CN114536595A - 一种利用造纸废渣生产的复合木塑产品及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于废物利用技术领域。本发明提供了一种复合木塑产品，将造纸废渣在撕裂机的作用下粉碎得到中间废渣，然后将中间废渣通过分段热熔处理，提高熔融共混的程度，体系更加均匀，然后成型即得本发明的复合木塑产品。本发明提供的复合木塑产品不需要添加助剂，以残存的塑料作为粘结剂，使用强制混炼的方式进行粘结，不需要对造纸废渣进行成分分类，解决了造纸废渣难处理的问题，大大降低了废物处理的成本，变废为宝。本发明提供的复合木塑材料具有优异的力学性能，弯曲强度达到了81.7MPa，拉伸强度为51.4MPa，冲击强度为3.3kJ/m2，能应用于造纸厂卷纸管芯、橡胶传送带管芯、工业托盘、观察井或农业用大棚立柱等领域。

Description

一种利用造纸废渣生产的复合木塑产品及其制备方法
技术领域
本发明涉及废物利用技术领域，尤其涉及一种利用造纸废渣生产的复合木塑产品及其制备方法。
背景技术
纸张是生产生活中必不可少的工具，不同类型的纸张可以在使用后回收多次利用。部分生产纸张的厂家以回收纸箱作为原料进行下一步的纸张生产，但是因为科技的限制，利用完回收纸箱后，剩余的废渣料无法回收，这些废渣料中含有碎塑料片、绳布头、纸片、碎铁钉、木屑、少量的碎石以及其它各种杂质。现有技术中往往使用造纸废渣处理设备进行废渣处理，但是成本过高；一些回收纸箱的造纸厂采用了填埋、焚烧等方式，但是对环境造成了不可逆转的伤害，废气、废水等环境问题日益严重。如果将造纸废渣中的成分进行分类回收则需要大量的人力、物力成本，严重降低生产效率。所以，如何处理纸张生产中产生的造纸废渣，成为了亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种利用造纸废渣生产的复合木塑产品及其制备方法。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种复合木塑产品的制备方法，包含下列步骤：
(1)将造纸废渣粉碎，得到中间废渣；
(2)将中间废渣热熔、成型，即得所述复合木塑产品。
作为优选，所述步骤(1)中中间废渣的粒径为2～3cm。
作为优选，所述步骤(2)中热熔为顺次进行的第一热熔、第二热熔、第三热熔和第四热熔。
作为优选，所述第一热熔的温度为180～200℃，时间为15～20min，转速为140～180rpm。
作为优选，所述第二热熔的温度为180～190℃，时间为15～20min，转速为140～180rpm。
作为优选，所述第三热熔的温度为170～190℃，时间为15～20min，转速为140～180rpm。
作为优选，所述第四热熔的温度为165～180℃，时间为15～20min，转速为140～180rpm。
作为优选，所述步骤(2)中成型为注塑成型或模压成型；
所述注塑成型的注塑时间为1.5～2.0s，保压压力为35～55MPa，冷却时间为30～40s；
所述模压成型的压力为10～12MPa，温度为140～150℃，保压时间为5～8min。
本发明还提供了所述制备方法得到的复合木塑产品。
作为优选，所述木塑产品为造纸厂卷纸管芯、橡胶传送带管芯、工业托盘、小区及市政用观察井、农业用大棚立柱或建筑模板。
本发明具有以下优点：
本发明提供了一种复合木塑产品，将造纸废渣在撕裂机的作用下粉碎得到中间废渣，然后将中间废渣通过分段热熔处理，提高熔融共混的程度，体系更加均匀，然后通过注塑或模压成型即得本发明的复合木塑产品。本发明提供的复合木塑产品不需要添加助剂，以残存的塑料作为粘结剂，使用强制混炼的方式进行粘结，不需要对造纸废渣进行成分分类，解决了造纸废渣难处理的问题，大大降低了废物处理的成本，变废为宝。本发明提供的复合木塑产品具有优异的力学性能，弯曲强度达到了81.7MPa，拉伸强度为51.4MPa，冲击强度为3.3kJ/m2，能应用于卷纸管芯、工业托盘、观察井或大棚立柱等领域。
具体实施方式
本发明提供了一种复合木塑产品的制备方法，包含下列步骤：
(1)将造纸废渣粉碎，得到中间废渣；
(2)将中间废渣热熔、成型，即得所述复合木塑产品。
在本发明中，所述步骤(1)中中间废渣的粒径优选为2～3cm，进一步优选为2.2～2.8cm，更优选为2.4～2.6cm。
在本发明中，所述步骤(2)中热熔优选为顺次进行的第一热熔、第二热熔、第三热熔和第四热熔。
在本发明中，所述第一热熔的温度优选为180～200℃，进一步优选为185～195℃，更优选为188～192℃；时间优选为15～20min，进一步优选为16～19min，更优选为17～18min；转速优选为140～180rpm，进一步优选为150～170rpm，更优选为155～165rpm。
在本发明中，所述第二热熔的温度优选为180～190℃，进一步优选为182～188℃，更优选为184～186℃；时间优选为15～20min，进一步优选为16～19min，更优选为17～18min；转速优选为140～180rpm，进一步优选为150～170rpm，更优选为155～165rpm。
在本发明中，所述第三热熔的温度优选为170～190℃，进一步优选为175～185℃，更优选为178～182℃；时间优选为15～20min，进一步优选为16～19min，更优选为17～18min；转速优选为140～180rpm，进一步优选为150～170rpm，更优选为155～165rpm。
在本发明中，所述第四热熔的温度优选为165～180℃，进一步优选为170～175℃，更优选为172～174℃；时间优选为15～20min，进一步优选为16～19min，更优选为17～18min；转速优选为140～180rpm，进一步优选为150～170rpm，更优选为155～165rpm。
在本发明中，所述步骤(2)中成型优选为注塑成型或模压成型
在本发明中，所述注塑成型的注塑时间优选为1.5～2.0s，进一步优选为1.6～1.9s，更优选为1.7～1.8s；保压压力优选为35～55MPa，进一步优选为40～50MPa，更优选为44～46MPa；冷却时间优选为30～40s，进一步优选为32～38s，更优选为34～36s。
在本发明中，所述模压成型的压力优选为10～12MPa，进一步优选为10.5～11.5MPa，更优选为10.8～11.2MPa；温度优选为140～150℃，进一步优选为142～148℃，更优选为144～146℃；保压时间优选为5～8min，进一步优选为5.5～7.5min，更优选为6～7min。
在本发明中，采用本发明提供的方法制备得到的产品均在本发明保护范围之内，包括本发明制备方法制备得到的内衬或外表层。
本发明还提供了所述制备方法得到的复合木塑产品。
在本发明中，各种领域需要的工艺产品均可以采用本发明制备方法制备得到。
在本发明中，所述木塑产品优选为造纸厂卷纸管芯、橡胶传送带管芯、工业托盘、小区及市政用观察井、农业用大棚立柱或建筑模板。
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
将造纸废渣粉碎至2.6～2.7cm得到中间废渣。
将中间废渣在190℃下以150rpm转速搅拌15min，在180℃下以150rpm转速搅拌20min，在175℃下以170rpm转速搅拌15min，在170℃下以170rpm转速搅拌20min；搅拌结束后获得黏稠混合物，控制注塑时间为2s、保压压力为40MPa、冷却时间为35s，注塑成型获得复合木塑产品。
将本实施例制备的复合木塑产品进行性能测试，结果记录在表1中。
实施例2
将造纸废渣粉碎至2.4～2.6cm得到中间废渣。
将中间废渣在200℃下以140rpm转速搅拌20min，在185℃下以160rpm转速搅拌15min，在175℃下以140rpm转速搅拌20min，在180℃下以150rpm转速搅拌18min；搅拌结束后获得黏稠混合物，控制注塑时间为1.5s、保压压力为50MPa、冷却时间为40s，注塑成型获得复合木塑产品。
将本实施例制备的复合木塑产品进行性能测试，结果记录在表1中。
实施例3
将造纸废渣粉碎至2.6～2.8cm得到中间废渣。
将中间废渣在200℃下以160rpm转速搅拌18min，在185℃下以175rpm转速搅拌18min，在185℃下以160rpm转速搅拌20min，在180℃下以170rpm转速搅拌20min；搅拌结束后获得黏稠混合物，在145℃、12MPa的情况下保压6min获得复合木塑产品。
将本实施例制备的复合木塑产品进行性能测试，结果记录在表1中。
实施例4
将造纸废渣粉碎至2.3～2.7cm得到中间废渣。
将中间废渣在195℃下以150rpm转速搅拌15min，在180℃下以160rpm转速搅拌20min，在175℃下以170rpm转速搅拌15min，在170℃下以180rpm转速搅拌20min；搅拌结束后获得黏稠混合物，在142℃、10MPa的情况下保压5min获得复合木塑产品。
将本实施例制备的复合木塑材料进行性能测试，结果记录在表1中。
表1测试结果
弯曲强度(MPa) 拉伸强度(MPa) 冲击强度(kJ/m<sup>2</sup>)
实施例1 81.7 51.4 3.3
实施例2 78.4 47.5 3.6
实施例3 81.5 50.8 3.4
实施例4 80.6 49.3 3.5
由以上实施例可知，本发明提供了一种复合木塑产品，以造纸废渣为原料，通过热熔混合的方式获得。本申请提供的木塑材料力学性能优异，弯曲强度达到了81.7MPa，拉伸强度为51.4MPa，冲击强度为3.3kJ/m2，降低了造纸废渣的处理成本，该产品粉碎后可循环利用，不产生二次固废污染，实现了变废为宝。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种复合木塑产品的制备方法，其特征在于，包含下列步骤：
(1)将造纸废渣粉碎，得到中间废渣；
(2)将中间废渣热熔、成型，即得所述复合木塑产品。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中中间废渣的粒径为2～3cm。
3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中热熔为顺次进行的第一热熔、第二热熔、第三热熔和第四热熔。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述第一热熔的温度为180～200℃，时间为15～20min，转速为140～180rpm。
5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述第二热熔的温度为180～190℃，时间为15～20min，转速为140～180rpm。
6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述第三热熔的温度为170～190℃，时间为15～20min，转速为140～180rpm。
7.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述第四热熔的温度为165～180℃，时间为15～20min，转速为140～180rpm。
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中成型为注塑成型或模压成型；
所述注塑成型的注塑时间为1.5～2.0s，保压压力为35～55MPa，冷却时间为30～40s；
所述模压成型的压力为10～12MPa，温度为140～150℃，保压时间为5～8min。
9.权利要求1～8任意一项所述制备方法得到的复合木塑产品。
10.如权利要求9所述的复合木塑产品，其特征在于，所述木塑产品为造纸厂卷纸管芯、橡胶传送带管芯、工业托盘、小区及市政用观察井、农业用大棚立柱或建筑模板。
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