CN106589140B - 一种改性植物纤维模压制品及其制造方法 - Google Patents
一种改性植物纤维模压制品及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106589140B CN106589140B CN201611142818.2A CN201611142818A CN106589140B CN 106589140 B CN106589140 B CN 106589140B CN 201611142818 A CN201611142818 A CN 201611142818A CN 106589140 B CN106589140 B CN 106589140B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- molded article
- alkali cellulose
- modified plant
- plant fibers
- preparation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B15/00—Preparation of other cellulose derivatives or modified cellulose, e.g. complexes
- C08B15/005—Crosslinking of cellulose derivatives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B1/00—Preparatory treatment of cellulose for making derivatives thereof, e.g. pre-treatment, pre-soaking, activation
- C08B1/08—Alkali cellulose
Abstract
本发明涉及的是一种改性植物纤维模压制品的制备方法，以植物废弃物为原材料，经高浓度碱处理，再依次通过环氧氯丙烷首次交联、酸碱中和、双醛类化合物二次交联，离心脱水烘干后研磨成纤维素粉末后过筛，最后用该纤维素粉末制成玩具、家具、办公器具、文具等植物纤维产品。该模压产品具有高强度、低成本、环保等特性，不添加其他添加剂可在大自然中完全降解，具有广阔的市场前景。
Description
技术领域
本发明涉及环保制品，尤其涉及的是一种改性植物纤维模压制品及其制造方法。
背景技术
近年来，植物纤维被广泛应用加工制成新型环保材料，用于替代塑料、玻璃、陶瓷、木竹等制成餐具、玩具、家具、装饰灯等制品，该环保材料废弃后可生物降解，主要原材料是既廉价又取之不尽的可再生自然植物纤维，来源于稻壳、稻草、麦秸、玉米秸秆、棉花杆、木屑、竹屑等农产品废弃物，其总量远远超过石油、煤炭、天然气的总量。
现有植物纤维环保材料的主要原材料包括植物纤维和合成树脂，该材料的降解性虽然得到一定程度的改善，但是合成树脂不可降解，因此其降解性仍有待改善。例如中国专利（公开号CN101067046A，公开日2007.11.07），公开了一种可降解的植物纤维环保餐具的生产方法，餐具原材料的质量份配比为：植物纤维250~350、氨基树脂70~100、氧化淀粉30~50、聚乙烯醇缩丁醛5~10、调色剂1~5、脱模剂1~5；生产工艺为：原材料混炼后热压成型，在压力为10~15MPa条件下、温度在150~200℃间保温30s至100s，在保压过程中排气1~3次；原材料热压成型前在50-100℃的条件下混炼混合5-10分钟。
还有，部分植物纤维环保材料直接采用天然淀粉作为粘结剂，加强了产品的可降解性，但是淀粉的存在影响了材料的耐水性，限定了其应用范围和制品的使用寿命。如中国专利（公开号CN102690524A,公开日2012.05.16），公开一种稻壳纤维合成树脂粉，先将稻壳研磨成稻壳粉，然后放入混合机，加入纤维素、淀粉和水混合均匀，然后取出冷却成稻壳纤维粉，另外将天然树脂和木质素放入反应釜内，再加入水搅拌均匀成浆，然后加入纳米二氧化硅继续搅拌均匀冷却后，再加入稻壳纤维粉继续搅拌,然后冷却后取出，制成糊状物料，然后直接注入闪蒸干燥机制成稻壳纤维合成树脂粉。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种原材料只采用植物纤维、成本低廉、耐水性好、无毒可降解的改性植物纤维模压制品及其制造方法 。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是，一种改性植物纤维模压制品的制备方法，包括以下步骤，
（1）碱处理：将植物纤维倒入浓度为8-16wt%的强碱溶液混合成悬浮液，置放1-4小时，再脱水得到碱纤维素；
（2）环氧氯丙烷交联：将碱纤维素加入溶液浓度为1-6wt%的环氧氯丙烷溶液混合成悬浮液，缓慢搅拌3-5小时，再脱水得到交联碱纤维素；
（3）酸碱中和：先用清水洗涤交联碱纤维素2-3遍，再将交联碱纤维素和清水混合成悬浮液，加入酸溶液得到pH为4-5的酸性悬浮液；
（4）双醛交联：双醛化合物加入酸性悬浮液，缓慢搅拌3-5小时，脱水得到双交联碱纤维素，上述酸性悬浮液加入双醛化合物后，双醛化合物溶液浓度为1-6wt%；
（5）烘干筛选：双交联碱纤维素置于100-120℃环境中烘干，粉碎并筛选得到双交联碱纤维素粉末；
（6）模压成型：将双交联碱纤维素粉末置于模压机内模压成型得到模压制品，模压温度控制在120-170℃，模压压力控制在200-300MPa。
优选的，步骤（1）的悬浮液置放温度为70-90℃，置放期间保持静置或持续搅拌。
优选的，步骤（1）的悬浮液容积浓度为30-60%。
优选的，步骤（2）的悬浮液容积浓度为30-60%。
优选的，植物纤维为桔梗纤维、谷壳纤维、小麦纤维、棕榈纤维的一种或多种任意混合。
优选的，强碱溶液为氢氧化钠溶液和或氢氧化钾溶液。
优选的，所述酸溶液为盐酸、硝酸、醋酸或碳酸溶液。
优选的，双醛类化合物为乙二醛和或戊二醛。
本发明还公开了一种改性植物纤维模压制品，是使用上述所述改性植物纤维模压制品的制备方法而得到的玩具、文具、办公器具等产品。
通过采用上述的技术方案，本发明的有益效果是：
1、采用强碱溶液处理植物纤维，溶解出一定量的木质素，并反应生成碱纤维素，碱纤维素具有很强的化学反应能力。
2、使用环氧氯丙烷与双醛类化合物分别与纤维素发生交联反应，降低活性羟基含量，提升纤维素的分子量，改善纤维素因吸水膨胀而导致的耐水性差等缺点。
3、本模压制品只使用天然的植物纤维，不再添加其他树脂或淀粉等添加剂，价格低廉、取之不尽、天然无毒、百分之百降解，绿色环保无污染。
本发明所制的产品强度、韧性等力学性能与安全性均达到行业指标，具有很好的推广价值，可广泛玩具、文具、办公器具、装饰材料等，对环保材料的跨越式发展具有重大的促进意义。虽然可以将本发明用于制造餐具、厨房用具等，但是由于其原料经过环氧氯丙烷和双醛处理，很难达到食品级，不建议用来生产餐具、厨房用具等。
具体实施方式
实施例1
通过对稻壳进行改性处理，并利用改性的稻壳粉制备直尺。
1、将稻壳倒入浓度为16wt%的氢氧化钠溶液配制容积浓度为60%悬浮液，然后加热至70-90℃保温1小时并持续低速搅拌，最后脱水得到碱纤维素。
2、将碱纤维素加入浓度为1wt%的环氧氯丙烷溶液配制成容积浓度为60%的悬浮液，持续低速搅拌3小时，脱水得到交联碱纤维素。
3、先用清水洗涤交联碱纤维素3遍后，再将交联碱纤维素和清水混合成容积浓度为60%的悬浮液，加入硝酸溶液得到pH为4-5之间的酸性悬浮液。
4、将乙二醛加入酸性悬浮液，持续低速搅拌3小时，脱水得到双交联碱纤维素。酸性悬浮液加入乙二醛后，乙二醛的溶液浓度为1wt%（乙二醛的溶液浓度=乙二醛/(清水+硝酸溶液)*100%。
5、双交联碱纤维素置于100-120℃环境中烘干，粉碎并经60目的筛子筛选得到的双交联碱纤维素粉末。
6、将双交联碱纤维素粉末置于模压机内模压成型得到直尺，模压温度控制在120℃，模压压力控制在200MPa。
实施例2
通过对花生壳进行改性处理，并利用改性的花生壳制备书本固定架。
1、将花生壳倒入浓度为8wt%的氢氧化钠溶液配制容积浓度为30%悬浮液，再加热至70-90℃保温4小时并持续低速搅拌，最后脱水得到碱纤维素。
2、将碱纤维素加入浓度为6wt%的环氧氯丙烷溶液配制成容积浓度为30%的悬浮液，持续低速搅拌5小时，脱水得到交联碱纤维素。
3、先用清水洗涤交联碱纤维素2遍后，再将交联碱纤维素和清水混合成容积浓度为30%的悬浮液，加入醋酸溶液得到pH为4-5之间的酸性悬浮液。
4、将戊二醛加入酸性悬浮液，持续低速搅拌5小时，脱水得到双交联碱纤维素，酸性悬浮液加入乙二醛后，乙二醛的溶液浓度为6wt%。
5、双交联碱纤维素置于100-120℃环境中烘干，粉碎并筛选得到的双交联碱纤维素粉末。
6、将双交联碱纤维素粉末置于模压机内模压成型得到书本固定架，模压温度控制在170℃，模压压力控制在250MPa。
实施例3
通过对秸秆进行改性处理，并利用改性的秸秆制备玩具屋。
1、先将秸秆绞碎成颗粒状，将秸秆颗粒倒入浓度为10wt%的氢氧化钾溶液配制容积浓度为40%悬浮液，再加热至70-90℃保温2小时并持续低速搅拌，最后脱水得到碱纤维素。
2、将碱纤维素加入浓度为3wt%的环氧氯丙烷溶液配制成容积浓度为40%的悬浮液，持续低速搅拌4小时，脱水得到交联碱纤维素。
3、先用清水洗涤交联碱纤维素3遍后，再将交联碱纤维素和清水混合成容积浓度为40%的悬浮液，加入碳酸溶液得到pH为5的酸性悬浮液。
4、将乙二醛加入酸性悬浮液，持续低速搅拌4小时，脱水得到双交联碱纤维素，酸性悬浮液加入乙二醛后，乙二醛的溶液浓度为4wt%。
5、双交联碱纤维素置于100-120℃环境中烘干，粉碎并筛选得到的双交联碱纤维素粉末。
6、将双交联碱纤维素粉末置于模压机内模压成型得到玩具屋，模压温度控制在150℃，模压压力控制在300MPa。
实施例4
通过对稻壳进行改性处理，并利用改性的稻壳制备笔筒。
1、将稻壳颗粒倒入浓度为13wt%的氢氧化钾溶液配制容积浓度为50%悬浮液，缓慢搅拌3小时，再脱水得到碱纤维素。
2、将碱纤维素加入浓度为4wt%的环氧氯丙烷溶液配制成容积浓度为35%的悬浮液，缓慢搅拌5小时，脱水得到交联碱纤维素。
3、先用清水洗涤交联碱纤维素2遍后，再将交联碱纤维素和清水混合成容积浓度为46%的悬浮液，加入碳酸溶液得到pH为4-5之间的酸性悬浮液。
4、将乙二醛加入酸性悬浮液，缓慢搅拌3.5小时，脱水得到双交联碱纤维素，酸性悬浮液加入乙二醛后，乙二醛的溶液浓度为2wt%。
5、双交联碱纤维素置于100-120℃环境中烘干，粉碎并筛选得到的双交联碱纤维素粉末。
6、将双交联碱纤维素粉末置于模压机内模压成型得到笔筒，模压温度控制在140℃，模压压力控制在260MPa。
实施例5
通过对稻壳进行改性处理，并利用改性的稻壳制备墙壁置物架。
1、将稻壳颗粒倒入浓度为11wt%的氢氧化钾溶液配制容积浓度为45%悬浮液，缓慢搅拌2.5小时，再脱水得到碱纤维素。
2、将碱纤维素加入浓度为7wt%的环氧氯丙烷溶液配制成容积浓度为50%的悬浮液，缓慢搅拌3小时，脱水得到交联碱纤维素。
3、先用清水洗涤交联碱纤维素3遍后，再将交联碱纤维素和清水混合成容积浓度为40%的悬浮液，加入碳酸溶液得到pH为4-5之间的酸性悬浮液。
4、将乙二醛加入酸性悬浮液，缓慢搅拌3小时，脱水得到双交联碱纤维素，酸性悬浮液加入乙二醛后，乙二醛的溶液浓度为5wt%。
5、双交联碱纤维素置于100-120℃环境中烘干，粉碎并筛选得到的双交联碱纤维素粉末。
6、将双交联碱纤维素粉末置于模压机内模压成型得到墙壁置物架，模压温度控制在150℃，模压压力控制在230MPa。
以上所述的，仅为本发明的较佳实施例而已，不能限定本发明实施的范围，凡是依本发明申请专利范围所作的均等变化与装饰，皆应仍属于本发明涵盖的范围内。
Claims (10)
1.一种改性植物纤维模压制品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，
（1）碱处理：将植物纤维倒入浓度为8-16wt%的强碱溶液混合成悬浮液，置放1-4小时，再脱水得到碱纤维素；
（2）环氧氯丙烷交联：将碱纤维素加入溶液浓度为1-6wt%的环氧氯丙烷溶液混合成悬浮液，缓慢搅拌3-5小时，再脱水得到交联碱纤维素；
（3）酸碱中和：先用清水洗涤交联碱纤维素2-3遍，再将交联碱纤维素和清水混合成悬浮液，加入酸溶液得到pH为4-5的酸性悬浮液；
（4）双醛交联：双醛化合物加入酸性悬浮液，缓慢搅拌3-5小时，脱水得到双交联碱纤维素，上述酸性悬浮液加入双醛化合物后，双醛化合物溶液浓度为1-6wt%；
（5）烘干筛选：双交联碱纤维素置于100-120℃环境中烘干，粉碎并筛选得到双交联碱纤维素粉末；
（6）模压成型：将双交联碱纤维素粉末置于模压机内模压成型得到模压制品，模压温度控制在120-170℃，模压压力控制在200-300MPa。
2.根据权利要求1所述改性植物纤维模压制品的制备方法，其特征在于，步骤（1）的悬浮液置放温度为70-90℃，置放期间保持静置或持续搅拌。
3.根据权利要求1所述改性植物纤维模压制品的制备方法，其特征在于，步骤（1）的悬浮液容积浓度为30-60%。
4.根据权利要求1所述改性植物纤维模压制品的制备方法，其特征在于，步骤（2）的悬浮液容积浓度为30-60%。
5.根据权利要求1所述改性植物纤维模压制品的制备方法，其特征在于，植物纤维为桔梗纤维、谷壳纤维、小麦纤维、棕榈纤维的一种或多种任意混合。
6.根据权利要求1所述改性植物纤维模压制品的制备方法，其特征在于，强碱溶液为氢氧化钠溶液和或氢氧化钾溶液。
7.根据权利要求1所述改性植物纤维模压制品的制备方法，其特征在于，所述酸溶液为盐酸、硝酸、醋酸或碳酸溶液。
8.根据权利要求1所述改性植物纤维模压制品的制备方法，其特征在于，双醛类化合物为乙二醛和或戊二醛。
9.一种改性植物纤维模压制品，其特征在于，其是使用权利要求1-6任一项所述改性植物纤维模压制品的制备方法而得到的。
10.根据权利要求8所述改性植物纤维模压制品，其特征在于，模压制品为玩具、文具、办公器具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611142818.2A CN106589140B (zh) | 2016-12-13 | 2016-12-13 | 一种改性植物纤维模压制品及其制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611142818.2A CN106589140B (zh) | 2016-12-13 | 2016-12-13 | 一种改性植物纤维模压制品及其制造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106589140A CN106589140A (zh) | 2017-04-26 |
| CN106589140B true CN106589140B (zh) | 2019-03-08 |
Family
ID=58599057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201611142818.2A Active CN106589140B (zh) | 2016-12-13 | 2016-12-13 | 一种改性植物纤维模压制品及其制造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106589140B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108034233A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-05-15 | 金昱轩 | 一种环氧化纤维交联尼龙材料及其制备方法 |
| CN113603426B (zh) * | 2021-08-27 | 2022-10-21 | 江苏仙野建材有限公司 | 一种人造无机仿石材纹理装饰板制作方法 |
| 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 |
| CN115627013A (zh) * | 2022-09-08 | 2023-01-20 | 苏州博大永旺新材股份有限公司 | 一种稻壳粉生物质基全降解材料及其制备方法 |
| CN115807354B (zh) * | 2022-12-19 | 2023-12-08 | 湖南工业大学 | 一种植物纤维高效处理方式及其模压材料制备工艺 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002161474A (ja) * | 2000-11-22 | 2002-06-04 | Matsumoto Yushi Seiyaku Co Ltd | 耐久透水性付与剤及びその繊維 |
| CN102586919A (zh) * | 2012-03-07 | 2012-07-18 | 江苏金太阳纺织科技有限公司 | 一种维度稳定的再生纤维素纤维及其制备方法 |
| CN102942888A (zh) * | 2012-11-01 | 2013-02-27 | 永港伟方（北京）科技股份有限公司 | 一种人造板用强力胶粘剂及其制备方法 |
| CN105603831A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-05-25 | 广东华凯科技股份有限公司 | 一种高强度防水植物纤维板及其生产工艺 |
-
2016
- 2016-12-13 CN CN201611142818.2A patent/CN106589140B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002161474A (ja) * | 2000-11-22 | 2002-06-04 | Matsumoto Yushi Seiyaku Co Ltd | 耐久透水性付与剤及びその繊維 |
| CN102586919A (zh) * | 2012-03-07 | 2012-07-18 | 江苏金太阳纺织科技有限公司 | 一种维度稳定的再生纤维素纤维及其制备方法 |
| CN102942888A (zh) * | 2012-11-01 | 2013-02-27 | 永港伟方（北京）科技股份有限公司 | 一种人造板用强力胶粘剂及其制备方法 |
| CN105603831A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-05-25 | 广东华凯科技股份有限公司 | 一种高强度防水植物纤维板及其生产工艺 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| "环氧氯丙烷改性稻草";牛盾等;《应用化学》;20050930;第22卷(第9期);第1033-1035页 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106589140A (zh) | 2017-04-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106589140B (zh) | 一种改性植物纤维模压制品及其制造方法 | |
| CN104017340B (zh) | 甘蔗渣木薯淀粉聚乳酸生物降解材料及其制备方法和应用 | |
| CN102504560B (zh) | 一种可降解育苗容器及其制备方法和应用 | |
| CN101491406B (zh) | 一种可全降解一次性餐具及其制作方法 | |
| CN106188642A (zh) | 一种基于改性淀粉的植物胶及其制备方法及用途 | |
| CN102977623B (zh) | 一种植物纤维合成树脂粉及植物纤维产品的制作工艺 | |
| US20210198476A1 (en) | Cellulose/melamine-formaldehyde composite resin and preparation method thereof | |
| CN103214694A (zh) | 一种苎麻骨可降解餐具及其制造方法 | |
| CN101418115A (zh) | 一种生物全降解筷子及其原料组合物 | |
| CN104403134A (zh) | 一种生物基复合材料的制备方法 | |
| CN105131339A (zh) | 一种新型可食性包装材料 | |
| CN107474570A (zh) | 一种可降解一次性餐具及其制备方法 | |
| CN107653752A (zh) | 一种可降解环保抗菌餐具及其制备方法 | |
| CN105968751A (zh) | 一种具有保鲜作用的包装用全降解塑料薄膜及其制备方法 | |
| EP1176174A1 (en) | A degradable material, container or packaging material made of same, and method of forming same | |
| CN100393809C (zh) | 一种植物纤维绿色环保一次性快餐餐具及其制备方法 | |
| CN107304288B (zh) | 麦粕纤维结合聚乳酸的组成物及其制造方法 | |
| CN101805461A (zh) | 一种生物基复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN106046824B (zh) | 植物纤维制品及其制备方法 | |
| AU2018208759B2 (en) | Method for manufacturing purified lignin composite material and product thereof | |
| CN101633748B (zh) | 可降解复合胶及其配成的注塑原料和使用方法 | |
| JP2009114265A (ja) | 生分解性組成物及び強度部材等の生分解性加工品並びにその製造方法 | |
| CN104073008A (zh) | 一种植物秸秆与生物胶复合材料及其制备方法 | |
| CN102626964B (zh) | 采用玉米杆制作复合高分子塑料颗粒的方法 | |
| CN106147260A (zh) | 一种植物纤维、粉、屑类复合材料 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: The invention relates to a modified plant fiber molded product and a manufacturing method thereof Effective date of registration: 20211202 Granted publication date: 20190308 Pledgee: XIAMEN SHENGDA KAIJIA MACHINE CO.,LTD. Pledgor: XIAMEN KESHI NEW MATERIAL TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2021350000161 |
|
| PP01 | Preservation of patent right | ||
| PP01 | Preservation of patent right |
Effective date of registration: 20230509 Granted publication date: 20190308 |