CN105419371B - 一种茶塑复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种茶塑复合材料及其制备方法，属于复合材料领域。一种茶塑复合材料包括以下质量百分比的组分：改性茶渣50~70%、再生塑料颗粒20~40%、矿物填充物2~10%、相容剂2~5%、润滑剂1~5%、着色剂1~3%、抗氧剂1~3%、光稳定剂1~3%。一种茶塑复合材料的制备方法，包括茶渣预处理、茶渣改性、混料工艺、造粒工艺和挤出成型。本发明的茶塑复合材料的物理性能、力学性能和耐候性能，均达到甚至高于国家标准GB/T 24508—2009《木塑地板》中的指标要求，能够满足市场需求。本发明的实施，实现了废弃物茶渣和再生塑料的高值化利用，符合可持续发展政策，具有明显的经济效益和环保效益。

Description

一种茶塑复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种茶塑复合材料及其制备方法，是废弃物茶渣和再生塑料高值化利用的技术手段，属于复合材料领域。
背景技术
木塑复合材料是以天然植物纤维和塑料及助剂经挤出、注射、模压等工艺成型的绿色环保材料。木粉、稻糠、秸杆等天然植物纤维，已成功地运用于木塑复合材料之中。然而，木粉需要耗费大量木材，造成木材资源紧缺；稻糠来源相对狭窄，且是家畜的重要饲料，大量使用稻糠会造成家畜的食物紧缺；秸秆虽然是农林废弃物，但是存在季节性收割问题，造成存储困难，难以持续供应生产。所以，开发其它植物纤维作为木塑复合材料可再生原材料，已成为世界各国研究木塑复合材料的重要领域之一，也是促进我国木塑行业可持续发展的必要途径。
茶叶是我国重要的经济作物之一，资源丰富，年产量超过70万吨，居世界首位，茶产业的发展为我国经济的发展作出了重要的作用。然而，在每年制茶过程中，产生了大量的废弃茶末、茶梗等，约占茶叶毛重的20％。除此之外，工业对茶叶深加工的过程中，如制成茶饮料、茶饼干、茶面包、茶糖果等，产生了大量的茶叶副产物。茶渣就是包括废弃的茶末和/或茶梗和/或茶叶副产物，其主要成分是纤维素和木质素，以及少量的茶多酚、多糖、咖啡碱等生物活性成分。目前，国内对茶叶采集和深加工过程中产生的茶渣，大部分作为废弃物而直接排放到自然环境中，少部分作为燃料、肥料和饲料使用，也有少量用于提取如茶多酚、茶多糖等生物活性成分。但是，由于茶渣本身含有的活性物质含量低，造成提取成本高、难度大，产率低，很难实现规模化生产。因而，如何能将茶渣进行深度开发利用，已经成为茶产业链的关键技术。
通过研究发现，茶渣纤维的物理特性、化学特性以及机械性能均可替代木塑复合材料中的木粉、稻糠、秸杆等天然植物纤维，并能发挥茶渣的抗氧化功能。利用茶渣与再生塑料制备的茶塑复合材料，势必成为木塑复合材料产业中重要的替代选择。
此外，木塑复合材料产品由于长期裸露于室外，易出现被氧化和发霉的现象，导致木塑产品出现裂痕。在开裂过程中，木塑产品呈现出细小的、并逐渐扩展的裂纹，致使木塑产品表面的疏松化和粉末化，最终迫使木塑产品在自重的作用下塌陷。因此，如何提高木塑产品的性能，便成为木塑行业中急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种茶塑复合材料及其制备方法。本发明将成为废弃物茶渣和再生塑料高值化和资源化利用的新途径。
为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种茶塑复合材料，包括以下质量百分比的组分：改性茶渣50～70％、再生塑料颗粒20～40％、矿物填充物2～10％、相容剂2～5％、润滑剂1～5％、着色剂1～3％、抗氧剂1～3％、光稳定剂1～3％。
更进一步地，所述改性茶渣包括以下质量份数的组分：茶渣100～110份、偶联剂4～10份、防腐剂1～5份；所述茶渣为废弃的茶末和/或茶梗和/或茶叶副产物；所述偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂中一种；所述防腐剂为铬化砷酸铜化合物、烷基铜铵化合物中一种。
更进一步地，所述再生塑料颗粒为再生聚乙烯颗粒、再生聚丙烯颗粒中至少一种；所述矿物填充物为碳酸钙、硫酸钙、滑石粉、粉煤灰、硅酸钙中一种；所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯和马来酸酐接枝聚丙烯中至少一种；所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酰胺中至少一种；所述着色剂为炭黑、氧化铁红、氧化铁黄、钛白粉、酞青蓝、酞青绿中至少一种；所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂264、抗氧剂BHT、抗氧剂TNP中一种；所述光稳定剂为光稳定剂AM-101、光稳定剂GW-540、光稳定剂944、光稳定剂744、紫外线吸收剂UV-326、紫外线吸收剂UV-531中一种。
一种茶塑复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)茶渣预处理：采用蒸汽爆破法对茶渣进行预处理；
(2)茶渣改性：将预处理后茶渣置于预先升温至105～110℃的高速混料机中，加入偶联剂和防腐剂，充分混合；
(3)混料工艺：按照质量百分比将改性茶渣50～70％、再生塑料颗粒20～40％、矿物填充物2～10％、相容剂2～5％、润滑剂1～5％、着色剂1～3％、抗氧剂1～3％、光稳定剂1～3％，倒入混料机中，充分混合；
(4)造粒工艺：将步骤(3)所得混合料加入造粒机中，按照预设的温度和工艺，挤成熔融状态的块状物料，风送冷却，经破碎机破碎成柔软干燥的造粒料；
(5)挤出成型：将步骤(4)所得造粒料放入挤出机中，按照预设的温度和工艺，以400～1000mm/min的线速度经模具挤出，冷却成型，制得茶塑复合材料产品。
更进一步地，所述步骤(1)中的蒸汽爆破法是将茶渣原料置于蒸汽爆破器中，通入蒸汽，在预设的蒸汽压力下稳压一定时间后，瞬间释压爆破，收集爆破后的茶渣，放入恒温烘干箱中，干燥24h后，进行粉碎处理，预处理后茶渣的含水率小于3％；所述预设的蒸汽压力为1.0～4.0MPa，稳压时间为2～10min。
更进一步地，所述步骤(2)中改性茶渣包括以下质量份数组分：预处理后茶渣100～110份、偶联剂4～10份、防腐剂1～5份；所述高速混料机转速为300～500r/min，混料时间为10～15min。
更进一步地，所述步骤(2)中偶联剂包括硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂；所述防腐剂包括铬化砷酸铜化合物和烷基铜铵化合物。
更进一步地，所述步骤(3)中混料机转速为80～150r/min，混合时间为10～20min。
更进一步地，所述步骤(4)中的造粒机为平行双螺杆造粒机；所述造粒机的温度：一区为80～100℃、二区为170～220℃、三区为150～200℃、四区为150～200℃、五区为120～180℃、六区为90～150℃，主机转速为350～450r/min，喂料转速为15～30r/min；所述造粒料直径为0.5～1.5cm，温度为40～60℃。
更进一步地，所述步骤(5)中的挤出机为锥型双螺杆挤出机；所述挤出机的机筒温度：一区为190～230℃、二区为190～220℃、三区为170～190℃、四区为140～180℃、五区为120～170℃，合流芯温度为120～155℃，模头温度为130～170℃，主机转速为5～30r/min，喂料转速为5～30r/min；所述冷却成型是采用循环冷却水槽进行喷淋冷却定型。
有益效果
与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：
1、本发明制得的茶塑复合材料的物理性能、力学性能和耐候性能，均符合甚至高于国家标准GB/T 24508—2009《木塑地板》的要求，能够满足市场需求，可用作托盘、包装箱等包装材料，铺板、铺梁等仓储材料，房屋、地板、建筑模板等装修装饰材料，公园、球场、街道等露天桌椅、板凳等休闲材料。
2、本发明制备方法简单，生产过程中机械化程度高，所需劳动力少，生产成本低，可连续生产茶塑复合材料产品。
3、本发明针对废弃物茶渣和再生塑料难以大量综合利用的现状，提出以本发明的制备方法获得茶塑复合材料，实现了废弃物高值化和资源化利用，符合可持续发展政策，具有明显的经济效益和环保效益。
4、本发明采用蒸汽爆破法对茶渣进行预处理，可以改变茶渣纤维的微观结构，使细胞壁破裂，改变纤维分子间的氢键作用，增加纤维表观结晶度，除去半纤维素和木质素，提高木纤维素的含量，增加界面面积，从而改善其与树脂的相容性化，进而使得茶塑复合材料具有更好的性能。蒸汽爆破法具有处理时间短、化学药品用量少、无污染、耗能低等优点，能够有效地分离出茶渣中活性纤维成分。
5、本发明通过偶联剂改性茶渣，克服因为茶渣表面含有大量羟基等极性基团，难以与非极性聚合物树脂复合的缺点，从而改善界面张力，增加茶渣的适塑性。
6、本发明通过添加防腐剂，能够有效降低茶塑复合材料因为被霉菌腐蚀而造成塌陷等问题。防腐剂采用铬化砷酸铜，具有清洁、无臭等特点；采用烷基铜铵化合物，具有不含砷、铬等化学物质，对环境友好。
7、本发明的造粒工艺能够使茶渣与再生塑料充分粘合，避免因再生塑料的塑化不良而致使茶塑复合材料产品性能降低。
8、本发明采用风送冷却将造粒料的温度降低至40～60℃，能够防止造粒料的自燃，便于造粒料的存储。
9、本发明利用破碎机将造粒料破碎成直径为0.5～1cm，有利于造粒料在挤出过程中完全塑化，使制得茶塑复合材料产品的外观和性能更好。
10、本发明的挤出成型工艺能够有效地减少茶塑复合材料鼓泡、鼓包、裂纹、撕裂等现象，使制得的茶塑复合材料产品外观和性能更好。
11、本发明的冷却成型是采用循环冷却水槽进行喷淋，该工艺的优点是通过冷却水让茶塑复合材料产品迅速冷却，减少其尺寸变化，同时能够节约用水，达到清洁和节能生产。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合实施例对本发明的内容作进一步详细的阐明，但本发明的内容不局限于下面的实施例。
实施例1
一种茶塑复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)茶渣预处理
采用蒸汽爆破法对茶渣进行预处理。将茶渣置于蒸汽爆破器中，通入蒸汽，在预设的蒸汽压力1.0MPa下稳压2min后，瞬间释压爆破，收集爆破后的茶渣，放入恒温烘干箱中，干燥24h后，进行粉碎处理，预处理后茶渣的含水率为2.47％。
(2)茶渣改性
将预处理后茶渣1000g置于预先升温至105℃的高速混料机中，加入硅烷偶联剂40g，铬化砷酸铜化合物10g，在高速混料机转速300r/min的条件下，混合10min。
(3)混料工艺
按照质量百分比将改性茶渣50％、再生聚乙烯颗粒25％、碳酸钙10％、马来酸酐接枝聚乙烯3％、硬脂酸2％、乙撑双硬脂酰胺3％、炭黑1％、酞青蓝1％、抗氧剂10103％、光稳定剂9442％，倒入混料机中，混料机转速100r/min，混合时间10min。
(4)造粒工艺
将步骤(3)所得混合料加入平行双螺杆造粒机中，按照预设温度：一区为80℃、二区为210℃、三区为200℃、四区为180℃、五区为150℃、六区为120℃以及主机转速为400r/min，喂料转速为15r/min的条件下，挤成熔融状态的块状物料，风送冷却，经破碎机破碎成为柔软干燥的造粒料。造粒料直径为0.5～0.9cm，温度为40℃。
(5)挤出成型
将步骤(4)所得造粒料放入锥形双螺杆挤出机中，按照预设机筒温度：一区为220℃、二区为210℃、三区为185℃、四区为180℃、五区为165℃，合流芯温度为135℃，模头温度为上：130℃、左：130℃、下：130℃、右：130℃以及主机转速为12r/min，喂料转速为15r/min，线速度650mm/min的条件下，经模具挤出，采用循环冷却水槽进行喷淋冷却定型，获得茶塑复合材料产品。
实施例2
一种茶塑复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)茶渣预处理
采用蒸汽爆破法对茶渣进行预处理。将茶渣置于蒸汽爆破器中，通入蒸汽，在预设的蒸汽压力2.0MPa下稳压4min后，瞬间释压爆破，收集爆破后的茶渣，放入恒温烘干箱中，干燥24h后，进行粉碎处理，预处理后茶渣的含水率为2.05％。
(2)茶渣改性
将预处理后茶渣1100g置于预先升温至110℃的高速混料机中，加入硅烷偶联剂60g，铬化砷酸铜化合物30g，在高速混料机转速400r/min的条件下，混合12min。
(3)混料工艺
按照质量百分比将改性茶渣60％、再生聚丙烯颗粒30％、滑石粉3％、马来酸酐接枝聚丙烯2％、硬脂酸锌1％、乙撑双硬脂酰胺1％、氧化铁黄1％、抗氧化剂BHT 1％、光稳定剂7441％，倒入混料机中，混料机转速120r/min，混合时间12min。
(4)造粒工艺
将步骤(3)所得混合料加入平行双螺杆造粒机中，按照预设温度：一区为90℃、二区为220℃、三区为190℃、四区为170℃、五区为130℃、六区为100℃以及主机转速为350r/min，喂料转速为25r/min的条件下，挤成熔融状态的块状物料，风送冷却，经破碎机破碎成为柔软干燥的造粒料。造粒料直径为0.6～1.3cm，温度为50℃。
(5)挤出成型
将步骤(4)所得造粒料放入锥形双螺杆挤出机中，按照预设机筒温度：一区为230℃、二区为220℃、三区为190℃、四区为170℃、五区为160℃，合流芯温度为140℃，模头温度为上：150℃、左：150℃、下：150℃、右：150℃以及主机转速为10r/min，喂料转速为17r/min，线速度500mm/min的条件下，经模具挤出，采用循环冷却水槽进行喷淋冷却定型，获得茶塑复合材料产品。
实施例3
一种茶塑复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)茶渣预处理
采用蒸汽爆破法对茶渣进行预处理。将茶渣置于蒸汽爆破器中，通入蒸汽，在预设的蒸汽压力3.0MPa下稳压6min后，瞬间释压爆破，收集爆破后的茶渣，放入恒温烘干箱中，干燥24h后，进行粉碎处理，预处理后茶渣的含水率为2.13％。
(2)茶渣改性
将预处理后茶渣1050g置于预先升温至105℃的高速混料机中，加入钛酸酯偶联剂100g，烷基酮铵化合物50g，在高速混料机转速500r/min的条件下，混合15min。
(3)混料工艺
按照质量百分比将改性茶渣60％、再生聚乙烯颗粒15％、再生聚丙烯颗粒10％、硫酸钙5％、马来酸酐接枝聚乙烯2％、马来酸酐接枝聚丙烯3％、硬脂酸2％、钛白粉1％、抗氧化剂10761％、光稳定剂GW-5401％，倒入混料机中，混料机转速150r/min，混合时间15min。
(4)造粒工艺
将步骤(3)所得混合料加入平行双螺杆造粒机中，按照预设温度：一区为100℃、二区为180℃、三区为160℃、四区为150℃、五区为140℃、六区为110℃以及主机转速为390r/min，喂料转速为23r/min的条件下，挤成熔融状态的块状物料，风送冷却，经破碎机破碎成为柔软干燥的造粒料。造粒料直径为0.5～1.0cm，温度为60℃。
(5)挤出成型
将步骤(4)所得造粒料放入锥形双螺杆挤出机中，按照预设机筒温度：一区为200℃、二区为190℃、三区为170℃、四区为150℃、五区为125℃，合流芯温度为150℃，模头温度为上：140℃、左：140℃、下：140℃、右：140℃以及主机转速为13r/min，喂料转速为22r/min，线速度700mm/min的条件下，经模具挤出，采用循环冷却水槽进行喷淋冷却定型，获得茶塑复合材料产品。
实施例4
一种茶塑复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)茶渣预处理
采用蒸汽爆破法对茶渣进行预处理。将茶渣置于蒸汽爆破器中，通入蒸汽，在预设的蒸汽压力4.0MPa下稳压8min后，瞬间释压爆破，收集爆破后的茶渣，放入恒温烘干箱中，干燥24h后，进行粉碎处理，预处理后茶渣的含水率为2.29％。
(2)茶渣改性
将预处理后茶渣1100g置于预先升温至105℃的高速混料机中，加入铝酸酯偶联剂80g，铬化砷酸铜化合物40g，在高速混料机转速350r/min的条件下，混合11min。
(3)混料工艺
按照质量百分比将改性茶渣70％、再生聚乙烯颗粒20％、硅酸钙2％、马来酸酐接枝聚乙烯2％、硬脂酸钙1％、氧化聚乙烯蜡1％、酞青绿1％、抗氧剂2641％、UV-3262％，倒入混料机中，混料机转速80r/min，混合时间17min。
(4)造粒工艺
将步骤(3)所得混合料加入平行双螺杆造粒机中，按照预设温度：一区为80℃、二区为190℃、三区为170℃、四区为170℃、五区为130℃、六区为90℃以及主机转速为450r/min，喂料转速为30r/min的条件下，挤成熔融状态的块状物料，风送冷却，经破碎机破碎成为柔软干燥的造粒料。造粒料直径为0.8～1.2cm，温度为45℃。
(5)挤出成型
将步骤(4)所得造粒料放入锥形双螺杆挤出机中，按照预设机筒温度：一区为210℃、二区为210℃、三区为185℃、四区为160℃、五区为145℃，合流芯温度为145℃，模头温度为上：150℃、左：150℃、下：150℃、右：150℃以及主机转速为5r/min，喂料转速为7r/min，线速度400mm/min的条件下，经模具挤出，采用循环冷却水槽进行喷淋冷却定型，获得茶塑复合材料产品。
实施例5
一种茶塑复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)茶渣预处理
采用蒸汽爆破法对茶渣进行预处理。将茶渣置于蒸汽爆破器中，通入蒸汽，在预设的蒸汽压力3.0MPa下稳压10min后，瞬间释压爆破，收集爆破后的茶渣，放入恒温烘干箱中，干燥24h后，进行粉碎处理，预处理后茶渣的含水率为2.11％。
(2)茶渣改性
将预处理后茶渣1000g置于预先升温至110℃的高速混料机中，加入钛酸酯偶联剂70g，烷基铜铵化合物20g，在高速混料机转速450r/min的条件下，混合14min。
(3)混料工艺
按照质量百分比将改性茶渣50％、再生聚乙烯颗粒20％、再生聚丙烯颗粒20％、粉煤灰2％、马来酸酐接枝聚乙烯1％、马来酸酐接枝聚丙烯2％、硬脂酸钙1％、聚乙烯蜡1％、氧化铁红1％、抗氧剂TNP 1％、UV-5311％，倒入混料机中，混料机转速140r/min，混合时间20min。
(4)造粒工艺
将步骤(3)所得混合料加入平行双螺杆造粒机中，造粒机温度：一区为100℃、二区为200℃、三区为190℃、四区为180℃、五区为140℃、六区为120℃以及主机转速为420r/min，喂料转速为20r/min的条件下，挤成熔融状态的块状物料，风送冷却，经破碎机破碎成为柔软干燥的造粒料。造粒料直径为0.7～1.3cm，温度为55℃。
(5)挤出成型
将步骤(4)所得造粒料放入锥形双螺杆挤出机中，按照预设机筒温度：一区为190℃、二区为190℃、三区为175℃、四区为175℃、五区为165℃，合流芯温度为135℃，模头温度为上：145℃、左：145℃、下：145℃、右：145℃以及主机转速为17r/min，喂料转速为24r/min，线速度800mm/min的条件下，经模具挤出，采用循环冷却水槽进行喷淋冷却定型，获得茶塑复合材料产品。
依据国家标准GB/T 24508—2009《木塑地板》对上述实施例的茶塑复合材料产品性能进行检测，检测结果如表1所示。
表1本发明的茶塑复合材料性能检测结果
实验结果表明，本发明的茶塑复合材料的性能标均符合甚至高于国家标准中的指标要求，能够满足市场需求。
除上述实施外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护。

Claims (8)

1.一种茶塑复合材料，其特征在于：包括以下质量百分比的组分：改性茶渣50~70%、再生塑料颗粒20~40%、矿物填充物2~10%、相容剂2~5%、润滑剂1~5%、着色剂1~3%、抗氧剂1~3%、光稳定剂1~3%；
所述茶塑复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）茶渣预处理：采用蒸汽爆破法对茶渣进行预处理；
（2）茶渣改性：将预处理后茶渣置于预先升温至105~110℃的高速混料机中，加入偶联剂和防腐剂，充分混合；
（3）混料工艺：按照质量百分比将改性茶渣50~70%、再生塑料颗粒20~40%、矿物填充物2~10%、相容剂2~5%、润滑剂1~5%、着色剂1~3%、抗氧剂1~3%、光稳定剂1~3%，倒入混料机中，充分混合；
（4）造粒工艺：将步骤（3）所得混合料加入造粒机中，按照预设的温度和工艺，挤成熔融状态的块状物料，风送冷却，经破碎机破碎成柔软干燥的造粒料；
（5）挤出成型：将步骤（4）所得造粒料放入挤出机中，按照预设的温度和工艺，以400~1000mm/min的线速度经模具挤出，冷却成型，制得茶塑复合材料产品。
2.根据权利要求1所述的茶塑复合材料，其特征在于：所述改性茶渣包括以下质量份数的组分：茶渣100~110份、偶联剂4~10份、防腐剂1~5份；所述茶渣为废弃的茶末和/或茶梗和/或茶叶副产物；所述偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂中一种；所述防腐剂为铬化砷酸铜化合物、烷基铜铵化合物中一种。
3.根据权利要求1所述的茶塑复合材料，其特征在于：
所述再生塑料颗粒为再生聚乙烯颗粒、再生聚丙烯颗粒中至少一种；
所述矿物填充物为碳酸钙、硫酸钙、滑石粉、粉煤灰、硅酸钙中一种；
所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯和马来酸酐接枝聚丙烯中至少一种；
所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酰胺中至少一种；
所述着色剂为炭黑、氧化铁红、氧化铁黄、钛白粉、酞青蓝、酞青绿中至少一种；
所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂264、抗氧剂BHT、抗氧剂TNP中一种；
所述光稳定剂为光稳定剂AM-101、光稳定剂GW-540、光稳定剂944、光稳定剂744、紫外线吸收剂UV-326、紫外线吸收剂UV-531中一种。
4.根据权利要求1所述的茶塑复合材料，其特征在于：所述步骤（1）中的蒸汽爆破法是将茶渣原料置于蒸汽爆破器中，通入蒸汽，在预设的蒸汽压力下稳压一定时间后，瞬间释压爆破，收集爆破后的茶渣，放入恒温烘干箱中，干燥24h后，进行粉碎处理，预处理后茶渣的含水率小于3%；所述预设的蒸汽压力为1.0~4.0MPa，稳压时间为2~10min。
5.根据权利要求1所述的茶塑复合材料，其特征在于：所述步骤（2）中高速混料机转速为300~500r/min，混料时间为10~15min。
6.根据权利要求1所述的茶塑复合材料，其特征在于：所述步骤（3）中混料机转速为80~150r/min，混合时间为10~20min。
7.根据权利要求1所述的茶塑复合材料，其特征在于：所述步骤（4）中的造粒机为平行双螺杆造粒机；所述造粒机的温度：一区为80~100℃、二区为170~220℃、三区为150~200℃、四区为150~200℃、五区为120~180℃、六区为90~150℃，主机转速为350~450r/min，喂料转速为15~30r/min；所述造粒料直径为0.5~1.5cm，温度为40~60℃。
8.根据权利要求1所述的茶塑复合材料，其特征在于：所述步骤（5）中的挤出机为锥型双螺杆挤出机；所述挤出机的机筒温度：一区为190~230℃、二区为190~220℃、三区为170~190℃、四区为140~180℃、五区为120~170℃，合流芯温度为120~155℃，模头温度为130~170℃，主机转速为5~30r/min，喂料转速为5~30r/min；所述冷却成型是采用循环冷却水槽进行喷淋冷却定型。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107141834A (zh) * 2017-07-05 2017-09-08 安徽红树林新材料科技有限公司 一种木粉‑茶梗粉共混型热塑性木塑复合材料及制备工艺
CN109679220A (zh) * 2018-12-29 2019-04-26 上海普利特复合材料股份有限公司 一种气味清香、低密度、仿植绒效果的聚丙烯复合材料及其制备方法
CN109679334A (zh) * 2018-12-29 2019-04-26 上海普利特复合材料股份有限公司 一种气味清香、仿植绒效果的聚酰胺类复合材料及其制备方法
CN109486160B (zh) * 2018-12-29 2021-04-02 上海普利特复合材料股份有限公司 一种气味清香、仿植绒效果的pc/abs功能母粒及其复合材料的制备方法
CN109943088A (zh) * 2019-04-17 2019-06-28 福建茶里功夫电子商务有限公司 一种环保复合塑料及塑料制品
CN112063191B (zh) * 2020-08-20 2022-08-02 咖法科技(上海)有限公司 一种茶叶渣木塑及其制备方法
CN114806061B (zh) * 2022-06-02 2024-04-30 百草边大生物科技(青岛)有限公司 一种含茶叶活性成分的pe大生物母粒制备方法
CN115058038A (zh) * 2022-06-07 2022-09-16 甡物科技(深圳)有限公司 一种茶基复合板材的制备方法与应用
CN116041839A (zh) * 2022-08-12 2023-05-02 深圳市骏飞实业有限公司 一种茶叶废料加强聚丙烯材料及其制备方法
CN116285407B (zh) * 2022-12-26 2024-10-15 韩山师范学院 一种高流动性茶渣/聚丙烯复合材料及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101596734A (zh) * 2009-07-02 2009-12-09 浙江大学 含有茶、茶提取物或茶制品废弃物的人造板制备方法
CN103483841A (zh) * 2013-09-02 2014-01-01 天津瑞和塑料制品有限公司 一种耐磨、防水、抗老化型木塑复合材料及其成型工艺
CN104744958A (zh) * 2015-04-10 2015-07-01 合肥环照高分子材料厂 一种茶叶渣为原料的生物降解塑料及其制备方法
CN104761789A (zh) * 2015-04-01 2015-07-08 福建农林大学 一种茶塑餐饮器具及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101596734A (zh) * 2009-07-02 2009-12-09 浙江大学 含有茶、茶提取物或茶制品废弃物的人造板制备方法
CN103483841A (zh) * 2013-09-02 2014-01-01 天津瑞和塑料制品有限公司 一种耐磨、防水、抗老化型木塑复合材料及其成型工艺
CN104761789A (zh) * 2015-04-01 2015-07-08 福建农林大学 一种茶塑餐饮器具及其制备方法
CN104744958A (zh) * 2015-04-10 2015-07-01 合肥环照高分子材料厂 一种茶叶渣为原料的生物降解塑料及其制备方法

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