CN105778537A - 一种稻壳粉/非医疗废弃物复合材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种稻壳粉/非医疗废弃物复合材料的制备方法，其制备步骤是：（1）偶联剂处理：采用偶联剂处理稻壳粉和玻璃纤维；（2）原料烘干：将处理后的稻壳粉、玻璃纤维以及非医疗废弃物碎片和高性能塑料烘干处理；（3）挤出造粒：将烘干后的稻壳粉、玻璃纤维以及非医疗废弃物碎片和高性能塑料混合并经熔融挤出、造粒；（4）颗粒烘干：将挤出造粒后的颗粒在80~100℃下干燥2~4h；（5）注塑成型：将干燥后的颗粒经熔融、注塑成型。本发明结合稻壳具备活性羟基基团少，表面极性低，吸水性低等特点，采用偶联剂处理、玻璃纤维和高性能塑料对稻壳粉/非医疗废弃物复合材料进行增强改性，可得到密度适中、力学性能优良、含水率低、吸水尺寸稳定性好、环保、耐用、使用寿命长的秸/塑复合材料，扩大了稻壳粉/非医疗废弃物复合材料的使用范围，实现了资源的循环利用，减少污染，实现了环境、资源与经济的共同发展。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料制备方法，具体为一种稻壳粉/非医疗废弃物复合材料的制备方法。
背景技术
非医疗废弃物主要包括医疗机构在医疗护理活动中产生的不具有感染性、毒性以及其他危害性的废弃塑料，包括各种仪器、药品等的外包装和使用后的各种输液瓶、输液管、输液软袋等。目前非医疗废弃物主要的处理方法有燃烧和填埋等方法，不仅会导致资源浪费，还会造成环境污染；此外还有少部分经热解法回收再利用，附加价值低。
稻壳是农作物副产物，年产量大，目前大部分稻壳被用来燃烧发电、供暖或用作动物饲料等，应用附加值低。
秸/塑复合材料综合性能优于中高密度纤维板，而且还具有阻燃、防虫蛀、吸水率极低、不易变形等优点。我国是一个农业大国，每年有大量的农业副产品－稻秆和稻壳产生。因此对稻壳进行积极的有效的处理和利用是十分重要的。
在秸/塑木塑复合材料的加工中，由于木纤维具有很强的极性、亲水性，而塑料为非极性、疏水的，导致木纤维与塑料两者间的相容性很差，界面粘合力也很小，从而会影响秸/塑复合材料的机械性能。而且，由于木纤维之间有很强的相互粘附作用，使得其在塑料中的分散性较差，要达到均匀分散较为困难。同时非医疗废弃物存在力学性能低、伸长率大的缺点，导致制备的秸塑复合材料的力学性能较低、尺寸稳定性差，影响了其使用范围，如专利CN102796339A公开了一种由回收聚丙烯制备的木塑复合材料，其弯曲强度约为4-8MPa，弯曲模量约为1200-1800MPa，远远没有达到使用要求。经检索，尚未发现关于稻壳粉/非医疗废弃物复合材料制备方法的报导。
发明内容
本发明针对现有技术的不足之处，提供了一种稻壳粉/非医疗废弃物复合材料的制备方法，将非医疗废弃物和高性能塑料进行混合使用，同时采用偶联剂和短切玻璃纤维对稻壳粉/非医疗废弃物复合材料进行增强改性，同时偶联剂处理稻壳粉还可以改善稻壳粉的分散性。可得到密度适中、力学性能优良、含水率低、吸水尺寸稳定性好、环保、耐用、使用寿命长的秸/塑复合材料，扩大了稻壳粉/非医疗废弃物复合材料的使用范围，实现了资源的循环利用，减少了污染，实现了环境、资源与经济的共同发展。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种稻壳粉/非医疗废弃物复合材料制备方法，其制备步骤是：
偶联剂处理→原料烘干→挤出造粒→颗粒烘干→注塑成型；其中：
所述的偶联剂处理是指：将稻壳粉和玻璃纤维采用偶联剂处理，偶联剂溶液的浓度为1%-5%，稻壳粉或玻璃纤维与偶联剂溶液的质量比为1:5-1:20，处理时间为0.5-2h，处理温度为室温。
所述的原料烘干是指：将处理后的稻壳粉、玻璃纤维以及非医疗废弃物碎片、高性能塑料在80~105℃烘箱中烘干处理；
所述的挤出造粒是指：首先将烘干后的稻壳粉、非医疗废弃物、高性能塑料、玻璃纤维混合，其中，稻壳粉、非医疗废弃物碎片、高性能塑料、玻璃纤维重量百分比为：稻壳粉：5~50%；非医疗废弃物碎片：30%-90%；高性能塑料：0-30%；玻璃纤维：5%-40%。
其中：所述稻壳粉的粒径为20~200目；所述玻璃纤维的直径为5-20μm；所述玻璃纤维的长度为1-10mm；所述高性能塑料是聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等中的一种或几种混合。然后将稻壳粉、非医疗废弃物碎片、高性能塑料和玻璃纤维置于双螺杆挤出机中经熔融挤出、造粒，共包括十一个区的加热熔融，其中一区温度范围为130-150℃，二区温度范围为150-170℃，三区温度范围为180-195℃，四区温度范围为180-195℃，五区温度范围为180-195℃，六区温度范围为180-195℃，七区温度范围为180-195℃，八区温度范围为180-195℃，九区温度范围为180-195℃，十区温度范围为180-195℃，十一区175-185℃温度范围为，挤出螺杆转速为50-200rpm；喂料螺杆转速为10-50rpm。
所述的颗粒烘干是指：将挤出造粒后的颗粒在80~100℃下干燥2~4h；
所述的注塑成型是指：将干燥后的颗粒置于注塑机中经熔融、注塑成型，共包括三个区的加热熔融，其中一区温度范围为195-220℃，二区温度范围为195-220℃，三区温度范围为190-210℃。注射压力为15-30MPa，保压时间为15-25s，填充时间为5-10s，冷却时间为15-30s。
本发明的优点是：提出采用非医疗废弃物和高性能塑料混合使用的方法，同时采用偶联剂和短切玻璃纤维对稻壳粉/非医疗废弃物复合材料进行增强改性，可得到密度适中、力学性能优良、含水率低、吸水尺寸稳定性好、环保、耐用、使用寿命长的秸/塑复合材料，扩大了稻壳粉/非医疗废弃物复合材料的使用范围，在满足国标中对建筑装饰材料、鞋材、包装材料等性能要求的基础上，实现了资源的循环利用，减少了污染，增加了农民收入，从而提高经济、社会和环保效益。
具体实施方式：
下面给出本发明的具体实施例。这些实施例仅用于详细具体说明本发明的技术方案，并不限制本申请权利要求保护的范围。
实施例1
一种稻壳粉/非医疗废弃物复合材料制备方法，其制备步骤是：
（1）将适量的40目稻壳粉、6mm长的玻璃纤维采用KH550硅烷偶联剂处理，偶联剂溶液的浓度为3%，稻壳粉或玻璃纤维与偶联剂溶液的质量比为1:10，处理时间为2h，处理温度为室温；
（2）将处理后的稻壳粉、玻璃纤维、非医疗废弃物碎片、聚丙烯母粒在80℃烘箱中烘干；
（2）称取400g的稻壳粉、320g的非医疗废弃物碎片、200g玻璃纤维和80g的聚丙烯母粒，使四者的混合质量比例为40:32:20:8；
（3）将混合的原料置于双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区150℃，二区170℃，三区185℃，四区185℃，五区185℃，六区185℃，七区185℃，八区185℃，九区185℃，十区185℃，十一区180℃，挤出螺杆转速为100rpm；喂料螺杆转速为50rpm；
（4）将所造粒子在80℃下干燥2h烘干；
（5）将干燥后的粒子置于注塑机中经熔融、注塑成型，其工艺为：一区200℃，二区200℃，三区195℃；注射压力为19.5MPa；保压时间为20s，填充时间为6s，冷却时间为20s。
经检测，本实施例所得复合材料的密度为1.05g/cm3，含水率为0.26%，吸水率为0.18%，吸水厚度膨胀率为0.17%，弯曲强度为17.56MPa，弯曲模量为1094MPa，拉伸强度为14.73MPa，拉伸模量为1190MPa。
实施例2
一种稻壳粉/非医疗废弃物复合材料制备方法，其制备步骤是：
（1）将适量的40目稻壳粉、6mm长的玻璃纤维采用KH550硅烷偶联剂处理，偶联剂溶液的浓度为3%，稻壳粉或玻璃纤维与偶联剂溶液的质量比为1:10，处理时间为2h，处理温度为室温；
（2）将处理后的稻壳粉、玻璃纤维、非医疗废弃物碎片、聚丙烯母粒在80℃烘箱中烘干；
（2）称取400g的稻壳粉、240g的非医疗废弃物碎片、200g玻璃纤维和160g的聚丙烯母粒，使四者的混合质量比例为40:24:20:16；
（3）将混合的原料置于双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区150℃，二区170℃，三区185℃，四区185℃，五区185℃，六区185℃，七区185℃，八区185℃，九区185℃，十区185℃，十一区180℃，挤出螺杆转速为100rpm；喂料螺杆转速为50rpm；
（4）将所造粒子在80℃下干燥2h烘干；
（5）将干燥后的粒子置于注塑机中经熔融、注塑成型，其工艺为：一区200℃，二区200℃，三区195℃；注射压力为19.5MPa；保压时间为20s，填充时间为6s，冷却时间为20s。
经检测，本实施例所得复合材料的密度为1.06g/cm3，含水率为0.26%，吸水率为0.12%，吸水厚度膨胀率为1.12%，弯曲强度为19.35MPa，弯曲模量为1345MPa，拉伸强度为14.87MPa，拉伸模量为1170MPa。
实施例3
一种稻壳粉/非医疗废弃物复合材料制备方法，其制备步骤是：
（1）将适量的40目稻壳粉、6mm长的玻璃纤维采用KH550硅烷偶联剂处理，偶联剂溶液的浓度为3%，稻壳粉或玻璃纤维与偶联剂溶液的质量比为1:10，处理时间为2h，处理温度为室温；
（2）将处理后的稻壳粉、玻璃纤维、非医疗废弃物碎片、聚丙烯母粒在80℃烘箱中烘干；
（2）称取400g的稻壳粉、160g的非医疗废弃物碎片、200g玻璃纤维和240g的聚丙烯母粒，使四者的混合质量比例为40:16:20:24；
（3）将混合的原料置于双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区150℃，二区170℃，三区185℃，四区185℃，五区185℃，六区185℃，七区185℃，八区185℃，九区185℃，十区185℃，十一区180℃，挤出螺杆转速为100rpm；喂料螺杆转速为50rpm；
（4）将所造粒子在80℃下干燥2h烘干；
（5）将干燥后的粒子置于注塑机中经熔融、注塑成型，其工艺为：一区200℃，二区200℃，三区195℃；注射压力为19.5MPa；保压时间为20s，填充时间为6s，冷却时间为20s。
经检测，本实施例所得复合材料的密度为1.05g/cm3，含水率为0.25%，吸水率为0.18%，吸水厚度膨胀率为0.95%，弯曲强度为23.81MPa，弯曲模量为1907MPa，拉伸强度为15.05MPa，拉伸模量为1249MPa。
Claims (5)
1.一种稻壳粉/非医疗废弃物复合材料的制备方法，其特征在于：其制备步骤是：
偶联剂处理→原料烘干→挤出造粒→颗粒烘干→注塑成型；其中，所述的偶联剂处理工艺是使用偶联剂分别处理稻壳粉和玻璃纤维，偶联剂溶液的浓度为1%-5%，稻壳粉或玻璃纤维与偶联剂溶液的质量比为1:5-1:20，处理时间为0.5-2h，处理温度为室温；
所述原料烘干工艺是将处理后的稻壳粉、玻璃纤维、非医疗废弃物碎片以及高性能塑料母粒在80~105℃烘箱中烘干处理；
所述挤出造粒工艺是将烘干后的稻壳粉、玻璃纤维、非医疗废弃物碎片以及高性能塑料母粒混合并经熔融挤出、造粒，其中，稻壳粉的粒径为20~200目，玻璃纤维的直径为5-20μm，玻璃纤维的长度为1-10mm，高性能塑料是聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等中的一种或几种的混合物；
所述颗粒烘干工艺将挤出造粒后的颗粒在80~100℃下干燥2~4h。
2.根据权利要求1所述的稻壳粉/非医疗废弃物复合材料制备方法，其特征在于稻壳粉、玻璃纤维、非医疗废弃物碎片、高性能塑料所占的质量百分数分别为：
稻壳粉：5~50%；
非医疗废弃物碎片：30%-90%；
玻璃纤维：5%-40%；
高性能塑料：0-30%。
3.根据权利要求1所述的稻壳粉/非医疗废弃物复合材料制备方法，其特征在于所述的挤出造粒工艺是指将稻壳粉、玻璃纤维、非医疗废弃物碎片、高性能塑料母粒置于双螺杆挤出机中经熔融挤出、造粒，共包括十一个区的加热熔融，其中一区温度范围为130-150℃，二区温度范围为150-170℃，三区温度范围为180-195℃，四区温度范围为180-195℃，五区温度范围为180-195℃，六区温度范围为180-195℃，七区温度范围为180-195℃，八区温度范围为180-195℃，九区温度范围为180-195℃，十区温度范围为180-195℃，十一区温度范围为175-185℃，挤出螺杆转速为50-200rpm，喂料螺杆转速为10-50rpm。
4.根据权利要求1所述的稻壳粉/非医疗废弃物复合材料制备方法，其特征在于所述的注塑成型工艺是指将干燥后的颗粒置于注塑机中经熔融、注塑成型，共包括三个区的加热熔融，其中一区温度范围为195-220℃，二区温度范围为195-220℃，三区温度范围为190-210℃，注射压力为15-30MPa，保压时间为15-25s，填充时间为5-10s，冷却时间为15-30s。
5.一种稻壳粉/非医疗废弃物复合材料，其采用权利要求1、2、3或4所述稻壳粉/非医疗废弃物复合材料的制备方法直接获得，该稻壳粉/非医疗废弃物复合材料的主要参数是：密度≥1.0g/cm3，含水率为0.25%-0.26%，吸水率为0.12-0.18%，吸水厚度膨胀率为0.17%-1.12%，弯曲强度为17-24MPa，弯曲模量为1000-2000MPa，拉伸强度为14-15MPa，拉伸模量为1100-1300MPa。
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| CN (1) | CN105778537A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170107366A1 (en) * | 2014-06-13 | 2017-04-20 | Continental Structural Plastics, Inc. | Thermoplastic formed with renewable content |
| CN109608783A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-04-12 | 安徽实力环保科技有限公司 | 一种用纳米二氧化硅增强塑料废渣-秸秆纤维木塑复合材料的方法 |
| CN111154282A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-05-15 | 安捷包装（苏州）股份有限公司 | 一种木箱用复合板的生产工艺 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101812236A (zh) * | 2010-04-02 | 2010-08-25 | 惠东美新塑木型材制品有限公司 | 一种长玻纤增强塑木复合型材及其制备方法 |
| CN103753787A (zh) * | 2013-12-24 | 2014-04-30 | 深圳天派门窗科技有限公司 | 一种用于门窗的木塑复合材料的制备方法 |
| CN103950167A (zh) * | 2014-04-29 | 2014-07-30 | 天津环泽塑皿加工有限责任公司 | 一种稻壳粉/非医疗废弃物复合材料的制备方法 |
-
2014
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101812236A (zh) * | 2010-04-02 | 2010-08-25 | 惠东美新塑木型材制品有限公司 | 一种长玻纤增强塑木复合型材及其制备方法 |
| CN103753787A (zh) * | 2013-12-24 | 2014-04-30 | 深圳天派门窗科技有限公司 | 一种用于门窗的木塑复合材料的制备方法 |
| CN103950167A (zh) * | 2014-04-29 | 2014-07-30 | 天津环泽塑皿加工有限责任公司 | 一种稻壳粉/非医疗废弃物复合材料的制备方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170107366A1 (en) * | 2014-06-13 | 2017-04-20 | Continental Structural Plastics, Inc. | Thermoplastic formed with renewable content |
| US10844204B2 (en) * | 2014-06-13 | 2020-11-24 | Continental Structural Plastics, Inc. | Thermoplastic formed with renewable content |
| CN109608783A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-04-12 | 安徽实力环保科技有限公司 | 一种用纳米二氧化硅增强塑料废渣-秸秆纤维木塑复合材料的方法 |
| CN111154282A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-05-15 | 安捷包装（苏州）股份有限公司 | 一种木箱用复合板的生产工艺 |
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