专利名称：一种植物纤维塑料复合密度板的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种植物纤维塑料复合密度板的制备方法，属于建筑装饰材料技术领 域。
背景技术：
目前，密度板制作方法是以木质纤维如刨花、木屑、木粉，或其它植物纤维为原料， 施加脲醛树脂或其它合成树脂，在加热加压条件下，压制而成的一种人造板材，被广泛应用 在建筑装饰、家具等领域。为了保护森林，减少树木采伐，人们利用农作物秸秆如棉杆、玉米 杆、高梁杆、麦秸、向日葵杆以及芦苇、竹、蒲草、茅草等为材料，以脲醛树脂为粘合剂，经热 压而成密度板。然而，由于一些农作物秸秆和茅草等表面有一层蜡质，若不经特殊处理，利 用脲醛树脂粘合剂，制备的密度板结合强度较低，耐水性差。利用木材加工废料与脲甲醛树 脂(UF)、三聚氰胺树脂复合生产各种木质纤维板的历史较长，且应用广泛。但是，该材料目 前面临以下一些问题一是随着木材供应的不断减少，其材料来源受到限制；二是生产和 使用过程中伴有甲醛释放，既损害操作工人的身体健康又污染环境；三是该类粘合剂是木 基压缩板的主要粘合剂，对于秸秆表面由于含有较高的蜡质和碱性物质效果不佳，粘合的 板材机械性能较差，吸水性大，易变形等，所以其应用受到了限制。高密度聚乙烯膜常用于 食品购物袋，用量很大，对环境造成“白色”污染。因此，在开发植物纤维/塑料复合材料既 可以将废弃物充分利用，有益于环境保护，又能开发新型材料以弥补现有材料的不足。但植 物纤维/塑料复合材料制备密度板的方法未见公开报道。
发明内容
本发明公开了一种植物纤维塑料复合密度板的制备方法，其目的在于克服现有的 建筑用密度板存在的一、采用木质纤维，导致大量木材砍伐，不利于森林环境保护，二、采 用植物纤维由于含有较高的蜡质和碱性物质，粘合的板材机械性能较差，吸水性大，易变 形，三、使用的粘合剂有甲醛释放，既损害操作工人的身作健康又污染环境等弊端。本发明 利用农作秸秆，蒲草、茅草等植物纤维和高密度聚乙烯塑料废弃塑料袋为原料，采用聚甲烷 苯基二异氰酸脂(PMDI)和变性稻糠(RBA)为粘合剂，经热压制备的植物纤维塑料密度复合 板，不但具有优良的抗水性和机械强度，没有甲醛释放，而且采用农作物秸秆和废弃食品塑 料袋为原料，可以将废弃物资源化利用，减少“白色污染”，即环保又节约木材。一种植物纤维塑料复合密度板的制备方法，其特征在于a)将植物干燥到含水量为5% 10%，粉碎后过20 40目筛，选取20 40目之 间的植物纤维，长度2 8cm;b)将高密度聚乙烯食品塑料袋，剪碎成5 15mm2大小的塑料碎片，将塑料碎片与 上述植物纤维按比例混合均勻；c)添加聚甲烷苯基二异氰酸脂PMDI和变性稻糠RBA作为粘合剂搅拌均勻；d)放入磨具中预压，然后置于热压机上进行热压成型，制备成植物纤维塑料复合密度板。所述的塑料碎片与植物纤维的混合比例为重量比10 20% 90 80%。所述的聚甲烷苯基二异氰酸脂与变性稻糠作为粘合剂混合配比，其中聚甲烷苯 基二异氰酸脂变性稻糠植物纤维和塑料总重量的重量比为2. 8 3. 5% 0.5 1.2% . I0所述的热压成型，其中热压温度140 160°C，压力1900 2000kPa，热压时间 8 IOmin0本发明制备的植物纤维塑料复合密度板，是以聚苯基甲烷二异氰酸酯(PMDI)和 变性稻糠(RBA)为粘合剂，一年生植物或多年生植物纤维和高密度聚乙烯(HDPE)食品塑料 袋为材料，经搅拌、铺装、热压而成。该板材与现有的秸秆中密度板相比，耐水性好，机械强度高以及良好的机械加工 性能，将废弃物资源再利用，既节约木材又环保，而且生产成本低，可广泛用于室内外装饰、 墙体材料等建筑装潢领域。
图1为本发明一种植物纤维塑料复合密度板的制备工艺框图。
具体实施例方式以下结合附图和实施例对本发明进行详细说明。用本发明制备茅草植物纤维塑料复合中密度板。实施例将收割的茅草，晾晒至含水量7%左右，用粉碎机粉碎过20和40目筛，选取20 和40目之间的茅草纤维，纤维长度2 8cm;将剪碎成大小约为IOmm2的塑料碎片，按照 塑料碎片与茅草重量比的15% 85%比例混合均勻；然后，分别取粘接剂PMDI和RBA在 烧杯中混合均勻，PMDI RBA 茅草和塑料总重量的重量比为2.8% 1.2% 1 ；将混 合粘合剂添加到茅草和塑料碎片中，用搅拌机搅拌混合均勻。再将混合后的原料放在尺 寸为22. 8X22. 8 X IOcm的木模具内预压成型，最后置于热压机的上22. 8X22. 8cm2金属 模板上热压，热压温度、压力和时间分别为150°C，2000kPa和Smin ；制备的复合板密度 为0. 70g/cm3，厚度为0. 52cm。将制做的复合密度板修整剪裁，置于相对湿度为65%，温度 25°C的Fisherbrand 恒湿箱中存放48h后，按美国材料检测协会标准方法(ASTM standard D1037-99，1999)进行性能测试实验。表1 塑料不同尺寸和含量制备的复合板性能比较 表2美国中密度复合板国家标准(ANSIA208. 1)
*M-1和M-S为商业应用，M-2和M-3为工业应用。**THS标准为专用于家庭装饰中密度板。
NA:不采用。
权利要求
一种植物纤维塑料复合密度板的制备方法，其特征在于a)将植物干燥到含水量为5％～10％，粉碎后过20～40目筛，选取20～40目之间的植物纤维，长度2～8cm；b)将高密度聚乙烯食品塑料袋，剪碎成5～15mm2大小的塑料碎片，将塑料碎片与步骤a)制备的植物纤维按比例混合均匀；c)添加聚甲烷苯基二异氰酸脂PMDI和变性稻糠RBA作为粘合剂搅拌均匀；d)放入磨具中预压，然后置于热压机上进行热压成型，制备成植物纤维塑料复合密度板。
2.根据权利要求1所述的一种植物纤维塑料复合密度板的制备方法，其特征在于所 述的塑料碎片与植物纤维的混合比例为重量比10 20% 90 80%。
3.根据权利要求1所述的一种植物纤维塑料复合密度板的制备方法，其特征在于所 述的聚甲烷苯基二异氰酸脂与变性稻糠作为粘合剂混合配比，其中聚甲烷苯基二异氰酸 脂变性稻糠植物纤维和塑料总重量的重量比为2. 8 3. 5% 0. 5 1. 2% 1。
4.根据权利要求1所述的一种植物纤维塑料复合密度板的制备方法，其特征在于所 述的热压成型，其中热压温度140 160°C，压力1900 2000kPa，热压时间8 lOmin。
全文摘要
一种植物纤维塑料复合密度板的制备方法，其步骤是a)将植物干燥到含水量为5％～10％，粉碎后过20～40目筛，选取20～40目之间的植物纤维，长度2～8cm；b)将高密度聚乙烯食品塑料袋，剪碎成5～15mm2大小的塑料碎片，将塑料碎片与步骤a)的植物纤维按重量比10～20％∶90～80％混合均匀；c)添加聚甲烷苯基二异氰酸脂和变性稻糠作为粘合剂搅拌均匀；其中聚甲烷苯基二异氰酸脂∶变性稻糠∶植物纤维和塑料总重量的重量比为2.8～3.5％∶0.5～1.2％∶1；d)放入磨具中预压，然后置于热压机上进行热压成型，制备成植物纤维塑料复合密度板。本发明与现有的秸秆中密度板相比，耐水性好，机械强度高以及良好的机械加工性能，将废弃物资源再利用，既节约木材又环保，而且生产成本低。
文档编号B27N3/08GK101879740SQ20101020619
公开日2010年11月10日 申请日期2010年6月22日 优先权日2010年6月22日
发明者李保国, 潘忠礼 申请人:上海理工大学