CN104194213A - 一种含农业植物秸秆的木塑复合雕刻板 - Google Patents
一种含农业植物秸秆的木塑复合雕刻板 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种含农业植物秸秆的木塑复合雕刻板，属于木塑材料领域。该雕刻板为共挤双层复合结构，分为层A和层B，其中层A的厚度为10-20mm，层B的厚度为10-20mm。本发明以向日葵秸秆、棉花秸秆、木塑废料、型材废料等回收废料和PVC为基料，生产出不同材质结构的双层复合板材，正反双面均可雕刻，加入着色剂后，可制成双面同色雕刻板或双色雕刻板，应用更广泛，是现有雕刻板的优良替代品。本发明的木塑复合雕刻板环保低碳，稳定性好，抗菌防虫，抗静电抗水，顾客可指定尺寸，对环境和人体无害。
Description
技术领域
本发明属于木塑材料领域，具体地涉及一种含农业植物秸秆的木塑复合雕刻板。
背景技术
木塑复合材料是以聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等热塑性塑料及植物纤维粉为原料，热塑性塑料可采用新塑料或工业、生活废弃的各种塑料，而植物纤维粉可采用木材加工的下脚料、麦秆、棉秆、稻壳粉等加工而成，因此木塑复合材料的研制和广泛应用有助于减缓塑料废弃物的公害污染，也有助于减少农业废弃物焚烧给环境带来的压力。木塑复合材料的生产和使用不会向周围环境散发危害人类健康的挥发物，材料本身还可回收进行二次利用，因此它是一种全新的绿色环保复合材料。
现有雕刻板种类繁多，根据材质分类，可分为木质雕刻板、金属及金属合金雕刻板、PVC雕刻板等，各具优缺点。随着时代的发展和进步，新型木塑复合材料制造的木塑雕刻板有后来居上的趋势。木塑雕刻板是新一代节能环保新产品，市场应用前景广泛。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种含农业植物秸秆的木塑复合雕刻板，该雕刻板以向日葵秸秆、棉花秸秆、木塑废料、型材废料等回收废料和PVC为基料，采用塑料共混改性技术、塑料发泡技术和多层复合共挤技术，生产出不同材质结构的双层复合板材，正反双面均可雕刻，应用更广泛，是现有雕刻板的优良替代品；且具有环保低碳，稳定性好，抗菌防虫，抗静电抗水等特点，对环境和人体无害，脱模易，寿命长，顾客可指定尺寸。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种含农业植物秸秆的木塑复合雕刻板，为共挤双层复合结构，分为层A和层B，其中层A的厚度为10-20mm，层B的厚度为10-20mm。
所述层A的组分，包括以下重量份的原材料：SG-7型PVC50-55份、向日葵秸秆20-25份、回收木塑废料8-12份、AC发泡剂0.2-0.3份、发泡调节剂4-4.5份、CPE135A4-4.5份、木粉4-5.5份、活性轻钙15-25份、复合稳定剂2.8-3.5份、润滑剂a0.3-0.35份、润滑剂b0.8-0.9份、润滑剂c0.4-0.6份、增强剂JM-01 2-5份、硼酸锌15-20份、亚磷酸酯0.5-1份、抗静电剂9122-4份。
所述层B的组分，包括以下重量份的原材料：SG-8型PVC50-55份、棉花秸秆20-25份、回收型材废料8-12份、AC发泡剂0.25-0.35份、发泡调节剂4.2-5份、CPE135A4-6份、木粉4-5.5份、活性轻钙15-25份、复合稳定剂2.8-3.5份、润滑剂a0.3-0.35份、润滑剂b0.8-0.9份、润滑剂c0.4-0.6份、增强剂JM-01 2-5份、硼酸锌15-20份、亚磷酸酯0.5-1份、抗静电剂912 2-4份。
上述层A和层B所述木粉的粒度均为100目；上述层A和层B所述活性轻钙的粒度均为800-1000目；所述硼酸锌的粒径为1-2um。
上述层A和层B所述的润滑剂a的型号规格为OA-6、1816中的其中一种或两种混合的组合物；所述的润滑剂b的型号规格为内润滑剂60；所述的润滑剂c的型号规格为CP-100、PE蜡中的其中一种或两种混合的组合物。
作为一种优选的技术方案，所述的含农业植物秸秆的木塑复合雕刻板，可在层A和层B中分别加入着色剂0.5-1.5份，制成双面同色雕刻板或双色雕刻板，所述的着色剂为酞菁绿、氧化铁红、铜粉中的其中一种，其中的铜粉为经表面惰性处理后的铜粉颗粒。
一种含农业植物秸秆的木塑复合雕刻板的制备方法，包括以下具体步骤：
⑴层A预混料制备
①向日葵秸秆预处理：在超声水浴槽中，50-55℃水浴处理向日葵秸秆0.5-1h，其中水浴液为30％的过氧化氢水溶液，浴比为12:1，取出向日葵秸秆后水洗干燥，含水量不大于12％，粉碎，过100目筛，得向日葵秸秆粉；
②混料：按重量份称取预处理向日葵秸秆粉、SG-7型PVC、回收木塑废料、活性轻钙、木粉、复合稳定剂、AC发泡剂、发泡调节剂依次加入高速混合机中，启动搅拌速度为350-500r/min，在90-100℃下混合3-5min，调至1200-1500r/min，在90-100℃下混合5-8min，再加入CPE135A、润滑剂a、润滑剂b、润滑剂c、增强剂JM-01、硼酸锌、亚磷酸酯、抗静电剂912，在100-110℃、1500-2000r/min的条件下，混合15-20min，在110-130℃、500-600r/min的条件下混合5-8min，冷却至45-55℃，得层A预混料，备用；
⑵层B预混料制备
按⑴-①预处理的方法，相同条件下预处理棉花秸秆，得棉花秸秆粉，如⑴-②的混料方法，相同混合条件下，按重量称取层B的各原材料，混料处理得到层B预混料，备用；
⑶共挤成型
将层A预混料投入挤出机1的料斗中，层B预混料投入挤出机2的料斗中，分别挤出，挤出机1和2的出料口通过分配器连接到模具的进料口，水冷却定型、牵引、切割，制成产品。
所述共挤成型的工艺参数条件如下：
层A：1区温度145-155℃，2区温度155-160℃，3区温度175-185℃，4区温度175-185℃，模具温度165-175℃，模唇150-155℃，转速35-45rpm；
层B：1区温度145-155℃，2区温度160-170℃，3区温度170-180℃，4区温度175-185℃，模具温度165-175℃，模唇150-155℃，转速35-45rpm。
所述水冷却的冷却用水温度为4-10℃。
作为一种优选的技术方案，所述的含农业植物秸秆的木塑复合雕刻板的制备方法：在步骤⑴-②混料时，加入抗静电剂912后，按重量份加入着色剂；在步骤⑵的层B预混料制备时，加入抗静电剂912后，按重量份加入与层A相同的着色剂或不同的着色剂，最终可制成双面同色雕刻板或双色雕刻板。
本发明的有益效果：
⑴本发明以向日葵秸秆、棉花秸秆、木塑废料、型材废料等回收废料和PVC为基料，采用塑料共混改性技术、塑料发泡技术和多层复合共挤技术，生产出不同材质结构的双层复合板材，正反双面均可雕刻，加入着色剂后，可制成双面同色雕刻板或双色雕刻板，应用更广泛，是现有雕刻板的优良替代品；
⑵本发明将向日葵秸秆和棉花秸秆预处理，不仅可脱色、去除其中的杂细胞和易氧化成分，提高其热稳定性，而且使其结构蓬松，表面积增大，利于与塑料树脂和轻钙等物料混合加工；
⑶本发明的木塑复合雕刻板环保低碳，稳定性好，抗菌防虫，抗静电抗水，对环境和人体无害，脱模易，寿命长，顾客可指定尺寸。
具体实施方式
实施例1
一种含农业植物秸秆的木塑复合雕刻板，由层A和层B两层构成，其中层A的厚度为10mm，层B的厚度为10mm，制成的雕刻板厚度规格为20mm；
所述层A的组分，包括以下重量份的原材料：SG-7型PVC50kg、向日葵秸秆25kg、回收木塑废料8kg、AC发泡剂0.2kg、发泡调节剂4kg、CPE135A4kg、 100目木粉4kg、800目活性轻钙15kg、复合稳定剂2.8kg、OA-6 0.3kg、内润滑剂60 0.8kg、CP-100 0.4kg、增强剂JM-01 2kg、粒度1um的硼酸锌15kg、亚磷酸酯0.5kg、抗静电剂912 2kg；
所述层B的组分，包括以下重量份的原材料：SG-8型PVC50kg、棉花秸秆25kg、回收型材废料8kg、AC发泡剂0.25kg、发泡调节剂4.2kg、CPE135A4kg、100目木粉4kg、800目活性轻钙15kg、复合稳定剂2.8kg、OA-6 0.3kg、内润滑剂60 0.8kg、CP-100 0.4kg、增强剂JM-01 2kg、粒度1um的硼酸锌15kg、亚磷酸酯0.5kg、抗静电剂912 2kg。
实施例2
一种含农业植物秸秆的木塑复合雕刻板，由层A和层B两层构成，其中层A的厚度为15mm，层B的厚度为15mm，制成的雕刻板厚度规格为30mm；
所述层A的组分，包括以下重量份的原材料：SG-7型PVC52kg、向日葵秸秆23kg、回收木塑废料10kg、AC发泡剂0.25kg、发泡调节剂4.2kg、CPE135A4.2kg、100目木粉5kg、1000目活性轻钙20kg、复合稳定剂3kg、1816 0.32kg、内润滑剂60 0.85kg、EP蜡0.5kg、增强剂JM-01 3.5kg、粒度1um的硼酸锌18kg、亚磷酸酯0.7kg、抗静电剂912 3kg；
所述层B的组分，包括以下重量份的原材料：SG-8型PVC52kg、棉花秸秆23kg、回收型材废料10kg、AC发泡剂0.25kg、发泡调节剂4.2kg、CPE135A4.2kg、100目木粉5kg、800目活性轻钙20kg、复合稳定剂3kg、1816 0.32kg、内润滑剂60 0.85kg、EP蜡0.5kg、增强剂JM-01 3.5kg、粒度1um的硼酸锌18kg、亚磷酸酯0.7kg、抗静电剂912 3kg。
实施例3
一种含农业植物秸秆的木塑复合雕刻板，由层A和层B两层构成，其中层A 的厚度为20mm，层B的厚度为20mm，制成的雕刻板厚度规格为40mm；
所述层A的组分，包括以下重量份的原材料：SG-7型PVC55kg、向日葵秸秆20kg、回收木塑废料12kg、AC发泡剂0.3kg、发泡调节剂4.5kg、CPE135A4.5kg、100目木粉5.5kg、1000目活性轻钙25kg、复合稳定剂3.5kg、1816 0.35kg、内润滑剂60 0.9kg、EP蜡0.6kg、增强剂JM-01 5kg、粒度2um的硼酸锌20kg、亚磷酸酯1kg、抗静电剂912 4kg；
所述层B的组分，包括以下重量份的原材料：SG-8型PVC55kg、棉花秸秆20kg、回收型材废料12kg、AC发泡剂0.35kg、发泡调节剂5kg、CPE135A6kg、100目木粉5.5kg、1000目活性轻钙25kg、复合稳定剂3.5kg、1816 0.35kg、内润滑剂60 0.9kg、EP蜡0.6kg、增强剂JM-01 5kg、粒度2um的硼酸锌20kg、亚磷酸酯1kg、抗静电剂912 4kg。
实施例1-3的含农业植物秸秆的木塑复合雕刻板均采用以下优选工艺条件的制备方法，具体步骤如下：
⑴层A预混料制备
①向日葵秸秆预处理：在超声水浴槽中，55℃水浴处理向日葵秸秆45min，其中水浴液为30％的过氧化氢水溶液，浴比为12:1，取出向日葵秸秆后水洗干燥，含水量为10％，粉碎，过100目筛，得向日葵秸秆粉；
②混料：按重量份称取预处理向日葵秸秆粉、SG-7型PVC、回收木塑废料、活性轻钙、木粉、复合稳定剂、AC发泡剂、发泡调节剂依次加入高速混合机中，启动搅拌速度为450r/min，在95℃下混合4min，调至1500r/min，在100℃下混合7min，再加入CPE135A、润滑剂a、润滑剂b、润滑剂c、增强剂JM-01、硼酸锌、亚磷酸酯、抗静电剂912，在110℃、2000r/min的条件下，混合20min，在125℃、600r/min的条件下混合7min，冷却至50℃，得层A预混料，备用；
⑵层B预混料制备
按⑴-①预处理的方法，相同条件下预处理棉花秸秆，得棉花秸秆粉，如⑴-②的混料方法，相同混合条件下，按重量称取层B的各原材料，混料处理得到层B预混料，备用；
⑶共挤成型
将层A预混料投入挤出机1的料斗中，层B预混料投入挤出机2的料斗中，分别挤出，挤出机1和2的出料口通过分配器连接到模具的进料口，水冷却定型、牵引、切割，制成产品；
其中共挤成型的工艺参数条件如下：
层A：1区温度150℃，2区温度160℃，3区温度180℃，4区温度180℃，模具温度170℃，模唇150℃，转速40rpm；
层B：1区温度150℃，2区温度165℃，3区温度175℃，4区温度180℃，模具温度170℃，模唇150℃，转速40rpm；
其中水冷却的冷却用水温度为4℃。
实施例1-3的含农业植物秸秆的木塑复合雕刻板，样品性能检测结果如下：
实施例4
一种含农业植物秸秆的木塑复合雕刻板，由层A和层B两层构成，其中层A的厚度为15mm，层B的厚度为15mm，制成的雕刻板厚度规格为30mm；
所述层A的组分，包括以下重量份的原材料：SG-7型PVC52kg、向日葵秸秆23kg、回收木塑废料10kg、AC发泡剂0.25kg、发泡调节剂4.2kg、CPE135A4.2kg、100目木粉5kg、1000目活性轻钙20kg、复合稳定剂3kg、1816 0.32kg、内润滑剂60 0.85kg、EP蜡0.5kg、增强剂JM-01 3.5kg、粒度1um的硼酸锌18kg、亚磷酸酯0.7kg、抗静电剂912 3kg、铜粉0.8kg；
所述层B的组分，包括以下重量份的原材料：SG-8型PVC52kg、棉花秸秆23kg、回收型材废料10kg、AC发泡剂0.25kg、发泡调节剂4.2kg、CPE135A4.2kg、100目木粉5kg、800目活性轻钙20kg、复合稳定剂3kg、1816 0.32kg、内润滑剂60 0.85kg、EP蜡0.5kg、增强剂JM-01 3.5kg、粒度1um的硼酸锌18kg、亚磷酸酯0.7kg、抗静电剂912 3kg、铜粉0.8kg。
本实施例的含农业植物秸秆的木塑复合雕刻板的制备方法与实施例1-3基本相同，不同之处在于：在预混料制备时，层A和层B分别加入抗静电剂912后，加入同一种着色剂，即加入经过表面惰性处理的铜粉作为着色剂。
本实施例所得产品为双面古铜色雕刻板，其性能参数为：
| 加热重量损失/％ | 0.14 |
| 加热长度变化率/％ | 0.14 |
| 吸水长度变化率/％ | 0.05 |
| 磨耗量/g·cm-2 | 0.001 |
| 邵氏硬度/HD | A层：92 B层：95 |
| 阻燃性 | 阻燃 |
| 脱模过程 | 易 |
| 脱模性 | 自动脱模 |
| 可回收性 | 100％可回收 |
| 抗静电性 | 抗静电 |
Claims (8)
1.一种含农业植物秸秆的木塑复合雕刻板，其特征在于：为共挤双层复合结构，分为层A和层B，其中层A的厚度为10-20mm，层B的厚度为10-20mm；
其中的层A组分，包括以下重量份的原材料：SG-7型PVC50-55份、向日葵秸秆20-25份、回收木塑废料8-12份、AC发泡剂0.2-0.3份、发泡调节剂4-4.5份、CPE135A4-4.5份、木粉4-5.5份、活性轻钙15-25份、复合稳定剂2.8-3.5份、润滑剂a0.3-0.35份、润滑剂b0.8-0.9份、润滑剂c0.4-0.6份、增强剂JM-01 2-5份、硼酸锌15-20份、亚磷酸酯0.5-1份、抗静电剂9122-4份；
其中的层B组分，包括以下重量份的原材料：SG-8型PVC50-55份、棉花秸秆20-25份、回收型材废料8-12份、AC发泡剂0.25-0.35份、发泡调节剂4.2-5份、CPE135A4-6份、木粉4-5.5份、活性轻钙15-25份、复合稳定剂2.8-3.5份、润滑剂a0.3-0.35份、润滑剂b0.8-0.9份、润滑剂c0.4-0.6份、增强剂JM-01 2-5份、硼酸锌15-20份、亚磷酸酯0.5-1份、抗静电剂912 2-4份。
2.如权利要求1所述的一种含农业植物秸秆的木塑复合雕刻板，其特征在于：所述层A和层B中的木粉粒度均为100目；所述层A和层B中的活性轻钙粒度均为800-1000目；所述层A和层B中的硼酸锌粒径为1-2um。
3.如权利要求1所述的一种含农业植物秸秆的木塑复合雕刻板，其特征在于：所述层A和层B中的润滑剂a型号规格为OA-6、1816中的其中一种或两种混合的组合物；润滑剂b的型号规格为内润滑剂60；润滑剂c的型号规格为CP-100、PE蜡中的其中一种或两种混合的组合物。
4.如权利要求1所述的一种含农业植物秸秆的木塑复合雕刻板，其特征在于：所述层A中加入按重量份的着色剂0.5-1.5份；所述层B中加入与层A同种或不同种类的着色剂0.5-1.5份，制成双面同色雕刻板或双色雕刻板，其中着色剂为酞菁绿、氧化铁红、经表面惰性处理后的铜粉。
5.如权利要求1所述的一种含农业植物秸秆的木塑复合雕刻板的制备方法，其特征在于：包括以下具体步骤：
⑴层A预混料制备
①向日葵秸秆预处理：在超声水浴槽中，50-55℃水浴处理向日葵秸秆0.5-1h，其中水浴液为30％的过氧化氢水溶液，浴比为12:1，取出向日葵秸秆后水洗干燥，含水量不大于12％，粉碎，过100目筛，得向日葵秸秆粉；
②混料：按重量份称取预处理向日葵秸秆粉、SG-7型PVC、回收木塑废料、活性轻钙、木粉、复合稳定剂、AC发泡剂、发泡调节剂依次加入高速混合机中，启动搅拌速度为350-500r/min，在90-100℃下混合3-5min，调至1200-1500r/min，在90-100℃下混合5-8min，再加入CPE135A、润滑剂a、润滑剂b、润滑剂c、增强剂JM-01、硼酸锌、亚磷酸酯、抗静电剂912，在100-110℃、1500-2000r/min的条件下，混合15-20min，在110-130℃、500-600r/min的条件下混合5-8min，冷却至45-55℃，得层A预混料，备用；
⑵层B预混料制备
按⑴-①预处理的方法，相同条件下预处理棉花秸秆，得棉花秸秆粉，如⑴-②的混料方法，相同混合条件下，按重量称取层B的各原材料，混料处理得到层B预混料，备用；
⑶共挤成型
将层A预混料投入挤出机1的料斗中，层B预混料投入挤出机2的料斗中，分别挤出，挤出机1和2的出料口通过分配器连接到模具的进料口，水冷却定型、牵引、切割，制成产品。
6.如权利要求5所述的一种含农业植物秸秆的木塑复合雕刻板的制备方法，其特征在于：包括以下具体步骤：所述共挤成型的工艺参数条件如下：
层A：1区温度145-155℃，2区温度155-160℃，3区温度175-185℃，4区温度175-185℃，模具温度165-175℃，模唇150-155℃，转速35-45rpm；
层B：1区温度145-155℃，2区温度160-170℃，3区温度170-180℃，4区温度175-185℃，模具温度165-175℃，模唇150-155℃，转速35-45rpm。
7.如权利要求5所述的一种含农业植物秸秆的木塑复合雕刻板的制备方法，其特征在于：所述水冷却的冷却用水温度为4-10℃。
8.如权利要求5所述的一种含农业植物秸秆的木塑复合雕刻板的制备方法，其特征在于：在步骤⑴-②混料时，加入抗静电剂912后，按重量份加入着色剂；在步骤⑵的层B预混料制备时，加入抗静电剂912后，按重量份加入与层A相同的着色剂或不同的着色剂，最终可制成双面同色雕刻板或双色雕刻板。
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