加以进一步改进。如何能创设一种制品性能良好、附加功能性可应用在更广阔的领域、且符合较高的使用安全卫生要求、利于环保及更新型的植物纤维环保材料及其制造方法以及应用,实属当前本领域的重要研发课题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种新型植物纤维环保材料及其制造方法以及应用,使其制品性能良好、附加功能性可应用在更广阔的领域、且符合较高的使用安全卫生要求、利于环保,从而克服现有的植物纤维环保材料制造方法以及应用的不足。
为解决上述技术问题,本发明一种植物纤维环保材料的制造方法,包括以下步骤:A、对植物纤维进行预处理、粉碎和筛选;B、将筛选出的植物纤维粉末与粘合剂、改性助剂混合,并进行高温搅拌,其中,粘合剂主要采用羟丙基甲基纤维素;C、震筛过滤,对筛选后的有机合成植物纤维原料脱水预热;D、高温模压。
作为本发明的一种改进,所述的步骤B的混合原料中,植物纤维所占的重量百分比为30%~90%,粘合剂包括占混合原料重量百分比为1%~50%的羟丙基甲基纤维素、1%~20%的氢化松香或电玉粉、1%~20%的木质素磺酸钙或罩光粉、0%~20%的二氧化钛以及0%~20%的钛酸酯。
所述的改性助剂包括占步骤B混合原料重量百分比1%~5%的硬脂酸钙或硬脂酸锌、1%~5%的木质素或二氧化钛、0%~20%的纤维素、0%~5%的云母粉或钛酸四丁酯、0%~5%的二氰二氨、0%~5%的没食子酸或二氧化钛、0%~5%的硼酸锌以及0%~5%的硫酸钾。
所述的步骤A中,筛选的植物纤维颗粒粒径大小为20~100目之间。
所述的步骤B具体包括以下步骤:B1、将筛选出的植物纤维粉末与二氰二氨、没食子酸、硼酸锌、硫酸钾混合,在40~60度高温下搅拌2~20分钟;B2、加入硬脂酸钙、木质素和云母粉,在40~65度高温下继续搅拌2~20分钟;B3、加入二氧化钛、氢化松香、羟丙基甲基纤维素、钛酸四丁酯、木质素磺酸钙和纤维素在40~70度高温下搅拌2~20分钟,并反复1~3次。
所述的步骤B搅拌完成后,还包括加入麦饭石、测温变色粉、电气石、纳米银和/或食品级有机颜料共同搅拌的过程。
所述的步骤C中的脱水预热是采用高周微波湿度脱水预热1秒~60秒。
所述的步骤D具体包括以下步骤:D1、第一次高温高压模压,温控130度至180度,时间控制为1~30秒,压力为10~20Mpa;D2、进行排气和湿度脱水处理,开模时间控制为1~30秒;D3、二次模压,温控130度至190度,时间控制为10~300秒,压力为10~40Mpa;D4、在散热过程中进行定型处理;D5、散热后进行磨边、抛光处理。
此外,本发明还提供根据上述方法制造的植物纤维环保材料及其在餐具、玩具、家具、医疗用品、厨房用具、装饰材料或墙体材料中的应用。
采用这样的设计后,本发明至少具有以下优点:
1、本发明的原料植物纤维来源广泛,棉纤维、麻纤维、棕纤维、木纤维、竹纤维、草纤维均可使用,通常取材于稻壳、谷壳、木屑、竹材、秸秆、棉杆、高粱杆、甘蔗渣、玉米芯、花生壳、咖啡渣、茶叶渣、野草等农作物的废弃物,并且可以再生,废弃无害;
2、本发明对植物纤维进行了充分、严格的预处理与改性,使其相对分子质量增加不多,强度、粘度等性质受到一定的限制,从而使得植物纤维均匀分布,并与基材充分融合,材料性能包括增强(湿强与干强)、防火耐燃、抗热、电绝缘性、导温性、耐微生物、耐酸、耐磨等得到明显改善;
3、改性后的植物纤维应用更广泛,可用于生物降解厨餐用具材料、复合材料、吸水树脂、离子交换树脂、絮凝剂以及螯合纤维等领域,以可食品接触安全级为标准,可根据需要增加负离子功能、测温变色功能、纳米银功能和食品级颜料多种不同颜色功能,使天然植物纤维复合材料在使用安全、健康保健、外观视觉方面增加更多特点,可用于开发符合不同领域需求的产品;
4、产品整体性强,坚固耐用,外观具有天然木纹,是一种新型绿色环保材料,可用于装饰材料、地板、家居材料等,具有广阔的市场前景;
5、本发明材料还可作为建筑墙面或地板使用,不仅安全环保,可再生利用,还可保持建筑物内温室效果和增加使用年限,实现清洁化生产,减少建造过程中的废渣、废水、废气的排放,降低噪音,并实现符合世界级绿色建筑物的标准;
6、本发明具有高附加值的特点,其特性和功能性明显可以替代部分传统木竹质、塑料、不锈钢金属、密胺、玻璃、陶、瓷等材料,减少了对石油资源和木、竹等绿色资源的依赖,有效利用大量的农业废弃物,还可防止植物纤维焚烧造成的大气污染,化废物为实用资源,同时给农民增加了劳动附加收入;
7、本发明利用天然植物来源广泛、形式多样、成本低廉且可再生的特点,提供了环保无害并满足预期使用性能的材料,对促进绿色新技术产业及新材料科学的可持续性发展有着极其重大的意义。
具体实施方式
本发明植物纤维环保材料的制造方法,主要包括六个步骤。
步骤A、对植物纤维进行预处理、粉碎和筛选。具体来说其包括:将选取植物纤维做杂物筛选处理和烘干处理;对处理后的植物纤维原料加入中和剂对农药残留处理和杀菌处理;通过粉碎机对植物纤维进行粉碎处理;以及使用震筛机对粉碎后的植物纤维粉末进行筛选植物纤维颗粒粒径大小为20~100目之间。
进一步来说,本申请所采用的植物纤维可选自农作物稻壳、谷壳、木屑、竹材、秸秆、棉杆、高粱杆、甘蔗渣、玉米芯、花生壳、咖啡渣、茶叶渣、野草中一种或几种。根据需要制造的不同的复合材料选取不同的植物纤维粒粗细目数的比例,植物纤维粒的选取直接影响制作材料的硬度、韧性、渗水性、光泽度和制造过程中的流动性。
步骤B、将筛选出的植物纤维粉末与粘合剂、改性助剂混合,并进行高温搅拌,其中,粘合剂主要采用羟丙基甲基纤维素。
在上述混合原料中,植物纤维粉末的含量通常为30%~90%。本发明通过加入助剂对植物纤维分子改性,从而使得分子链重新组合,保证制品性能,同时不使用密胺树脂作为粘合剂,避免了由其产生的安全隐患。植物纤维粉末与粘合剂、改性助剂的配比可由技术人员根据制品特点进行调整,通常粘合剂和助剂的使用量越大,制品的强度和耐用性越好,植物纤维粉末的含量越大,则制品的成本越低。
具体来说,本发明所采用的粘合剂可包括:占步骤B混合原料重量百分比为1%~50%的羟丙基甲基纤维素,替代现有技术中的密胺树脂,作为脱模剂、软化剂、润滑剂、粘合剂、分散剂和稳定剂使用;1%~20%的氢化松香或电玉粉,用于提高制品的抗氧化性和热稳定性;1%~20%的木质素磺酸钙或罩光粉,用于分散、粘结和减水,可提高植物纤维分子的分散性和流动性,提高制品的耐火性和强度,并防止龟裂;0%~20%的二氧化钛,用于提高制品的稳定性、耐久性和耐磨性;以及0%~20%的钛酸酯,如钛酸四丁酯,具有低毒特点,用于植物纤维分子的改性、催化和固化。
改性助剂可包括:占步骤B混合原料质量百分比为1%~5%的硬脂酸钙或硬脂酸锌,用于稳定、润滑、脱模和防水;1%~5%的木质素或二氧化钛,作为分散剂,用于植物纤维分子的改性;0%~20%的纤维素,例如玉米粉、红薯粉等,泳衣增加产品的纤维含量;0%~5%的云母粉或钛酸四丁酯,用以提高制品的弹性、韧性、绝缘性、耐高温性、耐酸性和耐腐蚀性;0%~5%的二氰二氨,用于稳定和固化;0%~5%的没食子酸或二氧化钛,用于抗菌和防腐;0%~5%的硼酸锌,用于降低植物纤维分子的水溶性,提高热稳定性和分散性;以及0%~5%的硫酸钾,用于缓泻和催化。
进一步来说,上述粘合剂和助剂按以下步骤分步加入:
先将筛选出的植物纤维粉末与二氰二氨、没食子酸、硼酸锌、硫酸钾同时放入温控高速混合搅拌机中,搅拌控温40~60度之间进行第一次搅拌2~20分钟,使植物纤维分子得到活化和催化改性;
之后在经过催化改性的植物纤维粉末中加入硬脂酸钙、木质素和云母粉,继续控温搅拌至40~65度之间进行第二次搅拌2~20分钟,达到使植物纤维分子脱水、抗氧化和稳定的作用;
最后继续向温控高速混合搅拌机中加入二氧化钛、氢化松香、羟丙基甲基纤维素、钛酸四丁酯、木质素磺酸钙和纤维素,混合搅拌控温40~70度混合搅拌2~20分钟,并反复1~3次,达到醚化交联和超临界流体技术的有机合成。
搅拌完成后,还可根据使用需要加入各占混合原料质量百分比0%~5%的麦饭石、测温变色粉、电气石和/或纳米银(液态)共同搅拌,使成品具有负离子放射性功能、空气和水净化功能、杀菌功能和变色功能:有负离子功能的产品可净化空气和能把水的分子变小,让水质里有更多的氧气,可用于开发健康保健领域的产品;有纳米银功能的产品可达到99.99%杀菌效果,可用于开发在卫生安全性及比较严格的医疗用品、装饰材料、建筑墙面或地板、厨房用具和餐具等领域;有测温变色功能的产品当接触到50-60度以的温度就会变色,可用于开发婴儿和儿童的餐具、玩具和生活用品;多种不同颜色功能。
还可在第二次搅拌中,或在搅拌完成后加入食品级有机颜料,使成品具有不同的颜色效果,让所开发的产品增加外观视觉方面的更多特点,不加食品级有机颜料则成品为植物纤维原色。
上述粘合剂、主级的投放顺序通常不受先后限制,但是高温搅拌的温度控制是保证制品质量的重要参数。
步骤C、将经过温控高速混合搅拌机混合搅拌完成后的原料,进行震筛,过滤出因高温搅拌中受热反应后产生固化的微小结块颗粒,如有加入麦饭石、测温变色粉、电气石或纳米银(液态)共同搅拌,这步骤是要把麦饭石、测温变色粉、电气石或纳米银(液态)的结块筛滤出来。之后,使用高周波对筛选后的有机合成植物纤维原料进行高周微波湿度脱水预热1秒~60秒处理。
步骤D、经过高周微波预热处理后,将有机合成植物纤维原料放入脉冲热固性高压机的产品模具里进行高温模压。具体包括:第一次高温高压模压,温控130度至180度,时间控制为1~30秒,压力为10~20MPa,即为有机合成材料模样粗坯成型;将脉冲固化热固性高压机中模腔中的有机合成材料进行排气和湿度脱水处理,开模时间控制为1~30秒,让有机合成纤维分子结构产生凝聚状态;进行二次模压,温控130度至190度,时间控制为10~300秒,压力为10~40MPa,达到有机合成材料中的分子链能完成固态超分子化学反应合成;之后对二次模压的有机合成材料成型品在散热过程中进行定型处理;最后进行磨边、抛光处理,即完成植物纤维环保材料成品的制造过程。
本发明可用于制作餐具、玩具(例如儿童积木)、家具(特别是儿童拼接床等)、装饰材料或墙体材料。
以下列举部分具体实施例,来进一步说明本发明的工艺步骤。
实施例一
本实施例用于制造餐具,所采用的原料及其含量如下表所列:
组分 | 质量份 |
稻壳粉 | 100 |
二氧化钛 | 20 |
氢化松香 | 20 |
羟丙基甲基纤维素 | 20 |
钛酸四丁酯 | 20 |
木质素磺酸钙 | 10 |
纤维素 | 2 |
硬脂酸钙 | 2 |
木质素 | 1 |
云母粉 | 1 |
二氰二氨 | 1 |
没食子酸 | 1 |
硼酸锌 | 1 |
硫酸钾 | 1 |
本实施例中各步骤工艺条件如下表所列:
将本实施例制造的稻壳纤维复合餐具符合GB9690-2009(食品容器、包装材料用三聚氰胺-甲醛成型品卫生标准)、GB18006.1-2009(塑料一次性餐具通用技术要求),并经SGS-CSTC(通用公证行-通标标准技术服务有限公司)化学实验室检测,符合FDA(美国食品与药品监督管理局)对三聚氰胺-甲醛制品中氯仿可提取物质的含量要求。对其进行抗摔试验,分别从1米、1.5米、2米、2.5米、3米处高度垂直坠落,未出现餐具破裂情况,而普通陶瓷餐具0.5米高度落下即破碎,可见稻壳纤维复合餐具抗摔性能大大优于陶瓷餐具。实施例一制造的稻壳纤维复合餐具进行耐水耐高温试验发现其在100℃沸水中可保持稳定,表现出了良好的耐水性和耐高温性。实施例一制造的稻壳纤维复合餐具进行耐腐蚀试验,将稻壳纤维复合餐具分别盛满食用油、醋、酒自然环境下放置10天后外观无变型和被腐蚀迹象出现。实施例一制造的植物纤维复合餐具在阳光下暴晒30天后外观颜色都无明显变化,表现出良好的耐久性。
实施例二
本实施例用于制造稻壳纤维复合负离子保健餐具,其原料配方如下表所列:
组分 | 质量份 |
稻壳粉 | 100 |
二氧化钛 | 20 |
氢化松香 | 20 |
羟丙基甲基纤维素 | 20 |
钛酸四丁酯 | 20 |
木质素磺酸钙 | 10 |
硬脂酸钙 | 1 |
二氰二氨 | 1 |
没食子酸 | 1 |
硼酸锌 | 1 |
硫酸钾 | 1 |
麦饭石和电气石 | 5 |
本实施例中各步骤工艺条件如下表所列:
将本实施例制造的稻壳纤维复合负离子保健餐具符合GB9690-2009、GB18006.1-2009,并经SGS-CSTC化学实验室检测,符合FDA对三聚氰胺-甲醛制品中氯仿可提取物质的含量要求。对其进行抗摔试验,分别从1米、1.5米、2米处高度垂直坠落,未出现稻壳纤维复合保健餐具破裂情况,而普通陶瓷餐具0.5米高度落下即破碎。本实施例制造的稻壳纤维复合负离子保健杯进行耐水试验,分别将热水、果汁、饮料深盛入杯中放置10天后外观无变型迹象出现。本实施例制造的稻壳纤维复合保健杯进行负离子释放量试验,将稻壳纤维复合保健杯和一个普通玻璃杯内盛入同样的白开水分别在10分钟、20分钟、30分钟、一小时、3小时的时候用仪器测量两个杯中水含负离子量的数值,普通杯中水含负离子量无任何变化,稻壳纤维复合保健杯中的水含负离子数值分别是1800个/立方厘米、2500个/立方厘米、3000个/立方厘米、3200个/立方厘米、4500个/立方厘米,表现出良好负离子释放性能。将本实施例制造的稻壳纤维复合保健杯进行杀菌试验,将稻壳纤维复合保健杯和一个普通玻璃杯内盛入同样河水,放置24小时后用仪器检测表明普通玻璃杯中河水含大肠杆菌、***、沙眼衣原体等致病微生物远远超过稻壳植物纤维复合杯中河水的含菌量,在不同分段时间内对稻壳植物纤维复合杯中河水的含菌量检测一直呈现快速递减的状态,可见稻壳植物纤维复合杯杀菌功能显著。
实施例三
本实施例用于制造稻壳纤维复合纳米银餐具,其原料配方如下表所列:
组分 | 质量份 |
稻壳粉 | 100 |
二氧化钛 | 10 |
氢化松香 | 10 |
羟丙基甲基纤维素 | 40 |
钛酸四丁酯 | 10 |
木质素磺酸钙 | 10 |
硬脂酸钙 | 5 |
木质素 | 5 |
云母粉 | 5 |
纳米银(液态) | 5 |
本实施例中各步骤工艺条件如下表所列:
本实施例制造的餐具符合GB9690-2009、GB18006.1-2009,经SGS-CSTC化学实验室检测,符合FDA对三聚氰胺-甲醛制品中氯仿可提取物质的含量要求,并经SGS台北食品实验室检测,符合JISZ2801大肠杆菌ACTT8739测试方法,而且达到杀菌效果99.999%,且强度高,韧性好,更为耐用。
实施例四
本实施例用于制造一次性餐具或水杯,其原料配方如下表所列:
组分 | 质量份 |
秸秆粉 | 90 |
氢化松香 | 3 |
羟丙基甲基纤维素 | 2 |
木质素磺酸钙 | 3 |
硬脂酸钙 | 1 |
木质素 | 1 |
本实施例中各步骤工艺条件如下表所列:
本实施例制造的餐具和水杯符合GB9690-2009、GB18006.1-2009,经SGS-CSTC化学实验室检测,符合FDA对三聚氰胺-甲醛制品中氯仿可提取物质的含量要求,并经SGS台北化学实验室模拟类型的食品和饮料餐具,有涂层或无涂层植物纤维材料使用量提取物溶剂测试方法检测,符合美国食品和药物管理局要求,同时具有成本低、安全性高的特点,是适合一次性使用的食品级材料。
实施例五
本实施例用于制造稻壳纤维复合地板,其原料配方如下表所列:
组分 | 质量份 |
稻壳粉 | 120 |
二氧化钛 | 20 |
氢化松香 | 20 |
羟丙基甲基纤维素 | 10 |
钛酸四丁酯 | 10 |
木质素磺酸钙 | 10 |
硬脂酸钙 | 4 |
木质素 | 4 |
二氰二氨 | 2 |
本实施例中各步骤工艺条件如下表所示:
将本实施例制造的稻壳纤维复合地板经SGS-CSTC化学实验室检测,符合FDA对三聚氰胺-甲醛制品中氯仿可提取物质的含量要求。对其进行抗摔试验,分别从1米、1.5米、2米、3米、4米、5米处高度垂直坠落,未出现稻壳纤维复合地板断裂情况。本实施例制造的稻壳纤维复合地板进行耐水试验,将稻壳纤维复合地板浸泡在水中48小时,稻壳纤维复合地板外观未出现变型变化。
实施例六
本发明用于制造稻壳纤维复合筷子,其原料配方如下表所示:
组分 | 质量比(份) |
稻壳粉 | 150 |
二氧化钛 | 10 |
羟丙基甲基纤维素 | 30 |
硬脂酸钙 | 4 |
木质素 | 4 |
二氰二氨 | 2 |
本实施例中各步骤工艺条件如下表所示:
将本实施例制造的稻壳纤维复合筷子符合GB9690-2009、GB18006.1-2009,并经SGS-CSTC化学实验室检测,符合FDA对三聚氰胺-甲醛制品中氯仿可提取物质的含量要求。对其进行硬度韧性试验,用筷子穿过水桶的提手,逐步向水桶内添加水,每添加100克水后,握住筷子两端做提拉水桶动作3次,水添加量为2000克时,使用筷子依然能提拉起水桶,虽然筷子体出现弧度,但没有断裂,放下水桶后,筷子体恢复直体状态,可见稻壳纤维复合筷子的硬度和韧性良好。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰,均落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种植物纤维环保材料的制造方法,其特征在于包括以下步骤:
A、对植物纤维进行预处理、粉碎和筛选;
B、将筛选出的植物纤维粉末与粘合剂、改性助剂混合,并进行高温搅拌,其中,粘合剂主要采用羟丙基甲基纤维素;
C、震筛过滤,对筛选后的有机合成植物纤维原料脱水预热;
D、高温模压。
2.根据权利要求1所述的植物纤维环保材料的制造方法,其特征在于所述的步骤B的混合原料中,植物纤维所占的重量百分比为30%~90%,所述的粘合剂包括占混合原料重量百分比为1%~50%的羟丙基甲基纤维素、1%~20%的氢化松香或电玉粉、1%~20%的木质素磺酸钙或罩光粉、0%~20%的二氧化钛以及0%~20%的钛酸酯。
3.根据权利要求1所述的植物纤维环保材料的制造方法,其特征在于所述的改性助剂包括占步骤B混合原料重量百分比1%~5%的硬脂酸钙或硬脂酸锌、1%~5%的木质素或二氧化钛、0%~20%的纤维素、0%~5%的云母粉或钛酸四丁酯、0%~5%的二氰二氨、0%~5%的没食子酸或二氧化钛、0%~5%的硼酸锌以及0%~5%的硫酸钾。
4.根据权利要求1所述的植物纤维环保材料的制造方法,其特征在于所述的步骤A中,筛选的植物纤维颗粒粒径大小为20~100目之间。
5.根据权利要求1所述的植物纤维环保材料的制造方法,其特征在于所述的步骤B具体包括以下步骤:
B1、将筛选出的植物纤维粉末与二氰二氨、没食子酸、硼酸锌、硫酸钾混合,在40~60度高温下搅拌2~20分钟;
B2、加入硬脂酸钙、木质素和云母粉,在40~65度高温下继续搅拌2~20分钟;
B3、加入二氧化钛、氢化松香、羟丙基甲基纤维素、钛酸四丁酯、木质素磺酸钙和纤维素在40~70度高温下搅拌2~20分钟,并反复1~3次。
6.根据权利要求1所述的植物纤维环保材料的制造方法,其特征在于所述的步骤B搅拌完成后,还包括加入麦饭石、测温变色粉、电气石、纳米银和/或食品级有机颜料共同搅拌的过程。
7.根据权利要求1所述的植物纤维环保材料的制造方法,其特征在于所述的步骤C中的脱水预热是采用高周微波湿度脱水预热1秒~60秒。
8.根据权利要求1所述的植物纤维环保材料的制造方法,其特征在于所述的步骤D具体包括以下步骤:
D1、第一次高温高压模压,温控130度至180度,时间控制为1~30秒,压力为10~20Mpa;
D2、进行排气和湿度脱水处理,开模时间控制为1~30秒;
D3、二次模压,温控130度至190度,时间控制为10~300秒,压力为10~40Mpa;
D4、在散热过程中进行定型处理;
D5、散热后进行磨边、抛光处理。
9.根据权利要求1-8中任一项所述方法制造的植物纤维环保材料。
10.权利要求9所述材料在餐具、玩具、家具、医疗用品、厨房用具、装饰材料或墙体材料中的应用。
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