专利名称：一种环保型软木复合材料及其粘合剂和制品的制备方法
技术领域：
本发明涉及复合材料领域技术，尤其是指一种环保型软木复合材料及其制品的制备方法。
背景技术：
现有的软木制品主要是以生长在地中海沿岸与中国秦岭地区的栓皮栎橡树的树皮为主材料,该树皮材料每7、年采摘一次，由于其生长环境特殊且采收年限较长，因此每年年产量仅37万吨左右，其中以葡萄牙产量最高，占全世界产量一半以上。现有的软木制品基本上将整片的材块采机械或手工方式加工成型，导致软木边角料2(Γ30%比例的浪费；此外，手工加工时效长，成本高，因此无形当中使得各类软木制品成为金子塔尖端消费广品。有鉴于软木边角料过多，因此坊间也有将边角料粉碎后，加入苯酮类溶剂混拌，然后倒入钢质模腔内，直接加重压锁紧，经数小时后开模，制造出受挤压后的成型块，然后再将此成型块加以裁锯、削剖、研磨成所需的外观形状。此方法虽可提高软木的使用率，但同时也暴露出以下缺陷:
一方面以苯酮类的溶剂做为粘合剂所制作的软木制品有害人体健康，如使用于酒类、食用溶液等瓶塞，不仅导致溶液变质，饮用后对人体将造成莫大伤害；另一方面挤压成型时间长，产量有限，往往无法满足后段加工需求；挤压后的成型块同样需要机械或手工加工，无法一次性成型；通过挤压成型的制品，其力学性能差，没有防水、防霉以及抗菌等作用，已经无法满足人们对软木复合材料制品的高质量及环保要求。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种环保型软木复合材料及其制品的制备方法，该环保型软木复合材料具有抗菌、防霉、抗氧化等功效，该环保型软木复合材料制品的制备方法为一次成型生产，不需要二次加工，工艺简单，操作方便快捷，成型时间短、效率高；该软木复合材料主要用于生产鞋垫、鞋中大底、杯垫、地板垫、花丼盆、雪節盒、饰盒等。为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案:一种环保型软木复合材料，按质量百分比100%计，包括有
软木废料30 50%
天然植物纤维3 10%
粘合剂45 65%
香精(Γ0.5%
所述软木废料为红酒软木塞回收料，该软木废料也可为红酒软木塞回收料与软木边角料的混合物；所述粘合剂为 液态聚氨酯；所述液态聚氨酯是通过聚脂多元醇、甲苯二异氰
酸、丁二醇、三羟甲基丙烷、二羟甲基丙酸、丙酮、二乙烯三胺、三乙烯四胺单体、氨水、乙二胺、甲基丙烯酸甲酯以及偶氮二异腈引发剂等经过一系列的反应而制定的适合于软木颗粒之间以及和天然植物纤维之间进行粘合的粘合剂。所述软木废料的粒径分为5飞mm、3 4mm、l 2mm三种，其中粒径为5飞mm的含量为30 70%、粒径为3 4mm的含量为5 65%，粒径为I 2mm的含量为5 25%。所述天然植物纤维为麻丝或棕榈丝中的一种或两种，该天然植物纤维能够有效提高产品的力学性能。一种上述环保型软木复合材料制品的制备方法，包括如下步骤:
a、将收集来的红酒软木塞·进行粉碎待用；
b、按粉碎好的软木颗粒30 50%、天然植物纤维3 10%、液态聚胺酯45 65%、香精(Γθ.5%进行混合；
C、将充分混合好的原料倒入分装器皿中，称重后进行分装，分装后立即盖上盖子；
d、将器皿内的混合原料完全倒入所需生产制品模具的模腔内，并将颗粒于模腔内拨散均匀，然后合上模具上模板；
e、将模具推入热压机台内、启动开关、闭模热压；待成型时间结束后，热压机台自动开模，掀开模具上模板与中框，以风枪吹动模腔内的成品，轻力取出成品；
f、将成品放于室温中25 35分钟自然冷却后，即可进行成品毛边修剪工作，修剪时配合所在位置可以机器或手工方式进行，修剪完成后即可得到所需的环保型软木复合材料制品O所述粉碎后的软木颗粒的粒径为5飞mm、3 4mm、l 2mm三种，将这三种不同粒径的软木颗粒按质量百分比100%计进行混合，其中粒径为5 6mm的含量为30 70%、粒径为3^4mm的含量为5飞5%，粒径为f 2mm的含量为5 25%。通过不同粒径的软木颗粒进行混合后，所制作出来的产品更加具有软木的质感。所述b步骤中混合设备为圆型搅拌机,搅拌时间为360 480秒,搅拌速度为60转/分钟，在该转速的搅拌下，能够得到良好的沾黏效果，而沾黏效果将影响后续热塑成型制品的强度。所述e步骤中热压机的加热温度为145 150°C，热塑时间为360 540秒。所述环保型软木复合材料制品的厚度为Γ20πιπι。一种环保型软木复合材料用粘合剂的制备方法，该粘合剂为液态聚氨酯，包括如下步骤，
a、首先，在400质量份的聚脂多元醇中加入98质量份甲苯二异氰酸脂加热至80°C，经反应2小时后放置冷却至70 °C ；
b、在70°C恒温的条件下，逐步滴加56质量份丁二醇和44质量份三羟甲基丙烷进行反应，反应时间为I小时；加入165质量份的二羟甲基丙酸和适量丙酮溶剂；保持70°C温度，反应3小时后形成聚胺脂预聚体；加入68质量份的二乙烯三胺和43质量份的三乙烯四胺单体搅拌均匀后进行冷却；
C、待温度降至40°C以下，加入适量的氨水中和，快速搅拌10分钟，使其充分反应得到阳离子水性聚氨酯聚合体；该阳离子水性聚氨酯聚合体为具有羟甲基的阳离子水性聚胺脂聚合体，其能更好地与软木颗粒以及植物纤维相结合。d、将上述阳离子水性聚氨酯聚合体置于釜内以高速搅拌机激烈搅拌，同时将适量的蒸馏水定速加入聚合体中搅拌均匀使之分散成乳液；
e、在上述所制得的乳液中加入78质量份乙二胺水溶液，继续高速搅拌15分钟得到聚胺脂聚合体分散液；
f、在上述所制得的分散液中加入210质量份甲基丙烯酸甲酯进行偶合；加热至70°C反应一个小时后滴加105质量份偶氮二异腈引发剂的丙酮溶液，该溶液中丙酮作为溶质的质量百分数为709Γ90%，搅拌均匀后保温I小时；由于丙酮是易挥发液体，且毒性较强，对人体会造成一定的伤害，而且丙酮具有回收利用的价值，更重要的是，丙酮的存在严重影响了产品的环保性，因此在粘合剂制备的最后需用真空泵抽除丙酮溶剂直至丙酮含量低于
0.1% ；
g、降温至室温后过滤出料即得适用于软木粘合的无毒环保型液态聚氨酯。本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，有上述方案可知:1、将各类红酒软木塞粉碎、筛选后的软木颗粒做为主料，使得该软木复合材料具有软木材料的质感，由于红酒软木塞因长期吸覆红酒中的抗氧化多酚，故使用其做主料所制作出来的鞋垫、鞋中大底、杯垫、地板垫、花卉盆、雪笳盒、饰盒等制品具有抗菌、防霉、抗氧化等功效，有效提升产品的经济价值。2、该软木复合材料通过加入各种天然植物纤维做为辅料、加入无毒环保型液态聚胺酯做为粘合剂、倒入置于相应的制品模具中于特定温度及时间内热压成型。通过该材料制成的产品，不仅具有软木的质感而且具有良好的力学性能。3、该软木复合材料制品的制备方法，将混合后的原料在热压机中通过相应的制品模具一次热塑成型，不需要经过二次加工，工艺简单、效率高，有效节省了加工时间，降低产品的加工成本，提高产品的市场竞争力。
具体实施例方式一种环保型软木复合材料用液态聚氨酯的制备包括如下步骤:
a、首先，在400质量份的聚脂多元醇中加入98质量份甲苯二异氰酸脂加热至80°C，经反应2小时后放置冷却至70 °C ；
b、在70°C恒温的条件下，逐步滴加56质量份丁二醇和44质量份三羟甲基丙烷进行反应，反应时间为I小时；加入165质量份的二羟甲基丙酸和200质量份的丙酮溶剂；保持70°C温度，反应3小时后形成聚胺脂预聚体；加入68质量份的二乙烯三胺和43质量份的三乙烯四胺单体搅拌均匀后进行冷却；
C、待温度降至40°C以下加入68质量份的氨水中和，使上述混合液呈中性，快速搅拌10分钟，使其充分反应得到阳离子水性聚氨酯聚合体；
d、将上述阳离子水性聚氨酯聚合体置于釜内以高速搅拌机激烈搅拌，同时将200质量份的蒸馏水定速加入聚合体中搅拌均匀使之分散成乳液；
e、在上述所制得的乳液中加入78质量份乙二胺水溶液，继续高速搅拌15分钟得到聚胺脂聚合体分散液；
f、在上述所制得的分散液中加入210质量份甲基丙烯酸甲酯进行偶合；加热至70°C反应一个小时后滴加105质量份偶氮二异腈引发剂的丙酮溶液，搅拌均匀后保温I小时；用真空泵抽除丙酮溶剂直至丙酮含量低于O. 1% ；
g、降温至室温后过滤出料即得适用于软木粘合的无毒环保型液态聚氨酯。将所制得的液态聚氨酯应用于实施I至实施例5中的软木复合材料及其制品中。实施例1
一种环保型软木复合材料，按质量百分比100%计，包括有 红酒软木塞回收料 30%
天然植物纤维10%
液态聚胺酯60%
所述软木废料的粒径分为5 6mm、3 4mm、l 2mm三种，其中粒径为5 6mm的含量为30%、粒径为3 4mm的含量为65%，粒径为f 2mm的含量为5% ;所述天然植物纤维为麻丝。上述环保型软木复合材料制品的制备方法，包括如下步骤
a、将收集来的红酒软木塞进行粉碎待用；
b、按粉碎好的软木颗粒30%、天然植物纤维10%、液态聚胺酯60%进行混合；
C、将充分混合好的原料倒入分装器皿中，称重后进行分装，分装后立即盖上盖子；
d、将器皿内的混合原料完全倒入所需生产制品模具的模腔内，并将颗粒于模腔内拨散均匀，然后合上模具上模板；
e、将模具推入热压机台内、启动开关、闭模热压；待成型时间结束后，热压机台自动开模，掀开模具上模板与中框，以风枪吹动模腔内的成品，轻力取出成品；
f、将成品放于室温中30分钟自然冷却后，即可进行成品毛边修剪工作，修剪时配合所在位置可以机器或手工方式进行，修剪完成后即可得到所需的环保型软木复合材料制品O所述粉碎后的软木颗粒的粒径为5飞mm、3 4mm、f 2mm三种，将这三种不同粒径的软木颗粒按质量百分比100%计进行混合，其中粒径为5飞mm的含量为30%、粒径为3 4mm的含量为65%，粒径为I 2mm的含量为5%。所述b步骤中混合设备为圆型搅拌机，搅拌时间为480秒，搅拌速度为60转/分钟。所述e步骤中热压机的加热温度为150°C，热塑时间为480秒。所述环保型软木复合材料制品的厚度为16mm。实施例2
一种环保型软木复合材料，按质量百分比100%计，包括有 软木废料35%
天然植物纤维9. 5%
液态聚胺酯55%
香精O. 5%
所述软木废料为红酒软木塞回收料。所述软木废料的粒径分为5 6mm、3 4mm、I 2mm三种，其中粒径为5 6mm的含量为40%、粒径为3 4mm的含量为50%，粒径为f 2mm的含量为10% ;所述天然植物纤维为棕榈丝；
一种上述环保型软木复合材料制品的制备方法，包括如下步骤
a、将收集来的红酒软木塞进行粉碎待用； b、按粉碎好的软木颗粒35%、天然植物纤维9. 5%、液态聚氨酯55%、香料O. 5%进行混
合；
C、将充分混合好的原料倒入分装器皿中，称重后进行分装，分装后立即盖上盖子；
d、将器皿内的混合原料完全倒入所需生产制品模具的模腔内，并将颗粒于模腔内拨散均匀，然后合上模具上模板；
e、将模具推入热压机台内、启动开关、闭模热压；待成型时间结束后，热压机台自动开模，掀开模具上模板与中框，以风枪吹动模腔内的成品，轻力取出成品；
f、将成品放于室温中25分钟自然冷却后，即可进行成品毛边修剪工作，修剪时配合所在位置可以机器或手工方式进行，修剪完成后即可得到所需的环保型软木复合材料制品O所述粉碎后的软木颗粒的粒径为5飞mm、3 4mm、f 2mm三种，将这三种不同粒径的软木颗粒按质量百分比100%计进行混合，其中粒径为5飞mm的含量为40%、粒径为3 4mm的含量为50%，粒径为I 2mm的含量为10%。所述b步骤中混合设备为圆型搅拌机,搅拌时间为450秒,搅拌速度为60转/分钟。所述e步骤中热压机的加热温度为145°C，热塑时间为450秒。所述环保型软木复合材料制品的厚度为16mm。实施例3
一种环保型软木复合材料，按质量百分比100%计，包括有 软木废料40%
天然植物纤维10%
液态聚胺酯50%
所述软木废料为红酒软木塞回收料，该软木废料也可为红酒软木塞回收料与软木边角料的混合物。所述软木废料的粒径分为5 6mm、3 4mm、I 2mm三种，其中粒径为5 6mm的含量为50%、粒径为3 4mm的含量为35%，粒径为I 2mm的含量为15%。所述天然植物纤维为麻丝或棕榈丝中的一种或两种，该天然植物纤维能够有效提高产品的力学性能。上述环保型软木复合材料制品的制备方法，其特征在于包括如下步骤
a、将收集来的红酒软木塞进行粉碎待用；
b、按粉碎好的软木颗粒40%、天然植物纤维10%、液态聚胺酯50%进行混合；
C、将充分混合好的原料倒入分装器皿中，称重后进行分装，分装后立即盖上盖子；
d、将器皿内的混合原料完全倒入所需生产制品模具的模腔内，并将颗粒于模腔内拨散均匀，然后合上模具上模板；
e、将模具推入热压机台内、启动开关、闭模热压；待成型时间结束后，热压机台自动开模，掀开模具上模板与中框，以风枪吹动模腔内的成品，轻力取出成品；
f、将成品放于室温中35分钟自然冷却后，即可进行成品毛边修剪工作，修剪时配合所在位置可以机器或手工方式进行，修剪完成后即可得到所需的环保型软木复合材料制品O
所述粉碎后的软木颗粒的粒径为5飞_1、3 4臟、1 2111111三种，将这三种不同粒径的软木颗粒按质量百分比100%计进行混合，其中粒径为5飞mm的含量为50%、粒径为3 4mm的含量为35%，粒径为I 2mm的含量为15%。所述b步骤中混合设备为圆型搅拌机，搅拌时间为420秒，搅拌速度为60转/分钟。所述e步骤中热压机的加热温度为145°C，热塑时间为420秒。所述环保型软木复合材料制品的厚度为8mm。实施例4
一种环保型软木复合材料，按质量百分比100%计，包括有 软木废料50%
天然植物纤维4. 5%
液态聚胺酯45%
香精O. 5%
所述软木废料为红酒软木塞回收料，该软木废料也可为红酒软木塞回收料与软木边角料的混合物。所述软木废料的粒径分为5 6mm、3 4mm、l 2mm三种,其中粒径为5 6mm的含量为60%、粒径为3 4mm的含量为20%，粒径为f2mm的含量为20% ;所述天然植物纤维为麻丝与棕榈丝的混合物；
一种上述环保型软木复合材料制品的制备方法，其特征在于包括如下步骤
a、将收集来的红酒软木塞进行粉碎待用；
b、按粉碎好的软木颗粒50%、天然植物纤维4.5%、液态聚胺酯45%、香料O. 5%进行混
合；
C、将充分混合好的原料倒入分装器皿中，称重后进行分装，分装后立即盖上盖子；
d、将器皿内的混合原料完全倒入所需生产制品模具的模腔内，并将颗粒于模腔内拨散均匀，然后合上模具上模板；
e、将模具推入热压机台内、启动开关、闭模热压；待成型时间结束后，热压机台自动开模，掀开模具上模板与中框，以风枪吹动模腔内的成品，轻力取出成品；
f、将成品放于室温中30分钟自然冷却后，即可进行成品毛边修剪工作，修剪时配合所在位置可以机器或手工方式进行，修剪完成后即可得到所需的环保型软木复合材料制品O所述粉碎后的软木颗粒的粒径为5飞mm、3 4mm、f 2mm三种，将这三种不同粒径的软木颗粒按质量百分比100%计进行混合，其中粒径为5飞mm的含量为60%、粒径为3 4mm的含量为20%，粒径为I 2mm的含量为20%。所述b步骤中混合设备为圆型搅拌机,搅拌时间为360 480秒,搅拌速度为60转
/分钟。所述e步骤中热压机的加热温度为145 150°C，热塑时间为360 540秒。所述环保型软木复合材料制品的厚度为18mm。实施例5
一种环保型软木复合材料，按质量百分比100%计，包括有 软木废料45%
天然植物纤维7%
液态聚胺酯48%
所述软木废料为红酒软木塞回收料，该软木废料也可为红酒软木塞回收料与软木边角料的混合物。所述软木废料的粒径分为5 6mm、3 4mm、l 2mm三种,其中粒径为5 6mm的含量为70%、粒径为3 4mm的含量为5%，粒径为f 2mm的含量为25% ;所述天然植物纤维为麻丝；上述环保型软木复合材料制品的制备方法，其特征在于包括如下步骤
a、将收集来的红酒软木塞进行粉碎待用；
b、按粉碎好的软木颗粒45%、天然植物纤维7%、液态聚胺酯48%进行混合；
C、将充分混合好的原料倒入分装器皿中，称重后进行分装，分装后立即盖上盖子；
d、将器皿内的混合原料完全倒入所需生产制品模具的模腔内，并将颗粒于模腔内拨散均匀，然后合上模具上模板；
e、将模具推入热压机台内、启动开关、闭模热压；待成型时间结束后，热压机台自动开模，掀开模具上模板与中框，以风枪吹动模腔内的成品，轻力取出成品；
f、将成品放于室温中35分钟自然冷却后，即可进行成品毛边修剪工作，修剪时配合所在位置可以机器或手工方式进行，修剪完成后即可得到所需的环保型软木复合材料制品O所述粉碎后的软木颗粒的粒径为5飞mm、3 4mm、f 2mm三种，将这三种不同粒径的软木颗粒按质量百分比100%计进行混合，其中粒径为5飞mm的含量为70%、粒径为3 4mm的含量为5%，粒径为I 2mm的含量为25%。所述b步骤中混合设备为圆型搅拌机,搅拌时间为360秒,搅拌速度为60转/分钟。所述e步骤中热压机的加热温度为150°C，热塑时间为540秒。所述环保型软木复合材料制品的厚度为20mm。经检测，由该软木复合材料制成的产品，具有抗菌、防霉、抗氧化等功效，同时具有良好的力学性能。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何细微修改、等同变化和修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种环保型软木复合材料，其特征在于:按质量百分比100%计，包括有 软木废料30 50% 天然植物纤维3 10% 粘合剂45 65% 香精(0~0.5% 所述软木废料为红酒软木塞回收料；所述粘合剂为液态聚氨酯。
2.根据权利要求1所述一种环保型软木复合材料，其特征在于:所述软木废料的粒径分为5 6mm、3 4mm、l 2mm三种，其中粒径为5 6mm的含量为30 70%、粒径为3 4mm的含量为5 65%，粒径为I 2mm的含量为5 25%。
3.根据权利要求1所述一种环保型软木复合材料，其特征在于:所述天然植物纤维为麻丝或棕榈丝中的一种或两种。
4.一种上述环保型软木复合材料制品的制备方法，其特征在于:包括如下步骤: a、将收集来的红酒软木塞进行粉碎待用； b、按粉碎好的软木颗粒30 50%、天然植物纤维3 10%、液态聚胺酯45 65%、香精(Γθ.5%进行混合； C、将充分混合好的原料倒入分装器皿中，称重后进行分装，分装后立即盖上盖子； d、将器皿内的混合原料完全倒入所需生产制品模具的模腔内，并将颗粒于模腔内拨散均匀，然后合上模具上模板； e、将模具推入热压机台内、启动开关、闭模热压；待成型时间结束后，热压机台自动开模，掀开模具上模板与中框，以风枪吹动模腔内的成品，轻力取出成品； f、将成品放于室温中25 35分钟自然冷却后，即可进行成品毛边修剪工作，修剪时配合所在位置可以机器或手工方式进行，修剪完成后即可得到所需的环保型软木复合材料制品O
5.根据权利要求5所述一种环保型软木复合材料制品的制备方法，其特征在于:所述粉碎后的软木颗粒的粒径为5飞三种,将这三种不同粒径的软木颗粒按质量百分比100%计进行混合，其中粒径为5 6mm的含量为30 70%、粒径为3 4mm的含量为5 65%，粒径为I 2mm的含量为5 25%。
6.根据权利要求5所述一种环保型软木复合材料制品的制备方法，其特征在于:所述b步骤中混合设备为圆型搅拌机，搅拌时间为36(Γ480秒，搅拌速度为60转/分钟。
7.根据权利要求5所述一种环保型软木复合材料制品的制备方法，其特征在于:所述e步骤中热压机的加热温度为145 150°C，热塑时间为360 540秒。
8.根据权利要求5所述一种环保型软木复合材料制品的制备方法，其特征在于:所述环保型软木复合材料制品的厚度为Γ20πιπι。
9.一种环保型软木复合材料用粘合剂的制备方法，其特征在于:该粘合剂为液态聚氨酯，包括如下步骤， a、首先，在400质量份的聚脂多元醇中加入98质量份甲苯二异氰酸脂加热至80°C，经反应2小时后放置冷却至70 °C ； b、在70°C恒温的条件下，逐步滴加56质量份丁二醇和44质量份三羟甲基丙烷进行反应，反应时间为I小时；加入165质量份的二羟甲基丙酸和适量丙酮溶剂；保持70°C温度，反应3小时后形成聚胺脂预聚体；加入68质量份的二乙烯三胺和43质量份的三乙烯四胺单体搅拌均匀后进行冷却； C、待温度降至40°C以下加入适量的氨水中和，快速搅拌10分钟，使其充分反应得到阳离子水性聚氨酯聚合体； d、将上述阳离子水性聚氨酯聚合体置于釜内以高速搅拌机激烈搅拌，同时将适量的蒸馏水定速加入聚合体中搅拌均匀使之分散成乳液； e、在上述所制得的乳液中加入78质量份乙二胺水溶液，继续高速搅拌15分钟得到聚胺脂聚合体分散液； f、在上述所制得的分散液中加入210质量份甲基丙烯酸甲酯进行偶合；加热至70°C反应一个小时后滴加105质量份偶氮二异腈引发剂的丙酮溶液，搅拌均匀后保温I小时；用真空泵抽除丙酮溶剂直至丙酮含量低于0.1% ； g、降温至室温后过滤 出料即得适用于软木粘合的无毒环保型液态聚氨酯。
全文摘要
本发明公开一种环保型软木复合材料及其粘合剂和制品的制备方法，首先制备环保型软木复合材料用的粘合剂后应用于软木复合材料及其制品中，该环保型软木复合材料包括有软木废料、天然植物纤维、粘合剂以及香精，所述软木废料为红酒软木塞回收料。上述环保型软木复合材料制品的制备方法，包括如下步骤a、粉碎红酒软木塞；b、将各种复合材料的原料进行混合；c、将充分混合好的原料进行分装；d、将器皿内的混合原料完全倒入所需生产制品模具的模腔内，热压成型。由该软木复合材料制成的产品，环保无毒且具有抗菌、防霉、抗氧化等功效，同时具有良好的力学性能。
文档编号C08G18/66GK103072177SQ201210565449
公开日2013年5月1日 申请日期2012年12月24日 优先权日2012年12月24日
发明者杨鸿雨, 杨智雄 申请人:杨鸿雨, 杨智雄