CN1197880C - 植物多糖海绵体及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种植物多糖海绵体及其制备方法。以植物多糖为原料,加入填料、增塑剂、柔软剂、发泡剂、防水剂和防腐剂,经过挤出机高温熔融塑化后膨化,得蜂窝状海绵结构,送入定型机构经稳定定型,通过模具挤出海绵制品。产品可广泛用于卫生材料、医用敷料、农林园艺、日用化工、建筑、沙发及汽车坐垫。
Description
技术领域
本发明涉及一种高温挤压膨化植物多糖海绵体,同时还涉及一种植物多糖海绵体的制备方法。
背景技术
随着工业文明的进一步发展,人们对工业产品的环保意识越来越强,环保要求越来越高。目前,市场上的海绵制品主要是聚氨酯海绵制品。该类制品无论是其生产工艺中有机溶剂的大量使用,还是制品中溶剂的残留,均对人类的生存环境和生活环境造成了极大负面影响,甚至危害使用者的身体健康。聚氨酯海绵制品不可生物降解,不可回收利用,直接后果是固体废物、固体垃圾量与日俱增,严重污染环境。为解决这类问题,聚氨酯海绵制品的替代品的研究具有重大的现实意义。尚未工业化生产的棉纤维海绵等虽然可以降解,但是其高成本、工艺复杂,内在结构、吸水或吸油性、密度等多项关键指标未能达到使用要求,而不能实现工业化生产。
发明内容
本发明的目的在于提出一种植物多糖海绵体,产品无三废、性能好、成本低。
本发明的另一个目的在于提出一种植物多糖海绵体的制备方法,方法简单易行可靠。
本发明的技术解决方案包括:植物多糖改性交联、挤压膨化、成型。
1、在混合器中加入植物多糖45-85%、改性剂5-27%(改性剂为正、焦、偏或三聚磷酸盐、乙二醛、磷酰氯、氯化苄、蓖麻油和甲苯二异氰酸酯的一种或六种以下的混合物)及10-30%水后,混合均匀。送入单螺杆挤出机挤压改性,得到改性多糖。改性单螺杆挤出机的工艺参数为:螺杆D/L取值20-30,三段温度分别为80-100℃、100-140℃、140-160℃,转速为100-300RPM。
2、将各种原料和改性多糖加入流化混合器混合均匀。各种原料的干基重量百分比为:
淀粉类 40-90 植物纤维类 5-20 改性剂 1-8
柔软剂 0.5-2 发泡剂 0.1-8 防腐剂 0.1-0.5
防水剂 0.5-5 填料 1-10 增塑剂 1-8
采用植物纤维(各种农作物的秸杆、草本植物纤维和竹、麻类植物)、淀粉类多糖为薯类、玉米粒、稻谷、魔芋、甲壳素和壳聚糖等主料,增塑剂为1,4一丁二醇、甘油、甘油单醚类、硬脂酸钙(锌)的一种或四种以下的混合物;发泡剂为偶氮二甲酰胺、碳酸氢钠;柔软剂为硅油系、咪唑啉类、石蜡类的一种或三种以上的混合物;防腐剂为苯甲酸盐、山梨酸盐;防水剂为松香乳液、蜡乳液;填料为膨润土、碳酸钙。
3、将混合均匀的原料送入单或双螺杆挤出机,控制送料段、熔融段、膨化段加热温度,充分膨化。定型后即得植物多糖海绵体。单或双螺杆挤出膨化机的工艺参数为:螺杆D/L取值20-30,三段温度分别为90-140℃、140-180℃、180-220℃,转速为10-500RPM。
4、成型工序通过模具实现。在挤出膨化末段连接一定长度的定型模具,强制挤出的海绵物料固定成模具提供的形状。对定型物料可经过切割或不切割进行收集。
5、将所得的产品净化处理,如水洗或气流吹透,去除杂质。
本发明提出的植物多糖海绵体的制备方法具有可操作性,原料来源广泛、价廉,制备成本低,生产过程中和产品无三废,产品性能(内在结构孔隙均匀、吸水或吸油性强、密度低即单位体积重量轻、可加工成任意形状等多项关键指标)良好,使用后废弃物可回收再利用(作为有机肥料等),并可以经过生物途径降解。
具体实施方式
1、将粗破碎的玉米粒60份,改性剂乙二醛、磷酰氯、氯化苄、蓖麻油和甲苯二异氰酸酯各2份,水10份(重量比为60∶10∶10)混合均匀,送入单螺杆挤出机,螺杆D/L取值25,三段温度分别为95℃、130℃、160℃,转速为120RPM。挤出后,粉碎至60目备用。
2、将各种原料按重量百分比:竹浆纤维10、改性玉米淀粉(即步骤1的产品)70、增塑剂硬脂酸钙(锌)1、柔软剂(甲基硅油)2、发泡剂(偶氮二甲酰胺)7、防腐剂(山犁酸钾)0.3、防水剂(蜡乳液)2、填料(碳酸钙)7.7,在混合器中混合均匀。
3、将混合均匀的物料送入双螺杆挤出膨化机,双螺杆挤出膨化机的工艺参数为:螺杆D/L取值20,三段温度分别为140℃、170℃、210℃,转速为220RPM。强制挤出的海绵物料固化成模具提供的形状。
Claims (8)
1、一种植物多糖海绵体,由下列质量百分比的原料制成:
淀 粉40-90 植物纤维5-20
正、焦、偏或三聚磷酸盐、乙二醛、磷酰氯、氯化苄、蓖麻油和甲苯二异氰酸酯的一种或六种以下的混合物1-8
柔软剂0.5-2 发泡剂0.1-8 防腐剂0.1-0.5
防水剂0.5-5 填料 1-10 增塑剂1-8
2、如权利要求1所述的一种植物多糖海绵体,其特征是植物纤维为秸杆、草本植物纤维和竹、麻类植物。
3、根据权利要求1所述的一种植物多糖海绵体,其特征是淀粉原料为薯类、魔芋、甲壳素、壳聚糖、玉米粒、稻谷。
4、如权利要求1所述的一种植物多糖海绵体,其特征在于增塑剂为1,4-丁二醇、甘油、甘油单醚类、硬脂酸钙的一种或四种以下的混合物。
5、如权利要求1所述的一种植物多糖海绵体,其特征在于柔软剂为硅油系、咪唑啉类、石蜡类的一种或三种以下的混合物。
6、如权利要求1所述的一种植物多糖海绵体,其特征在于防水剂为松香乳液、蜡乳液。
7、如权利要求1所述的一种植物多糖海绵体,其特征在于填料为膨润土、碳酸钙。
8、一种实现权利要求1所述的植物多糖海绵体的制备方法,包括下列步骤:
A、在混合器中加入植物多糖45-85%、改性剂5-27%及10-30%水后,混合均匀送入单螺杆挤出机挤压改性,得到改性多糖,改性单螺杆挤出机的工艺参数为:螺杆D/L取值20-30,三段温度分别为80-100、100-140℃、140-160℃,转速为100-300RPM;
B、将原料和改性多糖加入流化混合器混合均匀;
C、将混合均匀的原料送入单或双螺杆挤出机,控制送料段、熔融段、膨化段加热温度,充分膨化,单或双螺杆挤出膨化机的工艺参数为:螺杆D/L取值20-30,三段温度分别为90-140℃、140-180℃、180-220℃,转速为10-500RPM;
D、成型工序通过模具实现,在挤出膨化末段连接定型模具,挤出的海绵物料固定成模具形状,对定型物料经过切割或不切割进行收集;
E、将所得的产品净化处理,水洗或气流吹透,去除杂质。
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