一種木粉‑茶梗粉共混型熱塑性木塑複合材料及製備工藝的製作方法
2023-12-12 21:30:12
本發明屬於木塑複合材料領域，涉及一種木粉-茶梗粉共混型熱塑性木塑複合材料及製備工藝。
背景技術：
木塑複合材料是將聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等材料和木粉、稻殼、秸稈等材料進行混合成新的木質材料，再經擠壓、模壓、注射成型等塑料加工工藝，生產出板材或型材，木塑複合材料具有木材和塑料的雙重特性，不僅尺寸穩定性良好，並且可以充分利用廢棄纖維、植物和廢棄塑料，節約能源減少環境汙染，被廣泛的應用於室內裝修和戶外領域。
隨著生活水平的提高，飲茶成為人們休閒養生的一種途徑，但是飲茶時只飲用茶葉，沒有飲用茶梗的習慣，雖然茶梗中營養成分有限，但是茶梗中仍然含有相當數量的香氣成分，對於廢棄茶梗的回收利用是綠色能源利用的其中之一。
木塑複合材料根據需要不同，材料的顏色也有所不同，對於顏色較淺的材料，經過長期的使用容易老化、氧化發黃，影響美觀，並且由於複合材料中含有木質材料所以在潮溼的環境下容易黴變滋生細菌，進而影響室內的環境和空氣的重量。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種木粉-茶梗粉共混型熱塑性木塑複合材料及製備工藝，本發明通過將木粉和茶梗粉混合後與塑料製備木塑複合材料，製備的材料含有茶梗香味和性能，可以除去空氣中的甲醛和異味，可以提高空氣品質，同時實現了廢棄茶梗的合理利用，綠色環保。
本發明的目的可以通過以下技術方案實現：
一種木粉-茶梗粉共混型熱塑性木塑複合材料，由如下質量分數的原料製備：木粉25-35％、茶梗粉25-35％、高密度聚乙烯20-35％、滑石粉7-12％、接枝相容劑2-3％、複合潤滑劑2-3％、抗氧劑0.2-0.5％、紫外線吸收劑0.2-0.5％、防黴抗菌劑0.5-1％。
所述接枝相容劑為馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、馬來酸酐接枝聚二甲基矽氧烷、馬來酸酐接枝瀝青、馬來酸酐接枝聚乙烯、馬來酸酐接枝聚丙烯中的一種或多種；
所述複合潤滑劑為硬脂酸、脂肪酸甘油酯、液體石蠟、聚乙烯蠟、甘油單硬脂酸酯、脂肪酸雙醯胺、乙撐雙油酸醯胺中多種混合；
一種木粉-茶梗粉共混型熱塑性木塑複合材料的製備工藝，製備步驟如下：
(1)混合：將木粉、茶梗粉投入高速混合機中，攪拌升溫至80-90℃時加入複合潤滑劑進行高速混合，混合均勻後升溫至105-115℃，加入高密度聚乙烯、滑石粉、抗氧劑、紫外線吸收劑、防黴抗菌劑和接枝相容劑，繼續高速混合至120-130℃時下至冷混機冷卻；
(2)造粒：將混合冷卻後的物料通過專用的造粒機在160-190℃預塑化，通過平行雙螺杆塑化擠壓成團塊狀，再通過破碎風機破碎成一定大小的粒子；
(3)擠出成型：將造好的粒子通過專用的擠出設備在150-180℃的成型工藝下，經過特定端面的模具成型為一定斷面的型材。
所述木粉和茶梗粉製備過程為：將茶梗、粗葉等先經過乾燥，使水分低於10％，然後進行磨粉，細度為60-200目。
本發明的有益效果：
本發明利用廢棄的茶梗和粗葉作為纖維原料製備木塑複合材料，不僅實現了能源的回收利用，並且綠色環保，同時由於茶梗中含有相當數量的香氣物質，並且茶梗可以吸收空氣中的裝修甲醛和異味，可以提高室內空氣的質量。
本發明在製備木塑複合材料過程中加入紫外線吸收劑，可以提高木塑材料的抗老化能力，並且與抗氧劑混合使用可以長效的抗氧化、抗變黃，對於使用時間較長的淺色木塑材料不影響其外觀。
本發明在製備木塑複合材料過程中加入防黴抗菌劑，可以防止由於環境溼度較大引起的複合材料的黴變和細菌的滋生，對於潮溼的環境可以防止空氣的汙染。
本發明的木塑材料製備過程中將造好的粒子經過擠出設備擠出後，直接在特定端面的模具下一次成型，對於不同式樣的木塑型材，只需要調整模具的端面即可製備不同的型材。
具體實施方式
實施例1：
一種木粉-茶梗粉共混型熱塑性木塑複合材料的製備工藝，製備步驟如下：
(1)原材料的預處理：將茶梗、粗葉等先經過熱風乾燥，使水分低於10％，然後通過粉碎機粉碎後再進行磨粉，使其細度為60-200目；
(2)混合：將預處理的25％木粉、25％茶梗粉投入高速混合機中，攪拌升溫至80℃時加入2％硬脂酸和液體石蠟的混合物進行高速混合，混合均勻後升溫至105℃，加入20％高密度聚乙烯、7％滑石粉、0.2％抗氧劑、0.2％紫外線吸收劑、0.5％防黴抗菌劑和2％酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物，繼續高速混合至120℃時下至冷混機冷卻；
(3)造粒：將混合冷卻後的物料通過專用的造粒機在160℃預塑化，通過平行雙螺杆塑化擠壓成團塊狀，再通過破碎風機破碎成一定大小的粒子；
(4)擠出成型：將造好的粒子通過專用的擠出設備在150℃的成型工藝下，經過特定端面的模具成型為一定斷面的型材。
實施例2：
一種木粉-茶梗粉共混型熱塑性木塑複合材料的製備工藝，製備步驟如下：
(1)原材料的預處理：將茶梗、粗葉等先經過熱風乾燥，使水分低於10％，然後通過粉碎機粉碎後再進行磨粉，使其細度為60-200目；
(2)混合：將預處理的30％木粉、30％茶梗粉投入高速混合機中，攪拌升溫至90℃時加入3％脂肪酸甘油酯、聚乙烯蠟、甘油單硬脂酸酯的混合物進行高速混合，混合均勻後升溫至115℃，加入30％高密度聚乙烯、10％滑石粉、0.3％抗氧劑、0.3％紫外線吸收劑、0.7％防黴抗菌劑和3％馬來酸酐接枝聚二甲基矽氧烷、，繼續高速混合至130℃時下至冷混機冷卻；
(3)造粒：將混合冷卻後的物料通過專用的造粒機在190℃預塑化，通過平行雙螺杆塑化擠壓成團塊狀，再通過破碎風機破碎成一定大小的粒子；
(4)擠出成型：將造好的粒子通過專用的擠出設備在180℃的成型工藝下，經過特定端面的模具成型為一定斷面的型材。
實施例3：
一種木粉-茶梗粉共混型熱塑性木塑複合材料的製備工藝，製備步驟如下：
(1)原材料的預處理：將茶梗、粗葉等先經過熱風乾燥，使水分低於10％，然後通過粉碎機粉碎後再進行磨粉，使其細度為60-200目；
(2)混合：將預處理的35％木粉、35％茶梗粉投入高速混合機中，攪拌升溫至90℃時加入3％硬脂酸、聚乙烯蠟、乙撐雙油酸醯胺中的與混合物進行高速混合，混合均勻後升溫至105℃，加入35％高密度聚乙烯、12％滑石粉、0.5％抗氧劑、0.5％紫外線吸收劑、1％防黴抗菌劑和3％馬來酸酐接枝瀝青，繼續高速混合至120℃時下至冷混機冷卻；
(5)造粒：將混合冷卻後的物料通過專用的造粒機在160℃預塑化，通過平行雙螺杆塑化擠壓成團塊狀，再通過破碎風機破碎成一定大小的粒子；
(6)擠出成型：將造好的粒子通過專用的擠出設備在150℃的成型工藝下，經過特定端面的模具成型為一定斷面的型材。
實施例4：
本實施例將實施例1中的硬脂酸和液體石蠟的混合物替換為液體石蠟、甘油單硬脂酸酯、乙撐雙油酸醯胺的混合物。
實施例5：
本實施例將實施例1中的酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物替換為馬來酸酐接枝聚乙烯、馬來酸酐接枝聚丙烯。
以上公開的本發明優選實施例只是用於幫助闡述本發明。優選實施例並沒有詳盡敘述所有的細節，也不限制該發明僅為所述的具體實施方式。顯然，根據本說明書的內容，可作很多的修改和變化。本說明書選取並具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本發明的原理和實際應用，從而使所屬技術領域技術人員能很好地理解和利用本發明。本發明僅受權利要求書及其全部範圍和等效物的限制。