本发明专利技术涉及一种PVC木塑型材及其制备方法。本发明专利技术研究了各种农林三剩物，包括采伐剩余物、造材剩余物和加工剩余物及农作物秸秆等，通过其不同的物理和化学性质，将其配比，随后与PVC塑料熔融混炼，制备出性能优良的木塑材料型材。与现有技术相比，本发明专利技术能够充分利用农林三剩物，且根据各种三剩物的特点进行加工和配比，填充密度大，比表面积大，容易与PVC熔融混合，有利于节约资源，保护环境，制备的木塑型材的物理性能好；制得的木塑型材易于加工，其加工长度不受限制，且生产效率高、性能优良，使用数年后，可100％回收再利用。
【技术实现步骤摘要】
—种利用农林三剩物生产PVC木塑型材的配方及其制备工-H-
本专利技术涉及一种木塑复合材料，具体的说，涉及一种利用农林三剩物制得的PVC木塑型材及其制备方法。
技术介绍
农林三剩物主要分为森林三剩物和农业废弃物。森林三剩物主要是指:采伐剩余物(指枝、丫、树梢、树皮、树叶、树根及藤条、灌木等);造材剩余物(指造材截头)以及加工剩余物(指板皮、板条、木竹截头、锯沫、碎单板、木芯、刨花、木块、边角余料等)。目前，采伐剩余物和造材剩余物约占林木生物量的30%左右，按照国务院批准的十一五期间森林采伐限额215亿m3/a，我国每年将产生约111亿吨的采伐、造材剩余物，另外加工剩余物也预计会有高达3210万m3的年产量。农业废弃物主要包括农作物秸杆，其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杆产生量每年约8~10亿吨。目前虽然农林三剩物的利用已经引起人们的重视，但在世界范围内发展水平并不平衡，中国等发展中国家的木材综合利用率仅为50%~60%，而发达国家的木材综合利用率已达80%~90%。现阶段，对森林三剩物的利用主要是将造材剩余物和加工剩余物制成各种人造板材，如纤维板、刨花板、木丝板、木屑板等。其中，纤维板是将木材加工下来的板皮、刨花、树枝等边角废料，经破碎、浸泡、研磨成木浆，再加入一定的胶料，经热压成型、干燥处理而成的人造板材，一般用作保温隔热材料。刨花板、木丝板、木屑板是分别以刨花木渣、边角料刨制的木丝、木屑等为原料，经干燥后拌入胶粘剂，再经热压成型而制成的人造板材。所用黏结剂为合成树脂，也可以用水泥、菱苦土等无机的胶凝材料。这类板材一般表观密度较小，强度较低，主要用作绝热和吸声材料。但上述人造板主要采用造材的废料，对森林的其他废弃物没有综合利用，而且采用了大量的胶粘剂，导致木材的浪费和人造板的高甲醛释放，不符合人们日益提高的环保要求，因此迫切需要一种具有节能、低耗费、易于打理的新型的建筑材料。木塑复合材料是利用植物粉和热塑性塑料为主要原料，加入一定量的添加剂后，经混合和挤出机加工后形成的一种新型复合材料。该材料可以减少石油用量，同时大量使用废弃的农林三剩物，既能缓解现代社会对石油资源的消耗，又能减少木材资源的消耗，是保护环境和降低能耗的有效手段。木塑复合材料与木材相比，具有耐用、尺寸稳定性好、易成型、吸水性小 、耐腐蚀的优点；与塑料相比具有成本低、刚性高的特点。而且木塑复合材料的研制和开发有助于减少塑料的“白色污染”，也有助于减轻农林废弃物对环境带来的影响，并充分利用自然资源和塑料膜，能够广泛用于农业、包装、家庭日用品等方面。目前，木塑材料所用的植物粉包括木屑粉、果壳粉、竹粉、秸杆粉、糠壳粉、其它农作物或植物茎叶粉等，其来源十分广阔且价格低廉，充分利用这些材料本身就是治理环境美化环境的的一种途径。基于上述需求，本专利技术提出一种综合利用农林三剩物制备的木塑型材并提供其制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种利用农林三剩物生产的PVC木塑型材及其制备方法。本专利技术研究了各种农林三剩物，包括采伐剩余物(枝丫、树梢、树皮、树叶、树根及藤条、灌木等)、造材剩余物(指造材截头)和加工剩余物(指板皮、板材、木竹截头、锯沫、碎单板、木芯、刨花、木块、边角余料)及农作物秸杆等，通过其不同的物理和化学性质，将其配比，随后与PVC塑料熔融混炼，制备出性能优良的木塑材料型材。本专利技术所述的PVC木塑型材，其原料的重量配比为:PVC 树脂粉:100 份；植物纤维粉:20~40份；钙质填充剂:30~50份；稳定剂:2~5 份；PE 蜡:0.9 ~1.1 份；硬脂酸:0.7~0.9份;发泡调节剂:5~8份；发泡剂:0.5~1.5份;其中，所述植物纤维粉是由农林三剩物生产的，将农林三剩物分为四类:1)枝丫、树梢、树皮、树叶；2)树根，灌木和藤条；3)造材剩余物(指造材截头)以及加工剩余物；4)秸杆。不同种类的三剩物的纤维素，半纤维素和木质素的含量都具有较大的差别，其各组分的含量范围(质量百分比)为(一般还含有少量的其他物质，一般可称为灰分):(I)枝丫、树梢、树皮、树叶:纤维素大于等于90% ;半纤维素和木质素的含量较低；(2)树根，灌木和藤条:纤维素44% -55% ;半纤维素20 % -25 % ;木质素:20% -25% ；(3)造材剩余物(指造材截头)以及加工剩余物:纤维素40% -50% ;半纤维素20% -25% ;木质素:15% -35% ；(4)秸杆:纤维素18% -20% ;半纤维素20% 30% ;木质素:50% -62%。其中，⑵和(3)类的成分接近，且木质素的形态较好，能够较好的与PVC熔融混合；但(4)类的木质素含量虽然很高，但形态较(2)和(3)类差，不易与PVC熔融混合。纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖，半纤维素是单糖构成的异质多聚体，木质素是有氧代苯丙醇或其衍生物结构单元的芳香性高聚物，木质素的亲水性、吸水性和润胀度都小于半纤维素和纤维素，更容易与PVC熔融混炼成型。因此，本专利技术将上述四类物质分别制成木质纤维粉；然后按下述的重量配比进行配合使用:1-2: 2-3.5: 2-5:2-5。优选的，所述农林三剩物的各类材料的重量配比为1-2: 2-3: 4-5:2_3。采用上述配比制备的植物纤维粉的木质素含量较高，且形态也较好，纤维素和半纤维素的含量适中，能够较好地与PVC熔融混合。为保证制得的木塑材料的强度，还可以依据上述植物纤维的特点，将其加工成不同的形态和粒径，使其具有较大的比表面积，混合时也能够达到较大的填充密度。优选的，将(I)枝丫、树梢、树皮、树叶处理为片状颗粒，颗粒的长径和厚度比为3-5:1 ;平均粒径为 10-1000 μ m ；将(2)树根，灌木和藤条处理为近球形颗粒，长短径比1:1.05-1.1 ;平均粒径为10-100 μ m ；将(3)造材剩余物以及加工剩余物也处理为近球形颗粒，长短径比1:1.05-1.1 ；平均粒径为50-50 0 μ m ；将(4)秸杆处理为片状颗粒，颗粒的长径和厚度比为5-10:1 ;平均粒径为10-100 μ mD另外，其中PVC树脂粉可选用本领域常用的PVC树脂粉。所述钙质填充剂可选用碳酸钙。向木塑材料中加入适量的填充剂，会使其具有较好的手感，光面干燥而不显光亮，且耐热压性高，永久形变小。优选轻质碳酸钙粉或轻度活化碳酸钙。所述轻质碳酸钙是沉降体积为2.4-2.8mL/g的碳酸钙，一般是将石灰石等原料煅烧生成石灰(主要成分为氧化钙)和二氧化碳，再加水消化石灰生成石灰乳(主要成分为氢氧化钙)，然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀，最后经脱水、干燥和粉碎而制得；或先用碳酸纳和氯化钙进行复分解反应生成碳酸钙沉淀，然后经脱水、干燥和粉碎而制得。所述轻质碳酸钙的粒度为2-1000nm ;优选粒度为2_50nm的超微细轻质碳酸钙。所述活化碳酸钙是改进工艺条件制备的轻质碳酸钙粉，可选用市场上常见的活化碳酸钙产品，如石家庄井陉碳酸钙厂生产的钙粉。PVC在高温下加工，极易放出HCL，形成不稳定的聚烯结构。同时，HCL具有自催化作用，会使PVC进一步降解。另外，如果有氧存在或有铁、铝、锌、锡、铜和镉等离子存在，都会对PVC降解起催化作用，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种PVC木塑型材，其特征在于，其原料的重量配比为：PVC树脂粉：100份；植物纤维粉：20～40份；钙质填充剂：30～50份；稳定剂：2～5份；PE蜡：0.9～1.1份；硬脂酸：0.7～0.9份；发泡调节剂：5～8份；发泡剂：0.5～1.5份；其中，所述植物纤维粉包括：1)枝丫、树梢、树皮、树叶；2)树根，灌木和藤条；3)造材剩余物(指造材截头)以及加工剩余物；4)秸秆，其按下述的重量配比进行配合使用：1‑2∶2‑3.5∶2‑5：2‑5。
【技术特征摘要】
1.一种PVC木塑型材，其特征在于，其原料的重量配比为: PVC树脂粉:100份； 植物纤维粉:20~40份； 钙质填充剂:30~50份； 稳定剂:2~5份；PE 蜡:0.9 ~1.1 份； 硬脂酸:0.7~0.9份; 发泡调节剂:5~8份； 发泡剂:0.5~1.5份； 其中，所述植物纤维粉包括:1)枝丫、树梢、树皮、树叶；2)树根，灌木和藤条；3)造材剩余物(指造材截头)以及加工剩余物；4)秸杆，其按下述的重量配比进行配合使用:1-2: 2-3.5: 2-5:2-5。2.如权利要求1所述的木塑型材，其特征在于，所述PVC木塑型材的原料的重量配比为: PVC树脂粉:100份； 植物纤维粉:30~40份； 钙质填充剂:30~35份； 稳定剂:4~5份；PE 蜡:0.9 ~1.1 份； 硬脂酸:0.7~0.9份; 发泡调节剂:5~6份； 发泡剂:1~1.5份。3.如权利要求1或2所述的木塑型材，其特征在于，所述农林三剩物:1)枝丫、树梢、树皮、树叶；2)树根，灌木和藤条；3)造材剩余物(指造材截头)以及加工剩余物；4)秸杆的重量配比为 1-2: 2-3: 4-5:2-3。4.如权利要求1或3所述的木塑型材，其特征在于，所述(I)枝丫、树梢、树皮、树叶为片状颗粒，颗粒的长径和厚度比为3-5:1 ;平均粒径为10-1000 μ ...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨明，赵悦英，顾元喆，
申请(专利权)人：山东霞光实业有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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