CN106633975A - 高木纤维含量可降解花盆及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高木纤维含量可降解花盆及其制造方法，所述高木纤维含量可降解花盆由木纤维、聚乳酸、偶联剂、热解型发泡剂制备而成，具体制备步骤如下：一、将木纤维与聚乳酸混合，加入偶联剂，使用双螺杆挤出机进行混料、挤出、粉碎、造粒，得到复合材料颗粒；二、将复合材料颗粒与热解型发泡剂混合后放入模具中进行倒膜，然后快速冷却至室温，制成产品。本发明利用木材加工剩余物及树皮枝桠材等常被丢弃的木质资源为原料，与可完全够降解的聚乳酸混合，使用加热模压的方法加工制作高木纤维含量木纤维/聚乳酸可降解花盆，同时在加热模压过程中使用化学发泡剂对材料进行微发泡处理，进一步减轻材料的质量，增加其透气性，降低原料成本。

Description

高木纤维含量可降解花盆及其制造方法
技术领域
本发明属于可降解木塑复合材料技术领域，涉及一种可完全降解木塑复合材料花盆产品及其制造方法。
背景技术
目前国内可降解花盆、育苗容器品类较多，制作原料有泥质、木质、可降解塑料、植物纤维等。然而这些可降解花盆、育苗容器均存在一定问题：泥质花盆降解速度慢，烧制过程能耗较高，自重过大；木质花盆加工成本较高(很少使用)；使用注塑法制作的木塑复合材料花盆由于注塑工艺的限制使得木纤维的含量较低(低于30％)，成本较高，透气性较差。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种高木纤维含量可降解花盆及其制造方法。本发明利用木材加工剩余物及树皮枝桠材等常被丢弃的木质资源为原料，与可完全够降解的聚乳酸混合，使用加热模压的方法加工制作高木纤维含量木纤维/聚乳酸可降解花盆，同时在加热模压过程中使用化学发泡剂对材料进行微发泡处理，进一步减轻材料的质量，增加其透气性，降低原料成本。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种高木纤维含量可降解花盆，由木纤维、聚乳酸、偶联剂、热解型发泡剂制备而成，其中木纤维的加入量为木纤维和聚乳酸总质量的40～70％，偶联剂的加入量为木纤维和聚乳酸总质量的2～3％，热解型发泡剂的加入量为木纤维和聚乳酸总质量的3～5％。
一种上述高木纤维含量可降解花盆的制造方法，包括如下步骤：
一、将木纤维与聚乳酸混合，加入偶联剂，使用双螺杆挤出机进行混料、挤出、粉碎、造粒，得到复合材料颗粒，控制颗粒的最大尺寸不超过5mm，木纤维的含水率低于3％；
二、将复合材料颗粒与热解型发泡剂混合后放入事先预热至150～180℃的可控温钢制模具中进行倒膜，然后快速冷却至室温，制成产品，所得产品的平均泡孔直径不大于100微米，开孔率不大于10％。
本发明中，所述木纤维为木材采伐及加工过程中产生的剩余物，如树皮、枝桠材、刨花、木屑等，形态为粉末状或纤维状。
本发明中，所述热解型发泡剂为偶氮双甲酸发泡剂。
本发明中，所述偶联剂为硅烷偶联剂或MAPP。
本发明具有如下优点：
1、采用模压成型后脱模的工艺而非传统注塑工艺制备花盆。
2、大大提高了原料中木纤维的含量，木纤维含量可达40～70％。
3、采用完全可降解材质植物，换土不需要挖出原盆、丢弃，不会对环境造成污染。
4、利用木材加工剩余物、枝桠材、秸秆等利用率不高的木质材料作为填料，在兼顾环效果的同时，降低成本，对废物进行再利用。
5、对复合材料进行微发泡处理，可以进一步减轻材料的质量，使其更加轻质、透气。
具体实施方式
下面实施例对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明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精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。
实施例1：
本实施例提供了一种高木纤维含量可降解花盆的制备方法，具体实施步骤如下：
一、原料制备
(1)将枝桠材加工成形态小于30目的木纤维；
(2)将木纤维放入103℃烘箱中干燥至含水率低于3％。
二、原料混合
(1)将木纤维与PLA粒料按一定比例放入高速混料机中进行初混，其中木纤维含量为二者混合质量的70％。
(2)向混合后的原料中加入硅烷偶联剂，控制硅烷偶联剂的加入量为木纤维和聚乳酸总质量的2％，然后使用双螺杆挤出造粒机进行进一步的混合、粉碎、造粒，控制粒料最大尺寸不超过5mm。
(3)将粉碎后的粒料与偶氮双甲酸发泡剂混合后加入到高速混料机中进行混合，控制偶氮双甲酸发泡剂的加入量为木纤维和聚乳酸总质量的5％。
三、加热模压
(1)将混入发泡剂后的原料放入事先预热至160℃的可控温钢制模具中预热5分钟，闭合上下模具加压至5MPa并保持10分钟。
(2)将钢制模具迅速降温至室温，取出产品。
使用上述方法制作的可降解花盆具有非常高的木纤维含量，不但能够显著降低原料成本，还能高效利用木材加工中的丢弃物；微发泡结构能够降低产品重量，同时增加盆体透气性。
实施例2：
本实施例提供了一种高木纤维含量可降解花盆的制备方法，具体实施步骤如下：
一、原料制备
(1)将树皮加工成形态小于30目的木纤维；
(2)将木纤维放入103℃烘箱中干燥至含水率低于3％。
二、原料混合
(1)将木纤维与PLA粒料按一定比例放入高速混料机中进行初混，其中木纤维含量为二者混合质量的50％。
(2)向混合后的原料中加入硅烷偶联剂，控制硅烷偶联剂的加入量为木纤维和聚乳酸总质量的3％，然后使用双螺杆挤出造粒机进行进一步的混合、粉碎、造粒，控制粒料最大尺寸不超过5mm。
(3)将粉碎后的粒料与偶氮双甲酸发泡剂混合后加入到高速混料机中进行混合，控制偶氮双甲酸发泡剂的加入量为木纤维和聚乳酸总质量的3％。
三、加热模压
(1)将混入发泡剂后的原料放入事先预热至150℃的可控温钢制模具中预热5分钟，闭合上下模具加压至5MPa并保持10分钟。
(2)将钢制模具迅速降温至室温，取出产品。
使用上述方法制作的可降解花盆具有非常高的木纤维含量，不但能够显著降低原料成本，还能高效利用木材加工中的丢弃物；微发泡结构能够降低产品重量，同时增加盆体透气性。
实施例3：
本实施例提供了一种高木纤维含量可降解花盆的制备方法，具体实施步骤如下：
一、原料制备
(1)将刨花加工成形态小于30目的木纤维；
(2)将木纤维放入103℃烘箱中干燥至含水率低于3％。
二、原料混合
(1)将木纤维与PLA粒料按一定比例放入高速混料机中进行初混，其中木纤维含量为二者混合质量的60％。
(2)向混合后的原料中加入硅烷偶联剂，控制硅烷偶联剂的加入量为木纤维和聚乳酸总质量的2.5％，然后使用双螺杆挤出造粒机进行进一步的混合、粉碎、造粒，控制粒料最大尺寸不超过5mm。
(3)将粉碎后的粒料与偶氮双甲酸发泡剂混合后加入到高速混料机中进行混合，控制偶氮双甲酸发泡剂的加入量为木纤维和聚乳酸总质量的4％。
三、加热模压
(1)将混入发泡剂后的原料放入事先预热至160℃的可控温钢制模具中预热5分钟，闭合上下模具加压至5MPa并保持10分钟。
(2)将钢制模具迅速降温至室温，取出产品。
使用上述方法制作的可降解花盆具有非常高的木纤维含量，不但能够显著降低原料成本，还能高效利用木材加工中的丢弃物；微发泡结构能够降低产品重量，同时增加盆体透气性。

Claims (10)

1.一种高木纤维含量可降解花盆，其特征在于所述高木纤维含量可降解花盆由木纤维、聚乳酸、偶联剂、热解型发泡剂制备而成，其中木纤维的加入量为木纤维和聚乳酸总质量的40～70％，偶联剂的加入量为木纤维和聚乳酸总质量的2～3％，热解型发泡剂的加入量为木纤维和聚乳酸总质量的3～5％。
2.根据权利要求1所述的高木纤维含量可降解花盆，其特征在于所述木纤维为木材采伐及加工过程中产生的剩余物。
3.根据权利要求1所述的高木纤维含量可降解花盆，其特征在于所述木纤维为树皮、枝桠材、刨花或木屑。
4.根据权利要求1所述的高木纤维含量可降解花盆，其特征在于所述木纤维的形态为粉末状或纤维状。
5.根据权利要求1所述的高木纤维含量可降解花盆，其特征在于所述热解型发泡剂为偶氮双甲酸发泡剂。
6.根据权利要求1所述的高木纤维含量可降解花盆，其特征在于所述偶联剂为硅烷偶联剂或MAPP。
7.一种权利要求1-6任一权利要求所述的高木纤维含量可降解花盆的制造方法，其特征在于所述方法步骤如下：
一、将木纤维与聚乳酸混合，加入偶联剂，使用双螺杆挤出机进行混料、挤出、粉碎、造粒，得到复合材料颗粒；
二、将复合材料颗粒与热解型发泡剂混合后放入事先预热至150～180℃的可控温钢制模具中进行倒膜，然后快速冷却至室温，制成产品。
8.根据权利要求7所述的高木纤维含量可降解花盆的制造方法，其特征在于所述复合材料颗粒的最大尺寸不超过5mm。
9.根据权利要求7所述的高木纤维含量可降解花盆的制造方法，其特征在于所述木纤维的含水率低于3％。
10.根据权利要求7所述的高木纤维含量可降解花盆的制造方法，其特征在于所述产品的平均泡孔直径不大于100微米，开孔率不大于10％。
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