CN111605284A - 一种竹叶丝编新型复合材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种竹叶丝编新型复合材料的制备方法，以竹叶、竹丝、生物质环保胶粘剂、高分子涂层料为原材料制备而成，为竹叶的废弃物利用提供了一种新的途径，提高了对竹子的综合利用率。在制备过程中使用生物质环保胶粘剂对竹叶进行粘结，绿色环保。本发明中的竹叶丝编新型复合材料具有良好的防水、放油功能，采用热压成型，可用于制备不同尺寸的一次性餐具、水杯或包装袋，使用后易降解，可回收作为堆肥。

Description

一种竹叶丝编新型复合材料的制备方法
技术领域
本发明涉及竹编复合材料技术领域，更具体地，涉及一种竹叶丝编新型复合材料的制备方法。
背景技术
一次性塑料饭盒、水杯等塑料制品的“白色污染”，对地球的污染触目惊心。大多数一次性塑料饭盒和水杯，被随意丢弃在自然环境中，它们需要几十至一两百年才能完全降解。竹材是我国丰富的天然生物资源，将近占世界总量的三分之一，它具有生长区域广，成材快，价格低廉，可再生等优点。同时，竹材还有着较高的比强度和比模量等力学特征，因此是一种很有实用价值的结构材料。目前竹子的加工利用主要是对竹片、竹丝等竹材的加工，加工过程中产生的大量竹叶通常被直接废弃，没有得到很好的利用。
公开号为CN104120636的中国发明专利公开了一种利用竹叶和竹纤维生产餐盒的方法，以竹叶、竹纤维、交联淀粉、聚丙烯酸酯乳液和防油剂等为原材料，在生产过程中需要对竹叶和竹纤维分别进行破碎、磨浆处理，制备过程复杂，且对竹叶的利用率不高。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种竹叶丝编新型复合材料的制备方法，以竹叶为主要原材料，成本低廉，解决了竹材加工过程中产生的废弃竹叶的回收利用问题。
本发明的另一目的在于提供上述制备方法得到的竹叶丝编新型复合材料。
本发明还有一目的在于提供上述竹叶丝编新型复合材料在制备一次性餐具、水杯或包装袋方面的应用。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种竹叶丝编新型复合材料的制备方法，以竹叶、竹丝、生物质环保胶粘剂、高分子涂料为原材料，所述制备方法包括以下步骤：
S1.将竹叶清洗干净后，经蒸汽蒸煮、烘干；
S2.将处理后的竹叶平铺成第一层竹叶，在第一层竹叶上喷涂生物质环保胶粘剂，然后在第一层竹叶上平铺第二层竹叶，在第二层竹叶喷涂生物质环保胶粘剂，然后在第二层竹叶和竹丝编上平铺第三层竹叶，平压定形；
S3.在定形的三层竹叶的里外两面涂压高分子涂料，然后放入热压模具中热压成型，得竹叶丝编新型复合材料。
进一步地，所述生物质环保胶粘剂由玉米淀粉、木薯粉、氢氧化钠、环氧路丙烷、聚乙烯醇、硼砂加强剂搅拌调和而成。
进一步地，所述高分子涂层料为聚乙烯或聚丙烯。
进一步地，所述竹丝为“井”字型或“十”字型。
进一步地，所述竹丝放置在第二层竹叶正中处。
进一步地，所述竹丝的厚度为0.1～0.2mm，宽度为0.1～0.3mm。
优选地，所述竹叶平铺成宽40—60cm，长80—120cm的长方形。
进一步地，所述“井”字型竹丝长度为38～58cm，所述“井”字型中间的闭合小正方形边长为3～15cm。
进一步地，所述“十”字型竹丝的长度为38～58cm。
进一步地，所述高分子涂料层的厚度为0.2～0.8mm。
进一步地，所述原材料中各组分质量百分比如下：竹叶：85％～90％、竹丝：4％～7％、生物质环保胶粘剂：3％～5％、高分子涂料：3％。
一种根据上述制备方法制备的竹叶丝编新型复合材料。
一种上述竹叶丝编新型复合材料在制备一次性餐具、水杯或包装袋方面的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明以竹叶为原材料，无需破碎，竹叶的利用率高达85％—90％，成本低廉，为竹叶的废弃物利用提供了一种新的途径，提高了对竹子的综合利用率。竹叶丝编新型复合材料的生产、使用和回收处理过程对环境均无不良影响。
本发明在制备的竹叶丝编新型复合材料具有良好的防水、放油功能，采用热压成型，可用于制备不同尺寸的一次性餐具、水杯或包装袋，使用后易降解，可回收作为堆肥。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将结合实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不旨在限制本发明的保护范围。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
本发明采用3年以上生长期或10天内刚落下的竹叶，因各种竹叶叶片的结构无大的差异，故该竹叶不论品种和大小规格，无明显缺陷和撕裂即可。本发明中所用生物质环保胶粘剂以75wt.％玉米淀粉、20wt.％木薯粉、2wt.％氢氧化钠、1wt.％环氧路丙烷、1wt.％聚乙烯醇、1wt.％硼砂加强剂，在69～90℃下，经5～15分钟搅拌、调和而成。
实施例1
本实施例提供一种竹叶丝编新型复合材料的制备方法，原材料中各组分的质量百分比如下：竹叶：90％、竹丝：4％、生物质环保胶粘剂：3％、聚乙烯：3％；制备方法包括以下步骤：
S1.将竹叶清洗干净后，经蒸汽蒸煮、烘干；
S2.将处理后的竹叶无规则平铺成第一层竹叶，竹叶平铺成宽40cm，长80cm的长方形，在第一层竹叶上喷涂生物质环保胶粘剂，然后在第一层竹叶上平铺第二层竹叶，在第二层竹叶喷涂生物质环保胶粘剂，然后在第二层竹叶和竹丝编上平铺第三层竹叶，平压定形；
S3.在定形的三层竹叶的里外两面涂压厚度为0.3mm的聚乙烯，然后放入热压模具中热压成型，得竹叶丝编新型复合材料。
实施例2
本实施例提供一种竹叶丝编新型复合材料的制备方法，原材料中各组分的质量百分比如下：竹叶：85％、竹丝：7％、生物质环保胶粘剂：5％、聚乙烯：3％；制备方法包括以下步骤：
S1.将竹叶清洗干净后，经蒸汽蒸煮、烘干；
S2.将处理后的竹叶无规则平铺成第一层竹叶，竹叶平铺成宽50cm，长100cm的长方形，在第一层竹叶上喷涂生物质环保胶粘剂，然后在第一层竹叶上平铺第二层竹叶，在第二层竹叶中心处上设置“十”字型竹丝作为承重骨架，竹丝的厚度为0.1～0.2mm，宽度为0.1～0.3mm，长度为50cm，在第二层竹叶和竹丝编上喷涂生物质环保胶粘剂，然后在第二层竹叶和竹丝编上平铺第三层竹叶，平压定形；
S3.在定形的三层竹叶的里外两面涂压厚度为0.3mm的聚乙烯，然后放入热压模具中热压成型，得竹叶丝编新型复合材料。
实施例3
本实施例提供一种竹叶丝编新型复合材料的制备方法，原材料中各组分质量百分比如下：竹叶：89％、竹丝：4％、生物质环保胶粘剂：4％、聚丙烯：3％，制备方法，包括以下步骤：
S1.将竹叶清洗干净后，经蒸汽蒸煮、烘干；
S2.将处理后的竹叶无规则平铺成第一层竹叶，竹叶平铺成宽60cm，长120cm的长方形，在第一层竹叶上喷涂生物质环保胶粘剂，然后在第一层竹叶上平铺第二层竹叶，在第二层竹叶上设置“井”字型竹丝作为承重骨架，竹丝的厚度为0.1～0.2mm，宽度为0.1～0.3mm，长度为58cm，中间的闭合小正方形边长为10cm，在第二层竹叶和竹丝编上喷涂生物质环保胶粘剂，然后在第二层竹叶和竹丝编上平铺第三层竹叶，平压定形；
S3.在定形的三层竹叶的里外两面涂压厚度为0.8mm的聚丙烯，然后放入热压模具中热压成型，得竹叶丝编新型复合材料。
将实施例1～3制备的竹叶丝编新型复合材料分别加工成小号(400ml)餐盒、中号(500ml)餐盒、大号(600ml)餐盒及相应的盒盖；对餐盒进行工作性能测试，具体过程如下：
容积测试：
在常温下用量筒量取相应体积的水倒入餐盒中，三种型号的餐盒均无水溢出。
耐水试验：
将餐盒平放在纸板上，倒入温度为90±5℃，浓度为5％的NaCl水，再加入1～2滴甲基红指示液，餐盒内水的高度不低于20mm。1小时后将水倒出，餐盒背面、两侧均无渗漏痕迹。
耐油试验
向餐盒中加入10±2ml，温度为150±5℃的食用油，将餐盒放置在餐巾纸上静置一小时，餐巾纸上无油点。
负重性能试验
将餐盒平放在平板上盖好盒盖，用金属尺测量纸餐盒的高度H0(连盖)，精确至1mm。然后倒入浆砂混合物。盖好盒盖后，在上面放一块200mm*200mm*3mm的平板玻璃。再将3kg砝码置于平板玻璃中央，负重15s时立即取下砝码及玻璃板，再精确测量上述高度H。餐盒的负重性能值W＝H0-H/H0。
试验过程中各种型号纸餐盒所用的浆砂混合物具体如下：
大号餐盒(600mL)：250mL水、50g纸浆及200g砂子；
中号餐盒(500mL)：200mL水、40g纸浆及160g砂子；
小号餐盒(400mL)：150mL水、30g纸浆及120g砂子。
经过测试，大号餐盒的负重性能值为99.7％，中号餐盒的负重性能值为98.5％，小号餐盒的负重性能值为99.2％。
连体盒盖的折次试验：
本申请中餐盒盒盖，有连体盒盖和分体单独盒盖两种；将连体盒盖连续180°角开合15次，盒盖与盒体连结处应无裂口、开裂。
本发明制备的竹叶丝编新型复合材料具有良好的防水、防油功能，使用后易降解回收，除餐盒外还可以加工成水杯、包装袋等；使用竹叶丝编新型复合材料加工的一次性餐具和水杯，相较于塑料材质更显厚重，符合人们的消费心理和习惯，使用方便。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种竹叶丝编新型复合材料的制备方法，其特征在于，以竹叶、竹丝、生物质环保胶粘剂、高分子涂料为原材料，采用以下步骤制备：
S1.将竹叶清洗干净后，经蒸汽蒸煮、烘干；
S2.将处理后的竹叶平铺成第一层竹叶，在第一层竹叶上喷涂生物质环保胶粘剂，然后在第一层竹叶上平铺第二层竹叶，在第二层竹叶喷涂生物质环保胶粘剂，然后在第二层竹叶和竹丝编上平铺第三层竹叶，平压定形；
S3.在定形的三层竹叶的里外两面涂压高分子涂层料，然后放入热压模具中热压成型，得竹叶丝编新型复合材料。
2.根据权利要求1所述的竹叶丝编新型复合材料的制备方法，其特征在于，所述生物质环保胶粘剂由玉米淀粉、木薯粉、氢氧化钠、环氧路丙烷、聚乙烯醇、硼砂加强剂搅拌调和而成。
3.根据权利要求1所述的竹叶丝编新型复合材料的制备方法，其特征在于，所述高分子涂层料为聚乙烯或聚丙烯。
4.根据权利要求1所述的竹叶丝编新型复合材料的制备方法，其特征在于，所述第二层竹叶上设置有竹丝作为承重骨架。
5.根据权利要求4所述的竹叶丝编新型复合材料的制备方法，其特征在于，所述竹丝为“井”字型或“十”字型。
6.根据权利要求4所述的竹叶丝编新型复合材料的制备方法，其特征在于，所述竹丝放置在第二层竹叶正中处。
7.根据权利要求1所述的竹叶丝编新型复合材料的制备方法，其特征在于，所述高分子涂料的厚度为0.2～0.8mm。
8.根据权利要求1所述的竹叶丝编新型复合材料的制备方法，其特征在于，所述原材料中各组分质量百分比如下：竹叶：85％～90％、竹丝：4％～7％、生物质环保胶粘剂：3％～5％、高分子涂料：3％。
9.一种根据权利要求1～8任一项所述的制备方法制备的竹叶丝编新型复合材料。
10.一种权利要求9所述的竹叶丝编新型复合材料在制备一次性餐具、水杯或包装袋方面的应用。
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