CN102181164A - 一种以核桃为原料的建筑模板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种以核桃为原料的建筑模板，其特征是配方如下：其特征是核桃聚丙烯重量比为1.15，硅烷偶联剂为核桃重量的2％，有机硅润滑剂为核桃重量的3％；制作步骤包括：(1)清洗核桃；(2)粉碎核桃和聚丙烯；(3)混料；(4)造粒，热压温度确定为180℃，热压时间确定为12min；(5)挤出。本发明具有成本低、力学性能好、收缩和扭曲小、可再回收利用的优点。

Description

一种以核桃为原料的建筑模板
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，特别涉及一种以核桃为原料的建筑模板。
背景技术
随着建筑业的迅速发展和对现浇混凝土和预制混凝土需求量迅速增加，建筑模板业也相应得到了迅速的发展，并形成多种工业化的模板体系以及种类繁多的建筑模板。在建筑模板领域中，复合建筑模板是一种不需要木材、钢材的建筑采用废弃核桃与聚丙烯制备复合建筑模板的研究未见报道。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种以核桃为原料的建筑模板的制备方法。
本发明原料配比如下：核桃聚丙烯重量比为1.15，硅烷偶联剂为核桃重量的2％，有机硅润滑剂为核桃重量的3％。
本发明制作步骤包括：
(1)清洗核桃
生产模板所使用的核桃为废旧回收料，在投入生产使用前需进行清洗。
(2)粉碎核桃和聚丙烯
核桃通过粉碎机粉碎后进行筛分，筛分出60～80目的核桃粉再进行烘干。聚丙烯粒径控制为10～30目。
(3)混料
将粉碎干燥后的核桃粉和聚丙烯采用两台计量喂料机分别喂料，高速分散，摩擦升热。温度达到120℃时，投入硅烷偶联剂。5min后投入有机硅润滑剂。继续分散5min后.放入冷混锅中冷却，温度降到45℃时放料。
(4)造粒
采用同向平行双螺杆造粒机进行造粒，使核桃粉和聚丙烯输送、混炼、塑化，使分散效果达到最好。热压温度确定为180℃，热压时间确定为12min。
(5)挤出
采用单螺杆挤出机挤出，将造好粒的粒料采用真空上料，经气流式烘干机加入核桃塑单螺杆挤出机中，经螺杆混炼塑化，排气通过模具挤出成型。当熔体挤出模具后进入定型套冷却定型，然后再进入水箱进一步冷却，冷却方式为自来水冷却，水温保持在20℃以下。
本发明具有成本低、力学性能好、收缩和扭曲小、可再回收利用的优点。
具体实施方式
本实施例配比如下：核桃聚丙烯重量比为1.15，硅烷偶联剂为核桃重量的2％，有机硅润滑剂为核桃重量的3％。
表1 核桃聚丙烯配比对模板力学性能的影响
上述原料配比是根据试验结果确定的。表1表明核桃粉聚丙烯配比为1.15时静曲强度最高，分析认为：在核桃粉聚丙烯配比较小时，随着核桃粉聚丙烯配比增加，静曲强度会有一定程度的提高。由于核桃粉的比强度和比刚度大于聚丙烯的比强度和比刚度，核桃粉含量的增加提高模板基材的静曲强度。但是随着核桃粉聚丙烯配比增加模板静曲强度有下降的趋势。然而发现，随着核桃粉含量的增加，在造粒过程中双螺杆挤塑机中复合料的流动性差，在高温中滞留时间长，导致所造的模板复合粒子炭化严重，所以造成了配比增加强度下降的情况。从表1还可看出，24h吸水厚度膨胀率随核桃粉的增加而增加，指标值均远优于标准中优等品木质地板对吸水厚度膨胀率指标的要求。由于熔融后的聚丙烯较均匀地覆盖在核桃粉表面，因聚丙烯是一种拒水材料，因此能较好地阻止水分对纤维的侵入，从而较大地降低了吸水厚度膨胀率。由表1可知，随着核桃粉含量的增加，模板冲击强度呈下降的趋势，核桃粉聚丙烯配比大于1.15后下降趋势明显加快。核桃粉的加入，提高了聚丙烯的刚性。因而材料的脆性增加。上述试验结果表明核桃粉聚丙烯配比为1.15时模板力学性能最佳。
本实施例制作步骤包括：
(1)清洗核桃
生产模板所使用的核桃为废旧回收料，在投入生产使用前需进行清洗。
(2)粉碎核桃和聚丙烯
核桃通过粉碎机粉碎后进行筛分，筛分出60～80目的核桃粉再进行烘干。聚丙烯粒径控制为10～30目。
核桃粉和聚丙烯的粒径与物料混合是否均匀有着密切关系。聚丙烯粒径太大不利于物料的混匀，同时由于受挤出速度或塑化时间的限制使得物料不易塑化，粒径太小将增加加工成本。核桃粉粒径不仅影响混料，同时对产品性能有直接影响。所以聚丙烯和核桃粉应加工成合适的粒径进行生产使用。
核桃粉容易吸潮，使用前需进行干燥处理，其水分应控制在3％以下。
(3)混料
将粉碎干燥后的核桃粉和聚丙烯采用两台计量喂料机分别喂料，高速分散，摩擦升热。温度达到120℃时，投入硅烷偶联剂。5min后投入有机硅润滑剂。继续分散5min后.放入冷混锅中冷却，温度降到45℃时放料。
混料过程中要严格控制混料温度和混料时间，当混料温度达到120℃时加入偶联剂，一方面物料得到充分干燥，另一方面可使偶联剂更好地作用于物料。加入偶联剂继续分散5min后方可加入润滑剂，以便使其与物料得到充分作用。混料时间不宜过长，否则聚丙烯将熔融，使物料结块甚至抱锅；混料时间也不宜过短，否则造成物料不能充分干燥或混料不均等现象。
(4)造粒
采用同向平行双螺杆造粒机进行造粒，使核桃粉和聚丙烯输送、混炼、塑化，使分散效果达到最好。同时采用特殊制造的多个排气孔，去掉核桃粉中残留的水分和挥发物，并增加了除尘装置，减少灰尘的污染。
热压温度对模板力学性能的影响考虑到聚丙烯的熔点及核桃粉的热降解温度，本试验热压温度设定为170℃、180℃、190℃、200℃四个水平。在本试验范围内，180℃时模板的静曲强度、冲击强度较高，吸水厚度膨胀率较低，这是由于聚丙烯在180℃的温度下流动性大，能很好地在核桃粉之间渗透，从而使核桃粉与聚丙烯充分粘结，提高了模板的性能。而热压温度大于180℃时，由于部分核桃粉的热降解使模板性能反而下降。因此热压温度确定为180℃。
热压时间对模板力学性能的影响主要也是考虑到核桃粉的热降解，本试验热压时间设定为8min、10min、12min、14min、16min五个水平。随热压时间的延长，模板静曲强度、冲击强度呈先上升后下降的趋势，热压时间大于12min时，模板力学性能反而下降，这主要是由于温度不太高时，热压时间延长，有利于基体聚丙烯在核桃粉之间的充分流动，而温度较高达到核桃粉的降解温度时，热压时间的延长会促使核桃粉产生更多的降解从而使模板力学性能下降。因此热压时间确定为12min。
(5)挤出
采用单螺杆挤出机挤出，将造好粒的粒料采用真空上料，经气流式烘干机加入核桃塑单螺杆挤出机中，经螺杆混炼塑化，排气通过模具挤出成型。当熔体挤出模具后进入定型套冷却定型，然后再进入水箱进一步冷却，冷却方式为自来水冷却，水温保持在20℃以下。冷却水温过高，则挤出产品断面尺寸不规整。

Claims (1)

1.一种以核桃为原料的建筑模板，其特征是核桃聚丙烯重量比为1.15，硅烷偶联剂为核桃重量的2％，有机硅润滑剂为核桃重量的3％；
制作步骤包括：
(1)清洗核桃
生产模板所使用的核桃为废旧回收料，在投入生产使用前需进行清洗；
(2)粉碎核桃和聚丙烯
核桃通过粉碎机粉碎后进行筛分，筛分出60～80目的核桃粉再进行烘干；聚丙烯粒径控制为10～30目；；
(3)混料
将粉碎干燥后的核桃粉和聚丙烯采用两台计量喂料机分别喂料，高速分散，摩擦升热。温度达到120℃时，投入硅烷偶联剂；5min后投入有机硅润滑剂；继续分散5min后.放入冷混锅中冷却，温度降到45℃时放料；
(4)造粒
采用同向平行双螺杆造粒机进行造粒，使核桃粉和聚丙烯输送、混炼、塑化，使分散效果达到最好；热压温度确定为180℃，热压时间确定为12min；
(5)挤出
采用单螺杆挤出机挤出，将造好粒的粒料采用真空上料，经气流式烘干机加入核桃塑单螺杆挤出机中，经螺杆混炼塑化，排气通过模具挤出成型；当熔体挤出模具后进入定型套冷却定型，然后再进入水箱进一步冷却，冷却方式为自来水冷却，水温保持在20℃以下。
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