CN106046499A - 一种改性秸秆/pe木塑复合板及其加工方法 - Google Patents

Abstract

一种改性秸秆/PE木塑复合板及其制备方法，其特征是，按重量份复合板由如下组分构成改性小麦秸秆30‑40份、聚乙烯40‑50份、偶联剂12‑15份。本发明方法以改性小麦秸秆、聚乙烯、偶联剂为原料，通过混炼搅拌、铺装成型、热压固化、干燥养护等工序，来制造秸秆木塑复合板。该方法采用蒸汽***法对小麦秸秆进行了预处理，破坏了秸秆表面蜡质层，使得PE基体可以更好的浸入秸秆内部，提高了秸秆和PE的相容性，更加充分发挥秸秆纤维在基体中的增强作用。本发明制备的木塑复合板材具有良好的抗冲击性，弯曲强度，拉伸强度，并且更好的防潮防水，不易翘曲变形。

Description

一种改性秸秆/PE木塑复合板及其加工方法

技术领域

本发明是一种改性秸秆/PE木塑复合板及其加工方法，属于人造板技术领域

背景技术

木塑板是一种新型环保的复合材料产品，,在生产中、高密度纤维板过程中所产生的木酚,加入再生塑料经过造粒设备做成木塑复合材料,然后进行挤出生产组做成木塑板。可用于室内室外装修装饰等。

农作物秸秆作为农业生产的副产物,产量大、分布广,据统计目前我国农作物秸秆产生量每年约一亿吨。由于没有对秸秆进行合理有效的利用使得近年来农作物秸秆成为农村环境污染的新源头。每年夏秋之际，大量的小麦、玉米秸秆在田间被焚烧，产生大量的烟雾，造成全国大范围的空气严重污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种改性秸秆/PE木塑复合板及其加工方法，本发明通过对小麦秸秆进行表面处理改性来改善秸秆纤维与基体的界面结合力，从而提高木塑复合材料的性能，包括力学性能和防潮防水性能。该秸秆木塑板以小麦秸秆纤维30-40％，废弃聚乙烯(PE)塑料地膜40-50％，KH550硅烷偶联剂12-15％为原料，通过小麦秸秆的预处理及改性、原理的混炼搅拌、铺装成型、热压固化、干燥养护等工序，来制造秸秆木塑复合板。

本发明解决技术问题采用如下方案：

一种改性秸秆/PE木塑复合板，其特点是按质量比由如下组分构成，改性小麦秸秆30-40％、聚乙烯40-50％、偶联剂12-15％。

进一步，所述偶联剂为KH550硅烷偶联剂和乙醇按照体积比1∶5配成的溶液。

进一步，所述聚乙烯是废弃塑料地膜。

进一步，所述改性小麦秸秆为80目，经蒸汽***复合处理获得。

一种改性秸秆/PE木塑复合板的制备方法，其特征在于，按如下步骤进行：

1)将小麦秸秆用水洗三次，然后晾晒、干燥；

2)将干燥后的小麦秸秆截成20～50mm截段，置于汽爆罐中，汽爆压力为0.6MPa，温度190℃，维压20min后，取出，105℃烘干至含水率5％及以下，高速粉碎机粉碎，过80目筛；

3)将KH550硅烷偶联剂和乙醇按照体积比1∶5配成溶液，将麦秸杆粉放入高速混合搅拌机，一边搅拌一边喷入偶联剂溶液，至偶联剂溶液将麦秸秆粉充分均匀浸润后取出，105℃干燥。

4)取处理的麦秸杆粉和PE薄膜在混炼机中混炼，混炼温度180℃，混炼时间5～7min，混合均匀后铺装成板坯；

5)将板坯放入平板硫化机中热压成型，热压温度为180℃，压力为12.5MPa，时间为12min，制备秸秆/PE木塑复合板；

6)将加压固化好的秸秆/PE木塑复合板放入烘箱后，在40℃的温度条件下，干燥24小时；

7)将干燥好的秸秆/PE木塑复合板取出后，把复合板材放入温度和相对湿度分别为25±2℃、40-70％环境下陈放2周。

与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：

本发明采用的秸秆/PE木塑复合板，充分利用了农业小麦秸秆和工业加工废弃物聚乙烯塑料薄膜，生产家装材料不仅节省巨大成本，而且是消除污染、净化环境、变废为宝的重大举措，为发展各地经济及节约大量木材，并且对可持续发展战略的实施具有重要意义。

采用本发明方法中用蒸汽***法对小麦秸秆进行了预处理，破坏秸秆表面蜡质层，使得PE基体可以更好的浸入秸秆内部，提高了秸秆和PE的相容性，更加充分发挥秸秆纤维在基体中的增强作用。本发明制备的木塑复合板材具有良好的抗冲击性，弯曲强度，拉伸强度，并且更好的防潮防水，不易翘曲变形。

以下通过具体实施方式对本发明技术方案做进一步说明。

具体实施方式

实施例1

一种改性秸秆/PE木塑复合板，其特点是按质量比由如下组分构成，改性小麦秸秆30-40％、聚乙烯40-50％、偶联剂12-15％。

进一步，所述偶联剂为KH550硅烷偶联剂和乙醇按照体积比1∶5配成的溶液。

进一步，所述聚乙烯是废弃塑料地膜。

进一步，所述改性小麦秸秆为80目，经蒸汽***复合处理获得。

实施例2 一种实施例1改性秸秆/PE木塑复合板的制备方法

步骤1：将清洗晾干后的小麦秸秆截成截成10-50段，将麦秸秆截成20～50mm截段，置于汽爆罐中，通入饱和水蒸气，汽爆压力为0.6MPa，温度190℃，维压20min后，打开汽爆罐的放料阀，使原料***喷放，获得***麦秸秆纤维，105℃烘干至含水率5％及以下，高速粉碎机粉碎，经过筛分处理后得到80目粉。然后在烘箱中105度温度条件下，进行24小时干燥处理，使得小麦秸秆粉的平均含水率保持在5％以下。

步骤2：将KH550硅烷偶联剂和乙醇按照体积比1∶5配成溶液，将干燥后的麦秸杆粉放入高速混合搅拌机，一边搅拌一边喷入偶联剂溶液，至偶联剂溶液将麦秸秆粉充分均匀浸润后取出。

步骤3：以50％和50％的比例称量处理后的小麦秸秆粉与PE地膜，放入混炼机中混炼，混炼温度175℃，混炼时间5～7min，混合均匀后铺装成400×400mm板坯；

步骤4：将板坯放入平板硫化机中热压成型，热压温度为180℃，压力为12.5MPa，时间为12min，得到400mm×400mm×12mm秸秆/PE木塑复合板。

步骤5：将秸秆/PE木塑复合板放入烘箱后，在40℃的温度条件下，干燥24小时；

步骤6：将干燥好的秸秆/PE木塑复合板放入温度和相对湿度分别为25℃、70％环境下陈放2个星期，取出后裁边，得到秸秆/PE木塑复合板。

参照标准GB/T1447-2005测试PE木塑复合材料拉伸强度，按GB/T17657-1999测试PE木塑复合材料弯曲强度及弯曲弹性模量,按照GB/T17657-1999测试PP木塑复合材料冲击强度，测试秸秆/PE木塑复合板的力学性能；按GB/T17657-1999测定木塑复合材料试件含水率，参照GB/T17657-1999测试PE木塑复合材料吸水性。

测得结果如下：拉伸强度12.25MPa,冲击强度4.02KJ/m²,弯曲强度16.09MPa，弯曲模量4966MPa，含水率0.76％，24小时吸水率2.82％。

实施例3 一种秸秆/PE木塑复合板的制备方法

与实施案例2不同之处在于：

步骤1：将清洗晾干后的小麦秸秆在高速粉碎机粉碎，经过筛分处理后得到80目粉。然后在烘箱中105度温度条件下，进行24小时干燥处理，使得小麦秸秆粉的平均含水率保持在5％以下。

同样的测试方法得到结果：

拉伸强度10.02MPa,冲击强度2.45KJ/m²,弯曲强度15.25MPa，弯曲模量4802MPa，含水率1.78％，24小时吸水率4.92％，该实施例制备所的秸秆/PE木塑复合板性能稍逊 与实施例1。

以上实施例中，若无特别说明，其组分均为市购现有技术产品。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种改性秸秆/PE木塑复合板，其特征是，按重量份由如下组分构成，改性小麦秸秆30-40份、聚乙烯40-50份、偶联剂12-15份。

2.根据权利要求1所述的一种改性秸秆/PE木塑复合板，其特征是，所述改性小麦秸秆为80目，经蒸汽***复合处理获得。

3.一种改性秸秆/PE木塑复合板的制备方法，其特征在于，按如下步骤进行：

1)将小麦秸秆用水洗三次，然后晾晒、干燥；

2)将干燥后的小麦秸秆截成20～50mm截段，置于汽爆罐中，汽爆压力为0.6MPa，温度190℃，维压20min后，取出，105℃烘干至含水率5％及以下，高速粉碎机粉碎，过80目筛；

3)将KH550硅烷偶联剂和乙醇按照体积比1∶5配成溶液，将麦秸杆粉放入高速混合搅拌机，一边搅拌一边喷入偶联剂溶液，至偶联剂溶液将麦秸秆粉充分均匀浸润后取出，105℃干燥。

4)取处理的麦秸杆粉和PE薄膜在混炼机中混炼，混炼温度180℃，混炼时间5～7min，混合均匀后铺装成板坯；

5)将板坯放入平板硫化机中热压成型，热压温度为180℃，压力为12.5MPa，时间为12min，制备秸秆/PE木塑复合板；

6)将加压固化好的秸秆/PE木塑复合板放入烘箱后，在40℃的温度条件下，干燥24小时；

7)将干燥好的秸秆/PE木塑复合板取出后，把复合板材放入温度和相对湿度分别为25±2℃、40-70％环境下陈放2周。