CN106084482A - 一种竹粉/pp木塑增强墙板及其加工方法 - Google Patents

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姚红焱
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Abstract

一种竹粉/PP木塑增强墙板，其特征是：所述墙板组份按重量份组成为：竹纤维30‑45份，PP塑料40‑50份，偶联剂2‑4份，润滑剂2‑5份，增强剂0.2‑0.8份。制备方法包括竹粉的预处理、材料的搅拌，铺装成型，热压固化、干燥养护等工序。本发明方法生产的木塑墙板具有较低的吸水率和较强的力学性能，优于市售的同规格的墙板，且工艺简单，生产成本较低，可广泛应用于建筑业，具有良好的市场前景。

Description

一种竹粉/PP木塑增强墙板及其加工方法
技术领域
本发明涉及人造板技术领域，具体地说是一种竹粉/PP木塑增强墙板及其加工方法。
背景技术
木塑板是一种新型环保的复合材料产品，近年来得到了快速的发展，木材，农作物秸秆，竹材等为主要原材料，但是中国森林资源有限，所以需要寻求新材料新能源来代替木粉来制造木塑复合材料，不仅为能节约森林资源，也能为木塑复合材料的制备提供新材料。
近年来随着竹制品的生产量的不断增加，竹材加工企业的边角料、下脚料、竹梢一直没有得到利用，除了极少部分被用作生产竹筷外，大部分无法处理，这些“三废”或用作燃料、或被到处丢弃，不仅资源利用率不到50％，资源浪费大，而且形成了新的污染。
因此，如果把竹材加工和塑料废弃物回收加以回收利用制作木塑复合材料，可以使竹材加工和塑料企业减少废弃物的排放量，不但可以解决巨大的环境危机，而且可实现社会和经济可持续发展，具有较高的环保效益和经济效益
发明内容
本发明的目的是提供一种竹粉/PP木塑增强墙板及其加工方法，该木塑墙板能以竹材加工废弃物中的竹纤维和废旧聚丙烯PP塑料为主要原料，通过竹粉的预处理、材料的搅拌，铺装成型，热压固化、干燥养护等工序，来制造木塑墙板。
本发明解决技术问题采用如下方案：
一种竹粉/PP木塑增强墙板，其特点是所述墙板组份按重量份组成为：竹纤维30-45份，PP塑料40-50份，偶联剂2-4份，润滑剂2-5份，增强剂0.2-0.8份。
进一步，所述偶联剂为铝酸脂偶联剂；
进一步，所述润滑剂为由聚乙烯蜡和复合润滑剂Opka-100组成；
进一步，所述增强剂为DH-3型增强剂。
进一步，所述竹纤维是竹材经粉碎、磨粉、筛分后得到的20目颗粒，其含水率为4-8％。
进一步，所述PP塑料为工业废弃聚丙烯塑料，熔指为0.3g/10min。
一种竹粉/PP木塑增强墙板的制备方法，其特征在于，按如下步骤进行：
1)竹纤维加工：将竹材或其加工剩余的边角料、下脚料、竹梢，放入磨粉机中磨成竹纤维，经过筛分处理后得到20目颗粒，然后在烘箱110℃温度条件下，进行24小时干燥处理，使竹纤维的平均含水率保持在4-8％；
2)竹纤维预处理：将竹粉用偶联剂进行预处理，改善界面结合强度；
3)原料混合：将处理好的竹粉，PP塑料颗粒，增强剂按照配比混合，并放在高速混合搅拌机中高速搅拌，搅拌速度为2000r/min，搅拌10-15分钟。
4)混入润滑剂：将两种润滑剂按一定的比例混合，加入步骤3中混合好的原料中，进行高速搅拌，搅拌10-15分钟，然后再将混合物铺装成板坯；
5)热压固化：将板坯放入热压机中，压机对竹粉/PP木塑板施加的压力为4-7MPa，热压温度范围为180-210℃，热压时间为4-8min；
6)干燥：将加压固化好的木塑板放入烘箱中后，在38℃的温度条件下，干燥24小时；
7)养护：将干燥好的木塑墙板取出后，把板材放入室温和相对湿度分别为25±2℃、40-70％环境下陈放2周。
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：
本发明采用竹纤维和废旧PP塑料复合制作竹粉/PP木塑增强墙板，充分利用竹材加工和塑料加工企业中的生产废料，生产建筑材料不仅节省巨大成本，而且是消除污染、净化环境、变废为宝的重大举措，为发展各地经济及节约大量木材，并且对可持续发展战略的实施具有重要意义。
采用本发明方法对竹纤维进行了偶联剂预处理，改善了竹纤维界面结合能力，更好地作为木塑复合材料的增强材料；
采用本发明方法采用熔融指数较小的PP材料，熔融指数小,仅为0.3g/10min，则其分子量较大，各项性能较好，为高性能木塑墙板提供良好的性能基础；
采用本发明方法选用了两种不同的润滑剂，将两种润滑剂混合使用，润滑效果比单一的润滑剂效果好。
采用本发明方法的木塑加工工艺中，将润滑剂在其他原料和助剂混合均匀以后再加入混合，有利于提高产品的性能，并降低木塑墙板的吸水性。
因此，本发明方法生产的木塑墙板具有较好的防水性以及较强的力学性能，优于市售的同规格的墙板，且工艺简单，生产成本较低，可广泛应用于建筑业，具有良好的市场前景。
以下通过具体实施方式对本发明技术方案做进一步说明。
具体实施方式
实施例1
步骤1：将竹材放入磨粉机中磨成竹纤维，经过筛分处理后得到4目颗粒，然后在烘箱110℃温度条件下，进行24小时干燥处理，使竹纤维的平均含水率保持在5％；
步骤2：将40份干燥处理好的竹粉放入高速混合搅拌机，一边搅拌一边喷入2份配好的铝酸脂偶联剂溶液，至偶联剂溶液将竹粉充分均匀浸润后取出。
步骤3：将处理好的竹粉，PP塑料颗粒，增强剂按照重量份40、50、0.3的比例混合，并放在高速混合搅拌机中高速搅拌，搅拌速度为2000r/min，搅拌15分钟。
步骤4：将润滑剂聚乙烯蜡与复合润滑剂Opka-100按质量1:1比例混合，加入步骤3中混合好的原料中，润滑剂加入量为2份，加入后进行高速搅拌，搅拌15分钟，然后再将混合物铺装成400mm×400mm板坯。
步骤5：将板坯放入热压机中，压机对竹粉/PP木塑板施加的压力为5MPa，热压温度范围为190℃，热压时间为6min，得到400mm×400mm×12mm的木塑墙板；
步骤6：将加压固化好的木塑板放入烘箱中后，在38℃的温度条件下，干燥24小时；
步骤7：将干燥好的木塑墙板取出后，把板材放入室温和相对湿度分别为25℃、50％环境下陈放2周。
参照标准GB/T17657-2013(人造板及饰面人造板理化性能试验方法)，测试竹粉/PP木塑增强墙板的物理、力学性能。结果如下：
邵氏硬度：83.32HA弯曲强度：43.60MPa，弹性模量：2736.71Pa，拉伸强度：16.45MPa，简支梁冲击强度：11.25KJ/m2；24小时吸水率：0.85％。
实施例2
与实施1不同之处在与两种润滑剂比例的不同，聚乙烯蜡与复合润滑剂Opka-100＝1:3；即：
步骤4：将聚乙烯蜡与复合润滑剂Opka-100按质量1:3的比例混合，然后取
3份加入步骤3中混合好的原料中，进行高速搅拌，搅拌15分钟，然后再将混合物铺装成400mm×400mm板坯。
参照标准GB/T17657-2013(人造板及饰面人造板理化性能试验方法)，测试竹粉/PP木塑增强墙板的物理、力学性能。结果如下：
邵氏硬度：87.67HA弯曲强度：47.88MPa，弹性模量：2908.60Pa，拉伸强度：17.56MPa，简支梁冲击强度：13.55KJ/m2；24小时吸水率：0.87％。
实施例3
与实施例2不同之处在于
与实施1不同之处在与两种润滑剂比例的不同，聚乙烯蜡与复合润滑剂＝3:1；即
步骤4：将聚乙烯蜡与复合润滑剂按3：1比例混合，取1.5份加入步骤3中混合好的原料中，进行高速搅拌，搅拌15分钟，然后再将混合物铺装成400mm×400mm板坯。
参照标准GB/T17657-2013(人造板及饰面人造板理化性能试验方法)，测试竹粉/PP木塑增强墙板的物理、力学性能。结果如下：
邵氏硬度：82.54HA弯曲强度：40.78MPa，弹性模量：2678.90Pa，拉伸强度：15.20MPa，简支梁冲击强度：10.78KJ/m2；24小时吸水率：0.91％。

Claims (7)

1.一种竹粉/PP木塑增强墙板，其特征是：所述墙板组份按重量份组成为：竹纤维30-45份，PP塑料40-50份，偶联剂2-4份，润滑剂2-5份，增强剂0.2-0.8份。
2.根据权利要求1所述的一种竹粉/PP木塑增强墙板，其特征是，所述偶联剂为铝酸脂偶联剂。
3.根据权利要求1所述的一种竹粉/PP木塑增强墙板，其特征是，所述润滑剂由聚乙烯蜡和复合润滑剂Opka-100组成。
4.根据权利要求1所述的一种竹粉/PP木塑增强墙板，其特征是，所述增强剂为DH-3型增强剂。
5.根据权利要求1所述的一种竹粉/PP木塑增强墙板，其特征是，所述竹纤维是竹材经粉碎、磨粉、筛分后得到的20目颗粒，其含水率为4-8％。
6.根据权利要求1所述的一种竹粉/PP木塑增强墙板，其特征是，所述PP塑料为工业废弃聚丙烯塑料，熔指为0.3g/10min。
7.一种竹粉/PP木塑增强墙板的制备方法，其特征在于，按如下步骤进行：
1)竹纤维加工：将竹材或其加工剩余的边角料、下脚料、竹梢，放入磨粉机中磨成竹纤维，经过筛分处理后得到20目颗粒，然后在烘箱110℃温度条件下，进行24小时干燥处理，使竹纤维的平均含水率保持在4-8％；
2)竹纤维预处理：将竹粉用偶联剂进行预处理，改善界面结合强度；
3)原料混合：将处理好的竹粉，PP塑料颗粒，增强剂按照配比混合，并放在高速混合搅拌机中高速搅拌，搅拌速度为2000r/min，搅拌10-15分钟。
4)混入润滑剂：将两种润滑剂按一定的比例混合，加入步骤3中混合好的原料中，进行高速搅拌，搅拌10-15分钟，然后再将混合物铺装成板坯；
5)热压固化：将板坯放入热压机中，压机对竹粉/PP木塑板施加的压力为4-7MPa，热压温度范围为180-210℃，热压时间为4-8min；
6)干燥：将加压固化好的木塑板放入烘箱中后，在38℃的温度条件下，干燥24小时；
7)养护：将干燥好的木塑墙板取出后，把板材放入室温和相对湿度分别为25±2℃、40-70％环境下陈放2周。
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