CN101386185A - 一种用于木塑复合材料的木纤维的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及聚合物加工技术领域，具体涉及木纤维表面的改性处理方法。本发明所述木纤维改性处理方法，包括如下步骤：木纤维细微化，即用磨粉机将木纤维磨成细度在60－80目的微细状粉末；木纤维粉末干燥，使其水份含量在2.0％以下；将烘干后的木纤粉取100份加入至高混机高速混合至90℃，后加入2－8份的工业白油和2－8份的硬脂酸混至120℃。采用本发明的改性处理方法制备出的木纤维具有很好的与热塑材料的相容性和分散性，以此木纤维为原料生产出的木塑制品无论在外观质量还是理化性能上都优于同类产品。
Description
技术领域
本发明涉及聚合物加工技术领域，具体涉及木纤维表面的改性处理方法。
背景技术
木塑复合材料是以塑料和木质纤维为原料，是理想的木材替代品，是替代出口木质包装产品的理想新材料。预测近年我国木材的需要量为1亿吨，而供给量仅为6400万吨，缺口很大，作为替代产品，木塑复合材料及其制品具有广泛的销售市场。木塑复合材料制作原理是将经加工处理过的塑料与经过粉碎的木质粉(如：植物的纤维秸杆、果壳粉、锯末、刨花、稻壳粉等)、稳定剂、偶联剂、润滑剂、着色剂等在一起熔融混炼制成粒状或片状，然后经单螺杆或双螺杆挤出机挤出冷却成型为具有使用价值的制品。
众所周知，木纤维表面有大量的极性基团，在木塑复合材料制备过程中亲水性木纤维与憎水性聚合物之间存着比较大的界面能差，两者界面很难充分融合，且木纤维表面存在着大量的羟基基团易形成氢键导致聚集，从而使木纤维在聚合物中不能分散均匀，而这些木纤维的团聚体在外力的作用下易导致应力集中，使得制品的物理力学性能大幅度下降，影响到其的广泛应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题为木纤维在木塑复合材料中不能分散均匀的难题，本发明公开了一种木纤维改性处理方法以解决上述难题。
本发明所述木纤维改性处理方法，包括如下步骤：
a)木纤维细微化，即用磨粉机将木纤维磨成细度在60-80目的微细状粉末；
b)木纤维粉末干燥，使其水份含量在2.0％以下；
c)将烘干后的木纤粉取100份加入至高混机高速混合至90℃，
后加入2-8份的矿物油和2-8份的脂肪酸混至120℃。
所述的木纤维可是木屑、竹屑、农作物桔秆粉、稻麦壳粉、豆类、玉米淀粉、棉花果壳、坚果硬壳或椰壳中之一或它们任何组合。
所述的矿物油选自液体石蜡、工业白油或白矿油中之一或它们任何组合，其中优选工业白油。
所述的工业白油的型号可为7#、10#、15#、18#或24#，其中优选10#。
所述的脂肪酸优选硬脂酸。
所述的干燥采用红外干燥仪干燥。
本发明所述木纤维改性处理方法使木纤维表面形成一层致密的憎水性薄膜，从而提高其与聚合物的相容性和促进木纤维在木塑复合材料中的分散。采用本发明所述木纤维为原料生产出的木塑制品无论在外观质量还是理化性能上都优于同类产品，并且处理剂硬脂酸和白油较其他助剂的成本更为低廉，成本上具有优势。
具体实施方式
以下结合具体实施例，进一步阐明本发明。应理解，这些实施例
仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注
明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。比例和百分比基于重量，除非特别说明。
实施例1木塑制品制备
用磨粉机将木纤维磨成细度在60目微细状粉末，然后用红外干燥仪对其进行烘干，使其水份控制在2.0％以下；
将烘干后的木纤粉取100份加入至高混机高速混合至90℃(依靠物料和搅拌浆、锅壁之间摩擦升温，高速搅拌的速度为：1470r/min)，后加入6份的工业白油和8份的硬脂酸混至120℃完毕。
在高混机中加入100份废旧塑料以及2份马来酸酐接枝高密度聚乙烯、8份润滑剂(硬脂酸钙：4份，聚乙烯蜡：4份)、0.1份抗紫外线剂使体系均匀混合。
混炼预塑化：将混好的物料加入至平双造粒机混炼挤胶头，挤出的胶块风冷后，经粉碎机破碎至10-15mm粒径的颗粒；
挤胶的工艺温度控制如下：
一区、二区：180-170℃，三区、四区：170-160℃，五区、六区：160-150，七区、八区：150-145℃，九区、十区：145-140℃。
将破碎好的木塑颗粒用木塑挤出机挤出成型，其工艺控制如下：
主机转速：8.0-20.0r/min，喂料转速：16.0-40.0r/min，压力控制为12.5-20.0Mpa，机筒1区：200-190℃，机筒2区：190-180℃，机筒3区：180-170℃，机筒四区：170-165℃，合流芯：170-160℃，模具各区温度控制在170-160℃之间。
实施例2木塑制品制备
按下表所列各种标准中规定的方法检测实施例1所制备的木塑制品各种项目指标，结果如下表，实施例1所制备木塑制品的理化指标明显优于普通同类木塑制品。
| 检测项目 | 本发明木塑制品 | 普通木塑制品 | 检测标准 |
| 拉伸强度(Mpa) | ≥10 | ≥5 | ASTM D638 |
| 弯曲强度(Mpa) | ≥12 | ≥8 | ASTM D790 |
| 弯曲弹性模量(Mpa) | ≥1600 | ≥1000 | ASTM D790 |
| 压缩强度(Mpa) | ≥30 | ≥25 | ASTM D143 |
| 邵氏硬度(D) | ≥60 | ≥50 | GB2411-80 |
| 相对密度(g/cm3) | 0.8-1.2 | 0.9-1.4 | ASTM D792 |
| 吸水率(％) | 1-3 | 2-4 | ASTM D1037 |
| 握钉力(N) | ≥3000 | ≥2000 | ASTM D1761 |
| 热变形温度(℃) | ≥100 | ≥100 | ASTM D648 |
此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (8)
1、一种用于木塑复合材料的木纤维改性处理方法，包括如下步骤：
a)木纤维细微化，即用磨粉机将木纤维磨成细度在60-80目的微细状粉末；
b)木纤维粉末干燥，使其水份含量在2.0％以下；
c)将烘干的木纤粉取100份加入至高混机高速混合至90℃，后加入2-8份的矿物油和2-8份的脂肪酸混至120℃。
2、根据权利要求1所述的木纤维改性处理方法，其特征在于所述木纤维选自木屑、竹屑、农作物桔秆粉、稻麦壳粉、豆类、玉米淀粉、棉花果壳、坚果硬壳或椰壳中之一或它们任何组合。
3、根据权利要求1所述的木纤维改性处理方法，其特征在于所述矿物油选自液体石蜡、工业白油或白矿油中之一或它们任何组合。
4、据权利要求3所述的木纤维改性处理方法，其特征在于所述矿物油为工业白油。
5、据权利要求4所述的木纤维改性处理方法，其特征在于所述工业白油的型号可为7#、10#、15#、18#或24#。
6、根据权利要求5所述的木纤维改性处理方法，其特征在于所述工业白油的型号为10#。
7、根据权利要求1所述的木纤维改性处理方法，其特征在于所述脂肪酸为硬脂酸。
8、根据权利要求1所述的木纤维改性处理方法，其特征在于所述干燥采用红外干燥仪干燥方式。
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| CN104308947A (zh) * | 2014-10-31 | 2015-01-28 | 孔德玲 | 碳化实木高密度纤维复合板配方以及生产、回收工艺 |
| CN105082303A (zh) * | 2015-03-27 | 2015-11-25 | 西南林业大学 | 一种高强度木塑复合材料的制备方法 |
| CN107227009A (zh) * | 2017-05-25 | 2017-10-03 | 张冬平 | 木纤维/upr复合材料 |
| CN107227033A (zh) * | 2017-06-20 | 2017-10-03 | 安徽好多多饮品有限公司 | 一种椰汁加工副产品椰糠的利用方法 |
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- 2007-09-13 CN CN200710045954A patent/CN101386185B/zh not_active Expired - Fee Related
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