CN110183757A - 一种基于生物质纤维制备污水管用塑料的方法 - Google Patents

一种基于生物质纤维制备污水管用塑料的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110183757A
CN110183757A CN201910432931.1A CN201910432931A CN110183757A CN 110183757 A CN110183757 A CN 110183757A CN 201910432931 A CN201910432931 A CN 201910432931A CN 110183757 A CN110183757 A CN 110183757A
Authority
CN
China
Prior art keywords
biomass
sewage pipe
biomass fiber
pipe plastic
treatment fluid
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.)
Withdrawn
Application number
CN201910432931.1A
Other languages
English (en)
Inventor
郭平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Feixi Chuangxi Building Material Technology Co Ltd
Original Assignee
Feixi Chuangxi Building Material Technology Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Feixi Chuangxi Building Material Technology Co Ltd filed Critical Feixi Chuangxi Building Material Technology Co Ltd
Priority to CN201910432931.1A priority Critical patent/CN110183757A/zh
Publication of CN110183757A publication Critical patent/CN110183757A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/02—Processes; Apparatus
    • B27K3/15—Impregnating involving polymerisation including use of polymer-containing impregnating agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/34—Organic impregnating agents
    • B27K3/343—Heterocyclic compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/34—Organic impregnating agents
    • B27K3/36—Aliphatic compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/34—Organic impregnating agents
    • B27K3/50—Mixtures of different organic impregnating agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K5/00—Treating of wood not provided for in groups B27K1/00, B27K3/00
    • B27K5/003—Treating of wood not provided for in groups B27K1/00, B27K3/00 by using electromagnetic radiation or mechanical waves
    • B27K5/0035—Electron beam-radiation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/28—Treatment by wave energy or particle radiation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/06—Polyethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2397/00—Characterised by the use of lignin-containing materials
    • C08J2397/02—Lignocellulosic material, e.g. wood, straw or bagasse
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2477/00—Characterised by the use of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/18—Applications used for pipes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/14—Polymer mixtures characterised by other features containing polymeric additives characterised by shape
    • C08L2205/16—Fibres; Fibrils

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于生物质纤维制备污水管用塑料的方法，包括如下步骤：（1）生物质纤维的制备；（2）复合填料的制备；（3）原料称取；（4）成品制备。本发明提供了一种基于生物质纤维制备污水管用塑料的方法，利用生物质纤维的特有品质，通过物理化学方法将其制备成一种复合填料，对于加强改善污水管用塑料的综合性能具有很好的作用，特别是能提高污水管用塑料的抗菌防腐性和强度，有效的延长了污水管的使用寿命和使用品质，市场前景广泛。

Description

一种基于生物质纤维制备污水管用塑料的方法
技术领域
本发明属于管道塑料制备技术领域，具体涉及一种基于生物质纤维制备污水管用塑料的方法。
背景技术
我国市政排水管道过去主要使用混凝土管，因为它刚性好，环刚度较高，具有良好的力学性能和耐久性。但混凝土管材有很多自身不可克服的缺点：上游环节水泥工业对环境造成的污染十分严重，生产加工能耗高，浪费资源；运输不便，效率低下；连接质量差、易泄漏，污染地下水；光滑度较差，输水能耗大；抗腐蚀性差，抗震性和抗变形性能差，寿命短。与传统的水泥混凝土管、铸铁管、缸瓦管等相比，塑料管不仅完全符合排水管材的要求，而且更具有优良的物理和化学性能：重量轻，抗冲击和抗拉强度高，耐腐蚀性能较好；内表面摩擦系数小，输水能耗小，泄漏少，综合节能性好；具有一定的柔韧性，运输方便，安装简单；使用寿命长；施工简单，易于维护，后期维护周期长、费用低，并且对任何地基都有很好的适应性。而且，与传统混凝土排水管相比，塑料排水管不会造成二次污染，不会因渗漏而污染地下水源，具有良好的社会效益。塑料管道是污水排放管道的首选。
但是在实际应用中，由于污水中的细菌、霉菌、致病菌都非常多，长时间使用会严重侵蚀管道，导致污水管腐蚀毁坏，失去排放污水的性能，另外现今很多污水排放管都是埋在地底下的，因此，就必须要具有极强的抗冲击和抗压性能。为了改善无污水管的使用性能，对制备污水管的塑料进行性能提升，但是在实际使用过程中，仍然存在很多问题，如申请号为201210191246.2公开了一种埋地塑料排水管道专用料及其制造方法，由以下重量份含量的物质制备而成：高密度聚乙烯100份；过氧化物引发剂0.02-2份；硅烷0.5-5份；交联催化剂0.01-0.2份；多功能团单体0.2-5份；增塑剂1-5份；抗氧剂0.05-0.5份；润滑剂0.1-0.5份。本发明的埋地塑料排水管道专用料可加工性能好，用其制作成的埋地塑料排水管道模量高、柔韧性好、耐环境应力开裂性能优越，可在一定程度上减少局部应力或微小缺陷对管道系统安全的影响，可适用于存在不良工程地质环境问题的地区。其制造方法生产成本较低、设备投资小、工艺容易控制、质量稳定，并且能通过调节过氧化物引发剂、硅烷、交联催化剂、多功能团单体的用量和比例，制备不同性能的塑料排水管道；其中并无加强管道强度的功能成分，最终制得的塑料排水管道无法满足现在对污水管性能的要求。因此，亟需开发一种力学性能好，综合性能佳的抗菌耐腐蚀塑料材料，将其用于污水管的加工制备中。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种基于生物质纤维制备污水管用塑料的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种基于生物质纤维制备污水管用塑料的方法，包括如下步骤：
（1）生物质纤维的制备：
a. 将生物质原料切成2~4mm的小段后投入沸水中处理30~40min后，捞出生物质原料备用；
b. 将操作a中处理后的生物质原料投入真空搅拌机内，进行真空搅拌，在搅拌处理的同时进行超声波处理，搅拌处理40~50min后用无菌水进行淋洗，淋洗20~30min；
c. 将操作b中处理后的生物质原料投入深冷式粉碎机内进行粉碎处理，粉碎处理20~26min后过300~400目筛得生物质粉末；
d. 先将操作c中所得的生物质粉末浸入处理液A中，浸泡处理45~55min后，以2000~3000rpm的转速离心处理6~9min，倒去上清，然后向离心管内加入处理液B继续以2000~3000rpm的转速离心处理12~14min，倒去上清，取沉淀备用；
e. 将操作d中所得的沉淀置于连续式螺杆闪爆机内进行连续闪爆处理，闪爆处理4~6次，取出沉淀放入干燥箱内烘干即可；
（2）复合填料的制备：
将步骤（1）中所得的生物质纤维和聚酰胺粉末按照重量比为20~28:0.9~1.1混匀后浸入处理液C中，在80~90℃的条件下搅拌处理10~12min后，置于电子束辐照装置内进行辐照处理，处理4~5min后，抽滤烘干即得复合填料；
（3）原料称取：
称取相应重量份的聚乙烯90~100份、步骤（2）所得的复合填料10~12份、邻苯二甲酸酯2~3份、硬脂酸盐1~3份、环氧树脂7~9份、硅油2~3份备用；
（4）成品制备：
将步骤（3）中称取的所有原料成分共同投入到混料机中，充分混拌均匀后再对其进行挤出造粒，最后对所造的粒料进行注塑成型即可。
进一步的，所述步骤（1）操作a中生物质原料至少为玉米皮、小麦壳、木屑、棉籽壳、棉花秸秆中的一种。
进一步的，所述步骤（1）操作b中搅拌处理时保持真空搅拌机内的真空度为-0.2~0.1MPa，搅拌机的转速为70~90rpm，所施加的超声波的频率为70~78kHz。
进一步的，所述步骤（1）操作c中粉碎处理时保持粉碎机的转速为7000~9000rpm，粉碎机内的温度为-6~0℃。
进一步的，所述步骤（1）操作d中处理液A中各成分及对应重量百分比为：黄腐酸4~6%、酒石酸8~10%、乙二胺3~5%，余量为无水乙醇。
进一步的，所述步骤（1）操作d中处理液B中各成分及对应重量百分比为：氢氧化钠0.1~0.14%、内切葡萄糖酶0.6~0.9%、外切葡萄糖酶0.9~1%，余量为无菌水无菌水。
进一步的，所述步骤（1）操作e中连续闪爆的工作参数为：工作压力为1.8~2MPa，温度为180~200℃。
进一步的，所述步骤（2）中处理液C中各成分及对应重量百分比为：海藻酸钠3~5%、甘油10~14%、硅烷偶联剂0.8~0.9%、胆碱3~5%，余量为去离子水。
进一步的，所述步骤（2）中电子束辐照处理时的处理剂量为0.7~1.1kGy。
本发明提供了一种基于生物质纤维制备污水管用塑料的方法，首先是生物质纤维的制备，经过沸水煮制，软化生物质原料，非纤维成分熟化剥离，在真空条件下进行搅拌处理，通过气缸将搅拌过程中产生的气体，有效的排除，使得在搅拌的过程中原材料不受其他气体的影响，减少变质的可能，此时超声波在水汽和微小液泡的中形成驻波，生物质原料因受机械力的作用而凝聚在波节处，在空间形成周期性的堆积，此时再超声空化效应产生局域高温高压条件，促使空化泡中的水分子直接快速的分解，产生氧化性极强的自由基，并随空化泡崩溃的冲击波进入生物质原料的内部，细化纤维，并为后续将生物质纤维与高分子化合物的结合奠定扎实的基础，粉碎细化后先后经过处理液A和处理液B的处理，处理液A中有效成分一方面可脱除生物质原料中的木质素，提升生物质纤维的品质，另一方面促使纤维素的溶胀程度增加，进一步提高纤维的反应性能，并加强生物质纤维的强度，处理液B中有效成分主要用于去除生物质原料中的半纤维素，可进一步加强生物质纤维的强度；此时将生物质粉末进行连续闪爆处理，高温水蒸汽在工作压力的作用下，提高生物质原料的纤维孔隙，渗入微纤维束内，在渗透过程中，水蒸汽发生快速膨胀，从而导致了纤维素超分子结构的破坏，使分子间氢键断裂比例增加，从而大大的提高了纤维素的反应能力，在复合填料的制备中，聚酰胺粉末在处理液C的作用下，紧密的结合到生物质纤维的表面，当它受到高能电子束辐照时，入射电子束辐射能量损失，释放给所撞击的分子中的原子，原子被激发，在分子链骨架上形成一定量的活性自由基，由于这些基团的位阻大，纤维素主链便发生断裂降解，从而使得纤维素的结晶区和非结晶区的分子链发生均匀的降解，纤维素活性增强，聚酰胺附着在生物质纤维的断裂部位，并形成一种补强组织，将此种特殊结构性质的复合填料添加到塑料的制备中，其复合结构通过氢键和缠结在高分子的表面组成致密的网状结构，能有效提高其强度，并改善其抗菌防腐性能，特别是复合填料中聚酰胺薄通过ＵＶ照射后表面可产生胺离子，而胺离子能提高微生物细胞的黏附性，进而起到抗菌作用，提升从而进一步加强塑料的抗菌性。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明提供了一种基于生物质纤维制备污水管用塑料的方法，利用生物质纤维的特有品质，通过物理化学方法将其制备成一种复合填料，对于加强改善污水管用塑料的综合性能具有很好的作用，特别是能提高污水管用塑料的抗菌防腐性和强度，有效的延长了污水管的使用寿命和使用品质，市场前景广泛。
具体实施方式
实施例1
一种基于生物质纤维制备污水管用塑料的方法，包括如下步骤：
（1）生物质纤维的制备：
a. 将生物质原料切成2mm的小段后投入沸水中处理30min后，捞出生物质原料备用；
b. 将操作a中处理后的生物质原料投入真空搅拌机内，进行真空搅拌，在搅拌处理的同时进行超声波处理，搅拌处理40min后用无菌水进行淋洗，淋洗20min；
c. 将操作b中处理后的生物质原料投入深冷式粉碎机内进行粉碎处理，粉碎处理20min后过300目筛得生物质粉末；
d. 先将操作c中所得的生物质粉末浸入处理液A中，浸泡处理45min后，以2000rpm的转速离心处理6min，倒去上清，然后向离心管内加入处理液B继续以2000rpm的转速离心处理12min，倒去上清，取沉淀备用；
e. 将操作d中所得的沉淀置于连续式螺杆闪爆机内进行连续闪爆处理，闪爆处理4次，取出沉淀放入干燥箱内烘干即可；
（2）复合填料的制备：
将步骤（1）中所得的生物质纤维和聚酰胺粉末按照重量比为20:0.9混匀后浸入处理液C中，在80℃的条件下搅拌处理10min后，置于电子束辐照装置内进行辐照处理，处理4min后，抽滤烘干即得复合填料；
（3）原料称取：
称取相应重量份的聚乙烯90份、步骤（2）所得的复合填料10份、邻苯二甲酸酯2份、硬脂酸盐1份、环氧树脂7份、硅油2份备用；
（4）成品制备：
将步骤（3）中称取的所有原料成分共同投入到混料机中，充分混拌均匀后再对其进行挤出造粒，最后对所造的粒料进行注塑成型即可。
进一步的，所述步骤（1）操作a中生物质原料至少为玉米皮、小麦壳、木屑、棉籽壳、棉花秸秆中的一种。
进一步的，所述步骤（1）操作b中搅拌处理时保持真空搅拌机内的真空度为-0.2MPa，搅拌机的转速为70rpm，所施加的超声波的频率为70kHz。
进一步的，所述步骤（1）操作c中粉碎处理时保持粉碎机的转速为7000rpm，粉碎机内的温度为-6℃。
进一步的，所述步骤（1）操作d中处理液A中各成分及对应重量百分比为：黄腐酸4%、酒石酸8%、乙二胺3%，余量为无水乙醇。
进一步的，所述步骤（1）操作d中处理液B中各成分及对应重量百分比为：氢氧化钠0.1%、内切葡萄糖酶0.6%、外切葡萄糖酶0.9%，余量为无菌水无菌水。
进一步的，所述步骤（1）操作e中连续闪爆的工作参数为：工作压力为1.8MPa，温度为180℃。
进一步的，所述步骤（2）中处理液C中各成分及对应重量百分比为：海藻酸钠3%、甘油10%、硅烷偶联剂0.8%、胆碱3%，余量为去离子水。
进一步的，所述步骤（2）中电子束辐照处理时的处理剂量为0.7kGy。
实施例2
一种基于生物质纤维制备污水管用塑料的方法，包括如下步骤：
（1）生物质纤维的制备：
a. 将生物质原料切成3mm的小段后投入沸水中处理35min后，捞出生物质原料备用；
b. 将操作a中处理后的生物质原料投入真空搅拌机内，进行真空搅拌，在搅拌处理的同时进行超声波处理，搅拌处理45min后用无菌水进行淋洗，淋洗25min；
c. 将操作b中处理后的生物质原料投入深冷式粉碎机内进行粉碎处理，粉碎处理23min后过350目筛得生物质粉末；
d. 先将操作c中所得的生物质粉末浸入处理液A中，浸泡处理50min后，以2500rpm的转速离心处理7.5min，倒去上清，然后向离心管内加入处理液B继续以2500rpm的转速离心处理13min，倒去上清，取沉淀备用；
e. 将操作d中所得的沉淀置于连续式螺杆闪爆机内进行连续闪爆处理，闪爆处理5次，取出沉淀放入干燥箱内烘干即可；
（2）复合填料的制备：
将步骤（1）中所得的生物质纤维和聚酰胺粉末按照重量比为24:1混匀后浸入处理液C中，在85℃的条件下搅拌处理11min后，置于电子束辐照装置内进行辐照处理，处理4.5min后，抽滤烘干即得复合填料；
（3）原料称取：
称取相应重量份的聚乙烯95份、步骤（2）所得的复合填料11份、邻苯二甲酸酯2.5份、硬脂酸盐2份、环氧树脂8份、硅油2.5份备用；
（4）成品制备：
将步骤（3）中称取的所有原料成分共同投入到混料机中，充分混拌均匀后再对其进行挤出造粒，最后对所造的粒料进行注塑成型即可。
进一步的，所述步骤（1）操作a中生物质原料至少为玉米皮、小麦壳、木屑、棉籽壳、棉花秸秆中的一种。
进一步的，所述步骤（1）操作b中搅拌处理时保持真空搅拌机内的真空度为-0.05MPa，搅拌机的转速为80rpm，所施加的超声波的频率为74kHz。
进一步的，所述步骤（1）操作c中粉碎处理时保持粉碎机的转速为8000rpm，粉碎机内的温度为-3℃。
进一步的，所述步骤（1）操作d中处理液A中各成分及对应重量百分比为：黄腐酸5%、酒石酸9%、乙二胺4%，余量为无水乙醇。
进一步的，所述步骤（1）操作d中处理液B中各成分及对应重量百分比为：氢氧化钠0.12%、内切葡萄糖酶0.75%、外切葡萄糖酶0.95%，余量为无菌水无菌水。
进一步的，所述步骤（1）操作e中连续闪爆的工作参数为：工作压力为1.9MPa，温度为190℃。
进一步的，所述步骤（2）中处理液C中各成分及对应重量百分比为：海藻酸钠4%、甘油12%、硅烷偶联剂0.85%、胆碱4%，余量为去离子水。
进一步的，所述步骤（2）中电子束辐照处理时的处理剂量为0.9kGy。
实施例3
一种基于生物质纤维制备污水管用塑料的方法，包括如下步骤：
（1）生物质纤维的制备：
a. 将生物质原料切成4mm的小段后投入沸水中处理40min后，捞出生物质原料备用；
b. 将操作a中处理后的生物质原料投入真空搅拌机内，进行真空搅拌，在搅拌处理的同时进行超声波处理，搅拌处理50min后用无菌水进行淋洗，淋洗30min；
c. 将操作b中处理后的生物质原料投入深冷式粉碎机内进行粉碎处理，粉碎处理26min后过400目筛得生物质粉末；
d. 先将操作c中所得的生物质粉末浸入处理液A中，浸泡处理55min后，以3000rpm的转速离心处理9min，倒去上清，然后向离心管内加入处理液B继续以3000rpm的转速离心处理14min，倒去上清，取沉淀备用；
e. 将操作d中所得的沉淀置于连续式螺杆闪爆机内进行连续闪爆处理，闪爆处理6次，取出沉淀放入干燥箱内烘干即可；
（2）复合填料的制备：
将步骤（1）中所得的生物质纤维和聚酰胺粉末按照重量比为28:1.1混匀后浸入处理液C中，在90℃的条件下搅拌处理12min后，置于电子束辐照装置内进行辐照处理，处理5min后，抽滤烘干即得复合填料；
（3）原料称取：
称取相应重量份的聚乙烯100份、步骤（2）所得的复合填料12份、邻苯二甲酸酯3份、硬脂酸盐3份、环氧树脂9份、硅油3份备用；
（4）成品制备：
将步骤（3）中称取的所有原料成分共同投入到混料机中，充分混拌均匀后再对其进行挤出造粒，最后对所造的粒料进行注塑成型即可。
进一步的，所述步骤（1）操作a中生物质原料至少为玉米皮、小麦壳、木屑、棉籽壳、棉花秸秆中的一种。
进一步的，所述步骤（1）操作b中搅拌处理时保持真空搅拌机内的真空度为0.1MPa，搅拌机的转速为90rpm，所施加的超声波的频率为78kHz。
进一步的，所述步骤（1）操作c中粉碎处理时保持粉碎机的转速为9000rpm，粉碎机内的温度为0℃。
进一步的，所述步骤（1）操作d中处理液A中各成分及对应重量百分比为：黄腐酸6%、酒石酸10%、乙二胺5%，余量为无水乙醇。
进一步的，所述步骤（1）操作d中处理液B中各成分及对应重量百分比为：氢氧化钠0.14%、内切葡萄糖酶0.9%、外切葡萄糖酶1%，余量为无菌水无菌水。
进一步的，所述步骤（1）操作e中连续闪爆的工作参数为：工作压力为2MPa，温度为200℃。
进一步的，所述步骤（2）中处理液C中各成分及对应重量百分比为：海藻酸钠5%、甘油14%、硅烷偶联剂0.9%、胆碱5%，余量为去离子水。
进一步的，所述步骤（2）中电子束辐照处理时的处理剂量为1.1kGy。
对比实施例1
（1）生物质纤维的制备：
a. 将生物质原料切成3mm的小段后投入沸水中处理35min后，捞出生物质原料备用；
b. 将操作a中处理后的生物质原料投入深冷式粉碎机内进行粉碎处理，粉碎处理23min后过350目筛得生物质粉末；
c. 先将操作b中所得的生物质粉末浸入处理液A中，浸泡处理50min后，以2500rpm的转速离心处理7.5min，倒去上清，然后向离心管内加入处理液B继续以2500rpm的转速离心处理13min，倒去上清，取沉淀备用；
d. 将操作c中所得的沉淀置于连续式螺杆闪爆机内进行连续闪爆处理，闪爆处理5次，取出沉淀放入干燥箱内烘干即可；
进一步的，所述步骤（1）操作a中生物质原料至少为玉米皮、小麦壳、木屑、棉籽壳、棉花秸秆中的一种。
进一步的，所述步骤（1）操作b中粉碎处理时保持粉碎机的转速为8000rpm，粉碎机内的温度为-3℃。
进一步的，所述步骤（1）操作c中处理液A中各成分及对应重量百分比为：黄腐酸5%、酒石酸9%、乙二胺4%，余量为无水乙醇。
进一步的，所述步骤（1）操作c中处理液B中各成分及对应重量百分比为：氢氧化钠0.12%、内切葡萄糖酶0.75%、外切葡萄糖酶0.95%，余量为无菌水无菌水。
进一步的，所述步骤（1）操作d中连续闪爆的工作参数为：工作压力为1.9MPa，温度为190℃。
其余方法步骤均同实施例2。
对比实施例2
（1）生物质纤维的制备：
a. 将生物质原料切成3mm的小段后投入沸水中处理35min后，捞出生物质原料备用；
b. 将操作a中处理后的生物质原料投入真空搅拌机内，进行真空搅拌，在搅拌处理的同时进行超声波处理，搅拌处理45min后用无菌水进行淋洗，淋洗25min；
c. 将操作b中处理后的生物质原料投入深冷式粉碎机内进行粉碎处理，粉碎处理23min后过350目筛得生物质粉末；
d. 将操作c中所得的生物质粉末置于连续式螺杆闪爆机内进行连续闪爆处理，闪爆处理5次，取出沉淀放入干燥箱内烘干即可；
进一步的，所述步骤（1）操作a中生物质原料至少为玉米皮、小麦壳、木屑、棉籽壳、棉花秸秆中的一种。
进一步的，所述步骤（1）操作b中搅拌处理时保持真空搅拌机内的真空度为-0.05MPa，搅拌机的转速为80rpm，所施加的超声波的频率为74kHz。
进一步的，所述步骤（1）操作c中粉碎处理时保持粉碎机的转速为8000rpm，粉碎机内的温度为-3℃。
进一步的，所述步骤（1）操作d中连续闪爆的工作参数为：工作压力为1.9MPa，温度为190℃。
其余方法步骤均同实施例2。
对比实施例3
（1）生物质纤维的制备：
a. 将生物质原料切成3mm的小段后投入沸水中处理35min后，捞出生物质原料备用；
b. 将操作a中处理后的生物质原料投入真空搅拌机内，进行真空搅拌，在搅拌处理的同时进行超声波处理，搅拌处理45min后用无菌水进行淋洗，淋洗25min；
c. 将操作b中处理后的生物质原料投入深冷式粉碎机内进行粉碎处理，粉碎处理23min后过350目筛得生物质粉末；
d. 先将操作c中所得的生物质粉末浸入处理液A中，浸泡处理50min后，以2500rpm的转速离心处理7.5min，倒去上清，然后向离心管内加入处理液B继续以2500rpm的转速离心处理13min，倒去上清，取沉淀备用；
进一步的，所述步骤（1）操作a中生物质原料至少为玉米皮、小麦壳、木屑、棉籽壳、棉花秸秆中的一种。
进一步的，所述步骤（1）操作b中搅拌处理时保持真空搅拌机内的真空度为-0.05MPa，搅拌机的转速为80rpm，所施加的超声波的频率为74kHz。
进一步的，所述步骤（1）操作c中粉碎处理时保持粉碎机的转速为8000rpm，粉碎机内的温度为-3℃。
进一步的，所述步骤（1）操作d中处理液A中各成分及对应重量百分比为：黄腐酸5%、酒石酸9%、乙二胺4%，余量为无水乙醇。
进一步的，所述步骤（1）操作d中处理液B中各成分及对应重量百分比为：氢氧化钠0.12%、内切葡萄糖酶0.75%、外切葡萄糖酶0.95%，余量为无菌水无菌水。
其余方法步骤均同实施例2。
对比实施例4
（2）复合填料的制备：
将步骤（1）中所得的生物质纤维和聚酰胺粉末按照重量比为24:1混匀后浸入处理液C中，在85℃的条件下搅拌处理11min后，抽滤烘干即得复合填料；
进一步的，所述步骤（2）中处理液C中各成分及对应重量百分比为：海藻酸钠4%、甘油12%、硅烷偶联剂0.85%、胆碱4%，余量为去离子水。
其余方法步骤均同实施例2。
对比实施例5
一种基于生物质纤维制备污水管用塑料的方法，包括如下步骤：
（1）生物质纤维的制备：
a. 将生物质原料切成3mm的小段后投入沸水中处理35min后，捞出生物质原料备用；
b. 将操作a中处理后的生物质原料投入真空搅拌机内，进行真空搅拌，在搅拌处理的同时进行超声波处理，搅拌处理45min后用无菌水进行淋洗，淋洗25min；
c. 将操作b中处理后的生物质原料投入深冷式粉碎机内进行粉碎处理，粉碎处理23min后过350目筛得生物质粉末；
d. 先将操作c中所得的生物质粉末浸入处理液A中，浸泡处理50min后，以2500rpm的转速离心处理7.5min，倒去上清，然后向离心管内加入处理液B继续以2500rpm的转速离心处理13min，倒去上清，取沉淀备用；
e. 将操作d中所得的沉淀置于连续式螺杆闪爆机内进行连续闪爆处理，闪爆处理5次，取出沉淀放入干燥箱内烘干即可；
（2）原料称取：
称取相应重量份的聚乙烯95份、步骤（2）所得的复合填料11份、邻苯二甲酸酯2.5份、硬脂酸盐2份、环氧树脂8份、硅油2.5份备用；
（3）成品制备：
将步骤（2）中称取的所有原料成分共同投入到混料机中，充分混拌均匀后再对其进行挤出造粒，最后对所造的粒料进行注塑成型即可。
进一步的，所述步骤（1）操作b中搅拌处理时保持真空搅拌机内的真空度为-0.05MPa，搅拌机的转速为80rpm，所施加的超声波的频率为74kHz。
进一步的，所述步骤（1）操作c中粉碎处理时保持粉碎机的转速为8000rpm，粉碎机内的温度为-3℃。
进一步的，所述步骤（1）操作d中处理液A中各成分及对应重量百分比为：黄腐酸5%、酒石酸9%、乙二胺4%，余量为无水乙醇。
进一步的，所述步骤（1）操作d中处理液B中各成分及对应重量百分比为：氢氧化钠0.12%、内切葡萄糖酶0.75%、外切葡萄糖酶0.95%，余量为无菌水无菌水。
进一步的，所述步骤（1）操作e中连续闪爆的工作参数为：工作压力为1.9MPa，温度为190℃。
对照组
申请号为：201210191246.2公开的一种埋地塑料排水管道专用料及其制造方法。
为了对比本发明效果，分别用实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3、对比实施例4、对比实施例5的方法制备污水管用塑料件，用对照组的方法制备埋地塑料排水管道专用料，将每组制备的塑料件和专用料加工成相同大小、厚度的塑料件，然后分别参照GB/T 1843-2008的方法测定每组塑料件的抗冲击强度；参照GB/T 1040.4-2006的方法测定每组塑料件的拉伸强度；参照GB/T 9341-2008的方法测定每组塑料件的弯曲强度，具体试验对比数据如下表1所示。参照QB/T 2591-2003的方法测定每组塑料件的抗菌性，具体试验对比数据如下表2所示：
表1
由上表1可以看出，本发明提供了一种基于生物质纤维制备污水管用塑料的方法，该方法提高了塑料的抗冲击强度、拉伸强度和弯曲强度，综合性能极佳，有效的延长了污水管的使用寿命和使用品质，市场前景广泛。
表2
由上表2可以看出，本发明提供了一种基于生物质纤维制备污水管用塑料的方法，利用生物质纤维的特有品质，通过物理化学方法将其制备成一种复合填料，通过复合填料的添加，有效的改善污水管用塑料的抗菌防腐性，可有效的延长了污水管的使用寿命和使用品质，市场前景广泛。

Claims (9)

1.一种基于生物质纤维制备污水管用塑料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）生物质纤维的制备：
a. 将生物质原料切成2~4mm的小段后投入沸水中处理30~40min后，捞出生物质原料备用；
b. 将操作a中处理后的生物质原料投入真空搅拌机内，进行真空搅拌，在搅拌处理的同时进行超声波处理，搅拌处理40~50min后用无菌水进行淋洗，淋洗20~30min；
c. 将操作b中处理后的生物质原料投入深冷式粉碎机内进行粉碎处理，粉碎处理20~26min后过300~400目筛得生物质粉末；
d. 先将操作c中所得的生物质粉末浸入处理液A中，浸泡处理45~55min后，以2000~3000rpm的转速离心处理6~9min，倒去上清，然后向离心管内加入处理液B继续以2000~3000rpm的转速离心处理12~14min，倒去上清，取沉淀备用；
e. 将操作d中所得的沉淀置于连续式螺杆闪爆机内进行连续闪爆处理，闪爆处理4~6次，取出沉淀放入干燥箱内烘干即可；
（2）复合填料的制备：
将步骤（1）中所得的生物质纤维和聚酰胺粉末按照重量比为20~28:0.9~1.1混匀后浸入处理液C中，在80~90℃的条件下搅拌处理10~12min后，置于电子束辐照装置内进行辐照处理，处理4~5min后，抽滤烘干即得复合填料；
（3）原料称取：
称取相应重量份的聚乙烯90~100份、步骤（2）所得的复合填料10~12份、邻苯二甲酸酯2~3份、硬脂酸盐1~3份、环氧树脂7~9份、硅油2~3份备用；
（4）成品制备：
将步骤（3）中称取的所有原料成分共同投入到混料机中，充分混拌均匀后再对其进行挤出造粒，最后对所造的粒料进行注塑成型即可。
2.根据权利要求1所述一种基于生物质纤维制备污水管用塑料的方法，其特征在于，所述步骤（1）操作a中生物质原料至少为玉米皮、小麦壳、木屑、棉籽壳、棉花秸秆中的一种。
3.根据权利要求1所述一种基于生物质纤维制备污水管用塑料的方法，其特征在于，所述步骤（1）操作b中搅拌处理时保持真空搅拌机内的真空度为-0.2~0.1MPa，搅拌机的转速为70~90rpm，所施加的超声波的频率为70~78kHz。
4.根据权利要求1所述一种基于生物质纤维制备污水管用塑料的方法，其特征在于，所述步骤（1）操作c中粉碎处理时保持粉碎机的转速为7000~9000rpm，粉碎机内的温度为-6~0℃。
5.根据权利要求1所述一种基于生物质纤维制备污水管用塑料的方法，其特征在于，所述步骤（1）操作d中处理液A中各成分及对应重量百分比为：黄腐酸4~6%、酒石酸8~10%、乙二胺3~5%，余量为无水乙醇。
6.根据权利要求1所述一种基于生物质纤维制备污水管用塑料的方法，其特征在于，所述步骤（1）操作d中处理液B中各成分及对应重量百分比为：氢氧化钠0.1~0.14%、内切葡萄糖酶0.6~0.9%、外切葡萄糖酶0.9~1%，余量为无菌水无菌水。
7.根据权利要求1所述一种基于生物质纤维制备污水管用塑料的方法，其特征在于，所述步骤（1）操作e中连续闪爆的工作参数为：工作压力为1.8~2MPa，温度为180~200℃。
8.根据权利要求1所述一种基于生物质纤维制备污水管用塑料的方法，其特征在于，所述步骤（2）中处理液C中各成分及对应重量百分比为：海藻酸钠3~5%、甘油10~14%、硅烷偶联剂0.8~0.9%、胆碱3~5%，余量为去离子水。
9.根据权利要求1所述一种基于生物质纤维制备污水管用塑料的方法，其特征在于，所述步骤（2）中电子束辐照处理时的处理剂量为0.7~1.1kGy。
CN201910432931.1A 2019-05-23 2019-05-23 一种基于生物质纤维制备污水管用塑料的方法 Withdrawn CN110183757A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910432931.1A CN110183757A (zh) 2019-05-23 2019-05-23 一种基于生物质纤维制备污水管用塑料的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910432931.1A CN110183757A (zh) 2019-05-23 2019-05-23 一种基于生物质纤维制备污水管用塑料的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110183757A true CN110183757A (zh) 2019-08-30

Family

ID=67717492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910432931.1A Withdrawn CN110183757A (zh) 2019-05-23 2019-05-23 一种基于生物质纤维制备污水管用塑料的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110183757A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111253830A (zh) * 2020-01-16 2020-06-09 启东曦瑞新材料科技有限公司 一种水性环氧地坪漆制备方法
CN112210147A (zh) * 2020-10-10 2021-01-12 马鞍山市求是仪表厂 一种耐磨、抗菌仪表用塑料的制备方法
CN112239833A (zh) * 2020-10-28 2021-01-19 蚌埠飞宇轴承有限公司 一种耐磨性轴承的制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111253830A (zh) * 2020-01-16 2020-06-09 启东曦瑞新材料科技有限公司 一种水性环氧地坪漆制备方法
CN112210147A (zh) * 2020-10-10 2021-01-12 马鞍山市求是仪表厂 一种耐磨、抗菌仪表用塑料的制备方法
CN112239833A (zh) * 2020-10-28 2021-01-19 蚌埠飞宇轴承有限公司 一种耐磨性轴承的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110183757A (zh) 一种基于生物质纤维制备污水管用塑料的方法
CN110655744B (zh) 一种纳米纤维素/硼砂/聚乙烯醇自愈合水凝胶的制备方法
Chaudhuri et al. Optimization of biodegradation of natural fiber (Chorchorus capsularis): HDPE composite using response surface methodology
CN110194886B (zh) 一种竹纤维基可降解环保材料的制备方法
CN107042562A (zh) 一种竹子的软化处理方法
CN111410828B (zh) 一种植物木粉/蒙脱土填充的高性能全生物降解聚乳酸复合材料的制备方法
CN104312183A (zh) 高强度玻璃纤维木塑型材及其制备方法
CN114958466B (zh) 一种木质纤维素-MXene/聚四氟蜡限域自润滑材料及其制备方法
Khavkine et al. Durability of wood flour-thermoplastic composites under extreme environmental conditions and fungal exposure
CN109370186B (zh) 一种耐低温环保的玻璃钢化粪池的制备方法
CN117603584B (zh) 一种植物纤维/pp复合材料及其制备方法
CN101805461A (zh) 一种生物基复合材料及其制备方法和应用
Subramaniam et al. Investigation of mechanical properties of Sansevieria cylindrica fiber/polyester composites
Zaman et al. A comparative study on the mechanical and degradation properties of plant fibers reinforced polyethylene composites
CN109338809B (zh) 一种耐水厚钢纸及其制备方法
CN103518017A (zh) 生产用于生产复合材料的含纤维素物质的方法
CN114196165B (zh) 一种改性黄麻纤维增强生物基环氧树脂复合材料的制备方法
CN110643112A (zh) 一种木塑复合材料的制备方法
CN107189116B (zh) 高耐热性木薯淀粉剑麻纤维复合材料的制备方法
CN115433409A (zh) 油茶果壳基生物质复合材料及聚乙烯木塑装饰板材的制备方法
CN112225913B (zh) 一种纳米纤维素/丙烯酰胺/氧化石墨烯自愈合水凝胶的制备方法
CN107236152B (zh) 高强度剑麻纤维增强木薯淀粉复合材料的制备方法
CN110724309A (zh) 一种采用天然植物纤维的生物降解材料及制备方法
CN114806205B (zh) 一种木质纤维基薄膜及其制备方法和应用
CN107082973A (zh) 一种户外园林塑木复合材料的制备方法

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
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20190830

WW01 Invention patent application withdrawn after publication