用植物材料製造發泡塑料的製造方法
2023-06-16 22:19:51
專利名稱：用植物材料製造發泡塑料的製造方法
技術領域：
本發明涉及一種發泡塑料的製造方法，尤其涉及一種可將植物廢料加工為發泡塑料的製造方法，屬於植物廢料的處理和發泡塑料的生產領域。
背景技術：
植物材料主要是指農作物中除去有用部分如可以食用或利用的部分後剩下的廢料，如收穫後的稻米、玉米的杆和葉子等。以前，這些植物材料還可以用作燃料來燒火煮飯，現在隨著人們生活水平的提高，人們一般都沒有利用這些植物材料了，反而希望能儘快地處理掉。比如稻米杆、玉米杆、秸杆等，人們常常在收穫完果實後就直接在田地裡就地焚燒，不但造成資源浪費，而且焚燒後的煙霧對環境和空氣品質進行了嚴重的破壞。還有些植物廢料，如飲料生產中產生的殘渣、啤酒加工發酵後留下的發酵渣、茶葉渣，再如木製品加工中產生的廢棄材料、竹製品加工中產生的廢棄材料等，都被企業當成產業廢棄物處理掉了，同樣對自然環境造成了較大的汙染，不利於環保。
發明內容
本發明的目的就在於為了解決上述問題而提供一種用植物材料製造發泡塑料的製造方法，這種方法可將植物材料變廢為寶。為了達到上述目的，本發明採用了以下技術方案
本發明通過塑料擠出機進行加工，其原料及其質量比重為植物材料10% — 70%，合成樹脂30% — 90% ;所述植物材料在進行擠出加工前為粒徑在0. 2mm以下的粉末或由所述粉末製成的粒徑在Imm以上的顆粒；所述塑料擠出機的擠出壓力為5kg/ cm2-70kg/ cm2 ,所述塑料擠出機的氣缸前端用於 原料混合加熱的溫度為150°C -210°C，所需發泡劑為所述植物材料中的水分，或所述植物材料中的水分加上向所述塑料擠出機內添加的水分。在上述方法中，必須將植物材料粉碎成粉末後才能作為生產發泡塑料的原料，但是將材料粉碎成粉末後，在使用的時候粉末會在工廠內到處飄散影響環境。還有就是塑料擠出機的供給部分，材料在貯料器和傳送帶傳送時會出現一些如送料不均勻等問題。所以，也可以把粉碎為粉末的植物材料加工成顆粒狀後再進行使用。這樣就可以改善上面的問題，而且可以把幾種不同的植物原料粉末混合起來製造成顆粒。在製造顆粒時有乾式製造顆粒和溼式製造顆粒的方法，溼式製造出來的顆粒含有水分，在使用的時候一定要先進行乾燥。具體地，所述植物材料和所述合成樹脂的質量比重為植物材料40% — 70%，合成樹脂30% — 60% ;所述塑料擠出機的氣缸前端用於原料混合加熱的溫度為160°C -180°C。更具體地，所述植物材料和所述合成樹脂的質量比重為植物材料60%，合成樹脂40% ;所述塑料擠出機的氣缸前端用於原料混合加熱的溫度為165°C。或者，所述植物材料和所述合成樹脂的質量比重為植物材料50%，合成樹脂50% ;所述塑料擠出機的氣缸前端用於原料混合加熱的溫度為170°C。
具體地，所述植物材料可以為稻杆、麥杆、玉米棒的芯和澱粉中的一種或多種；所述澱粉為食用澱粉生產過程中原料使用後的廢棄物；所述澱粉為紅薯渣、土豆渣、芋頭渣中的一種或幾種。所述植物材料也可以為飲料生產中產生的殘渣、啤酒加工發酵後留下的發酵渣、茶葉渣和澱粉中的一種或多種。還可以為木製品加工中產生的廢棄材料、竹製品加工中產生的廢棄材料和澱粉中的一種或多種。上述各種植物材料，都需要先進行乾燥，然後進行粉粹，磨成極細微的粉末，最後才能使用。乾燥的程度按以下標準確定在粉粹時不會對機器進行妨礙，而且在保管時也不會出現黴變等一系列問題。稻杆和玉米棒的芯的乾燥，可以根據天氣來決定乾燥方式，木屑和竹屑可以在天氣好的時候曬乾，千萬不要認為使用乾燥機來烘乾就比較好。飲料生產中產生的殘渣、啤酒加工發酵後留下的發酵渣以及茶葉渣裡含有相當高的水分，如果用天氣自然乾燥的話，達不到乾燥效果，所以需要用離心分離器和過濾機來進行物理去除水分，然後使用乾燥機烘乾。在粉碎過程中，可以分為兩個階段，比如稻杆或者玉米棒的芯的粉碎，第一階段的粉碎工作使用能切斷的粉碎機把材料切斷成大約數毫米左右大小，第二階段把切斷的材料再磨成更細微的粉末，經過這樣的二個階段以後會有更好的效率。具體地，所述合成樹脂為聚烯烴樹脂或可降解樹脂；所述聚烯烴樹脂為聚乙烯、聚丙烯、聚酯或多乙烯基酒精；所述可降解樹脂為聚丁二酸丁二醇酯、PBS聚酯、PBSA聚酯或聚乳酸。本發明的有益效果在於
通過本發明將可植物廢料加工為有用的發泡塑料，有效地變廢為寶，使原本難以處理的植物廢料得到了很好的處理和利用，並改善了空氣品質，有利於環保，經濟效益和社會效益都很顯著。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明作進一步具體描述
實施例1 :
稻米在收割後留下的稻杆在自然乾燥後，使用TSP公司的粗型粉碎機和粉末型粉碎機磨成細微粉末，粉末的顆粒直徑大約在0. 1mm，把重量份為100份的這種粉末加上重量份為50份的澱粉混合在一起作為第一種原料。用primepolymer公司生產的聚丙烯H-700作為第二種原料。使用TSP公司生產的2軸擠出機MTE77作為加工設備，將重量份為60份的上述第一種原料加入擠出機MTE77的第一軸裡，將重量份為40份的上述第二種原料注入到擠出機MTE77的第二軸裡，再從噴頭裡往擠出機MTE77的氣缸裡注入重量份為10份的發泡用的水。將擠出機MTE77氣缸前端的溫度設定到165°C、螺杆的溫度設定到170°C，螺杆的轉速採用250rpm (擠出壓力為25kg/ cm2)擠出。擠出來的是一個直角斷面、厚度為20mm、寬度為150mm的板狀發泡體，得到的發泡體溫度為24°C、相對溼度是65%、密度是0. 035g/cm3。這種發泡體具有類似橡膠的緩衝性能。實施例2:使用實施例1的稻杆的粉末作為第一種原料、primepolymer公司生產的聚丙烯H-700為第二種原料，用TSP公司生產的兩個進料口的擠出機MTE77，將重量份為50份的第一種原料從第一進料口裡供給，將重量份為50份的第二種原料從第二進料口裡面供給。再往兩個進料口的擠出機的氣缸裡注入重量份為10份的水用來作為發泡劑。將氣缸前端的溫度設定到165°C、螺杆的溫度設定到170°C，用螺杆的轉速為220rpm(擠出壓力為22kg/ cm2 )擠出，從氣缸的出口處擠出圓筒狀的發泡體，然後用出口附近設置的迴轉式切斷機切斷，就得到了直徑約20mm、長50mm的圓狀發泡體。得到的發泡體溫度是24°C、相對溼度是65%，密度是0. 032g/cm3，這種發泡體具有類似橡膠的緩衝性能。實施例3:
將茶葉飲料工廠裡的茶·葉渣經熱風式乾燥機烘乾，茶葉渣裡含有重量份為7%的水分，使用TSP的微粉粉碎機進行粉碎，得到粒徑大約為0. 08mm的粉末。將重量份為40份的上述茶葉渣粉末和重量份為40份的實施例1中使用的稻杆的粉末及重量份為20份的澱粉用絲帶式混合機攪拌30分鐘，再向混合均勻的粉末裡加上重量份為65份的濃度為4%的多乙烯基酒精水溶液，用絲帶式混合機攪拌30分鐘。再用擠出式造粒機將上述混合物加工成顆粒混合物，並用熱風乾燥機將水分烘乾，最後得到重量份為15份的細粒。把這種細粒作為第一種原料,用primepolymer公司生產的聚丙烯H-700作為第二種原料。使用TSP公司的兩個進料口的擠出機MTE77，將重量份為60份的上述第一種原料加入到第一進料口裡，將重量份為40份的第二種原料加入到第二進料口裡，再往擠出機MTE77的氣缸裡注入重量份為9份的水作為發泡劑。將氣缸前端的溫度設定到165°C、螺杆的溫度設定到170°C，用螺杆的轉速為220rpm (擠出壓力為22kg/ cm2 )擠出，從氣缸的出口處擠出圓筒狀的發泡體，然後用出口附近設置的迴轉式切斷機切斷，就得到了直徑約22_、長50_的圓狀發泡體。得到的發泡體溫度為24°C、溼度是65%，密度是0. 030g/cm3，這種發泡體具有類似橡膠的緩衝性能。
權利要求
1.1 一種用植物材料製造發泡塑料的製造方法，通過塑料擠出機進行加工，其特徵在於其原料及其質量比重為植物材料10% — 70%，合成樹脂30%—90% ;所述植物材料在進行擠出加工前為粒徑在O. 2mm以下的粉末或由所述粉末製成的粒徑在Imm以上的顆粒；所述塑料擠出機的擠出壓力為5kg/ cm2-70kg/ cm2,所述塑料擠出機的氣缸前端用於原料混合加熱的溫度為150°C -210°C，所需發泡劑為所述植物材料中的水分，或所述植物材料中的水分加上向所述塑料擠出機內添加的水分。
2.根據權利要求1所述的用植物材料製造發泡塑料的製造方法，其特徵在於所述植物材料和所述合成樹脂的質量比重為植物材料40% — 70%，合成樹脂30% — 60% ;所述塑料擠出機的氣缸前端用於原料混合加熱的溫度為160°C -180°C。
3.根據權利要求2所述的用植物材料製造發泡塑料的製造方法，其特徵在於所述植物材料和所述合成樹脂的質量比重為植物材料60%，合成樹脂40% ;所述塑料擠出機的氣缸前端用於原料混合加熱的溫度為165°C。
4.根據權利要求2所述的用植物材料製造發泡塑料的製造方法，其特徵在於所述植物材料和所述合成樹脂的質量比重為植物材料50%，合成樹脂50% ;所述塑料擠出機的氣缸前端用於原料混合加熱的溫度為170°C。
5.根據權利要求1一4中任何一項權利要求所述的用植物材料製造發泡塑料的製造方法，其特徵在於所述植物材料為稻杆、麥杆、玉米棒的芯和澱粉中的一種或多種；所述澱粉為食用澱粉生產過程中原料使用後的廢棄物；所述澱粉為紅薯渣、土豆渣、芋頭渣中的一種或幾種。
6.根據權利要求1一4中任何一項權利要求所述的用植物材料製造發泡塑料的製造方法，其特徵在於所述植物材料為飲料生產中產生的殘渣、啤酒加工發酵後留下的發酵渣、 茶葉渣和澱粉中的一種或多種。
7.根據權利要求1一4中任何一項權利要求所述的用植物材料製造發泡塑料的製造方法，其特徵在於所述植物材料為木製品加工中產生的廢棄材料、竹製品加工中產生的廢棄材料和澱粉中的一種或多種。
8.根據權利要求1一4中任何一項權利要求所述的用植物材料製造發泡塑料的製造方法，其特徵在於所述合成樹脂為聚烯烴樹脂或可降解樹脂。
9.根據權利要求8所述的用植物材料製造發泡塑料的製造方法，其特徵在於所述聚烯烴樹脂為聚乙烯、聚丙烯、聚酯或多乙烯基酒精。
10.根據權利要求8所述的用植物材料製造發泡塑料的製造方法，其特徵在於所述可降解樹脂為聚丁二酸丁二醇酯、PBS聚酯、PBSA聚酯或聚乳酸。
全文摘要
本發明公開了一種用植物材料製造發泡塑料的製造方法，通過塑料擠出機進行加工，其原料及其質量比重為植物材料10％-70％，合成樹脂30％-90％；所述植物材料在進行擠出加工前為粒徑在0.2mm以下的粉末或由所述粉末製成的粒徑在1mm以上的顆粒；所述塑料擠出機的擠出壓力為5kg/cm2-70kg/cm2，所述塑料擠出機的氣缸前端用於原料混合加熱的溫度為150℃-210℃，所需發泡劑為所述植物材料中的水分，或所述植物材料中的水分加上向所述塑料擠出機內添加的水分。通過本發明將可植物廢料加工為有用的發泡塑料，有效地變廢為寶，使原本難以處理的植物廢料得到了很好的處理和利用，並改善了空氣品質，有利於環保，經濟效益和社會效益都很顯著。
文檔編號C08L23/06GK103044702SQ20111030645
公開日2013年4月17日 申請日期2011年10月11日 優先權日2011年10月11日
發明者日浦順夫 申請人:成都泰宜鑫建材有限公司