CN105968864A - 一种花生壳植物纤维合成树脂及其制备工艺 - Google Patents

一种花生壳植物纤维合成树脂及其制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及化工材料领域，具体涉及的是一种花生壳植物纤维合成树脂及其制备工艺，包括以下原料：花生壳粉、聚阴离子纤维素、褐藻胶、脂肪族聚碳酸酯、木薯淀粉、甘油、阿拉伯胶粉、碳酸钙、聚乳酸纤维；其制备工艺包括以下步骤：(1)、制得细微颗粒花生壳粉；(2)、制得初混物料；(3)、制得花生壳纤维粉；(4)、制得混合添加物料；(5)将混合添加物料和聚乳酸纤维搅拌均匀后，共混挤出，注塑成型，得到花生壳植物纤维合成树脂。本发明是为避免农作物废料等资源的浪费，将其充分的利用，并减少对环境的污染；发明的生产成本低，应用非常广泛，能发挥农村资源优势，为废弃农作物的合理利用提供了有效的方法与途径。

Description

一种花生壳植物纤维合成树脂及其制备工艺
技术领域
本发明涉及化工材料领域，具体涉及的是一种花生壳植物纤维合成树脂及其制备工艺。
背景技术
我国作为农业大国,随着农业连年丰收,农作物秸秆及其它废料产量也大幅度上升,其中光秸秆产量大约为6.5亿t/年，农作物废料秸秆等的处理已成为社会问题,除了少部分被当作饲料、肥料等开发利用外,大部分被付之一炬,不仅浪费资源,而且严重危害了自然生态环境，因此,废弃农作物的综合利用意义重大。而人类在创造现代文明的同时，也带来负面影响——白色污染。一次性餐具、一次性塑料制品以及农用地膜等均难以再回收利用，其处理方法以焚烧和掩埋为主。焚烧会产生大量的有害气体，污染环境；掩埋则其中的聚合物短时间内不能被微生物分解，也污染环境。残弃的塑料膜存在于土壤中，阻碍农作物根系的发育和对水分、养分的吸收，使土壤透气性降低，导致农作物减产；动作食用残弃的塑料膜后，会造成肠梗阻而死亡；流失到海洋中或废弃在海洋中的合成纤维渔网和钓线已对海洋生物造成了相当的危害，因此提倡绿色消费与加强环境保护势在必行。面对日益枯竭的石油资源，符合潮流的生物降解材料作为高科技产品和环保产品正成为一个研发热点。
随着人们对资源、环境意识的提高，已经认识到资源节约、环境保护是人类能够进行可持续发展必须遵循的原则，是科学发展观的必然要求。现有市面上的餐具、家具、厨具等生活用品均采用木、竹、普通塑料等产品，此类产品成本高、不利于降解、不环保，其中普通塑料不仅不能降解，还被公认为“白色污染”，破坏土壤的透水性，而木、竹类产品要砍伐森林，制造过程中有废水污染，并不是很好的环保材料。目前用植物纤维填充改性塑料受到世界各国的重视，该技术符合资源节约、环境保护的理念。植物纤维来源丰富、价格低廉，其密度比所有无机纤维小，而模量和拉伸强度与无机纤维相近，植物纤维填充树脂材料加工时能耗少，对加工设备的损耗小，有利于加工过程中能源的节约，而且能自然降解，能够减少塑料的大量使用给环境带来的压力，同时为改善人们的生产、生活提供一种全新的材料。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种工艺简单、质量稳定、成本低、能自然降解的花生壳植物纤维合成树脂及其制备工艺。
本发明所采用的技术方案是这样的：
一种花生壳植物纤维合成树脂，包括以下重量份的原料：花生壳粉30～60份、聚阴离子纤维素5～10份、褐藻胶15～40份、脂肪族聚碳酸酯3～8份、木薯淀粉15～40份、甘油3～8份、阿拉伯胶粉3～8份、碳酸钙5～10份、聚乳酸纤维10～20份；
其制备工艺包括以下步骤：
(1)、将花生壳进行超细化研磨加工，得细微颗粒花生壳粉；
(2)、将甘油、脂肪族聚碳酸酯放入高速混料机内，同时加入聚阴离子纤维素搅拌均匀，得初混物料；
(3)、将步骤(1)的花生壳粉放入高速混料机内与步骤(2)的初混物料混合，同时加入木薯淀粉搅拌均匀，然后冷却至室温，待凝固成块状后粉碎，得花生壳纤维粉；
(4)、将褐藻胶和阿拉伯胶粉放入反应容器内搅拌均匀，在温度为100℃～160℃下反应60分钟～120分钟，然后加入碳酸钙和花生壳纤维粉继续搅拌均匀，在温度为80℃～120℃下反应60分钟～120分钟，冷却后粉碎，得混合添加物料；
(5)将步骤(4)得到的混合添加物料和聚乳酸纤维放入高速混料机搅拌均匀后，在双螺杆挤出机中共混挤出，然后注塑成型，得到花生壳植物纤维合成树脂，冷却后包装储存。
优选的，在步骤(1)中，所述的花生壳研磨成50～200目的微小颗粒花生壳粉；
优选的，在步骤(2)中，所述的高速混料机高速搅拌2～5分钟后，再低速搅拌5～8分钟至搅拌充分，高速搅拌的温度控制在70℃～90℃，低速搅拌的温度控制在20～50℃。
优选的，所述步骤(3)中的混合搅拌温度为15℃～40℃。
通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是:
本发明是为避免农作物废料等资源的浪费，将其充分的利用，以达到变废为宝的目的，并减少对环境的污染，本发明的产品具有耐冷冻、耐高温、高密度、高强度、光滑，无毒、使用寿命长等特性，并具有超强的耐水性，还能在大自然界中自行降解成为有机肥料，回归自然，是一种极其环保的材料。本发明产品生产成本低，可用于包装、餐具、化妆品瓶及药品瓶、一次性医疗用品、农药及化肥缓释载体基质、生物医用高分子材料等领域，还有其它涉及到环境保护的各种塑料制品，如土木绿化用网、膜等，应用非常广泛。本发明开辟了新的原材料来源,能发挥农村资源优势,增加了农民收入，缓解了资源短缺的矛盾,为废弃农作物的合理利用提供了有效的方法与途径。
具体实施方式
下面以实施例具体地描述本发明，本发明的范围不受实施例的限制。
实施例1：
一种花生壳植物纤维合成树脂，包括以下重量份的原料：花生壳粉30份、聚阴离子纤维素5份、褐藻胶15份、脂肪族聚碳酸酯3份、木薯淀粉15份、甘油3份、阿拉伯胶粉3份、碳酸钙5份、聚乳酸纤维10份；
其制备工艺包括以下步骤：
(1)、将花生壳进行超细化研磨加工，得细微颗粒花生壳粉；
(2)、将甘油、脂肪族聚碳酸酯放入高速混料机内，同时加入聚阴离子纤维素搅拌均匀，得初混物料；
(3)、将步骤(1)的花生壳粉放入高速混料机内与步骤(2)的初混物料混合，同时加入木薯淀粉搅拌均匀，然后冷却至室温，待凝固成块状后粉碎，得花生壳纤维粉；
(4)、将褐藻胶和阿拉伯胶粉放入反应容器内搅拌均匀，在温度为100℃～160℃下反应120分钟，然后加入碳酸钙和花生壳纤维粉继续搅拌均匀，在温度为80℃～120℃下反应60分钟，冷却后粉碎，得混合添加物料；
(5)将步骤(4)得到的混合添加物料和聚乳酸纤维放入高速混料机搅拌均匀后，在双螺杆挤出机中共混挤出，然后注塑成型，得到花生壳植物纤维合成树脂，冷却后包装储存。
在步骤(1)中，所述的花生壳研磨成50～200目的微小颗粒花生壳粉；
在步骤(2)中，所述的高速混料机高速搅拌2分钟后，再低速搅拌8分钟至搅拌充分，高速搅拌的温度控制在70℃～90℃，低速搅拌的温度控制在20℃～50℃。
所述步骤(3)中的混合搅拌温度为15℃～40℃。
实施例2：
一种花生壳植物纤维合成树脂，包括以下重量份的原料：花生壳粉60份、聚阴离子纤维素10份、褐藻胶40份、脂肪族聚碳酸酯8份、木薯淀粉40份、甘油8份、阿拉伯胶粉8份、碳酸钙10份、聚乳酸纤维20份；
其制备工艺包括以下步骤：
(1)、将花生壳进行超细化研磨加工，得细微颗粒花生壳粉；
(2)、将甘油、脂肪族聚碳酸酯放入高速混料机内，同时加入聚阴离子纤维素搅拌均匀，得初混物料；
(3)、将步骤(1)的花生壳粉放入高速混料机内与步骤(2)的初混物料混合，同时加入木薯淀粉搅拌均匀，然后冷却至室温，待凝固成块状后粉碎，得花生壳纤维粉；
(4)、将褐藻胶和阿拉伯胶粉放入反应容器内搅拌均匀，在温度为100℃～160℃下反应60分钟，然后加入碳酸钙和花生壳纤维粉继续搅拌均匀，在温度为80℃～120℃下反应120分钟，冷却后粉碎，得混合添加物料；
(5)将步骤(4)得到的混合添加物料和聚乳酸纤维放入高速混料机搅拌均匀后，在双螺杆挤出机中共混挤出，然后注塑成型，得到花生壳植物纤维合成树脂，冷却后包装储存。
在步骤(1)中，所述的花生壳研磨成50～200目的微小颗粒花生壳粉；
在步骤(2)中，所述的高速混料机高速搅拌5分钟后，再低速搅拌5分钟至搅拌充分，高速搅拌的温度控制在70℃～90℃，低速搅拌的温度控制在20℃～50℃。
所述步骤(3)中的混合搅拌温度为15℃～40℃。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (4)

1.一种花生壳植物纤维合成树脂，其特征在于，包括以下重量份的原料：花生壳粉30～60份、聚阴离子纤维素5～10份、褐藻胶15～40份、脂肪族聚碳酸酯3～8份、木薯淀粉15～40份、甘油3～8份、阿拉伯胶粉3～8份、碳酸钙5～10份、聚乳酸纤维10～20份；
其制备工艺包括以下步骤：
(1)、将花生壳进行超细化研磨加工，得细微颗粒花生壳粉；
(2)、将甘油、脂肪族聚碳酸酯放入高速混料机内，同时加入聚阴离子纤维素搅拌均匀，得初混物料；
(3)、将步骤(1)的花生壳粉放入高速混料机内与步骤(2)的初混物料混合，同时加入木薯淀粉搅拌均匀，然后冷却至室温，待凝固成块状后粉碎，得花生壳纤维粉；
(4)、将褐藻胶和阿拉伯胶粉放入反应容器内搅拌均匀，在温度为100℃～160℃下反应60分钟～120分钟，然后加入碳酸钙和花生壳纤维粉继续搅拌均匀，在温度为80℃～120℃下反应60分钟～120分钟，冷却后粉碎，得混合添加物料；
(5)将步骤(4)得到的混合添加物料和聚乳酸纤维放入高速混料机搅拌均匀后，在双螺杆挤出机中共混挤出，然后注塑成型，得到花生壳植物纤维合成树脂，冷却后包装储存。
2.根据权利要求1所述的一种花生壳植物纤维合成树脂的制备工艺，其特征在于：在步骤(1)中，所述的花生壳研磨成50～200目的微小颗粒花生壳粉。
3.根据权利要求1所述的一种花生壳植物纤维合成树脂的制备工艺，其特征在于：在步骤(2)中，所述的高速混料机高速搅拌2～5分钟后，再低速搅拌5～8分钟至搅拌充分，高速搅拌的温度控制在70℃～90℃，低速搅拌的温度控制在20℃～50℃。
4.根据权利要求1所述的一种花生壳植物纤维合成树脂的制备工艺，其特征在于：所述步骤(3)中的混合搅拌温度为15℃～40℃。
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