CN112724595A - 一种基于回收可再生资源的密胺树脂及制备方法和应用 - Google Patents

一种基于回收可再生资源的密胺树脂及制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明适用于密胺树脂技术领域，提供了一种基于回收可再生资源的密胺树脂及制备方法和应用。所述的基于回收可再生资源的密胺树脂，包括以下重量百分数的原料：咖啡渣20~30%、秸秆20~25%、固化剂0.25~0.85%、色素0.05~0.15%、脱模剂0.35~0.65%，余量的密胺树脂。本发明将咖啡渣、秸秆等生物基材料作为起始原料，对密胺树脂进行化学改性，在不影响其产品强度的基础上，提升了可降解性，对环境友好，同时产品外观上也增加了美观度及可识别度；密胺树脂中的咖啡渣在成型过程中，发挥了吸收甲醛的作用，生产出的产品更安全；本发明的密胺树脂可降解性大幅提高，可达65％以上。

Description

一种基于回收可再生资源的密胺树脂及制备方法和应用
技术领域
本发明属于密胺树脂技术领域，尤其涉及一种基于回收可再生资源的密胺树脂及制备方法和应用。
背景技术
密胺，即密胺树脂，属于塑料中的热固性塑料，无毒无味，耐磕碰、耐腐蚀、耐高温、耐低温，有很强的耐用性。其越来越普遍的被家庭、酒店餐饮、儿童饮食业等所使用，具有应用的广泛性和方便实用性。但密胺其本身可降解性较差，其环保性受到制约，人们正在不断探索密胺与绿色原料制备出环保型密胺树脂材料，目前玉米（马铃薯、红薯等）淀粉、竹粉（竹纤维）等植物原料已在密胺树脂中得到应用，提升了密胺的环保性，但从另一个角度看，这也是对农作物、竹子等资源的一种变相占用。
咖啡渣绝大部分是当作废弃物丢弃，常用的处理方法就是填埋，是很大的资源浪费。如果大量堆积的咖啡渣不及时处理，会散发难闻的怪味，对人们生活和环境造成负担。咖啡渣是一种典型的生物基材料，如何将咖啡渣有效利用起来并产生高附加值是非常有意义的事情。
而由于家用电器、煤气的普及，农民很少再把秸秆作为柴草来用，而是成了废弃物，常用处理方式就是田间焚烧。秸秆焚烧会引发雾霾，造成环境污染，威胁人和其他生物健康；也会破坏土壤结构造成农田质量下降，农作物的生长因而受到影响；在秸秆焚烧过程中还可能引起火灾，造成更多损失。如果能够将秸秆进行回收再利用，变废为宝，积极助力生态环保，实现对资源的充分利用，为农民解决秸秆处理难题，增加一项收入，积极推动国家禁烧秸秆规定顺利实施。
目前的密胺树脂生产过程中，还未出现关于对咖啡渣、秸秆利用的研究，因此，本申请提供一种基于回收可再生资源的密胺树脂及制备方法和应用。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种基于回收可再生资源的密胺树脂及制备方法和应用，旨在解决背景技术中指出的现有技术存在的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种基于回收可再生资源的密胺树脂，包括以下重量百分数的原料：咖啡渣20~30%、秸秆20~25%、固化剂0.25~0.85%、色素0.05~0.15%、脱模剂0.35~0.65%，余量的密胺树脂。
作为本发明实施例的另一种优选方案，所述固化剂为苯甲酸。
作为本发明实施例的另一种优选方案，所述脱模剂为硬脂酸锌。
作为本发明实施例的另一种优选方案，所述咖啡渣颗粒的大小为20~100目。
本发明实施例的另一目的在于提供一种所述的基于回收可再生资源的密胺树脂的制备方法，包括以下步骤：
称取各原料，备用；
咖啡渣经清洗、烘干后，咖啡渣含水量在3~4％；
将烘干的咖啡渣放入真空度为0.02~0.08Mpa的真空加热炉中进行加热碳化；
将秸秆制成秸秆粉；
将处理好的咖啡渣和秸秆粉同密胺树脂、色素、固化剂、脱模剂放入捏合机中捏合1~1.5h，然后放入100~120℃烘箱中烘干，再放入球磨机磨12~20h，得到咖啡渣秸秆密胺树脂粉；
将咖啡渣秸秆密胺树脂粉进行成型。
作为本发明实施例的另一种优选方案，咖啡渣的烘干温度为100~120℃，烘干时间为9~11h。
作为本发明实施例的另一种优选方案，真空加热炉的升温速率为10~20℃/min，待温度升至终温350~500℃后，恒温时间为30~60min。
作为本发明实施例的另一种优选方案，秸秆粉粒径为16~80目。
作为本发明实施例的另一种优选方案，成型温度条件为150~165℃。
本发明实施例的另一目的在于提供一种所述的基于回收可再生资源的密胺树脂在制备降解树脂中的应用。
本发明将咖啡渣、秸秆等生物基材料作为起始原料，对密胺树脂进行化学改性，在不影响其产品强度的基础上，提升了可降解性，对环境友好，同时产品外观上也增加了美观度及可识别度；
密胺树脂中的咖啡渣在成型过程中，发挥了吸收甲醛的作用，生产出的产品更安全；
本发明对咖啡渣废弃物进行回收利用，不仅减少了资源浪费，为保护生态环境提供助力，也为咖啡渣生产者减轻了处理负担；
本发明对秸秆废弃物进行回收利用，变废为宝，避免资源浪费，减少空气污染，也为农民解决了处理难题，增加一项收入，同时减少了焚烧秸秆对环境的影响；
本发明的密胺树脂可降解性大幅提高，可达65％以上。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
实施例1
该实施例提供了一种基于回收可再生资源的密胺树脂，其制备方法，包括以下步骤：
（1）按照质量百分比称取各原料：咖啡渣20%、秸秆25%、固化剂0.25%、食用色素0.15%、脱模剂0.35%，余量的密胺树脂。所述固化剂为苯甲酸。所述脱模剂为硬脂酸锌。所述咖啡渣颗粒的大小为20目。所述秸秆为玉米秸秆等。
（2）将咖啡渣清洗干净，然后将其装入专制烘干袋，放到烘箱内烘烤，中途人工翻动数次，使其均匀烘干，烘干的咖啡渣含水量在3％；咖啡渣的烘干温度为100℃，烘干时间为11h；
（3）将烘干的咖啡渣放入真空度为0.02Mpa的真空加热炉中进行加热碳化；升温速率为10℃/min，待温度升至终温350℃后，恒温时间为60min，使咖啡渣中油脂抽出，从而提高咖啡渣与密胺树脂的结合强度；
（4）将秸秆切割、粉碎、研磨，制成粒径为16目的秸秆粉；
（5）将处理好的咖啡渣和秸秆粉同密胺树脂、食用色素、固化剂、脱模剂放入捏合机中捏合1h，然后放入120℃烘箱中烘干，再放入球磨机磨12h，得到咖啡渣秸秆密胺树脂；
（6）将咖啡渣秸秆密胺树脂粉放入成型设备中进行成型；温度条件为：150℃；在高温高压条件下，加入的咖啡渣有助甲醛的吸收，通过3次以上的排气过程，可促使甲醛更彻底的去除，产品更安全。
实施例2
该实施例提供了一种基于回收可再生资源的密胺树脂，其制备方法，包括以下步骤：
（1）按照质量百分比称取各原料：咖啡渣30%、秸秆20%、固化剂0.85%、食用色素0.05%、脱模剂0.65%，余量的密胺树脂。所述固化剂为苯甲酸。所述脱模剂为硬脂酸锌。所述咖啡渣颗粒的大小为100目。所述秸秆为玉米秸秆等。
（2）将咖啡渣清洗干净，然后将其装入专制烘干袋，放到烘箱内烘烤，中途人工翻动数次，使其均匀烘干，烘干的咖啡渣含水量在4％；咖啡渣的烘干温度为120℃，烘干时间为9h；
（3）将烘干的咖啡渣放入真空度为0.08Mpa的真空加热炉中进行加热碳化；升温速率为20℃/min，待温度升至终温500℃后，恒温时间为30min，使咖啡渣中油脂抽出，从而提高咖啡渣与密胺树脂的结合强度；
（4）将秸秆切割、粉碎、研磨，制成粒径为80目的秸秆粉；
（5）将处理好的咖啡渣和秸秆粉同密胺树脂、食用色素、固化剂、脱模剂放入捏合机中捏合1.5h，然后放入100℃烘箱中烘干，再放入球磨机磨20h，得到咖啡渣秸秆密胺树脂；
（6）将咖啡渣秸秆密胺树脂粉放入成型设备中进行成型；温度条件为：165℃；在高温高压条件下，加入的咖啡渣有助甲醛的吸收，通过3次以上的排气过程，可促使甲醛更彻底的去除，产品更安全。
实施例3
该实施例提供了一种基于回收可再生资源的密胺树脂，其制备方法，包括以下步骤：
（1）按照质量百分比称取各原料：咖啡渣25%、秸秆22%、固化剂0.5%、食用色素0.1%、脱模剂0.4%，余量的密胺树脂。所述固化剂为苯甲酸。所述脱模剂为硬脂酸锌。所述咖啡渣颗粒的大小为60目。所述秸秆为玉米秸秆等。
（2）将咖啡渣清洗干净，然后将其装入专制烘干袋，放到烘箱内烘烤，中途人工翻动数次，使其均匀烘干，烘干的咖啡渣含水量在3.5％；咖啡渣的烘干温度为110℃，烘干时间为10h；
（3）将烘干的咖啡渣放入真空度为0.05Mpa的真空加热炉中进行加热碳化；升温速率为15℃/min，待温度升至终温400℃后，恒温时间为45min，使咖啡渣中油脂抽出，从而提高咖啡渣与密胺树脂的结合强度；
（4）将秸秆切割、粉碎、研磨，制成粒径为50目的秸秆粉；
（5）将处理好的咖啡渣和秸秆粉同密胺树脂、食用色素、固化剂、脱模剂放入捏合机中捏合1.2h，然后放入110℃烘箱中烘干，再放入球磨机磨16h，得到咖啡渣秸秆密胺树脂；
（6）将咖啡渣秸秆密胺树脂粉放入成型设备中进行成型；温度条件为：162℃；在高温高压条件下，加入的咖啡渣有助甲醛的吸收，通过3次以上的排气过程，可促使甲醛更彻底的去除，产品更安全。
实施例4
该实施例提供了一种基于回收可再生资源的密胺树脂，其制备方法，包括以下步骤：
（1）按照质量百分比称取各原料：咖啡渣22%、秸秆23.5%、固化剂0.3%、食用色素0.14%、脱模剂0.4%，余量的密胺树脂。所述固化剂为苯甲酸。所述脱模剂为硬脂酸锌。所述咖啡渣颗粒的大小为30目。所述秸秆为玉米秸秆等。
（2）将咖啡渣清洗干净，然后将其装入专制烘干袋，放到烘箱内烘烤，中途人工翻动数次，使其均匀烘干，烘干的咖啡渣含水量在3.1％；咖啡渣的烘干温度为108℃，烘干时间为10.4h；
（3）将烘干的咖啡渣放入真空度为0.06Mpa的真空加热炉中进行加热碳化；升温速率为13℃/min，待温度升至终温403℃后，恒温时间为38min，使咖啡渣中油脂抽出，从而提高咖啡渣与密胺树脂的结合强度；
（4）将秸秆切割、粉碎、研磨，制成粒径为55目的秸秆粉；
（5）将处理好的咖啡渣和秸秆粉同密胺树脂、食用色素、固化剂、脱模剂放入捏合机中捏合1.3h，然后放入106℃烘箱中烘干，再放入球磨机磨13.5h，得到咖啡渣秸秆密胺树脂；
（6）将咖啡渣秸秆密胺树脂粉放入成型设备中进行成型；温度条件为：164.5℃；在高温高压条件下，加入的咖啡渣有助甲醛的吸收，通过3次以上的排气过程，可促使甲醛更彻底的去除，产品更安全。
实施例5
该实施例提供了一种基于回收可再生资源的密胺树脂，其制备方法，包括以下步骤：
（1）按照质量百分比称取各原料：咖啡渣24%、秸秆22.5%、固化剂0.35%、食用色素0.12%、脱模剂0.45%，余量的密胺树脂。所述固化剂为苯甲酸。所述脱模剂为硬脂酸锌。所述咖啡渣颗粒的大小为40目。所述秸秆为玉米秸秆等。
（2）将咖啡渣清洗干净，然后将其装入专制烘干袋，放到烘箱内烘烤，中途人工翻动数次，使其均匀烘干，烘干的咖啡渣含水量在3.3％；咖啡渣的烘干温度为116℃，烘干时间为9.3h；
（3）将烘干的咖啡渣放入真空度为0.045Mpa的真空加热炉中进行加热碳化；升温速率为12℃/min，待温度升至终温390℃后，恒温时间为55min，使咖啡渣中油脂抽出，从而提高咖啡渣与密胺树脂的结合强度；
（4）将秸秆切割、粉碎、研磨，制成粒径为70目的秸秆粉；
（5）将处理好的咖啡渣和秸秆粉同密胺树脂、食用色素、固化剂、脱模剂放入捏合机中捏合1.1h，然后放入118℃烘箱中烘干，再放入球磨机磨14h，得到咖啡渣秸秆密胺树脂；
（6）将咖啡渣秸秆密胺树脂粉放入成型设备中进行成型；温度条件为：163.5℃；在高温高压条件下，加入的咖啡渣有助甲醛的吸收，通过3次以上的排气过程，可促使甲醛更彻底的去除，产品更安全。
实施例6
该实施例提供了一种基于回收可再生资源的密胺树脂，其制备方法，包括以下步骤：
（1）按照质量百分比称取各原料：咖啡渣26%、秸秆20.5%、固化剂0.4%、食用色素0.11%、脱模剂0.5%，余量的密胺树脂。所述固化剂为苯甲酸。所述脱模剂为硬脂酸锌。所述咖啡渣颗粒的大小为50目。所述秸秆为玉米秸秆等。
（2）将咖啡渣清洗干净，然后将其装入专制烘干袋，放到烘箱内烘烤，中途人工翻动数次，使其均匀烘干，烘干的咖啡渣含水量在3.6％；咖啡渣的烘干温度为102℃，烘干时间为9.6h；
（3）将烘干的咖啡渣放入真空度为0.07Mpa的真空加热炉中进行加热碳化；升温速率为14℃/min，待温度升至终温480℃后，恒温时间为35min，使咖啡渣中油脂抽出，从而提高咖啡渣与密胺树脂的结合强度；
（4）将秸秆切割、粉碎、研磨，制成粒径为60目的秸秆粉；
（5）将处理好的咖啡渣和秸秆粉同密胺树脂、食用色素、固化剂、脱模剂放入捏合机中捏合1.2h，然后放入114℃烘箱中烘干，再放入球磨机磨16h，得到咖啡渣秸秆密胺树脂；
（6）将咖啡渣秸秆密胺树脂粉放入成型设备中进行成型；温度条件为：162.5℃；在高温高压条件下，加入的咖啡渣有助甲醛的吸收，通过3次以上的排气过程，可促使甲醛更彻底的去除，产品更安全。
实施例7
该实施例提供了一种基于回收可再生资源的密胺树脂，其制备方法，包括以下步骤：
（1）按照质量百分比称取各原料：咖啡渣28%、秸秆24%、固化剂0.45%、食用色素0.09%、脱模剂0.55%，余量的密胺树脂。所述固化剂为苯甲酸。所述脱模剂为硬脂酸锌。所述咖啡渣颗粒的大小为60目。所述秸秆为玉米秸秆等。
（2）将咖啡渣清洗干净，然后将其装入专制烘干袋，放到烘箱内烘烤，中途人工翻动数次，使其均匀烘干，烘干的咖啡渣含水量在3.9％；咖啡渣的烘干温度为118℃，烘干时间为9.9h；
（3）将烘干的咖啡渣放入真空度为0.06Mpa的真空加热炉中进行加热碳化；升温速率为16℃/min，待温度升至终温460℃后，恒温时间为40min，使咖啡渣中油脂抽出，从而提高咖啡渣与密胺树脂的结合强度；
（4）将秸秆切割、粉碎、研磨，制成粒径为50目的秸秆粉；
（5）将处理好的咖啡渣和秸秆粉同密胺树脂、食用色素、固化剂、脱模剂放入捏合机中捏合1.3h，然后放入111℃烘箱中烘干，再放入球磨机磨18h，得到咖啡渣秸秆密胺树脂；
（6）将咖啡渣秸秆密胺树脂粉放入成型设备中进行成型；温度条件为：164℃；在高温高压条件下，加入的咖啡渣有助甲醛的吸收，通过3次以上的排气过程，可促使甲醛更彻底的去除，产品更安全。
实施例8
该实施例提供了一种基于回收可再生资源的密胺树脂，其制备方法，包括以下步骤：
（1）按照质量百分比称取各原料：咖啡渣29%、秸秆23%、固化剂0.5%、食用色素0.08%、脱模剂0.6%，余量的密胺树脂。所述固化剂为苯甲酸。所述脱模剂为硬脂酸锌。所述咖啡渣颗粒的大小为70目。所述秸秆为玉米秸秆等。
（2）将咖啡渣清洗干净，然后将其装入专制烘干袋，放到烘箱内烘烤，中途人工翻动数次，使其均匀烘干，烘干的咖啡渣含水量在3.2％；咖啡渣的烘干温度为115℃，烘干时间为10.3h；
（3）将烘干的咖啡渣放入真空度为0.05Mpa的真空加热炉中进行加热碳化；升温速率为18℃/min，待温度升至终温430℃后，恒温时间为45min，使咖啡渣中油脂抽出，从而提高咖啡渣与密胺树脂的结合强度；
（4）将秸秆切割、粉碎、研磨，制成粒径为40目的秸秆粉；
（5）将处理好的咖啡渣和秸秆粉同密胺树脂、食用色素、固化剂、脱模剂放入捏合机中捏合1.4h，然后放入109℃烘箱中烘干，再放入球磨机磨19h，得到咖啡渣秸秆密胺树脂；
（6）将咖啡渣秸秆密胺树脂粉放入成型设备中进行成型；温度条件为：163℃；在高温高压条件下，加入的咖啡渣有助甲醛的吸收，通过3次以上的排气过程，可促使甲醛更彻底的去除，产品更安全。
实施例9
该实施例提供了一种基于回收可再生资源的密胺树脂，其制备方法，包括以下步骤：
（1）按照质量百分比称取各原料：咖啡渣27%、秸秆22%、固化剂0.65%、食用色素0.07%、脱模剂0.38%，余量的密胺树脂。所述固化剂为苯甲酸。所述脱模剂为硬脂酸锌。所述咖啡渣颗粒的大小为80目。所述秸秆为玉米秸秆等。
（2）将咖啡渣清洗干净，然后将其装入专制烘干袋，放到烘箱内烘烤，中途人工翻动数次，使其均匀烘干，烘干的咖啡渣含水量在3.4％；咖啡渣的烘干温度为111℃，烘干时间为10.6h；
（3）将烘干的咖啡渣放入真空度为0.04Mpa的真空加热炉中进行加热碳化；升温速率为19℃/min，待温度升至终温400℃后，恒温时间为50min，使咖啡渣中油脂抽出，从而提高咖啡渣与密胺树脂的结合强度；
（4）将秸秆切割、粉碎、研磨，制成粒径为30目的秸秆粉；
（5）将处理好的咖啡渣和秸秆粉同密胺树脂、食用色素、固化剂、脱模剂放入捏合机中捏合1.1h，然后放入106℃烘箱中烘干，再放入球磨机磨17h，得到咖啡渣秸秆密胺树脂；
（6）将咖啡渣秸秆密胺树脂粉放入成型设备中进行成型；温度条件为：162℃；在高温高压条件下，加入的咖啡渣有助甲醛的吸收，通过3次以上的排气过程，可促使甲醛更彻底的去除，产品更安全。
实施例10
该实施例提供了一种基于回收可再生资源的密胺树脂，其制备方法，包括以下步骤：
（1）按照质量百分比称取各原料：咖啡渣23%、秸秆21%、固化剂0.75%、食用色素0.06%、脱模剂0.59%，余量的密胺树脂。所述固化剂为苯甲酸。所述脱模剂为硬脂酸锌。所述咖啡渣颗粒的大小为90目。所述秸秆为玉米秸秆等。
（2）将咖啡渣清洗干净，然后将其装入专制烘干袋，放到烘箱内烘烤，中途人工翻动数次，使其均匀烘干，烘干的咖啡渣含水量在3.6％；咖啡渣的烘干温度为105℃，烘干时间为10.9h；
（3）将烘干的咖啡渣放入真空度为0.03Mpa的真空加热炉中进行加热碳化；升温速率为17℃/min，待温度升至终温380℃后，恒温时间为58min，使咖啡渣中油脂抽出，从而提高咖啡渣与密胺树脂的结合强度；
（4）将秸秆切割、粉碎、研磨，制成粒径为20目的秸秆粉；
（5）将处理好的咖啡渣和秸秆粉同密胺树脂、食用色素、固化剂、脱模剂放入捏合机中捏合1.3h，然后放入103℃烘箱中烘干，再放入球磨机磨20h，得到咖啡渣秸秆密胺树脂；
（6）将咖啡渣秸秆密胺树脂粉放入成型设备中进行成型；温度条件为：161℃；在高温高压条件下，加入的咖啡渣有助甲醛的吸收，通过3次以上的排气过程，可促使甲醛更彻底的去除，产品更安全。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于回收可再生资源的密胺树脂，其特征在于，包括以下重量百分数的原料：咖啡渣20~30%、秸秆20~25%、固化剂0.25~0.85%、色素0.05~0.15%、脱模剂0.35~0.65%，余量的密胺树脂。
2.根据权利要求1所述的基于回收可再生资源的密胺树脂，其特征在于，所述固化剂为苯甲酸。
3.根据权利要求1所述的基于回收可再生资源的密胺树脂，其特征在于，所述脱模剂为硬脂酸锌。
4.根据权利要求1所述的基于回收可再生资源的密胺树脂，其特征在于，所述咖啡渣颗粒的大小为20~100目。
5.一种如权利要求1~4任一所述的基于回收可再生资源的密胺树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
称取各原料，备用；
咖啡渣经清洗、烘干后，咖啡渣含水量在3~4％；
将烘干的咖啡渣放入真空度为0.02~0.08Mpa的真空加热炉中进行加热碳化；
将秸秆制成秸秆粉；
将处理好的咖啡渣和秸秆粉同密胺树脂、色素、固化剂、脱模剂放入捏合机中捏合1~1.5h，然后放入100~120℃烘箱中烘干，再放入球磨机磨12~20h，得到咖啡渣秸秆密胺树脂粉；
将咖啡渣秸秆密胺树脂粉进行成型。
6.根据权利要求5所述的基于回收可再生资源的密胺树脂的制备方法，其特征在于，咖啡渣的烘干温度为100~120℃，烘干时间为9~11h。
7.根据权利要求5所述的基于回收可再生资源的密胺树脂的制备方法，其特征在于，真空加热炉的升温速率为10~20℃/min，待温度升至终温350~500℃后，恒温时间为30~60min。
8.根据权利要求5所述的基于回收可再生资源的密胺树脂的制备方法，其特征在于，秸秆粉粒径为16~80目。
9.根据权利要求5所述的基于回收可再生资源的密胺树脂的制备方法，其特征在于，成型温度条件为150~165℃。
10.一种如权利要求1~4任一所述的基于回收可再生资源的密胺树脂在制备降解树脂中的应用。
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