本发明专利技术公开了一种竹纤维基生物质复合材料及其制备方法。充分利用竹子生长周期短，竹纤维具有高强度、防虫防腐、防紫外线等优点，通过化学浸泡和高压蒸煮等工艺处理，然后与聚丙烯（PP）混合，配合其他添加剂、采用合适的工艺步骤和参数，以螺杆挤出造粒得到一种高性能，成本低廉的生物质复合材料，该材料可使用注塑、挤出、模压、机加工等方法成型各种制品，广泛应用于包装、电子、通讯、家具、装饰、汽车、飞机、军工等领域，代替塑料和原木等材料，具有很好的社会和经济效益。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于新材料及其成型加 工领域，专利技术产品可用于代替塑料，木材等。
技术介绍
目前在包装、电子电器、家居家装、汽车、飞机、军工等领域所使用的材料主要以石 油基塑料为主，部分使用原木。但是，塑料具有无法生物降解，污染环境等缺点，同时，石油 资源有限，不具有可持续发展性。而大量原木的使用，将会砍伐大量的森林，破坏生态环境。 因此，将废旧的植物纤维与部分高分子塑料相结合，生产出一种较高性能的木塑复合材料， 可以代替木材和塑料，缓减资源短缺、生态破坏和环境污染问题。但是，由于植物纤维与塑 料之间的结合性差，木塑产品的成型加工困难，从而导致现有市场上的木塑产品具有强度 低、性脆、比重大、植物纤维含量低等缺陷。本专利技术以生长周期短的竹纤维为主要原材料，通 过特殊的高压蒸煮工艺，结合配方设计，生产出一种具有高强度、韧性好、低成本的生物质 复合材料，可代替塑料和木材等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有木塑复合材料有强度低、性脆、比重大、植物纤维含量 低、成本高等缺点，充分利用竹子生长周期短，竹纤维具有高强度、防虫防腐、防紫外线等优 点，通过化学浸泡和高压蒸煮等工艺处理，然后与聚丙烯(PP)混合，配合其他添加剂、采用 合适的工艺步骤和参数，以螺杆挤出造粒得到一种高性能、成本低廉的生物质复合材料，该 材料可使用注塑、挤出、模压、机加工等方法成型各种制品，广泛应用于包装、电子、通讯、家 具、装饰、汽车、飞机、军工等领域，代替塑料和原木等材料，具有很好的社会和经济效益。 本专利技术的复合材料，主要组成为:竹纤维，聚丙烯，氧化钙，十二烷基硫酸钠，硬脂 酸钙，聚乙烯蜡，DCP(过氧化二异丙苯），二氧化钛，水，柠檬酸钠。 各组分比例及制备步骤： (1) 取100份(质量份数)含水率为7~15%(优选10%)竹纤维(市场购买处理过的造纸用竹 长纤维），氧化钙10~20份(优选15份），水300~500份(优选400份），在反应釜中共混均匀后， 密封静置24~72小时(优选36小时），然后取出滤掉水分(用手轻握，无明显滴水为佳），待用 (2) 取柠檬酸钠5~10份(优选8份），水100~150份(优选120份），与（1)中处理后的竹纤维 共混均匀，静置3~8小时（优选5小时），然后放入高压蒸煮釜中，在10~20MPa (优选15MPa)， 100~130°C(优选120°C)下，蒸煮30~60分钟（优选45分钟），然后取出在70~90°C(优选80°C) 干燥，使其含水率控制在6~10%(优选8%)，待用 (3) 取步骤(2)中处理好的纤维60~80份(优选70份），聚丙烯20~40份(优选30份），十二 烷基硫酸钠1~3份(优选2份），硬脂酸钙1~3份(优选2份），聚乙烯蜡3~5份(优选4份），DCP(过 氧化二异丙苯）1~3份(优选2份），800~1200目（优选1000目）二氧化钛3~8份(优选5份），在高 混机中共混10~30分钟(优选20分钟），待用。 (4 )将混合好的物料，通过螺杆挤出机挤出造粒，控制机头温度为170~210°C (优选 190°C)，机头压力2~5MPa(优选3MPa)，螺杆转速70~90r/min(优选80 r/min)。 本专利技术针对植物纤维与塑料不相容，结合强度低的特点，利用氧化钙水溶液浸泡、 和柠檬酸钠洗涤，然后高温高压蒸煮，对其进行改性，增加竹纤维与聚丙烯的结合强度，然 后通过配方设计，充分发挥各添加剂的作用，最后利用螺杆挤出方式，在合适的压力、温度 和速度下，高效、连续挤出造粒，得到一种高性能的生物质复合材料，该专利技术材料可通过挤 出、注塑、模压、机加工等方式成型各种制品，广泛应用于包装、电子电器、家具装饰、建筑、 交通工具、以及军工等领域，代替塑料或木材，具有非常高的社会效益和经济效益。【具体实施方式】 以下结合实施例对本专利技术作进一步说明。 实施例1: (1) 取100份(质量份数)含水率为10%竹纤维(市场购买处理过的造纸用竹长纤维），氧 化钙10份，水300份，在反应釜中共混均匀后，密封静置24小时，然后取出滤掉水分（用手轻 握，无明显滴水为佳），待用 (2) 取柠檬酸钠5份(优秀8份），水100份，与（1)中处理后的竹纤维共混均匀，静置3小 时，然后放入高压蒸煮釜中，在10MPa，100~130°C下，蒸煮30分钟，然后取出在70°C干燥，使 其含水率控制在6%，待用 (3) 取步骤(2)中处理好的纤维60份，聚丙烯40份，十二烷基硫酸钠1份，硬脂酸钙1份， 聚乙烯蜡3份，DCP(过氧化二异丙苯）1份，1000目二氧化钛3份，在高混机中共混10分钟，待 用。 (4)将混合好的物料，通过螺杆挤出机挤出造粒，控制机头温度为190°C，机头压力 3MPa，螺杆转速80 r/min。 表1实施例2: (1) 取100份(质量份数)含水率为10%竹纤维(市场购买处理过的造纸用竹长纤维），氧 化钙15份，水400份，在反应釜中共混均匀后，密封静置36小时，然后取出滤掉水分（用手轻 握，无明显滴水为佳），待用 (2) 取柠檬酸钠8份，水120份，与（1)中处理后的竹纤维共混均匀，静置5小时，然后放入 高压蒸煮釜中，在15MPa，120°C下，蒸煮45分钟，然后取出在80°C干燥，使其含水率控制在 8%，待用 (3) 取步骤(2)中处理好的纤维70份，聚丙烯30份，十二烷基硫酸钠2份，硬脂酸钙2份， 聚乙烯蜡4份，DCP(过氧化二异丙苯)2份，1000目二氧化钛5份，在高混机中共混20分钟，待 用。 ⑷将混合好的物料，通过螺杆挤出机挤出造粒，控制机头温度为190°c，机头压力 3MPa，螺杆转速80 r/min。 表2实施例3: (1) 取100份(质量份数)含水率为15%竹纤维(市场购买处理过的造纸用竹长纤维），氧 化钙20份，水500份，在反应釜中共混均匀后，密封静置72小时，然后取出滤掉水分（用手轻 握，无明显滴水为佳），待用 (2) 取柠檬酸钠10份，水150份，与（1)中处理后的竹纤维共混均匀，静置8小时，然后放 入高压蒸煮釜中，在20MPa，130°C下，蒸煮60分钟，然后取出在90°C干燥，使其含水率控制在 10%，待用 (3) 取步骤(2)中处理好的纤维80份，聚丙烯20份，十二烷基硫酸钠3份，硬脂酸钙3份， 聚乙烯蜡5份，DCP(过氧化二异丙苯)3份，1000目二氧化钛8份，在高混机中共混30分钟，待 用。 (4)将混合好的物料，通过螺杆挤出机挤出造粒，控制机头温度190°C，机头压力 3MPa，螺杆转速80 r/min。 表3【主权项】1. ，其特征在于，本专利技术的复合材料，由竹 纤维，聚丙烯，氧化钙，十二烷基硫酸钠，硬脂酸钙，聚乙烯蜡，DCP(过氧化二异丙苯），二氧 化钛，水，柠檬酸钠构成。2. 如权利要求1所述的，其特征在于:复合 材料包括以下组分及制备步骤： (1) 取100份(质量份数)含水率为7~15%竹纤维（市场购买处理过的造纸用竹长纤维）， 氧化钙10~20份，水300~500份，在反应釜中共混均匀后，密封静置24~72小时，然后取出滤掉 水分(用手轻握，无明显滴水为佳），待用； (2) 取朽1檬酸钠5~10份，水100~150份本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种竹纤维基生物质复合材料及其制备方法，其特征在于，本专利技术的复合材料，由竹纤维，聚丙烯，氧化钙，十二烷基硫酸钠，硬脂酸钙，聚乙烯蜡，DCP（过氧化二异丙苯），二氧化钛，水，柠檬酸钠构成。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：曾广胜，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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