CN108822442A - 一种环保纳米pvc木塑复合材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保纳米PVC木塑复合材料，包括以下按重量份计的原料：聚氯乙烯80‑100份、硫代氯甲酸‑S‑异丙酯30‑40份、聚对苯二甲酸乙二醇脂15‑30份、PE蜡2‑4份、聚丙烯10‑20份、秸秆粉15‑25份、改性大豆纤维5‑15份、轻质钙粉5‑8份、稳定剂1‑3份、增塑剂1‑3份、阻燃剂2‑4份、偶联剂1‑3份。经过对秸秆粉的处理，充分除去其中的半纤维素、果胶、淀粉，其中长纤维、短纤维交织的网状结构，大大抑制了PVC中甲醛的释放，这是常规木粉不具有的特性；经过实验，本发明比使用传统木粉生产的PVC木塑复合材料具有更低的甲醛释放量和含水量，可见，本发明在室内装饰、家具制造方面比现有PVC木塑复合材料更具优势，更加健康环保。

Description

一种环保纳米PVC木塑复合材料
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域，具体是一种环保纳米PVC木塑复合材料。
背景技术
木塑材料兼有木材和塑料的双重特性：力学性好、不怕虫蛀、不生霉菌、不吸收水分、可重复利用等优点。生态木是木塑材料的一种，通常把PVC发泡工艺做法的木塑产品称为生态木。生态木主要原材料是由木粉和PVC加其他增强型助剂合成的一种新型绿色环保材料(30％PVC+69％木粉+1％色剂配方)，广泛应用于家装，工装等各个场合，涉及：室内外墙板，室内天花吊顶，户外地板，室内吸音板，隔断，广告牌等各个场所。应用广泛。
现有技术中，生态木的木粉原来通常是采用木材边角料，如果能够使用秸秆材料代替木粉作为生态木的原料，然后与纳米材料复合，就能提高秸秆使用率，避免秸秆焚烧问题，更加节能环保。
发明内容
为了解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供了一种环保纳米PVC木塑复合材料，能够使用秸秆材料代替木粉作为生态木的原料。
一种环保纳米PVC木塑复合材料，包括以下按重量份计的原料：聚氯乙烯80-100份、硫代氯甲酸-S-异丙酯30-40份、聚对苯二甲酸乙二醇脂15-30份、PE蜡2-4份、聚丙烯10-20份、秸秆粉15-25份、改性大豆纤维5-15份、轻质钙粉5-8份、稳定剂1-3份、增塑剂1-3份、阻燃剂2-4份、偶联剂1-3份。
进一步的，所述秸秆粉，其制备方法，具体为以下步骤：
(1)按质量份数计，取玉米秸秆80-100份、稻草20-30份、蔗渣50-60份打碎，加水500-800份加热至90-95℃，保温60-90分钟，然后使用0.15-0.18MPa、165-170℃高温高压加热处理15-20分钟，待冷却后过滤，得滤渣；
(2)将所述滤渣置于容器中，加入1倍滤渣质量份数的复合酶液，于28-32℃，通风、避光的环境下充分酶解5-8小时，酶解过程中，每隔20-25分钟搅拌一次；所述复合酶液，由半纤维素酶液、果胶酶液、淀粉酶液、质量分数为2％的葡萄糖水溶液按质量比5-8：1-3：8-10：100均匀混合后制得；
(3)酶解完成后，加热灭酶，烘干后打粉，即得。
进一步的，所述蔗渣，需经过0.15-0.18MPa、125-130℃高温高压蒸煮30-45分钟。
进一步的，所述改性大豆纤维，其制备方法，具体为如下步骤：
(1)将大豆纤维浸入处理液中进行电离处理，温度45-50℃，电压85-95V，正负极交替频次4次/分钟，时间15-20分钟，然后向电离槽中加入硅酸钠溶液进行二次电离，电压60-70V，正负极交替频次3次/分钟，处理时间5-8分钟，得电离大豆纤维；
(2)将所述电离大豆纤维烘干至水分含量5％以下，然后置于变温箱中进行变温处理，压强0.13-0.14Mpa，先在80-85℃条件下低温处理8-12分钟，再在125-130℃条件下高温处理2-4分钟，反复进行高、低温处理4-5次，即得。
进一步的，所述处理液，为质量分数为1.8的盐酸水溶液。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
使用所述秸秆粉代替传统的木粉，使环保纳米PVC木塑复合材料更加环保健康；经过对秸秆粉的处理，充分除去其中的半纤维素、果胶、淀粉，其中长纤维、短纤维交织的网状结构，大大抑制了PVC中甲醛的释放，这是常规木粉不具有的特性；本发明提供生态木的各项技术参数均符合国家标准，经过实验，本发明比使用传统木粉生产的PVC木塑复合材料具有更低的甲醛释放量和含水量，可见，本发明在室内装饰、家具制造方面比现有PVC木塑复合材料更具优势，更加健康环保。
具体实施方式
实施例1
一种环保纳米PVC木塑复合材料，包括以下按重量份计的原料：聚氯乙烯80份、硫代氯甲酸-S-异丙酯30份、聚对苯二甲酸乙二醇脂15份、PE蜡2份、聚丙烯10份、秸秆粉15份、改性大豆纤维5份、轻质钙粉5份、稳定剂1份、增塑剂1份、阻燃剂2份、偶联剂1份。
进一步的，所述秸秆粉，其制备方法，具体为以下步骤：
(1)按质量份数计，取玉米秸秆80份、稻草20份、蔗渣50份打碎，加水500份加热至90-95℃，保温60分钟，然后使用0.15-0.18MPa、165-170℃高温高压加热处理15分钟，待冷却后过滤，得滤渣；
(2)将所述滤渣置于容器中，加入1倍滤渣质量份数的复合酶液，于28-32℃，通风、避光的环境下充分酶解5小时，酶解过程中，每隔20分钟搅拌一次；所述复合酶液，由半纤维素酶液、果胶酶液、淀粉酶液、质量分数为2％的葡萄糖水溶液按质量比5：1：8：100均匀混合后制得；
(3)酶解完成后，加热灭酶，烘干后打粉，即得。
进一步的，所述蔗渣，需经过0.15-0.18MPa、125-130℃高温高压蒸煮30分钟。
进一步的，所述改性大豆纤维，其制备方法，具体为如下步骤：
(1)将大豆纤维浸入处理液中进行电离处理，温度45-50℃，电压85-95V，正负极交替频次4次/分钟，时间15分钟，然后向电离槽中加入硅酸钠溶液进行二次电离，电压60-70V，正负极交替频次3次/分钟，处理时间5分钟，得电离大豆纤维；
(2)将所述电离大豆纤维烘干至水分含量5％以下，然后置于变温箱中进行变温处理，压强0.13-0.14Mpa，先在80-85℃条件下低温处理8分钟，再在125-130℃条件下高温处理2分钟，反复进行高、低温处理4次，即得。
进一步的，所述处理液，为质量分数为1.8的盐酸水溶液。
实施例2
一种环保纳米PVC木塑复合材料，包括以下按重量份计的原料：聚氯乙烯100份、硫代氯甲酸-S-异丙酯40份、聚对苯二甲酸乙二醇脂30份、PE蜡4份、聚丙烯20份、秸秆粉25份、改性大豆纤维15份、轻质钙粉8份、稳定剂3份、增塑剂3份、阻燃剂4份、偶联剂3份。
进一步的，所述秸秆粉，其制备方法，具体为以下步骤：
(1)按质量份数计，取玉米秸秆100份、稻草30份、蔗渣60份打碎，加水800份加热至90-95℃，保温90分钟，然后使用0.15-0.18MPa、165-170℃高温高压加热处理20分钟，待冷却后过滤，得滤渣；
(2)将所述滤渣置于容器中，加入1倍滤渣质量份数的复合酶液，于28-32℃，通风、避光的环境下充分酶解8小时，酶解过程中，每隔25分钟搅拌一次；所述复合酶液，由半纤维素酶液、果胶酶液、淀粉酶液、质量分数为2％的葡萄糖水溶液按质量比8：3：10：100均匀混合后制得；
(3)酶解完成后，加热灭酶，烘干后打粉，即得。
进一步的，所述蔗渣，需经过0.15-0.18MPa、125-130℃高温高压蒸煮45分钟。
进一步的，所述改性大豆纤维，其制备方法，具体为如下步骤：
(1)将大豆纤维浸入处理液中进行电离处理，温度45-50℃，电压85-95V，正负极交替频次4次/分钟，时间20分钟，然后向电离槽中加入硅酸钠溶液进行二次电离，电压60-70V，正负极交替频次3次/分钟，处理时间8分钟，得电离大豆纤维；
(2)将所述电离大豆纤维烘干至水分含量5％以下，然后置于变温箱中进行变温处理，压强0.13-0.14Mpa，先在80-85℃条件下低温处理12分钟，再在125-130℃条件下高温处理4分钟，反复进行高、低温处理5次，即得。
进一步的，所述处理液，为质量分数为1.8的盐酸水溶液。
实施例3
一种环保纳米PVC木塑复合材料，包括以下按重量份计的原料：聚氯乙烯90份、硫代氯甲酸-S-异丙酯35份、聚对苯二甲酸乙二醇脂20份、PE蜡3份、聚丙烯15份、秸秆粉20份、改性大豆纤维10份、轻质钙粉6份、稳定剂2份、增塑剂2份、阻燃剂3份、偶联剂2份。
进一步的，所述秸秆粉，其制备方法，具体为以下步骤：
(1)按质量份数计，取玉米秸秆90份、稻草25份、蔗渣55份打碎，加水600份加热至90-95℃，保温70分钟，然后使用0.15-0.18MPa、165-170℃高温高压加热处理18分钟，待冷却后过滤，得滤渣；
(2)将所述滤渣置于容器中，加入1倍滤渣质量份数的复合酶液，于28-32℃，通风、避光的环境下充分酶解6小时，酶解过程中，每隔22分钟搅拌一次；所述复合酶液，由半纤维素酶液、果胶酶液、淀粉酶液、质量分数为2％的葡萄糖水溶液按质量比6：2：9：100均匀混合后制得；
(3)酶解完成后，加热灭酶，烘干后打粉，即得。
进一步的，所述蔗渣，需经过0.15-0.18MPa、125-130℃高温高压蒸煮35分钟。
进一步的，所述改性大豆纤维，其制备方法，具体为如下步骤：
(1)将大豆纤维浸入处理液中进行电离处理，温度45-50℃，电压85-95V，正负极交替频次4次/分钟，时间18分钟，然后向电离槽中加入硅酸钠溶液进行二次电离，电压60-70V，正负极交替频次3次/分钟，处理时间6分钟，得电离大豆纤维；
(2)将所述电离大豆纤维烘干至水分含量5％以下，然后置于变温箱中进行变温处理，压强0.13-0.14Mpa，先在80-85℃条件下低温处理10分钟，再在125-130℃条件下高温处理3分钟，反复进行高、低温处理5次，即得。
进一步的，所述处理液，为质量分数为1.8的盐酸水溶液。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例1相比，不使用所述秸秆粉，仅采用常规木粉，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，不使用所述秸秆粉的制备方法，仅采用常规粉碎方法，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例3
本对比实施例3与实施例3相比，不使用所述改性大豆纤维，除此外的方法步骤均相同。
对照组
现有的PVC木塑复合材料。
分别对上述7种PVC木塑复合材料的参数进行测定，结果如表1：
含水量(％) 甲醛释放量
实施例1 0.21 0.08
实施例2 0.22 0.07
实施例3 0.18 0.07
对比实施例1 0.67 0.14
对比实施例2 0.89 0.16
对比实施例3 0.85 0.16
对照组 1.1 0.18
由上表可知，本发明比使用传统木粉生产的PVC木塑复合材料具有更低的甲醛释放量和含水量，可见，本发明在室内装饰、家具制造方面比现有PVC木塑复合材料更具优势，更加健康环保。

Claims (6)

1.一种环保纳米PVC木塑复合材料，其特征在于，包括以下按重量份计的原料：聚氯乙烯80-100份、硫代氯甲酸-S-异丙酯30-40份、聚对苯二甲酸乙二醇脂15-30份、PE蜡2-4份、聚丙烯10-20份、秸秆粉15-25份、改性大豆纤维5-15份、轻质钙粉5-8份、稳定剂1-3份、增塑剂1-3份、阻燃剂2-4份、偶联剂1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种环保纳米PVC木塑复合材料，其特征在于，包括以下按重量份计的原料：聚氯乙烯90份、硫代氯甲酸-S-异丙酯35份、聚对苯二甲酸乙二醇脂20份、PE蜡3份、聚丙烯15份、秸秆粉20份、改性大豆纤维10份、轻质钙粉6份、稳定剂2份、增塑剂2份、阻燃剂3份、偶联剂2份。
3.根据权利要求1所述的一种环保纳米PVC木塑复合材料，其特征在于,所述秸秆粉，其制备方法，具体为以下步骤：
（1）按质量份数计，取玉米秸秆80-100份、稻草20-30份、蔗渣50-60份打碎，加水500-800份加热至90-95℃，保温60-90分钟，然后使用0.15-0.18MPa、165-170℃高温高压加热处理15-20分钟，待冷却后过滤，得滤渣；
（2）将所述滤渣置于容器中，加入1倍滤渣质量份数的复合酶液，于28-32℃，通风、避光的环境下充分酶解5-8小时，酶解过程中，每隔20-25分钟搅拌一次；所述复合酶液，由半纤维素酶液、果胶酶液、淀粉酶液、质量分数为2％的葡萄糖水溶液按质量比5-8：1-3：8-10：100均匀混合后制得；
（3）酶解完成后，加热灭酶，烘干后打粉，即得。
4.根据权利要求3所述的一种环保纳米PVC木塑复合材料，其特征在于：所述蔗渣，需经过0.15-0.18MPa、125-130℃高温高压蒸煮30-45分钟。
5.根据权利要求1所述的一种环保纳米PVC木塑复合材料，其特征在于，所述改性大豆纤维，其制备方法，具体为如下步骤：
（1）将大豆纤维浸入处理液中进行电离处理，温度45-50℃，电压85-95V，正负极交替频次4次/分钟，时间15-20分钟，然后向电离槽中加入硅酸钠溶液进行二次电离，电压60-70V，正负极交替频次3次/分钟，处理时间5-8分钟，得电离大豆纤维；
（2）将所述电离大豆纤维烘干至水分含量5%以下，然后置于变温箱中进行变温处理，压强0.13-0.14Mpa，先在80-85℃条件下低温处理8-12分钟，再在125-130℃条件下高温处理2-4分钟，反复进行高、低温处理4-5次，即得。
6.根据权利要求5所述的一种环保纳米PVC木塑复合材料，其特征在于：所述处理液，为质量分数为1.8的盐酸水溶液。
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