CN106280526A - 一种改性莲子壳环保膜及其制备方法及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改性莲子壳环保膜及其制备方法及应用，所述环保膜按照质量百分比计，由以下组分组成：改性莲子壳58‑65％、麦饭石颗粒7‑11％、聚氯乙烯粉末22‑33％、聚烯烃蜡0.7‑0.8％、增塑剂1.2‑1.3％，其中，增塑剂由二亚苄基山梨醇和癸二酸二辛酯按照质量比(1.5‑2)：1混合而成；经混合、造粒、热压、冷压而得。本发明改性莲子壳环保膜集合吸附、可见光催化、远红外辐射、释放负离子于一体，利用其制得的壁纸在室内装修装饰上有着广大的应用前景。本发明在充分利用莲子壳的同时，还减轻了室内污染，改善了人们的生活环境，真正实现了变废为宝。

Description

一种改性莲子壳环保膜及其制备方法及应用
技术领域
本发明涉及环保技术领域，具体是一种改性莲子壳环保膜及其制备方法及应用。
背景技术
壁纸，也成称为墙纸，是一种应用相当广泛的室内装修材料。因为壁纸具有色彩多样，图案丰富，豪华气派、安全环保、施工方便、价格适宜等多种其它室内装饰材料所无法比拟的特点，故在欧美、日本等发达国家和地区得到相当程度的普及。壁纸分为很多类，如覆膜壁纸、涂布壁纸、压花壁纸等。通常用漂白化学木浆生产原纸，再经不同工序的加工处理，如涂布、印刷、压纹或表面覆塑，最后经裁切、包装后出厂。因为具有一定的强度、韧度、美观的外表和良好的抗水性能，广泛用于住宅、办公室、宾馆、酒店的室内装修等。在众多的壁纸中皆以保护墙面、美化室内为主，具备吸附功能的壁纸鲜有。
莲子壳，是莲子加工过程中所产生的副产品，数量大。由于莲子壳质硬壁厚，利用率较低，大多数被莲农焚烧在稻田里作肥田之用。
本发明通过对莲子壳改性后，以其为主要原料，制得一款具备净化功能的可用于制作壁纸的膜，在充分利用莲子壳的同时，还减轻了室内污染，改善了人们的生活环境。
发明内容
本发明的目的在于提供一种变废为宝、具备净化功能的改性莲子壳环保膜及其制备方法及应用。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种改性莲子壳环保膜，按照质量百分比计，由以下组分组成：改性莲子壳58-65％、麦饭石颗粒7-11％、聚氯乙烯粉末22-33％、聚烯烃蜡0.7-0.8％、增塑剂1.2-1.3％，其中，所述的增塑剂由二亚苄基山梨醇和癸二酸二辛酯按照质量比(1.5-2)：1混合而成；所述的改性莲子壳的制备步骤为：将莲子壳粉碎，过200-250目筛，得莲子壳粉；将莲子壳粉加入到莲子壳粉质量3.5-4倍的浓度为0.8-1.5mol/L的硝酸溶液中，加热至42-45℃搅拌处理20-30min；继续加热至55-60℃搅拌处理8-12min；在功率为550-600W、频率为20kHz的超声波下处理20-25min，得到酸性莲子壳混悬液；按照氧化钛：氧化铜：莲子壳粉的质量比为(0.24-0.26)：(0.06-0.08)：1，向酸性莲子壳混悬液中加入氧化钛和氧化铜，搅拌均匀，再缓慢加入浓度为3.5-5mol/L的氢氧化钠溶液，调节pH值至6.8-7.5，搅拌10-20min后，静置冷却，过滤，取滤饼干燥，粉碎，得到改性莲子壳。
作为本发明进一步的方案：按照质量百分比计，由以下组分组成：改性莲子壳60-63％、麦饭石颗粒8-9％、聚氯乙烯粉末26-30％、聚烯烃蜡0.72-0.76％、增塑剂1.24-1.28％，其中，所述的增塑剂由二亚苄基山梨醇和癸二酸二辛酯按照质量比为(1.7-1.8)：1混合而成。
作为本发明进一步的方案：按照质量百分比计，由以下组分组成：改性莲子壳62％、麦饭石颗粒8％、聚氯乙烯粉末28％、聚烯烃蜡0.75％、增塑剂1.25％，其中，所述的增塑剂由二亚苄基山梨醇和癸二酸二辛酯按照质量比为1.7：1混合而成。
所述的改性莲子壳环保膜的制备方法，步骤如下：
(1)按比例称取上述各组分混合，放入高速混合机内混合18-22min，得到混合原料；
(2)将混合原料加入三螺杆挤出机中进行熔融共混造粒，主螺杆转速为52-54r/min，加料螺杆转速为8-10r/min，各段温度依次为：75-85℃，85-95℃，85-95℃，95-105℃，95-105℃，105-115℃，105-115℃，115-125℃，115-125℃，得到母粒；
(3)将母粒装入0.2-0.4mm厚的中空模具，先在140-150℃温度下预热3-4min，接着在12-14MPa压力下热压60-90s，得到热压料；
(4)将带有热压料的模具装入冷压机中，在4-5MPa压力下冷却7-8min即得。
所述的改性莲子壳环保膜在制备壁纸方面的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过对莲子壳改性后，以该改性莲子壳和麦饭石颗粒为主要原料，以聚氯乙烯粉末为主体树脂，以聚烯烃蜡为润滑剂，以特定比例的二亚苄基山梨醇与癸二酸二辛酯混合而成增塑剂，制得一款具备净化功能的膜，在充分利用莲子壳的同时，还减轻了室内污染，改善了人们的生活环境，真正实现了变废为宝。本发明改性莲子壳环保膜集合吸附、可见光催化、远红外辐射、释放负离子于一体，利用其制成的覆膜壁纸的48h甲醛去除率为18-26％，48h苯去除率为16-22％，且在10-15d时，达到零甲醛标准，在10-14d时，达到零苯标准；远红外辐射为0.92-0.98；负离子释放量为3200-4500个/cm3；该壁纸在室内装修装饰上有着广大的应用前景，尤其适用于对室内空气质量要求较高的场所。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中，一种改性莲子壳环保膜，按照质量百分比计，由以下组分组成：改性莲子壳65％、麦饭石颗粒11％、聚氯乙烯粉末22％、聚烯烃蜡0.8％、增塑剂1.2％，其中，增塑剂由二亚苄基山梨醇和癸二酸二辛酯按照质量比为1.5：1混合而成；改性莲子壳的制备步骤为：将莲子壳粉碎，过200目筛，得莲子壳粉；将莲子壳粉加入到莲子壳粉质量3.5倍的浓度为1.5mol/L的硝酸溶液中，加热至42℃搅拌处理30min；继续加热至55℃搅拌处理12min；在功率为550W、频率为20kHz的超声波下处理25min，得到酸性莲子壳混悬液；按照氧化钛：氧化铜：莲子壳粉的质量比为0.24：0.08：1，向酸性莲子壳混悬液中加入氧化钛和氧化铜，搅拌均匀，再缓慢加入浓度为3.5mol/L的氢氧化钠溶液，调节pH值至6.8，搅拌20min后，静置冷却，过滤，取滤饼干燥，粉碎，得到改性莲子壳。
所述的改性莲子壳环保膜的制备方法，步骤如下：
(1)按比例称取上述各组分混合，放入高速混合机内混合18min，得到混合原料；
(2)将混合原料加入三螺杆挤出机中进行熔融共混造粒，主螺杆转速为52r/min，加料螺杆转速为8r/min，各段温度依次为：75℃，85℃，85℃，95℃，95℃，105℃，105℃，115℃，115℃，得到母粒；
(3)将母粒装入0.2mm厚的中空模具，先在140℃温度下预热4min，接着在12MPa压力下热压90s，得到热压料；
(4)将带有热压料的模具装入冷压机中，在4MPa压力下冷却8min即得。
实施例2
本发明实施例中，一种改性莲子壳环保膜，按照质量百分比计，由以下组分组成：改性莲子壳58％、麦饭石颗粒7％、聚氯乙烯粉末33％、聚烯烃蜡0.7％、增塑剂1.3％，其中，增塑剂由二亚苄基山梨醇和癸二酸二辛酯按照质量比为2：1混合而成；改性莲子壳的制备步骤为：将莲子壳粉碎，过250目筛，得莲子壳粉；将莲子壳粉加入到莲子壳粉质量4倍的浓度为0.8mol/L的硝酸溶液中，加热至45℃搅拌处理20min；继续加热至60℃搅拌处理8min；在功率为600W、频率为20kHz的超声波下处理20min，得到酸性莲子壳混悬液；按照氧化钛：氧化铜：莲子壳粉的质量比为0.26：0.06：1，向酸性莲子壳混悬液中加入氧化钛和氧化铜，搅拌均匀，再缓慢加入浓度为5mol/L的氢氧化钠溶液，调节pH值至7.5，搅拌10min后，静置冷却，过滤，取滤饼干燥，粉碎，得到改性莲子壳。
所述的改性莲子壳环保膜的制备方法，步骤如下：
(1)按比例称取上述各组分混合，放入高速混合机内混合22min，得到混合原料；
(2)将混合原料加入三螺杆挤出机中进行熔融共混造粒，主螺杆转速为54r/min，加料螺杆转速为10r/min，各段温度依次为：85℃，95℃，95℃，105℃，105℃，115℃，115℃，125℃，125℃，得到母粒；
(3)将母粒装入0.4mm厚的中空模具，先在150℃温度下预热3min，接着在14MPa压力下热压60s，得到热压料；
(4)将带有热压料的模具装入冷压机中，在5MPa压力下冷却7min即得。
实施例3
本发明实施例中，一种改性莲子壳环保膜，按照质量百分比计，由以下组分组成：改性莲子壳63％、麦饭石颗粒9％、聚氯乙烯粉末26％、聚烯烃蜡0.76％、增塑剂1.24％，其中，增塑剂由二亚苄基山梨醇和癸二酸二辛酯按照质量比为1.7：1混合而成；改性莲子壳的制备步骤为：将莲子壳粉碎，过200目筛，得莲子壳粉；将莲子壳粉加入到莲子壳粉质量3.5倍的浓度为1.5mol/L的硝酸溶液中，加热至42℃搅拌处理30min；继续加热至55℃搅拌处理12min；在功率为550W、频率为20kHz的超声波下处理25min，得到酸性莲子壳混悬液；按照氧化钛：氧化铜：莲子壳粉的质量比为0.24：0.08：1，向酸性莲子壳混悬液中加入氧化钛和氧化铜，搅拌均匀，再缓慢加入浓度为3.5mol/L的氢氧化钠溶液，调节pH值至6.8，搅拌20min后，静置冷却，过滤，取滤饼干燥，粉碎，得到改性莲子壳。
所述的改性莲子壳环保膜的制备方法，步骤如下：
(1)按比例称取上述各组分混合，放入高速混合机内混合18min，得到混合原料；
(2)将混合原料加入三螺杆挤出机中进行熔融共混造粒，主螺杆转速为52r/min，加料螺杆转速为8r/min，各段温度依次为：75℃，85℃，85℃，95℃，95℃，105℃，105℃，115℃，115℃，得到母粒；
(3)将母粒装入0.2mm厚的中空模具，先在140℃温度下预热4min，接着在12MPa压力下热压90s，得到热压料；
(4)将带有热压料的模具装入冷压机中，在4MPa压力下冷却8min即得。
实施例4
本发明实施例中，一种改性莲子壳环保膜，按照质量百分比计，由以下组分组成：改性莲子壳60％、麦饭石颗粒8％、聚氯乙烯粉末30％、聚烯烃蜡0.72％、增塑剂1.28％，其中，增塑剂由二亚苄基山梨醇和癸二酸二辛酯按照质量比为1.8：1混合而成；改性莲子壳的制备步骤为：将莲子壳粉碎，过250目筛，得莲子壳粉；将莲子壳粉加入到莲子壳粉质量4倍的浓度为0.8mol/L的硝酸溶液中，加热至45℃搅拌处理20min；继续加热至60℃搅拌处理8min；在功率为600W、频率为20kHz的超声波下处理20min，得到酸性莲子壳混悬液；按照氧化钛：氧化铜：莲子壳粉的质量比为0.26：0.06：1，向酸性莲子壳混悬液中加入氧化钛和氧化铜，搅拌均匀，再缓慢加入浓度为5mol/L的氢氧化钠溶液，调节pH值至7.5，搅拌10min后，静置冷却，过滤，取滤饼干燥，粉碎，得到改性莲子壳。
所述的改性莲子壳环保膜的制备方法，步骤如下：
(1)按比例称取上述各组分混合，放入高速混合机内混合22min，得到混合原料；
(2)将混合原料加入三螺杆挤出机中进行熔融共混造粒，主螺杆转速为54r/min，加料螺杆转速为10r/min，各段温度依次为：85℃，95℃，95℃，105℃，105℃，115℃，115℃，125℃，125℃，得到母粒；
(3)将母粒装入0.4mm厚的中空模具，先在150℃温度下预热3min，接着在14MPa压力下热压60s，得到热压料；
(4)将带有热压料的模具装入冷压机中，在5MPa压力下冷却7min即得。
实施例5
本发明实施例中，一种改性莲子壳环保膜，按照质量百分比计，由以下组分组成：改性莲子壳62％、麦饭石颗粒8％、聚氯乙烯粉末28％、聚烯烃蜡0.75％、增塑剂1.25％，其中，增塑剂由二亚苄基山梨醇和癸二酸二辛酯按照质量比为1.7：1混合而成；改性莲子壳的制备步骤为：将莲子壳粉碎，过250目筛，得莲子壳粉；将莲子壳粉加入到莲子壳粉质量4倍的浓度为1.2mol/L的硝酸溶液中，加热至44℃搅拌处理25min；继续加热至58℃搅拌处理10min；在功率为580W、频率为20kHz的超声波下处理22min，得到酸性莲子壳混悬液；按照氧化钛：氧化铜：莲子壳粉的质量比为0.25：0.07：1，向酸性莲子壳混悬液中加入氧化钛和氧化铜，搅拌均匀，再缓慢加入浓度为4.5mol/L的氢氧化钠溶液，调节pH值至7.0，搅拌15min后，静置冷却，过滤，取滤饼干燥，粉碎，得到改性莲子壳。
所述的改性莲子壳环保膜的制备方法，步骤如下：
(1)按比例称取上述各组分混合，放入高速混合机内混合20min，得到混合原料；
(2)将混合原料加入三螺杆挤出机中进行熔融共混造粒，主螺杆转速为53r/min，加料螺杆转速为9r/min，各段温度依次为：80℃，90℃，905℃，100℃，100℃，110℃，110℃，120℃，120℃，得到母粒；
(3)将母粒装入0.3mm厚的中空模具，先在145℃温度下预热3.5min，接着在13MPa压力下热压75s，得到热压料；
(4)将带有热压料的模具装入冷压机中，在4.5MPa压力下冷却7.5min即得。
对比例1
在实施例5的配方基础上，通过删除改性莲子壳这一组分制得膜，制备方法与实施例5完全相同。
对比例2
在实施例5的配方基础上，通过删除麦饭石颗粒这一组分制得膜，制备方法与实施例5完全相同。
应用上述实施例1-5、对比例1-2制得的膜制成覆膜壁纸，再通过对其进行甲醛吸附、苯吸附剂、远红外辐射及负离子释放量测试，测试结果如表1所示，其中：甲醛吸附是按照GB/T18204.26-2000进行测试测试；苯吸附是按照GB11737-89进行测试；远红外辐射是采用IR-1型发射率测试仪测得；负离子释放量是按照SFJJ-QWX25-2006《负离子浓度检验细则》测得。
表1各覆膜壁纸的性能
由表1可以看出：与无改性莲子壳或者无麦饭石颗粒的膜相比，实施例1-5制得的膜对甲醛和苯的去除效率高、时间短，远红外辐射及负离子释放量大；结合实施例5、对比例1和对比例2，可以得出，对比例1和对比例2的效果加和仍低于实施例5的效果，说明本发明改性莲子壳环保膜是在改性莲子壳和麦饭石颗粒以及其余各组分的共同配伍下，才具有如此优异的除甲醛、除苯、红外辐射及负离子释放效果。本发明改性莲子壳环保膜集合吸附、可见光催化、远红外辐射、释放负离子于一体，利用其制得的壁纸在室内装修装饰上有着广大的应用前景，尤其适用于对室内空气质量要求较高的场所。
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 (5)

1.一种改性莲子壳环保膜，其特征在于，按照质量百分比计，由以下组分组成：改性莲子壳58-65％、麦饭石颗粒7-11％、聚氯乙烯粉末22-33％、聚烯烃蜡0.7-0.8％、增塑剂1.2-1.3％，其中，所述的增塑剂由二亚苄基山梨醇和癸二酸二辛酯按照质量比(1.5-2)：1混合而成；所述的改性莲子壳的制备步骤为：将莲子壳粉碎，过200-250目筛，得莲子壳粉；将莲子壳粉加入到莲子壳粉质量3.5-4倍的浓度为0.8-1.5mol/L的硝酸溶液中，加热至42-45℃搅拌处理20-30min；继续加热至55-60℃搅拌处理8-12min；在功率为550-600W、频率为20kHz的超声波下处理20-25min，得到酸性莲子壳混悬液；按照氧化钛：氧化铜：莲子壳粉的质量比为(0.24-0.26)：(0.06-0.08)：1，向酸性莲子壳混悬液中加入氧化钛和氧化铜，搅拌均匀，再缓慢加入浓度为3.5-5mol/L的氢氧化钠溶液，调节pH值至6.8-7.5，搅拌10-20min后，静置冷却，过滤，取滤饼干燥，粉碎，得到改性莲子壳。
2.根据权利要求1所述的改性莲子壳环保膜，其特征在于，按照质量百分比计，由以下组分组成：改性莲子壳60-63％、麦饭石颗粒8-9％、聚氯乙烯粉末26-30％、聚烯烃蜡0.72-0.76％、增塑剂1.24-1.28％，其中，所述的增塑剂由二亚苄基山梨醇和癸二酸二辛酯按照质量比为(1.7-1.8)：1混合而成。
3.根据权利要求2所述的改性莲子壳环保膜，其特征在于，按照质量百分比计，由以下组分组成：改性莲子壳62％、麦饭石颗粒8％、聚氯乙烯粉末28％、聚烯烃蜡0.75％、增塑剂1.25％，其中，所述的增塑剂由二亚苄基山梨醇和癸二酸二辛酯按照质量比为1.7：1混合而成。
4.根据权利要求1-3任一所述的改性莲子壳环保膜的制备方法，其特征在于，步骤如下：
(1)按比例称取上述各组分混合，放入高速混合机内混合18-22min，得到混合原料；
(2)将混合原料加入三螺杆挤出机中进行熔融共混造粒，主螺杆转速为52-54r/min，加料螺杆转速为8-10r/min，各段温度依次为：75-85℃，85-95℃，85-95℃，95-105℃，95-105℃，105-115℃，105-115℃，115-125℃，115-125℃，得到母粒；
(3)将母粒装入0.2-0.4mm厚的中空模具，先在140-150℃温度下预热3-4min，接着在12-14MPa压力下热压60-90s，得到热压料；
(4)将带有热压料的模具装入冷压机中，在4-5MPa压力下冷却7-8min即得。
5.如权利要求1-3任一所述的改性莲子壳环保膜在制备壁纸方面的应用。
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