CN107141832B - 一种利用多种生物质联合制备的环保花盆及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用多种生物质联合制备的环保花盆及其生产方法。利用多种生物质联合制备的环保花盆，所述的环保花盆由木塑混合粉与水混合后经热压成型制得；所述的木塑混合粉由以下原料组成：油茶饼粕10～50％，烟杆10～50％，菌糠10～50％，花生壳10～50％，淀粉10～30％。本发明制备的花盆类产品的透气性好，易降解环保，可提高植物的成活率，对于农业减肥利用具有重要意义；同时也是绿色农业与循环农业发展的重要内容。

Description

一种利用多种生物质联合制备的环保花盆及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种利用多种生物质联合制备的环保花盆及其生产方法。
背景技术
木塑复合材料(Wood-Plastics Composites，简称WPC)是近年在国内外蓬勃兴起的一类新型复合材料，指利用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等代替通常的树脂胶茹剂，与木粉、稻壳、秸秆等废弃植物纤维混合成新的原料，再经挤压、模压、注射成型等塑料加工工艺生产出的各式型材。具有同木材相类似的加工性能，可锯、可钉、可刨，机械性能甚至优于木质材料，尺寸稳定性好。木塑复合材家具即指采用这种木塑复合材料设计制造而成的室内外家具。在它身上充分体现了循环经济、资源利用、健康环保、节约替代等可持续发展经济的先进理念，由于它的多数产品都具有资源综合利用以及由此带来的保护环境的功能，所以近年来逐渐引起了社会的重视。
现在一般木塑产品都是应用在地板的使用，其它领域很少涉及，将其制作成花盆等会使其更具有附加价值。
发明内容
本发明的目的是提供一种用多种生物质联合制备生产的环保花盆。
本发明的另一目的是提供该环保花盆的制备工艺及其方法。
本发明的目的可通过以下技术方案实现：
利用多种生物质联合制备的环保花盆，所述的环保花盆由木塑混合粉与水混合后经热压成型制得；所述的木塑混合粉由以下原料组成：油茶饼粕10～50％，烟杆10～50％，菌糠10～50％，花生壳10～50％，淀粉10～30％。
所述的木塑混合粉优选由以下原料组成：油茶饼粕10～30％，烟杆20～40％，菌糠10～20％，花生壳10～20％，淀粉10～20％。
所述的环保花盆，优选通过以下方法制备得到：
(1)原料预处理及制粉：
将烟杆切割成0.05～40cm长的烟杆段，磨碎至粒径为20-100目粉末状，得烟杆粉；油茶饼粕经加工干燥，研磨至30-40目，得到含水量为3％-4％的细粉原料；
(2)制备混合粉：
将烟杆粉、油茶饼粕粉、20-35目菌糠粉末、20-35目花生壳粉与淀粉按照质量比为20～40：10～30：10～20：10～20：10～20经高速研磨混合，控制研磨温度≤70℃，25-30分钟得到木塑混合粉；
(3)成型：
向步骤(3)所得的木塑混合粉中加入水，均匀搅拌后得混合浆，将混合浆放入成型模具中热压成型，得环保花盆；所述木塑混合粉与水的重量比为9～3:1。
本发明所述的环保花盆的生产方法，包含以下步骤：
(1)原料预处理及制粉：
将烟杆切割成0.05～40cm长的烟杆段，磨碎至粒径为20-100目粉末状，得烟杆粉；油茶粕经干燥粉碎制成30-40目水分含量为3％-4％的细粉原料；
(2)制备混合粉：
将烟杆粉、油茶饼粕粉、20-35目菌糠粉末、20-35目花生壳粉与淀粉按照质量比经高速研磨混合，控制研磨温度≤70℃，25-30分钟得到木塑混合粉；
(3)成型：
向步骤(2)所得的木塑混合粉中加入水，均匀搅拌后得混合浆，将混合浆放入成型模具中热压成型，得环保花盆；所述混合粉与水的重量比为9～3:1。
步骤(3)中所述混合粉与水的重量比优选为2.5～5：1。
步骤(3)中的热压成型为：将浆料放入钢制模具中在150℃-220℃，250-350MPa，重力压力为40-100T/mm2的条件下一次成型制成成品。
所述的方法还包括将步骤(4)成型花盆进行覆膜、贴标和包装，得成品化的花盆。
所述覆膜材料优选低温硼碱玻璃釉层或者其它环保薄膜。
本发明主要技术改进是步骤(2)将烟杆粉、油茶饼粕粉、花生壳粉、菌糠与淀粉经高速研磨，可以使研磨更加充分，同时可以使混合粉末更细，纤维和淀粉的官能团基团暴露更多，粘结得更加牢固，同时可以减少粘结剂淀粉的使用量。
本发明的主要特点是利用了烟杆、油茶饼粕、花生壳、菌糠等多种农林废弃物资源，通过生态加工产品，增加产品附加值，推广前景巨大，可为农林行业带来巨大经济效益和社会利益。
本发明制备的花盆类产品的透气性好，易降解环保，可提高植物的成活率，对于农业减肥利用具有重要意义；同时也是绿色农业与循环农业发展的重要内容。
本发明不使用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯，但制备的环保花盆强度和粘度均能达标。
具体实施方式
实施例1、
(1)原料预处理及制粉：
将烟杆切割成0.05～5cm长的烟杆段，磨碎至粒径为100目粉末状，得烟杆粉；油茶饼粕经加工干燥，研磨至40目，得到含水量为3％-4％的细粉原料；
(2)制备混合粉：
将烟杆粉、油茶饼粕粉、35目菌糠粉末、35目花生壳粉与淀粉按照质量比为40：30：10：10：10经10000转/分钟高速研磨混合，控制研磨温度≤70℃，30分钟得到木塑混合粉；
(3)成型：
向步骤(3)所得的木塑混合粉中加入水，木塑混合粉与水的重量比为9:1,均匀搅拌后得混合浆，将混合浆放入成型模具中热压成型，得环保花盆。
实施例2
(1)原料预处理及制粉：
将烟杆切割成5～10cm长的烟杆段，磨碎至粒径为80目粉末状，得烟杆粉；油茶粕经干燥粉碎制成30目水分含量为4％的细粉原料；
(2)制备混合粉：
将烟杆粉、油茶饼粕粉、20目菌糠粉末、20目花生壳粉与淀粉按照质量比30:10:20:20:20经10000转/分钟高速研磨混合，控制研磨温度≤70℃，25-30分钟得到木塑混合粉；
(3)成型：
向步骤(2)所得的木塑混合粉中加入水，均匀搅拌后得混合浆，将混合浆放入成型模具中热压成型，得环保花盆；所述混合粉与水的重量比为5:1。
实施例3
(1)原料预处理及制粉：
将烟杆切割成10～20cm长的烟杆段，磨碎至粒径为20目粉末状，得烟杆粉；油茶粕经干燥粉碎制成30目水分含量为4％的细粉原料；
(2)制备混合粉：
将烟杆粉、油茶饼粕粉、20目菌糠粉末、20目花生壳粉与淀粉按照质量比20:30:15:20:15经15000转/分钟高速研磨混合，控制研磨温度≤70℃，25-30分钟得到木塑混合粉；
(3)成型：
向步骤(2)所得的木塑混合粉中加入水，均匀搅拌后得混合浆，将混合浆放入成型模具中热压成型，得环保花盆；所述混合粉与水的重量比为2.5:1。
实施例4
(1)原料预处理及制粉：
将烟杆切割成20～30cm长的烟杆段，磨碎至粒径为20目粉末状，得烟杆粉；油茶粕经干燥粉碎制成30目水分含量为4％的细粉原料；
(2)制备混合粉：
将烟杆粉、油茶饼粕粉、20目菌糠粉末、20目花生壳粉与淀粉按照质量比15:28:17:20:20经20000转/分钟高速研磨混合，控制研磨温度≤70℃，25-30分钟得到木塑混合粉；
(3)成型：
向步骤(2)所得的木塑混合粉中加入水，均匀搅拌后得混合浆，将混合浆放入成型模具中热压成型，得环保花盆；所述混合粉与水的重量比为4:1。
对比例1、
一种花盆的制作方法，依次进行以下步骤：
(1)粉碎：将瓜子壳、玉米杆晒干，切成3mm左右碎屑，送入风选式高速掸击粉碎机中，制成200目粉末；
(2)搅拌：取200目瓜子壳、玉米杆粉料70％，重质碳酸钙18％，羧甲基纤维素FH10％；首先将干粉搅拌3分钟；然后再加入100℃沸腾开水35.3％，搅拌2分钟；再加入2,4-甲苯二异氰酸脂2％，搅拌15分钟；
(3)造粒：将搅拌后的半干湿粉送入挤出机，得到粒状物；
(4)成型：将定量粒料放入模具中，经油压机缓压成花盆形状，压力12MPa；
(5)烘干：将压制成形的花盆湿胚送入远红外烘干机，在60℃-120℃下烘干；
(6)喷涂：将烘干后的花盆干胚送入喷涂机喷涂；
(7)烘干：将喷涂后器皿送入远红外烤干机行走网带上，网带行走速度1料/分；
(8)消毒：用紫外线辐射消毒，包装，即得到成品。
对比例2、
一种花盆的制作方法，依次进行以下步骤：
(1)原料预处理：
将烟秆切割成4～8cm长的纤维生物质段；
(2)物理制粉：
将烟秆段先利用粉粹机粗粉、再经磨粉机细粉，从而得能过60-80目的筛的纤维生物质粉；
(3)制备混合粉：
将烟秆纤维生物质粉与马铃薯淀粉及阳离子淀粉按照质量比为100：35：25混合，再向其中添加AKD防水剂得混合粉，AKD防水剂的添加量为烟秆纤维生物质粉重量的3.0％；
(4)成型：
将混合粉与水按照4：1的重量比混合，均匀搅拌后得混合浆，
将浆料放入花盆型的钢制模具中，在180℃和300MPa，重力压力为60T/mm2的条件下一次成型制成花盆，此时水份已全部蒸发；
(5)按照常规技术，采用粉刷在花盆的外表面进行覆膜，覆膜材料选用低温硼碱玻璃釉层或无毒树脂层作为材料，保护层的厚度为0.3mm；然后贴标和包装，得成品化的花盆。
对比例3、
一种花盆的制作方法，依次进行以下步骤：
(1)原料预处理：
将烟杆切割成4～8cm长的纤维生物质段；
(2)物理制粉：
将烟杆先利用粉粹机粗粉、再经磨粉机细粉，从而得能过60-80目的筛的纤维生物质粉；
(3)制备混合粉：
将烟杆纤维生物质粉与马铃薯淀粉及阳离子淀粉按照质量比为100：35：25混合，再向其中添加AKD防水剂得混合粉，AKD防水剂的添加量为烟杆纤维生物质粉重量的3.0％；
(4)成型：
将混合粉与水按照4：1的重量比混合，均匀搅拌后得混合浆，
将浆料放入花盆型的钢制模具中，在180℃和300MPa，重力压力为60T/mm2的条件下一次成型制成花盆，此时水份已全部蒸发；
(5)按照常规技术，采用粉刷在花盆的外表面进行覆膜，覆膜材料选用低温硼碱玻璃釉层或无毒树脂层作为材料，保护层的厚度为0.3mm；然后贴标和包装，得成品化的花盆。
对比例4、
一种花盆的制作方法，依次进行以下步骤：
(1)原料预处理：
将烟杆切割成4～8cm长的纤维生物质段；
(2)物理制粉：
将烟杆先利用粉粹机粗粉、再经磨粉机细粉，从而得能过60-80目的筛的纤维生物质粉；
(3)制备混合粉：
将烟杆纤维生物质粉与马铃薯淀粉及阳离子淀粉按照质量比为100：35：25混合；
(4)成型：
将混合粉与水按照4：1的重量比混合，均匀搅拌后得混合浆，
将浆料放入花盆型的钢制模具中，在180℃和300MPa，重力压力为60T/mm2的条件下一次成型制成花盆，此时水份已全部蒸发；
(5)按照常规技术，采用粉刷在花盆的外表面进行覆膜，覆膜材料选用低温硼碱玻璃釉层或无毒树脂层作为材料，保护层的厚度为0.3mm；然后贴标和包装，得成品化的花盆。
效果例1
使用CT-5000D抗压试验机(压板500x500mm，量程10KN)测试实施例1～实施例4、对比例1～对比例4的抗压强度，测试速度10mm/min,测试结果如下：
表1

Claims (7)

1.利用多种生物质联合制备的环保花盆，其特征在于所述的环保花盆由木塑混合粉与水混合后经热压成型制得；所述的木塑混合粉由以下原料组成：油茶饼粕10~50%，烟杆10~50%，菌糠10~50%，花生壳10~50%，淀粉10~30%;
所述的环保花盆通过以下方法制备得到：
（1）原料预处理及制粉：
将烟杆切割成0.05～40 cm长的烟杆段，磨碎至粒径为20-100目粉末状，得烟杆粉；油茶饼粕经加工干燥，研磨至30-40目，得到含水量为3%-4%的细粉原料；
（2）制备混合粉：
将烟杆粉、油茶饼粕粉、20-35目菌糠粉末、20-35目花生壳粉与淀粉按照质量比为20~40：10~30：10~20：10~20：10~20经5000-20000转/分钟高速研磨混合，控制研磨温度≤70℃，25-30分钟得到木塑混合粉；
（3）成型：
向步骤（3）所得的木塑混合粉中加入水，均匀搅拌后得混合浆，将混合浆放入成型模具中热压成型，得环保花盆；所述木塑混合粉与水的重量比为9~3:1。
2.根据权利要求1所述的环保花盆，其特征在于所述的木塑混合粉由以下原料组成：油茶饼粕10~30%，烟杆20~40%，菌糠10~20%，花生壳10~20%，淀粉10~20%。
3.权利要求1或2所述的环保花盆的生产方法，其特征在于包含以下步骤：
（1）原料预处理及制粉：
将烟杆切割成0.05～40 cm长的烟杆段，磨碎至粒径为20-100目粉末状，得烟杆粉；油茶粕经干燥粉碎制成30-40目水分含量为3%-4%的细粉原料；
（2）制备混合粉：
将烟杆粉、油茶饼粕粉、20-35目菌糠粉末、20-35目花生壳粉与淀粉按照质量比经5000-20000转/分钟高速研磨混合，控制研磨温度≤70℃，25-30分钟得到木塑混合粉；
（3）成型：
向步骤（2）所得的木塑混合粉中加入水，均匀搅拌后得混合浆，将混合浆放入成型模具中热压成型，得环保花盆；所述混合粉与水的重量比为9~3:1。
4.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于步骤（3）中所述混合粉与水的重量比为5~2.5：1。
5.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于步骤（3）中的热压成型为：将浆料放入钢制模具中在150℃-220℃，250-350MPa，重力压力为40-100T/mm2的条件下一次成型制成成品。
6.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于所述的方法还包括将步骤（4）成型花盆进行覆膜、贴标和包装，得成品化的花盆。
7.根据权利要求6所述的生产方法，其特征在于所述覆膜材料为低温硼碱玻璃釉层或者其它环保薄膜。
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