[发明专利]一种改性植物纤维模压制品及其制造方法

说明书

本发明涉及的是一种改性植物纤维模压制品的制备方法，以植物废弃物为原材料，经高浓度碱处理，再依次通过环氧氯丙烷首次交联、酸碱中和、双醛类化合物二次交联，离心脱水烘干后研磨成纤维素粉末后过筛，最后用该纤维素粉末制成玩具、家具、办公器具、文具等植物纤维产品。该模压产品具有高强度、低成本、环保等特性，不添加其他添加剂可在大自然中完全降解，具有广阔的市场前景。

技术领域

本发明涉及环保制品，尤其涉及的是一种改性植物纤维模压制品及其制造方法。

背景技术

近年来，植物纤维被广泛应用加工制成新型环保材料，用于替代塑料、玻璃、陶瓷、木竹等制成餐具、玩具、家具、装饰灯等制品，该环保材料废弃后可生物降解，主要原材料是既廉价又取之不尽的可再生自然植物纤维，来源于稻壳、稻草、麦秸、玉米秸秆、棉花杆、木屑、竹屑等农产品废弃物，其总量远远超过石油、煤炭、天然气的总量。

现有植物纤维环保材料的主要原材料包括植物纤维和合成树脂，该材料的降解性虽然得到一定程度的改善，但是合成树脂不可降解，因此其降解性仍有待改善。例如中国专利（公开号CN101067046A，公开日2007.11.07），公开了一种可降解的植物纤维环保餐具的生产方法，餐具原材料的质量份配比为：植物纤维250~350、氨基树脂70~100、氧化淀粉30~50、聚乙烯醇缩丁醛5~10、调色剂1~5、脱模剂1~5；生产工艺为：原材料混炼后热压成型，在压力为10~15MPa条件下、温度在150~200℃间保温30s至100s，在保压过程中排气1~3次；原材料热压成型前在50-100℃的条件下混炼混合5-10分钟。

还有，部分植物纤维环保材料直接采用天然淀粉作为粘结剂，加强了产品的可降解性，但是淀粉的存在影响了材料的耐水性，限定了其应用范围和制品的使用寿命。如中国专利（公开号CN102690524A,公开日2012.05.16），公开一种稻壳纤维合成树脂粉，先将稻壳研磨成稻壳粉，然后放入混合机，加入纤维素、淀粉和水混合均匀，然后取出冷却成稻壳纤维粉，另外将天然树脂和木质素放入反应釜内，再加入水搅拌均匀成浆，然后加入纳米二氧化硅继续搅拌均匀冷却后，再加入稻壳纤维粉继续搅拌,然后冷却后取出，制成糊状物料，然后直接注入闪蒸干燥机制成稻壳纤维合成树脂粉。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种原材料只采用植物纤维、成本低廉、耐水性好、无毒可降解的改性植物纤维模压制品及其制造方法 。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是，一种改性植物纤维模压制品的制备方法，包括以下步骤，

（1）碱处理：将植物纤维倒入浓度为8-16wt%的强碱溶液混合成悬浮液，置放1-4小时，再脱水得到碱纤维素；

（2）环氧氯丙烷交联：将碱纤维素加入溶液浓度为1-6wt%的环氧氯丙烷溶液混合成悬浮液，缓慢搅拌3-5小时，再脱水得到交联碱纤维素；

（3）酸碱中和：先用清水洗涤交联碱纤维素2-3遍，再将交联碱纤维素和清水混合成悬浮液，加入酸溶液得到pH为4-5的酸性悬浮液；

（4）双醛交联：双醛化合物加入酸性悬浮液，缓慢搅拌3-5小时，脱水得到双交联碱纤维素，上述酸性悬浮液加入双醛化合物后，双醛化合物溶液浓度为1-6wt%；

（5）烘干筛选：双交联碱纤维素置于100-120℃环境中烘干，粉碎并筛选得到双交联碱纤维素粉末；

（6）模压成型：将双交联碱纤维素粉末置于模压机内模压成型得到模压制品，模压温度控制在120-170℃，模压压力控制在200-300MPa。

优选的，步骤（1）的悬浮液置放温度为70-90℃，置放期间保持静置或持续搅拌。

优选的，步骤（1）的悬浮液容积浓度为30-60%。

优选的，步骤（2）的悬浮液容积浓度为30-60%。