CN1410452A - 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

植物多糖海绵体及其制备方法
                           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-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 (9)

1、一种植物多糖海绵体，由下列重量配比的原料制成：
淀  粉40-90  植物纤维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
2、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。
3、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。
4、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。
5、如权利要求1所述的一种植物多糖海绵体，其特征在于改性剂为正、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。
6、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。
7、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。
8、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。
9、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。
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