专利名称：一种椰子树枝叶纤维基木塑复合材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种木塑复合材料及其制备方法，具体地说，是一种椰子树枝叶纤维基木塑复合材料及其制备方法。
背景技术：
聚合物基木塑复合材料(Wood-plastic Composites,缩写WPC)是将低质生物质纤维经过处理后与塑料混合熔融加工成为兼有基料性能优点的复合材料。根据广泛的科技情报查阅及市场调查发现，木粉纤维基木塑复合材料起步最早，应用最广，同时一些农作物秸杆如甘蔗渣、棉桔杆、亚麻基木塑复合材料也正逐步进入产业化过程。椰子树广泛于分布于菲律宾、斯里兰卡、印度及我国海南省、广东省等热带和亚热 带国家和地区，“浑身都是宝”，椰子果实可以加工成椰干和椰子油等食品；椰子木可加工成材质细腻、纹理清晰的优质木材，应用于木结构建筑、家具、工艺品等，有“木质塑料”之美称；椰壳纤维可做增强材料，也可制取活性炭。但是，有关椰子树枝叶利用的研究未见报道。如今，在海南、广东等椰子树资源丰富的城市和地区，自然脱落的、具有轻微防腐功能的椰子树枝叶随处可见，严重影响交通安全和城市市容。如何解决椰子树枝叶的环境污染问题已经被环保部门提上实施日程。被环保部门视为“心头之患”的椰子树枝叶，不仅纤维素含量高，而且具有优良的力学性能，耐热性能和绝缘性能较好，叶柄纤维模量较高，是可以开发利用的优质可再生天然纤维材料，具有巨大的市场价值和环境效益。我国每年产生废塑料约为600 800万吨，再生利用率不足30%，“白色”污染由此而起，。利用废塑料和椰子树枝叶，生产木塑复合材料，“化腐朽为神奇”。产品“从摇篮到坟墓”的各个阶段——即从原材料提取、产品加工，到产品利用及其利用后的处理和处置——均符合清洁生产的理念，符合可持续发展政策，利国利民，造福子孙。
发明内容
本发明的目的是提供了一种椰子树枝叶纤维基木塑复合材料的制备方法，该方法不仅可解决废弃椰子树枝叶所引起的市容和交通安全问题，而且所生产的产品具有防水、防蛀、防腐、木质感强、表面硬度高、耐磨性强、使用寿命长、不含甲醛等诸多优点，是一种节材代木的典型环保材料，可应用于室内外装饰场合，尤其适用于构造户外亲水景观，具有巨大的经济效益和环保效益。为了实现上述目的，本发明的技术方案为提供一种椰子树枝叶纤维基木塑复合材料的制备方法，包括如下步骤(I)原料制备废弃PE瓶盖经破碎和干燥等工序，得到废弃PE颗粒；椰子树枝叶经裁截、干燥脱水、锤碎、研磨等工序，得到椰子树枝叶纤维。(2)高混将步骤(I)所述椰子树枝叶纤维、废弃PE颗粒及助剂按一定比例在高速搅拌机中混合均匀，得到改性的高混料。
(3)造粒将步骤(2)所述高混料在造粒机中进行造粒，得到造粒料。(4)挤出将步骤(3)所述造粒料在挤出机中挤出，得到木塑复合材料。(5)后期表面加工将步骤(4)所述木塑复合材料表面进行打磨砂抛光或拉毛、热印木纹后处理得到成品。作为优先上述的椰子树枝叶纤维，是自然脱落的椰子树枝叶经裁截、干燥脱水、锤碎、研磨等工序而制得的粒径为50 100目的椰子树枝叶纤维。作为优先上述的废弃PE颗粒，是将废弃的PE瓶盖经破碎、干燥等工序而制得的粒径为40 100目的碎料。作为优先上述的高混，是将椰子树枝叶纤维、废弃PE颗粒和助剂按一定的重量配比，在高速搅拌机中混合均匀。 作为优先上述的助剂包括增溶剂1. 0% 2. 5%、偶联剂1. 2% 2. 2%、润滑剂
I.2% 2. 4%、着色剂I. 1% 2. 1%、防菌剂I. 2% 2. 5%、紫外线稳定剂I. 2% 2. 3%、分散剂I. 1% 2. 0%、抗氧剂I. 0% 2. 0%、交联剂I. 0% 2. 0%。作为优先上述的润滑剂包括聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸锌、EBS。作为优先上述的増溶剂为马来酸酐接枝PP。作为优先上述的一定重量比是指，在高混料中，按重量比计，椰子树枝叶纤维约占55 75%，PE碎料颗粒约占15 25%，助剂约占10 20%。作为优先上述的造粒，是将上述的高混料采用锥型双螺杆造粒机进行造粒。作为优先上述的挤出，是采用单螺杆挤出机挤出木塑复合材料。挤出机全程温度彡 150°C 180°C，其中一区 150°C 170°C，二区 153°C 173°C、三区 160°C 180°C、四区156°C 175°C、五区150°C 170°C、六区145°C 165°C、七区140°C 160°C、合流芯区13(TC 157°C、模头 13(TC 16(TC。作为优先上述的后期表面加工，是将上述的挤出木塑复合材料进行冷却截断，并对板材表面进行磨砂抛光或拉毛、热印木纹等后处理。本发明的有益效果依据GB / T24508—2009《木塑地板》进行检验，证明椰子树枝叶纤维的重量含量为55 75%时，椰子树枝叶纤维基木塑复合材料物理性能和力学性能如强度、韧性、尺寸稳定性、膨胀系数等指标达到甚至好于国家标准。
图I为本发明椰子树枝叶纤维基木塑复合材料制备方法的工艺流程图。
具体实施例方式实施例I椰子树枝叶纤维基木塑复合板材的制作步骤(I)原料制备将废弃PE瓶盖破碎成40 100目的颗粒并干燥后得到废弃PE颗粒；自然脱落的椰子树枝叶经裁截、干燥脱水、锤碎、研磨等制备粒径为50 100目的椰子树枝叶纤维。(2)高混将步骤(I)所述椰子树枝叶纤维和废弃PE颗粒及助剂按重量百分比为55:25:20的比例，在高速搅拌机中混合均匀，得到高混料。助剂包括增溶剂2. 5%、偶联剂2. 2%、润滑剂2. 4%、着色剂2. 1%、防菌剂2. 5%、紫外线稳定剂2. 3%、分散剂2. 0%、抗氧剂
2.0%、交联剂 2. 0%。(3)造粒采用锥型双螺杆造粒机，对步骤(2)所述的高混料进行造粒。(4)将造粒得到的粒子输入锥双螺杆挤出机挤出成型，冷却、截断；(5)后期表面加工对步骤(4)所述木塑复合板材表面进行打磨砂抛光或拉毛、热印木纹等处理，得到椰子树枝叶纤维基木塑复合板材。实施例2椰子树枝叶纤维基木塑复合板材的制作步骤(I)原料制备将废弃PE瓶盖破碎成40 100目的颗粒并干燥后得到废弃PE颗 粒；自然脱落的椰子树枝叶经裁截、干燥脱水、锤碎、研磨等制备粒径为50 100目的椰子树枝叶纤维。(2)高混将步骤(I)所述椰子树枝叶纤维和废弃PE颗粒及助剂按重量百分比为75:15:10的比例，在高速搅拌机中混合均匀，得到高混料。助剂包括增溶剂I. 0%、偶联剂I. 2%、润滑剂I. 2%、着色剂I. 1%、防菌剂I. 2%、紫外线稳定剂I. 2%、分散剂I. 1%、抗氧剂
I.0%、交联剂 I. 0%。(3)造粒采用锥型双螺杆造粒机，对步骤(2)所述的高混料进行造粒。(4)将造粒得到的粒子输入锥双螺杆挤出机挤出成型，冷却、截断；(5)后期表面加工对步骤(4)所述木塑复合板材表面进行打磨砂抛光或拉毛、热印木纹等处理，得到椰子树枝叶纤维基木塑复合板材。实施例3椰子树枝叶纤维基木塑复合板材的制作步骤(I)原料制备将废弃PE瓶盖破碎成40 100目的颗粒并干燥后得到废弃PE颗粒；自然脱落的椰子树枝叶经裁截、干燥脱水、锤碎、研磨等制备粒径为50 100目的椰子树枝叶纤维。(2)高混将步骤(I)所述椰子树枝叶纤维55. 01% 74. 99%和废弃PE颗粒15. 01% 24. 99%及助剂10. 01% 19. 99%的比例，在高速搅拌机中混合均匀，得到高混料。助剂包括增溶剂I. 01% 2. 49%、偶联剂I. 21% 2. 19%、润滑剂I. 21% 2. 39%、着色剂I. 11% 2. 09%、防菌剂I. 21% 2. 49%、紫外线稳定剂I. 21% 2. 29%、分散剂I. 11%
I.99、抗氧剂 I. 01% I. 99%、交联剂 I. 01% I. 99%,(3)造粒采用锥型双螺杆造粒机，对步骤(2)所述的高混料进行造粒。(4)将造粒得到的粒子输入锥双螺杆挤出机挤出成型，冷却、截断；(5)后期表面加工对步骤(4)所述木塑复合板材表面进行打磨砂抛光或拉毛、热印木纹等处理，得到椰子树枝叶纤维基木塑复合板材。依据GB / T24508—2009《木塑地板》对上述椰子树枝叶纤维基木塑复合板材进行检验，结果数据如表I所示。表I本发明椰子树枝叶纤维基木塑复合板材性能检测数据
权利要求
1.一种椰子树枝叶纤维基木塑复合材料的制备方法，其特征在于椰子树枝叶纤维55% 75%、废弃PE碎料15% 25%和其他助剂10% 20%为原材料，经高混、造粒、挤出及后期表面加工工序，制备环保型椰子树枝叶纤维基木塑复合材料。
2.如权利要求I所述的椰子树枝叶纤维基木塑复合材料的制备方法，其特征在于收集自然脱落的椰子树枝叶， 经裁截、干燥脱水、锤碎、研磨工序制备粒径为50 100目的椰子树枝叶纤维。
3.如权利要求I所述的椰子树枝叶纤维基木塑复合材料的制备方法，其特征在于将废弃PE瓶盖制备成粒径为40 100目的废弃PE碎料。
4.如权利要求I所述椰子树枝叶纤维基木塑复合材料的制备方法，其特征在于其他助剂包括增溶剂I. 0% 2. 5%、偶联剂I. 2% 2. 2%、润滑剂I. 2% 2. 4%、着色剂I. 1% 2.1%、防菌剂I. 2% 2. 5%、紫外线稳定剂I. 2% 2. 3%、分散剂I. 1% 2. 0%、抗氧剂I. 0% 2.0%、交联剂 I. 0% 2. 0%。
5.如权利要求4所述的椰子树枝叶纤维基木塑复合材料的制备方法，其特征在于所述的润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸锌、EBS。
6.如权利要求4所述的椰子树枝叶纤维基木塑复合材料的制备方法，其特征在于所述的増溶剂为马来酸酐接枝PP。
7.如权利要求I的椰子树枝叶纤维基木塑复合材料的制备方法，其特征在于所述的高混，是将椰子树枝叶纤维、废弃PE碎料及其他助剂在高速搅拌机中混合均匀，得到高混料；所述的造粒是将闻混料在维型双螺杆造粒机中进彳丁造粒。
8.如权利要求I所述的椰子树枝叶纤维基木塑复合材料的制备方法，其特征在于所述挤出是采用单螺杆挤出机进行挤出，挤出机的全程温度=150°C 180°C，其中一区150°C 170°C，二区 153°C 173°C、三区 160°C 180°C、四区 156°C 175°C、五区 150°C 170°C、六区 145 °C 165°C、七区 140°C 160°C、合流芯区 130°C 157°C、模头 130°C 160。。。
9.如权利要求I所述的椰子树枝叶纤维基木塑复合材料的制备方法，其特征在于所述后期表面加工是将挤出的木塑复合材料进行冷却截断，并对板材表面进行磨砂抛光或拉毛、热印木纹后处理。
10.一种如权利要求1-9任一项所述制备方法制得的椰子树枝叶纤维基木塑复合材料。
全文摘要
本发明公开一种椰子树枝叶纤维基木塑复合材料及其制备方法，该制备方法，先将废弃PE瓶盖制备成粒径为40～100目的碎料，将自然脱落的椰子树枝叶制备成粒径为50～100目的纤维，并按照以下重量配比进行配方椰子树枝叶纤维55%～75%，高密度聚乙烯15%～25％，其他助剂(1.增溶剂、2.偶联剂、3.润滑剂、4.着色剂、5.防菌剂、6.紫外线稳定剂、7.分散剂、8.抗氧剂、9.交联剂等)10～20%，经高混、造粒、挤出及后期表面加工等工序，制得椰子树枝叶纤维基木塑复合材料。本发明产品具有防水、防蛀、防腐、木质感强、表面硬度高、耐磨性强、使用寿命长、不含甲醛等诸多优点，是一种节材代木的典型环保材料，可应用于室内外装饰场合，尤其适用于构造户外亲水景观。
文档编号C08L51/06GK102898852SQ201210424000
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月30日 优先权日2012年10月30日
发明者熊雪平, 徐长妍, 徐朝阳, 王广静, 朱赛铃, 王启慧 申请人:海南昆仑新材料科技有限公司, 南京林业大学