CN108997865A - 一种新型环保材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型环保材料及其制备方法，属于环保材料生产技术领域，按重量份数计，所述环保材料包括以下组分：水性丙烯酸树脂10‑30份，聚苯硫醚树脂3‑6份，松脂8‑20份，糯米4‑10份，熟石灰3‑7份，改性中药渣10‑20份，改性植物秸秆10‑20份，二氧化钛2‑6份，碳化硅2‑8份，食用色素0.1‑0.7份，消泡剂2‑6份。本发明以纯天然的松脂及糯米与熟石灰的混合物为站合剂，粘性好，安全环保。

Description

一种新型环保材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及音乐仪器设备用鼓皮生产技术领域，具体涉及一种新型环保材料及其制备方法。

背景技术

环保新材料主要有几种：(1)基本无毒无害型，是指天然的，本身没有或极少有毒有害的物质、未经污染只进行了简单加工的装饰材料，如石膏、滑石粉、砂石、木材、某些天然石材等；(2)低毒、低排放型，是指经过加工、合成等技术手段来控制有毒、有害物质的积聚和缓慢释放、因其毒性轻微、对人类健康不构成危险的装饰材料，如甲醛释放量较低、达到国家标准的大芯板、胶合板、纤维板等。目前科学技术和检测手段无法确定和评估其毒害物质影响的材料，如环保型乳胶漆、环保型油漆等化学合成材料。

涂料，在中国传统名称为油漆。所谓涂料是涂覆在被保护或被装饰的物体表面，并能与被涂物形成牢固附着的连续薄膜，通常是以树脂、或油、或乳液为主，添加或不添加颜料、填料，添加相应助剂，用有机溶剂或水配制而成的粘稠液体。中国涂料界比较权威的《涂料工艺》一书是这样定义的：“涂料是一种材料，这种材料可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。这样形成的膜通称涂膜，又称漆膜或涂层。”涂料工业属于近代工业，但涂料本身却有着悠久的历史。中国是世界上使用天然树脂作为成膜物质的涂料——大漆最早的国家。早期的画家使用的矿物颜，是水的悬浮液或是用水或清蛋白来调配的，这就是最早的水性涂料。真正懂得使用溶剂，用溶剂来溶解固体的天然树脂。

目前市场上涂料种类较多，但几乎每种涂料中都有一定比例的化学粘合剂，因此在涂在墙上未干以前都会散发一定的刺激眼睛和呼吸道的气味，不环保，此外，现有的涂料大多不具备抗病及驱虫的功效，一小部分涂料中因添加了杀菌剂，虽然起到了杀菌效果，但人们长期接触后会造成一定的危害，不安全，不环保。

发明内容

针对上述因涂料中添加了化学粘合剂，会散发出刺激眼睛和呼吸道的气味，不环保的缺陷，本发明的目的在于提供一种新型环保材料及其制备方法，本发明以纯天然的松脂及糯米与熟石灰的混合物为站合剂，粘性好，安全环保。

本发明采用的技术方案如下：一种新型环保材料，按重量份数计，所述环保材料包括以下组分：水性丙烯酸树脂10-30份，聚苯硫醚树脂3-6份，松脂8-20份，糯米4-10份，熟石灰3-7份，改性中药渣10-20份，改性植物秸秆10-20份，二氧化钛2-6份，碳化硅2-8份，食用色素0.1-0.7份，消泡剂2-6份。

所述改性植物秸秆是按如下方法制得的：

(1)将原材料植物秸秆放入4-10％的氢氧化钠溶液中浸泡6-10小时，取出后用自来水冲洗去表面残留的氢氧化钠溶液，然后晾干至恒重后备用；

(2)将步骤(1)中晾干至恒重的植物秸秆粉碎，经80-120目的筛网过筛，除去滤渣得改性植物秸秆；

所述改性中药渣是按如下方法制得的：

A将原材料中药渣粉碎，80-120目过滤，得过滤后的中药渣a；

B向步骤A所得中药渣a放入发酵罐，并加入发酵菌剂并混合均匀，之后加入清水搅拌均匀，使发酵罐内物料的含水量为40-60％，控制物料内部温度为45-60℃，密封发酵5-15天，之后翻堆，翻堆后再发酵10-20天，低温干燥得改性中药渣。

本申请的技术方案中，松脂是纯天然的胶合剂，绿色安全环保，加之糯米、熟石灰混合物具有很强的粘合性、耐磨性和耐水性，使制备的涂料粘性更好，安全环保；植物秸秆在氢氧化钠溶液进行处理，一方面去除了植物纤维表面的蜡质，另一方面降低了植物纤维在涂料中萃取物的析出，增强纤维和其他原料的界面黏结，原材料植物秸秆安全环保，改性植物秸秆的制备方法科学合理，此外还提高了植物秸秆的利用率；改性中药渣是用发酵菌剂发酵即微生物发酵，是在温和的条件下进行生长代谢和生物转化，故能最大限度的保护中药渣中的活性成分免遭破坏，改性中药渣中含有抗菌物质，中药渣会散发特殊的气味，具有驱虫作用，此外中药渣含有残余药性，具有驱虫和杀菌作用；消泡剂使制得的涂料均一性好，涂抹后不会出现空泡；食用色素能制造出各种颜色的涂料，适用范围广泛，食用色素安全无毒，健康环保，解决了上述因涂料中添加了化学粘合剂，会散发出刺激眼睛和呼吸道的气味，不环保的缺陷。

优选的，按重量份数计，所述环保材料包括以下组分：水性丙烯酸树脂20份，聚苯硫醚树脂4.5份，松脂14份，糯米7份，熟石灰5份，改性中药渣15份，改性植物秸秆15份，二氧化钛3.5份，碳化硅5份，食用色素0.4份，消泡剂4份。

优选的，所述发酵菌剂的量为0.01-0.03份。

优选的，所述发酵菌剂为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌或乳酸菌中的一种或多种。

一种新型环保材料的制备方法，步骤如下：

①按重量份数将水性丙烯酸树脂，聚苯硫醚树脂，松脂，糯米，熟石灰，改性中药渣，改性植物秸秆，二氧化钛及碳化硅加入研磨分散设备并进行充分分散得原料A；

②向步骤①中的原料A中加入上述重量份数的食用色素和消泡剂并混合均匀，得半成品新型环保材料；

③将步骤②中的所得的半成品涂料在45-65℃烘干0.5-3小时并搅拌，得新型环保材料成品。

本申请的粉末涂料在使用时，按1∶3-9的重量比例加入纯净水，在45-75℃温度下搅拌5-15分钟，之后即可作为涂料使用，便于储藏与运输，且不易变质。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：(1)松脂是纯天然的胶合剂，绿色安全环保，加之糯米、熟石灰混合物具有很强的粘合性、耐磨性和耐水性，使制备的涂料粘性更好，安全环保；(2)植物秸秆在氢氧化钠溶液进行处理，一方面去除了植物纤维表面的蜡质，另一方面降低了植物纤维在涂料中萃取物的析出，增强纤维和其他原料的界面黏结，原材料植物秸秆安全环保，改性植物秸秆的制备方法科学合理，此外还提高了植物秸秆的利用率；(3)改性中药渣是用发酵菌剂发酵即微生物发酵，是在温和的条件下进行生长代谢和生物转化，故能最大限度的保护中药渣中的活性成分免遭破坏，改性中药渣中含有抗菌物质，中药渣会散发特殊的气味，具有驱虫作用，此外中药渣含有残余药性，具有驱虫和杀菌作用；(4)消泡剂使制得的涂料均一性好，涂抹后不会出现空泡；(5)食用色素能制造出各种颜色的涂料，适用范围广泛，食用色素安全无毒，健康环保；(6)主要以改性植物秸秆和改性中药渣为原料，安全环保，此外还具有良好的保温性能。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

实施例1

一种新型环保材料，按重量份数计，所述环保材料包括以下组分：水性丙烯酸树脂10份，聚苯硫醚树脂3份，松脂8份，糯米4份，熟石灰3份，改性中药渣10份，改性植物秸秆10份，二氧化钛2份，碳化硅2份，食用色素0.1份，消泡剂2份。

所述改性植物秸秆是按如下方法制得的：

(1)将原材料植物秸秆放入4％的氢氧化钠溶液中浸泡6小时，取出后用自来水冲洗去表面残留的氢氧化钠溶液，然后晾干至恒重后备用；

(2)将步骤(1)中晾干至恒重的植物秸秆粉碎，经80目的筛网过筛，除去滤渣得改性植物秸秆；

所述改性中药渣是按如下方法制得的：

A将原材料中药渣粉碎，80目过滤，得过滤后的中药渣a；

B向步骤A所得中药渣a放入发酵罐，并加入发酵菌剂并混合均匀，之后加入清水搅拌均匀，使发酵罐内物料的含水量为40％，控制物料内部温度为45℃，密封发酵5天，之后翻堆，翻堆后再发酵10天，低温干燥得改性中药渣；所述发酵菌剂的量为0.01份，所述发酵菌剂为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌或乳酸菌中的一种或多种。

一种新型环保材料的制备方法，步骤如下：

①按重量份数将水性丙烯酸树脂，聚苯硫醚树脂，松脂，糯米，熟石灰，改性中药渣，改性植物秸秆，二氧化钛及碳化硅加入研磨分散设备并进行充分分散得原料A；

②向步骤①中的原料A中加入上述重量份数的食用色素和消泡剂并混合均匀，得半成品新型环保材料；

③将步骤②中的所得的半成品涂料在45℃烘干3小时并搅拌，得新型环保材料成品。

实施例2

基于实施例1，一种新型环保材料，按重量份数计，所述环保材料包括以下组分：水性丙烯酸树脂20份，聚苯硫醚树脂4.5份，松脂14份，糯米7份，熟石灰5份，改性中药渣15份，改性植物秸秆15份，二氧化钛3.5份，碳化硅5份，食用色素0.4份，消泡剂4份。

所述改性植物秸秆是按如下方法制得的：

(1)将原材料植物秸秆放入7％的氢氧化钠溶液中浸泡8小时，取出后用自来水冲洗去表面残留的氢氧化钠溶液，然后晾干至恒重后备用；

(2)将步骤(1)中晾干至恒重的植物秸秆粉碎，经100目的筛网过筛，除去滤渣得改性植物秸秆；

所述改性中药渣是按如下方法制得的：

A将原材料中药渣粉碎，100目过滤，得过滤后的中药渣a；

B向步骤A所得中药渣a放入发酵罐，并加入发酵菌剂并混合均匀，之后加入清水搅拌均匀，使发酵罐内物料的含水量为50％，控制物料内部温度为52℃，密封发酵10天，之后翻堆，翻堆后再发酵12天，低温干燥得改性中药渣；所述发酵菌剂的量为0.02份，所述发酵菌剂为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌或乳酸菌中的一种或多种。

一种新型环保材料的制备方法，步骤如下：

①按重量份数将水性丙烯酸树脂，聚苯硫醚树脂，松脂，糯米，熟石灰，改性中药渣，改性植物秸秆，二氧化钛及碳化硅加入研磨分散设备并进行充分分散得原料A；

②向步骤①中的原料A中加入上述重量份数的食用色素和消泡剂并混合均匀，得半成品新型环保材料；

③将步骤②中的所得的半成品涂料在55℃烘干1.5小时并搅拌，得新型环保材料成品。

实施例3

基于实施例1，一种新型环保材料，按重量份数计，所述环保材料包括以下组分：水性丙烯酸树脂30份，聚苯硫醚树脂6份，松脂20份，糯米10份，熟石灰7份，改性中药渣20份，改性植物秸秆20份，二氧化钛6份，碳化硅8份，食用色素0.7份，消泡剂6份。

所述改性植物秸秆是按如下方法制得的：

(1)将原材料植物秸秆放入10％的氢氧化钠溶液中浸泡10小时，取出后用自来水冲洗去表面残留的氢氧化钠溶液，然后晾干至恒重后备用；

(2)将步骤(1)中晾干至恒重的植物秸秆粉碎，经120目的筛网过筛，除去滤渣得改性植物秸秆；

所述改性中药渣是按如下方法制得的：

A将原材料中药渣粉碎，120目过滤，得过滤后的中药渣a；

B向步骤A所得中药渣a放入发酵罐，并加入发酵菌剂并混合均匀，之后加入清水搅拌均匀，使发酵罐内物料的含水量为60％，控制物料内部温度为60℃，密封发酵15天，之后翻堆，翻堆后再发酵20天，低温干燥得改性中药渣；所述发酵菌剂的量为0.03份，所述发酵菌剂为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌或乳酸菌中的一种或多种。

一种新型环保材料的制备方法，步骤如下：

①按重量份数将水性丙烯酸树脂，聚苯硫醚树脂，松脂，糯米，熟石灰，改性中药渣，改性植物秸秆，二氧化钛及碳化硅加入研磨分散设备并进行充分分散得原料A；

②向步骤①中的原料A中加入上述重量份数的食用色素和消泡剂并混合均匀，得半成品新型环保材料；

③将步骤②中的所得的半成品涂料在65℃烘干1小时并搅拌，得新型环保材料成品。

对比例1

本对比例所述的一种材料，按重量份数计，所述材料包括以下组分：水性丙烯酸树脂20份，聚苯硫醚树脂4.5份，胶粘剂14份，改性中药渣15份，改性植物秸秆15份，二氧化钛3.5份，碳化硅5份，食用色素0.4份，消泡剂4份。

所述改性植物秸秆是按如下方法制得的：

(1)将原材料植物秸秆放入7％的氢氧化钠溶液中浸泡8小时，取出后用自来水冲洗去表面残留的氢氧化钠溶液，然后晾干至恒重后备用；

(2)将步骤(1)中晾干至恒重的植物秸秆粉碎，经100目的筛网过筛，除去滤渣得改性植物秸秆；

所述改性中药渣是按如下方法制得的：

A将原材料中药渣粉碎，100目过滤，得过滤后的中药渣a；

B向步骤A所得中药渣a放入发酵罐，并加入发酵菌剂并混合均匀，之后加入清水搅拌均匀，使发酵罐内物料的含水量为50％，控制物料内部温度为52℃，密封发酵10天，之后翻堆，翻堆后再发酵12天，低温干燥得改性中药渣；所述发酵菌剂的量为0.02份，所述发酵菌剂为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌或乳酸菌中的一种或多种。

一种材料的制备方法，步骤如下：

①按重量份数将水性丙烯酸树脂，聚苯硫醚树脂，胶粘剂，改性中药渣，改性植物秸秆，二氧化钛及碳化硅加入研磨分散设备并进行充分分散得原料A；

②向步骤①中的原料A中加入上述重量份数的食用色素和消泡剂并混合均匀，得半成品材料；

③将步骤②中的所得的半成品涂料在55℃烘干1.5小时并搅拌，得材料成品。

本对比例中，去掉了松脂14份，糯米7份，熟石灰5份，并由本领域的常规化学粘和剂，如丙烯酸酯胶粘剂代替，因丙烯酸酯胶粘剂有刺激气味，主要是由甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸或丙烯酸等单体引起的，散发一定的刺激眼睛和呼吸道的气味，影响使用者和环境，不环保。

对比例2

本对比例所述的一种材料，按重量份数计，所述材料包括以下组分：水性丙烯酸树脂20份，聚苯硫醚树脂4.5份，松脂14份，糯米7份，熟石灰5份，改性植物秸秆15份，二氧化钛3.5份，碳化硅5份，食用色素0.4份，消泡剂4份。

所述改性植物秸秆是按如下方法制得的：

(1)将原材料植物秸秆放入7％的氢氧化钠溶液中浸泡8小时，取出后用自来水冲洗去表面残留的氢氧化钠溶液，然后晾干至恒重后备用；

(2)将步骤(1)中晾干至恒重的植物秸秆粉碎，经100目的筛网过筛，除去滤渣得改性植物秸秆；

一种材料的制备方法，步骤如下：

①按重量份数将水性丙烯酸树脂，聚苯硫醚树脂，松脂，糯米，熟石灰，改性植物秸秆，二氧化钛及碳化硅加入研磨分散设备并进行充分分散得原料A；

②向步骤①中的原料A中加入上述重量份数的食用色素和消泡剂并混合均匀，得半成品材料：

③将步骤②中的所得的半成品涂料在55℃烘干1.5小时并搅拌，得材料成品。

本对比例中去掉了改性中药渣及其制作方法，使制得的涂料材料不具有驱虫和杀菌作用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种新型环保材料，其特征在于：按重量份数计，所述环保材料包括以下组分：水性丙烯酸树脂10-30份，聚苯硫醚树脂3-6份，松脂8-20份，糯米4-10份，熟石灰3-7份，改性中药渣10-20份，改性植物秸秆10-20份，二氧化钛2-6份，碳化硅2-8份，食用色素0.1-0.7份，消泡剂2-6份。

所述改性植物秸秆是按如下方法制得的：

(1)将原材料植物秸秆放入4-10％的氢氧化钠溶液中浸泡6-10小时，取出后用自来水冲洗去表面残留的氢氧化钠溶液，然后晾干至恒重后备用；

(2)将步骤(1)中晾干至恒重的植物秸秆粉碎，经80-120目的筛网过筛，除去滤渣得改性植物秸秆；

所述改性中药渣是按如下方法制得的：

A将原材料中药渣粉碎，80-120目过滤，得过滤后的中药渣a；

B向步骤A所得中药渣a放入发酵罐，并加入发酵菌剂并混合均匀，之后加入清水搅拌均匀，使发酵罐内物料的含水量为40-60％，控制物料内部温度为45-60℃，密封发酵5-15天，之后翻堆，翻堆后再发酵10-20天，低温干燥得改性中药渣。

2.根据权利要求1所述的一种新型环保材料，其特征在于：按重量份数计，所述环保材料包括以下组分：水性丙烯酸树脂20份，聚苯硫醚树脂4.5份，松脂14份，糯米7份，熟石灰5份，改性中药渣15份，改性植物秸秆15份，二氧化钛3.5份，碳化硅5份，食用色素0.4份，消泡剂4份。

3.根据权利要求1所述的一种新型环保材料，其特征在于：所述发酵菌剂的量为0.01-0.03份。

4.根据权利要求1或3所述的一种新型环保材料，其特征在于：所述发酵菌剂为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌或乳酸菌中的一种或多种。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的新型环保材料的制备方法，其特征在于：步骤如下：

①按重量份数将水性丙烯酸树脂，聚苯硫醚树脂，松脂，糯米，熟石灰，改性中药渣，改性植物秸秆，二氧化钛及碳化硅加入研磨分散设备并进行充分分散得原料A；

②向步骤①中的原料A中加入上述重量份数的食用色素和消泡剂并混合均匀，得半成品新型环保材料；

③将步骤②中的所得的半成品涂料在45-65℃烘干0.5-3小时并搅拌，得新型环保材料成品。