[发明专利]一种纤塑复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种纤塑复合材料的制备方法，包括如下步骤：将成交织状的纺织物破碎、开松、除杂、梳理，得到处理后的纺织纤维；将处理后的纺织纤维与塑料进行减容、混合，得到纤塑混合物；使纤塑混合物中的纤维在塑料中分散并形成界面，得到粗制纤塑复合物；对粗制纤塑复合物进行的颗粒化与冷却，得到纤塑复合材料。本发明通过对纺织纤维的开松与塑料中的混炼，解除交织结构，在塑料中以纱线或纤维状分散、有一定的取向、且形成塑料包覆纤维的纤塑界面，其制得的纤塑复合材料和其基体塑料材料相比有更好的拉伸性能、更高的强度和硬度，同时采用废弃材料，实现了对资源的回收利用，其制备方法适用于工业化生产。

技术领域

本发明属于复合材料领域，具体涉及一种纤塑复合材料及其制备方法。

背景技术

随着人们生活水平的日益提高，废弃纺织品和废弃塑料的产量也大幅上升。这些废弃物在污染环境，占用土地资源的同时，也造成了资源的大幅浪费，因此，开展废弃物综合循环利用迫在眉睫。其中对于废弃塑料已经形成产业化循环利用。

我国是化纤、纺织、纺织品(服装等)生产大国，也是纺织品消费和出口大国，从生产端、消费端每年产生大量的废弃纺织品。废弃纺织品在我国利用方法主要分为3种，一是物理回收，利用机械分解成纤维进行回收重复利用，但是其分类困难，回收纤维利用率低，还需要一定比例的新料，而且得到的再生纺织品品质较低，再生过程产生大量不可纺纤维粉尘，污染环境；二是化学回收，使用化学方法处理废弃纺织品，得到单体制备新的纤维，但是化学回收过程中会产生大量的危废，其再生过程会排放大量的二氧化碳，设备投资大、生产成本高、作为资源的转化率低，导致经济效益很差，而且高纯度的原料来源有限，从资源利用、环境负荷及经济性上看很难推广；三是能量回收，将废弃纺织品直接焚烧转化为热能，但是其热能回收率低，对纺织品浪费严重，排放大量的二氧化碳、同时还会产生二噁英等有害气体。现今国内废弃纺织品的综合利用率低于20％，亟需一种对废弃纺织品的高效增值回收利用方法。

发明内容

为此，本发明的所要解决的技术问题是现有技术对废弃纺织品利用率差的缺陷，进而提供了一种纤塑复合材料及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种纤塑复合材料的制备方法，包括如下步骤：

S1：将成交织状的纺织物破碎、开松、除杂、梳理，得到处理后的纺织纤维；其中所述纺织物可以为机织布、针织布、无纺织布，所述处理后的纺织纤维为均匀的完全分离的单纤维、或成纱线结构的纤维；

S2：将处理后的纺织纤维与塑料进行减容、混合，得到纤塑混合物，所述纤塑混合物成块状；

S3：使纤塑混合物中的纤维在塑料中分散并形成界面，得到粗制纤塑复合物；

S4：对粗制纤塑复合物进行的颗粒化与冷却，得到纤塑复合材料。

进一步地，所述开松具体为将纺织物打散为蓬松状态，使最终处理后的纺织纤维的体积和所述纺织物相比扩大2-6倍。

所述开松的次数为2-5次，所述梳理的次数为1-3次。

步骤S2中，所述混合为将处理后的纺织纤维和塑料在150-200℃、30-150r/min的条件下螺杆混合挤出，所述减容后得到纤塑混合物的密度为1050-1300kg/m³。

步骤S3中，所述分散为在无氧、150-200℃的条件下密炼，所述密炼的转子转速为30-60r/min，差速比为0.8-1.2，时间为5-20min。

进一步地，步骤S4中所述颗粒化与冷却为锥双挤出与水冷或双轴撕裂与空气冷却，所得到的纤塑复合材料粒径为2-6mm，表面温度为80℃以下。

优选地，步骤S1中所述除杂为使用重力、筛分、气流分选等进行除去纺织物中的金属碎片和颗粒。