CN115302649A - 一种植物纤维复合材料及其制备方法、其制备装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种植物纤维复合材料及其制备方法、其制备装置，涉及复合材料技术领域，包括安装架，所述安装架上设有罐体和电机，所述罐体内转动设置有转轴，所述电机与转轴传动连接，所述转轴上固定设置有中空设置的安装板，在所述安装板外壁等距分布有多个套管，所述套管内滑动设置有伸缩杆，所述罐体外壁设置有多个与罐体内部相连通的安装盒，所述安装盒内滑动设置有挡板，所述安装板上设有用于控制伸缩杆和挡板同步伸缩的控制机构。本发明通过控制挡板向罐体内伸出，使高速旋转的液体物料在沿罐体内壁旋转时，撞击挡板，进而提高液体物料的湍流程度，降低旋涡现象的产生。

Description

一种植物纤维复合材料及其制备方法、其制备装置
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域，尤其涉及一种植物纤维复合材料及其制备方法、其制备装置。
背景技术
植物纤维复合材料为采用有机胶类将粉状的植物纤维压合、胶结制得纤维板，或将粘性物(如水泥)与植物纤维混合，通过震动或者加压使其变得致密，再通过自然养护而成，面对环境污染问题日益严重，社会环保意识逐渐提高，向自然取材利用的趋势也日渐成熟，植物纤维环境友善、轻量化、低耗能与可再生等特性备受关注，在可预见的未来定会有高度发展。
在植物纤维复合材料的生产过程中，会用到高速混合机，对植物分料进行加水混合，现有的高速混合机一般通过电机驱动设置在混合机中心位置的搅拌轴转动，通过搅拌轴上设置的搅拌杆转动对原料进行混合，当对植物纤维复合材料的原料加水进行混合时，在增稠剂起效前，容器内液体物料黏度较低，此时混合装置以高速进行运转，搅拌器转速够高，如图1所示，液体物料在沿与速度垂直度的剖面上存在因流体流动而出现压差，在离心力的作用下容器壁处的液体物料液面上升，而中心处的液体物料液面下降，最终会导致产生漩涡，由于部分原料的粒径较大且质量较高，在混合时易被甩到容器边缘，导致旋涡现象更为明显，会导致轴向流被破坏，物料全部以径向流的流体形式进行流动，漩涡中心部位将暴露于空气中，使被搅拌液体物料难以充分混合形成均匀相，导致产品质量难以保证。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中高速混合机混合液体物料时会在中心处产生旋涡，导致搅拌效率下降的问题，而提出的一种植物纤维复合材料及其制备方法、其制备装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种植物纤维复合材料的制备装置，包括安装架，所述安装架上设有罐体和电机，所述罐体内转动设置有转轴，所述电机与转轴传动连接，所述转轴上固定设置有中空设置的安装板，在所述安装板外壁等距分布有多个套管，所述套管内滑动设置有伸缩杆，所述罐体外壁设置有多个与罐体内部相连通的安装盒，所述安装盒内滑动设置有挡板，所述安装板上设有用于控制伸缩杆和挡板同步伸缩的控制机构。
优选地，所述控制机构包括固定设置于安装板上的多个滑杆，所述滑杆上滑动设置有配重块，所述安装板内滑动设置有控制板，所述安装板顶部滑动设置有安装盘，所述安装盘与安装板之间设置有弹簧二，所述安装盘上设有用于驱动挡板的控制结构二，所述控制板与安装板之间设置有弹簧一，所述控制板上设有用于驱动伸缩杆的控制结构一。
优选地，所述控制结构一包括固定设置于伸缩杆靠近控制板一端的导向柱，所述控制板上开设有倾斜设置的导向槽，所述导向柱延伸入导向槽内并与导向槽内壁相抵。
优选地，所述控制结构二包括转动套设于安装盘上的安装环，所述安装环外周面固定设置有多个连接杆，所述连接杆靠近挡板一端固定设置有抵压柱，所述挡板内开设有腔体，在所述腔体内开设有倾斜设置的抵压槽，所述抵压柱延伸入抵压槽内并与抵压槽内壁相抵。
优选地，所述安装板顶部垂直设置有多根限位杆，所述安装盘与限位杆滑动连接。
优选地，所述配重块分别通过连接绳与安装盘和控制板连接，同一所述配重块上的两根连接绳均处于紧绷状态。
优选地，所述挡板上开设有安装口，在所述安装口内转动设置有扰流板，所述安装口内壁固定设置有两个限位柱，所述两个所述限位柱对称分布于扰流板两侧。
优选地，所述转轴外周面固定设置有多个搅拌叶，所述搅拌叶位于罐体底部。
优选地，所述搅拌叶呈螺旋状设置，所述搅拌叶的扭转角度为90度。
相应地，本发明还提供了一种植物纤维复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：首先将沙柳枝条清洗，之后放入切断机中切成长度为1-2cm的小段；
S2：将切断后的秸秆和灌木短条投入到100℃蒸煮锅内预处理3分钟；
S3：将玉米秸秆清洗，晾干，使用秸秆皮瓤分离设备分离出秸秆皮和穰；
S4：采用破碎机对玉米秸秆皮进行粉碎成60-70目的粉末，再将沙柳枝条小段破碎成100目的粉末，秸秆穰、骨胶和黄原胶均磨成粉末状，得到10-30mm碎料，再用研磨机对碎料进行研磨，使径粒达到100-120目；
S5：将以上原料加水按比例投入高速混合机，在1000-1500r/min的转速下混合反应1-2小时h，冷却至50-70℃出料；
S6：将浆料放入热压机的方形模具中，选取140℃、170℃、200℃为热压机的三级热压温度，选取3.5、5.0、6.5MPa为热压机的三级热压压力，对浆料进行热压定型；
S7：使用万能试验机对生物板进行拉伸试验和三点弯曲试验，测量生物板的拉伸强度和弯曲强度；
S8：使用角接触测量仪和浸水试验测量生物板的防水性和吸水率。
相应地，本发明还提供了一种植物纤维复合材料，包括如下质量分数的组分：玉米秸秆纤维56-72份、沙柳23-37份、玉米秸秆穰5-10份、骨胶10-18份、黄原胶6-15份、热稳定剂2-7份和着色剂15-22份，所述玉米秸秆纤维选用粉末粒径60-70目，所述沙柳枝条磨解粒度为100目粉末状的木纤维，所述热稳定剂为硬脂酸，所述着色剂为白色素。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明通过设置可伸缩的挡板，提高液体物料的湍流程度，降低旋涡现象的产生，通过挡板产生的湍流，可以使部分较重的大粒径物料(如60-70目的玉米秸秆皮以及100目的沙柳枝条)随着流体流动，在罐体中发散开，进而使液体物料在增稠剂起效使液体原料黏度升高前，使不同的物料充分混合，形成均匀相，从而达到复合材料的高质量生产。
2、本发明通过设置可伸缩的伸缩杆和可滑动的挡板，配合配重块，实现了根据设备的运转速度自动控制挡板和伸缩杆的状态，在设备高速运转时，控制伸缩杆向内缩回，同时使挡板向外伸出，有利于降低旋涡的产生，在设备低速运转时，使挡板缩回安装盒，同时使伸缩杆伸出，使搅拌半径变大，有利于提高搅拌范围，降低挡板伸出后与罐体内壁之间产生的搅拌死角，使物料混合的均匀程度更高，有利于提高产品质量。
3、通过设置扰流板，通过扰流板转动，改变扰流板与流体运动方向的夹角变小，使扰流板与罐体内壁之间形成流体死角，流体进入死角后发生回旋，进一步提高挡板对液体物料造成的湍流程度，有利于液体原料充分混合形成均匀相。
附图说明
图1为现有混合设备运行时产生旋涡的示意图；
图2为本发明提出的一种植物纤维复合材料的制备装置的整体结构示意图；
图3为本发明提出的一种植物纤维复合材料的制备装置的内部结构示意图；
图4为本发明提出的一种植物纤维复合材料的制备装置低速运转状态的结构示意图；
图5为本发明提出的一种植物纤维复合材料的制备装置高速运转状态的结构示意图；
图6为本发明提出的一种植物纤维复合材料的制备装置中控制板的结构示意图；
图7为本发明提出的一种植物纤维复合材料的制备装置中伸缩杆的结构示意图；
图8为本发明提出的一种植物纤维复合材料的其制备装置中安装盘和安装环的连接关系的结构示意图；
图9为本发明提出的一种植物纤维复合材料的制备装置中挡板的结构示意图；
图10为本发明提出的一种植物纤维复合材料的制备装置中挡板的俯视结构示意图。
图中：1、安装架；2、罐体；3、电机；4、转轴；5、安装板；6、套管；7、伸缩杆；8、安装盒；9、挡板；10、滑杆；11、配重块；12、控制板；13、弹簧一；14、安装盘；15、弹簧二；16、导向柱；17、导向槽；18、安装环；19、连接杆；20、抵压柱；21、抵压槽；22、扰流板；23、搅拌叶。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参照图2-3，一种植物纤维复合材料的制备装置，包括安装架1，安装架1上设有罐体2和电机3，罐体2上铰接有盖体，便于物料的添加，在罐体2底部设置有出料口，物体混合完成后，可通过出料口排出。
安装架1上还设有控制面板，控制面板与电机3电性连接，本领域技术人员可通过简单编程，利用控制面板控制电机3启动和关闭，罐体2内转动设置有转轴4，电机3与转轴4传动连接。
电机3输出端与转轴4上均固定设置有皮带轮，两个皮带轮之间通过皮带传动连接，电机3转动时，通过皮带带动转轴4转动，将电机3和转轴4通过皮带传动的方式连接，有利于电机3后续的维修和更换。
转轴4上固定设置有中空设置的安装板5，安装板5呈十字形设置，安装板5同轴设置于转轴4的顶部，在安装板5外壁等距分布有多个套管6，套管6垂直于安装板5设置，套管6内滑动设置有伸缩杆7，在转轴4转动时，带动套管6和伸缩杆7转动，实现对罐体2中液体物料的搅拌混合，伸缩杆7可在套管6内滑动，改变套管6与伸缩杆7的组合长度，实现对搅拌半径的改变，有利于在低速运转设备时扩大搅拌范围，使物料混合得更加均匀，提高所制得的产品质量。
罐体2外壁设置有多个与罐体2内部相连通的安装盒8，安装盒8为竖直设置，安装盒8内滑动设置有挡板9，挡板9可根据设备运转的转速情况，自适应地伸出或者缩回，在挡板9伸出时，有利于提高流体的湍流程度，使大颗粒易沉淀的物料随着挡板9产生的湍流均匀发散，有利于液体原料充分混合形成均匀相。
安装板5上设有用于控制伸缩杆7和挡板9同步伸缩的控制机构。
具体实施时，首先将原料与水加入罐体2内，初始状态下，增稠剂效力发挥前，设定电机3转速为1500r/min，使转轴4高速转动，带动伸缩杆7和套管6对液体原料进行快速搅拌，在离心力的作用下罐体2内壁处的液体物料液面上升，而中心处的液体物料液面下降，产生漩涡，原料中粒径较大且质量较高，在混合时易被甩到罐体2边缘，此时，通过控制机构控制挡板9从安装盒8内向罐体2内伸出，液体物料在沿罐体2内壁旋转时，撞击挡板9，进而提高液体物料的湍流程度，降低旋涡现象的产生，降低旋涡产生的功率波动和异常作用力，提高设备的使用寿命，同时减少流体运动中的无用功，降低能耗通，挡板9产生的湍流，可以使部分较重的大粒径物料随着流体流动，在罐体2中发散开，进而使液体物料在增稠剂起效使液体原料黏度升高前，使不同的物料充分混合，形成均匀相，从而达到复合材料的高质量生产。
在搅拌混合一段时间后，在增稠剂的作用下，液体物料黏度提升，此时不再需要对物料进行高速搅拌，减低电机3转速到1000r/min，此时在控制机构的作用下，挡板9隐藏在安装盒8内，使罐体2内壁充分暴露，同时伸缩杆7向外延伸出套管6，有利于提高搅拌范围，减少搅拌死角，使物料混合的均匀程度更高，有利于提高产品质量。
参照图4-5，控制机构包括固定设置于安装板5上的多个滑杆10，滑杆10为水平设置，滑杆10上滑动设置有配重块11，转轴4旋转时，带动滑杆10转动，使配重块11在离心力作用下向外甩出，安装板5内滑动设置有控制板12，控制板12可在安装板5内轴向运动，安装板5顶部滑动设置有安装盘14，安装板5顶部垂直设置有多根限位杆，安装盘14与限位杆滑动连接，通过限位杆对安装盘14进行限位，使安装盘14可随着安装板5进行转动，同时安装盘14可沿着限位杆轴向运动。
配重块11分别通过连接绳与安装盘14和控制板12连接，同一配重块11上的两根连接绳均处于紧绷状态，在配重块11向外甩出时，通过连接绳拉动安装盘14和控制板12，使安装盘14向下运动，使控制板12向上运动。
安装盘14与安装板5之间设置有弹簧二15，在弹簧二15的作用下，安装盘14常态处于上方，安装盘14上设有用于驱动挡板9的控制结构二，通过控制结构二，使安装盘14向下运动时，使挡板9向罐体2内伸出，在安装盘14复位时，挡板9随之复位。
控制板12与安装板5之间设置有弹簧一13，在弹簧一13的作用下，控制板12常态处于下方，控制板12上设有用于驱动伸缩杆7的控制结构一，通过控制结构一，在控制板12向上运动时，使伸缩杆7向内缩回，在控制板12复位时，伸缩杆7复位，通过弹簧一13和弹簧二15的弹力，可使配重块11在设备低速运转时不发生位移。
因此，在设备低速运转时，伸缩杆7处于伸出状态，挡板9处于缩回状态，此时可无死角地对物料进行混合，在高速运转时，配重块11离心力较大，沿滑杆10向外运动，带动伸缩杆7向内缩回，同时使挡板9伸出，实现对高速运转状态下产生的旋涡进行消除的目的。
参照图6-7，控制结构一包括固定设置于伸缩杆7靠近控制板12一端的导向柱16，控制板12上开设有倾斜设置的导向槽17，导向柱16延伸入导向槽17内并与导向槽17内壁相抵，在控制板12受连接绳牵引向上运动时，导向槽17对导向柱16进行抵压，由于导向槽17为倾斜设置，在抵压导向柱16时，使导向柱16带动伸缩杆7向内缩回。
参照图4-5，控制结构二包括转动套设于安装盘14上的安装环18，安装环18外周面固定设置有多个连接杆19，连接杆19靠近挡板9一端固定设置有抵压柱20，挡板9内开设有腔体，连接杆19延伸入腔体内，在转轴4转动带动安装盘14转动时，不会使安装环18发生转动，在腔体内开设有倾斜设置的抵压槽21，抵压柱20延伸入抵压槽21内并与抵压槽21内壁相抵，在安装盘14受连接绳牵引向下运动时，抵压槽21对抵压柱20进行抵压，由于抵压槽21为倾斜设置，在抵压抵压柱20时，使抵压柱20带动挡板9向罐体2内滑出。
参照图3，转轴4外周面固定设置有多个搅拌叶23，搅拌叶23位于罐体2底部，通过搅拌叶23对罐体2底部进行搅拌，有利于使液体物料形成循环流动的效果。
参照图3，搅拌叶23呈螺旋状设置，搅拌叶23的扭转角度为90度，在搅拌叶23转动时，使位于罐体2中心的流体向下流动，使位于罐体2边缘的流体向上流动，使液体物料沿罐体2内壁向上流动后有罐体2中心处回流补充，形成流体循环的效果，进一步提高混合效果。
进一步的，参照图9-10，挡板9上开设有安装口，在安装口内转动设置有扰流板22，扰流板22轴体设置在安装口靠近转轴4一侧，扰流板22可在流体撞击作用下发生转动，安装口内壁固定设置有两个限位柱，两个限位柱对称分布于扰流板22两侧，限位柱用于限制扰流板22的转动角度，避免扰流板22开合角度过大而难以复位，在流体撞击扰流板22时，使扰流板22转动并与限位柱相抵，进而使扰流板22与流体运动方向的夹角变小，使扰流板22与罐体2内壁之间形成流体死角，流体进入死角后发生回旋，进一步提高挡板9对液体物料的造成的湍流程度，使不同的物料充分混合，形成均匀相，从而达到复合材料的高质量生产。
本发明中制备装置的具体工作原理如下：
使用时，首先将原料与水加入罐体2内，初始状态下，增稠剂效力发挥前，设定电机3转速为1500r/min，使转轴4高速转动，带动伸缩杆7和套管6对液体原料进行快速搅拌，通过控制机构控制挡板9从安装盒8内向罐体2内伸出，液体物料在沿罐体2内壁旋转时，撞击挡板9，进而提高液体物料的湍流程度，降低旋涡现象的产生，降低旋涡产生的功率波动和异常作用力，提高设备的使用寿命，挡板9产生的湍流，可以使部分较重的大粒径物料随着流体流动，在罐体2中发散开，进而使液体物料在增稠剂起效使液体原料黏度升高前，使不同的物料充分混合，形成均匀相，从而达到复合材料的高质量生产；
在搅拌混合一段时间后，在增稠剂的作用下，液体物料黏度提升，此时不再需要对物料进行高速搅拌，减低电机3转速到1000r/min，此时在控制机构的作用下，挡板9隐藏在安装盒8内，使罐体2内壁充分暴露，同时伸缩杆7向外延伸出套管6，有利于提高搅拌范围，减少搅拌死角，使物料混合的均匀程度更高，有利于提高产品质量。
一种植物纤维复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：首先将沙柳枝条清洗，之后放入切断机中切成长度为1cm的小段；
S2：将切断后的秸秆和灌木短条投入到100℃蒸煮锅内预处理3分钟；
S3：将玉米秸秆清洗，晾干，使用秸秆皮瓤分离设备分离出秸秆皮和穰；
S4：采用破碎机对玉米秸秆皮进行粉碎成60目的粉末，再将沙柳枝条小段破碎成100目的粉末，秸秆穰、骨胶和黄原胶均磨成粉末状，得到20mm碎料，再用研磨机对碎料进行研磨，使径粒达到100目；
S5：将以上原料加水按比例投入高速混合机，在1500r/min的转速下混合反应1小时，待原料混合液黏度明显增高后，降低转速，在1000r/min的转速下继续混合反应1小时，冷却至50-70℃出料；
S6：将浆料放入热压机的方形模具中，选取140℃、170℃、200℃为热压机的三级热压温度，选取3.5、5.0、6.5MPa为热压机的三级热压压力，对浆料进行热压定型；
S7：使用万能试验机对生物板进行拉伸试验和三点弯曲试验，测量生物板的拉伸强度和弯曲强度；
S8：使用角接触测量仪和浸水试验测量生物板的防水性和吸水率。
实施例1
一种植物纤维复合材料，包括如下质量分数的组分：玉米秸秆纤维64份、沙柳30份、玉米秸秆穰7.5份、骨胶14份、黄原胶10.5份、热稳定剂2份和着色剂15份，玉米秸秆纤维选用粉末粒径60目，沙柳枝条磨解粒度为100目粉末状的木纤维，热稳定剂为硬脂酸，着色剂为白色素。
玉米秸秆纤维经机械粉碎制得纤维粉，然而不同粒径的纤维粉在粉碎时所受到的力也不同，因此不同粒径的纤维粉其表面粗糙度也不同，其长径比也不同。一般来说纤维粉表面粗糙度随粒径增大而增大，而且纤维粉表面粗糙度对复合材料的力学性能有很大影响。选用玉米秸秆纤维粉末粒径60目。
沙柳属于短纤维原料，纤维细胞含量和纤维素含量较高，纤维形态良好，是理想的制浆造纸和纤维板原料。将沙柳枝条磨解粒度为100目粉末状的木纤维，其力学性能和防水性优于植物纤维，因此可以作为人造纤维板的增强材料。
玉米秸秆穰含有较丰富的糖和粗蛋白等养分，糖类物质能够在高温下变黏稠，因此在热压过程中加入少量玉米秸秆穰可以作为黏合剂来增强生物板强度。
由于秸秆中的纤维素和半纤维素的结晶度较高，与基体骨胶的相容性较好，所以添加不同含量的骨胶对生物板的力学性能有一定的影响。而黄原胶在原料热压中起到增稠和稳定的作用，过高或过低都可，能使混合原料的流动性变差。
硬脂酸可以用作在生物板热压过程中的热稳定剂，避免生物板产生“焦化”现象；白色素作为一种安全的食品级着色剂，可以增加生物板的光泽。
实施例2
一种植物纤维复合材料，包括如下质量分数的组分：玉米秸秆纤维72份、沙柳23份、玉米秸秆穰7.5份、骨胶14份、黄原胶15份、热稳定剂2份和着色剂15份，所述玉米秸秆纤维选用粉末粒径60目，所述沙柳枝条磨解粒度为100目粉末状的木纤维，所述热稳定剂为硬脂酸，所述着色剂为白色素。
实施例3
一种植物纤维复合材料，包括如下质量分数的组分：玉米秸秆纤维56份、沙柳30份、玉米秸秆穰7.5份、骨胶14份、黄原胶15份、热稳定剂3份和着色剂17份，所述玉米秸秆纤维选用粉末粒径60目，所述沙柳枝条磨解粒度为100目粉末状的木纤维，所述热稳定剂为硬脂酸，所述着色剂为白色素。
实施例4
一种植物纤维复合材料，包括如下质量分数的组分：玉米秸秆纤维64份、沙柳30份、玉米秸秆穰5份、骨胶10份、黄原胶6份、热稳定剂3份和着色剂17份，所述玉米秸秆纤维选用粉末粒径60目，所述沙柳枝条磨解粒度为100目粉末状的木纤维，所述热稳定剂为硬脂酸，所述着色剂为白色素。
实施例5
一种植物纤维复合材料，包括如下质量分数的组分：玉米秸秆纤维64份、沙柳23份、玉米秸秆穰5份、骨胶14份、黄原胶10.5份、热稳定剂4份和着色剂19份，所述玉米秸秆纤维选用粉末粒径60目，所述沙柳枝条磨解粒度为100目粉末状的木纤维，所述热稳定剂为硬脂酸，所述着色剂为白色素。
实施例6
一种植物纤维复合材料，包括如下质量分数的组分：玉米秸秆纤维64份、沙柳30份、玉米秸秆穰10份、骨胶18份、黄原胶10.5份、热稳定剂5份和着色剂19份，所述玉米秸秆纤维选用粉末粒径60目，所述沙柳枝条磨解粒度为100目粉末状的木纤维，所述热稳定剂为硬脂酸，所述着色剂为白色素。
实施例7
一种植物纤维复合材料，包括如下质量分数的组分：玉米秸秆纤维56份、沙柳37份、玉米秸秆穰5份、骨胶18份、黄原胶6份、热稳定剂7份和着色剂20份，所述玉米秸秆纤维选用粉末粒径60目，所述沙柳枝条磨解粒度为100目粉末状的木纤维，所述热稳定剂为硬脂酸，所述着色剂为白色素。
实施例8
一种植物纤维复合材料，包括如下质量分数的组分：玉米秸秆纤维72份、沙柳37份、玉米秸秆穰10份、骨胶10份、黄原胶15份、热稳定剂5份和着色剂19份，所述玉米秸秆纤维选用粉末粒径60目，所述沙柳枝条磨解粒度为100目粉末状的木纤维，所述热稳定剂为硬脂酸，所述着色剂为白色素。
上述实施例中，以下质量分数组分的配比下，所制得的植物纤维复合材料性能最佳，其中玉米秸秆纤维64份、沙柳30份、玉米秸秆穰7.5份、骨胶14份、黄原胶10.5份、热稳定剂2份和着色剂15份。
所记录的数据如下：
Figure BDA0003809877860000161
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，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，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 (10)

1.一种植物纤维复合材料的制备装置，包括安装架(1)，所述安装架(1)上设有罐体(2)和电机(3)，所述罐体(2)内转动设置有转轴(4)，所述电机(3)与转轴(4)传动连接，其特征在于，所述转轴(4)上固定设置有中空设置的安装板(5)，在所述安装板(5)外壁等距分布有多个套管(6)，所述套管(6)内滑动设置有伸缩杆(7)，所述罐体(2)外壁设置有多个与罐体(2)内部相连通的安装盒(8)，所述安装盒(8)内滑动设置有挡板(9)，所述安装板(5)上设有用于控制伸缩杆(7)和挡板(9)同步伸缩的控制机构。
2.根据权利要求1所述的一种植物纤维复合材料的制备装置，其特征在于，所述控制机构包括固定设置于安装板(5)上的多个滑杆(10)，所述滑杆(10)上滑动设置有配重块(11)，所述安装板(5)内滑动设置有控制板(12)，所述安装板(5)顶部滑动设置有安装盘(14)，所述安装盘(14)与安装板(5)之间设置有弹簧二(15)，所述安装盘(14)上设有用于驱动挡板(9)的控制结构二，所述控制板(12)与安装板(5)之间设置有弹簧一(13)，所述控制板(12)上设有用于驱动伸缩杆(7)的控制结构一。
3.根据权利要求2所述的一种植物纤维复合材料的制备装置，其特征在于，所述控制结构一包括固定设置于伸缩杆(7)靠近控制板(12)一端的导向柱(16)，所述控制板(12)上开设有倾斜设置的导向槽(17)，所述导向柱(16)延伸入导向槽(17)内并与导向槽(17)内壁相抵。
4.根据权利要求2所述的一种植物纤维复合材料的制备装置，其特征在于，所述控制结构二包括转动套设于安装盘(14)上的安装环(18)，所述安装环(18)外周面固定设置有多个连接杆(19)，所述连接杆(19)靠近挡板(9)一端固定设置有抵压柱(20)，所述挡板(9)内开设有腔体，在所述腔体内开设有倾斜设置的抵压槽(21)，所述抵压柱(20)延伸入抵压槽(21)内并与抵压槽(21)内壁相抵。
5.根据权利要求4所述的一种植物纤维复合材料的制备装置，其特征在于，所述安装板(5)顶部垂直设置有多根限位杆，所述安装盘(14)与限位杆滑动连接。
6.根据权利要求1所述的一种植物纤维复合材料的制备装置，其特征在于，所述配重块(11)分别通过连接绳与安装盘(14)和控制板(12)连接，同一所述配重块(11)上的两根连接绳均处于紧绷状态。
7.根据权利要求1所述的一种植物纤维复合材料的制备装置，其特征在于，所述转轴(4)外周面固定设置有多个搅拌叶(23)，所述搅拌叶(23)位于罐体(2)底部。
8.根据权利要求7所述的一种植物纤维复合材料的制备装置，其特征在于，所述搅拌叶(23)呈螺旋状设置，所述搅拌叶(23)的扭转角度为90度。
9.一种植物纤维复合材料的制备方法，包括如权利要求1-8中任一项所述的一种植物纤维复合材料的制备装置，其特征在于，包括以下步骤：
S1：首先将沙柳枝条清洗，之后放入切断机中切成长度为1-2cm的小段；
S2：将切断后的秸秆和灌木短条投入到100℃蒸煮锅内预处理3分钟；
S3：将玉米秸秆清洗，晾干，使用秸秆皮瓤分离设备分离出秸秆皮和穰；
S4：采用破碎机对玉米秸秆皮进行粉碎成60-70目的粉末，再将沙柳枝条小段破碎成100目的粉末，秸秆穰、骨胶和黄原胶均磨成粉末状，得到10-30mm碎料，再用研磨机对碎料进行研磨，使径粒达到100-120目；
S5：将以上原料加水按比例投入高速混合机，在1000-1500r/min的转速下混合反应1-2小时h，冷却至50-70℃出料；
S6：将浆料放入热压机的方形模具中，选取140℃、170℃、200℃为热压机的三级热压温度，选取3.5、5.0、6.5MPa为热压机的三级热压压力，对浆料进行热压定型；
S7：使用万能试验机对生物板进行拉伸试验和三点弯曲试验，测量生物板的拉伸强度和弯曲强度；
S8：使用角接触测量仪和浸水试验测量生物板的防水性和吸水率。
10.一种植物纤维复合材料，通过如权利要求9所述的一种植物纤维复合材料的制备方法制得，其特征在于，包括如下质量分数的组分：玉米秸秆纤维56-72份、沙柳23-37份、玉米秸秆穰5-10份、骨胶10-18份、黄原胶6-15份、热稳定剂2-7份和着色剂15-22份，所述玉米秸秆纤维选用粉末粒径60-70目，所述沙柳枝条磨解粒度为100目粉末状的木纤维，所述热稳定剂为硬脂酸，所述着色剂为白色素。
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