[发明专利]一种用黄蜀葵秸秆制备塑木材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及塑木复合材料生产加工技术领域，尤其涉及黄蜀葵秸秆加工生产塑木材料的方法。

背景技术

塑木复合材料同时具备植物纤维和塑料的优点，适用范围广，几乎可涵盖原木、塑料、塑钢、铝合金以及其它类似复合材料的使用领域，与此同时，也解决了塑料、中药和农业废弃资源的再生利用问题。

其主要特点为：利用废弃中药植物资源黄蜀葵茎秆与废弃塑料作为塑木材料生产原料，原料植物中纤维长度长、含量高，节约资源，利于环保。

由于人类对自然资源的利用，尤其近百年来对大气、土壤、水质、森林造成的破坏，使人类生存环境受到巨大威胁。如何合理应用有限的资源，实现可持续发展，是重大研究课题。

中药植物资源丰富，但全国每年产生的植物类药渣高达数百万吨。如不妥善处理，这些药渣会腐化变质，而目前的处理方式主要是堆放、掩埋或焚烧，处理药渣会造成环境污染。

可塑性复合材料，将中药废弃物与废塑料进行再利用，生产出的产品基本可替代天然木材和其他复合材料的功能和使用范围。

黄蜀葵抗干旱耐稀簿、耐涝，荒山坡地、盐碱地都可种植，叶径产量是种子产量的220%，全国栽种面积不断增加。黄蜀葵花提取物对肾炎、心肌损伤、脑缺血损伤等具有重要的药理作用。黄蜀葵提取药用成分后的的废弃物中含有大量植物纤维。黄蜀葵茎的韧皮纤维发达，次生韧皮部的外围有大量的韧皮纤维束分布，纤维素含量高达41.80%，是优良的纤维原丝。

现有技术中，塑木以锯末、木屑、竹屑、稻壳、麦秸、花生壳、甘蔗渣、棉秸秆、木薯残渣等生物质纤维为主要原料，这种材料制备得到的塑木，纤维含量低，强度低，握钉力较弱，且胶用量大，环保性和可加工性较差。

发明内容

发明目的：本发明的目的是解决现有技术的不足，以黄蜀葵非药用资源为原料，变废为宝，提供一种以黄蜀葵秸秆加工生产塑木材料的方法，该制备方法制备得到的塑木材料，木质纤维含量高，抗冲击强度高，环保性高。

技术方案：为了实现以上目的，本发明采取的技术方案为：

一种以黄蜀葵秸秆加工生产塑木材料的方法，其包括以下步骤：   

(1)首先取黄蜀葵废弃茎秆，干燥后，切割粉碎，过60～80目筛，干燥使水分含量为3～8%，得黄蜀葵粉末；

(2)将步骤(1)制备得到的黄蜀葵粉末40～80份，加入废旧塑料25～40份，采用电辅加热，电辅加热的温度控制在120～150℃，加热后用高速搅拌机进行搅拌混匀，转速为2000～2200转/分钟；因为黄蜀葵纤维和塑料是二种完全不同性质的原材料，混合难度较大，混合质量差直接影响后续塑木的造粒挤出成型等步骤。因此，本发明通过大量实验筛选电辅加热的温度，采用该温度可以使黄蜀葵粉末和废旧塑料充分混合均匀，从而能制备得到优良的塑木混合原料。

(3)除湿：取步骤(2)混合后的黄蜀葵粉末和废旧塑料混合料进行除湿处理，使混合料的湿度控制在8%以内； 

(4)造粒：将步骤(3)除湿后的混合料，送到双螺杆造粒设备，并添偶联剂1～2份，润滑剂1～4份，其它助剂1～5份，造粒温度控制在170~220℃；本发明根据黄蜀葵粉末的性质，通过大量实验筛选造粒的温度，并加入优选量的偶联剂，润滑剂和其它助剂可以制备得到成型性能好的颗粒，为后续的挤出，成型提供良好的基础；

(5)挤出：将步骤(4)所造颗粒放入挤出设备中，在140～170℃温度下挤出，得到半成品；

(6)取步骤(5)半成品经成型、砂光、压花和切割工序制备得到塑木制品。

作为优选方案，以上所述的以黄蜀葵秸秆加工生产塑木材料的方法，步骤(3)除湿后使混合料的湿度控制在3%~8%以内，本发明通过大量实验筛选，结果表明混合料的湿度小于3%~8%以内，有利于后续的造粒步骤。

作为优选方案，以上所述的以黄蜀葵秸秆加工生产塑木材料的方法，步骤(4)所述的偶联剂为马来酸酐接枝聚烯烃、酚醛树脂等硅烷偶联剂、钛酸脂偶联剂；润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸酰胺、油酸酰胺或软脂酸酰胺等各种塑木润滑剂，其他助剂包括氯化聚乙烯等相容剂，N- 苯基-β 萘胺等抗氧化剂，CHIMASSORB8等光稳定剂，各种抗氧防老剂和无卤膨胀型阻燃剂。

现有塑木产品制备技术中，塑木以锯末、木屑、竹屑、稻壳、麦秸、甘蔗渣、棉秸秆、木薯残渣等生物质纤维为主要原料，与塑料合成的一种复合材料。与现有技术这些植物残渣相比，本发明优选工艺制备得到的黄蜀葵原料具有以下的优势：