本发明涉及复合材料技术领域,具体是一种环保PVC木塑复合材料。
背景技术:
木塑材料兼有木材和塑料的双重特性:力学性好、不怕虫蛀、不生霉菌、不吸收水分、可重复利用等优点。生态木是木塑材料的一种,通常把PVC发泡工艺做法的木塑产品称为生态木。生态木主要原材料是由木粉和PVC加其他增强型助剂合成的一种新型绿色环保材料(30%PVC+69%木粉+1%色剂配方),广泛应用于家装,工装等各个场合,涉及:室内外墙板,室内天花吊顶,户外地板,室内吸音板,隔断,广告牌等各个场所。应用广泛。
现有技术中,生态木的木粉原来通常是采用木材边角料,如果能够使用秸秆材料代替木粉作为生态木的原料,就能提高秸秆使用率,避免秸秆焚烧问题,更加节能环保。
技术实现要素:
为了解决上述背景技术中提出的问题,本发明提供了一种环保PVC木塑复合材料,能够使用秸秆材料代替木粉作为生态木的原料。
一种环保PVC木塑复合材料,包括以下按重量份计的原料:聚氯乙烯80-100份、水性聚氨酯树脂30-40份、7型PVC树脂15-30份、PE蜡2-4份、丙烯酸丁酯10-20份、秸秆粉15-25份、改性大豆纤维5-15份、轻质钙粉5-8份、稳定剂1-3份、增塑剂1-3份、阻燃剂2-4份、偶联剂1-3份。
进一步的,所述秸秆粉,其制备方法,具体为以下步骤:
(1)按质量份数计,取玉米秸秆80-100份、稻草20-30份、蔗渣50-60份打碎,加水500-800份加热至90-95℃,保温60-90分钟,然后使用0.15-0.18MPa、165-170℃高温高压加热处理15-20分钟,待冷却后过滤,得滤渣;
(2)将所述滤渣置于容器中,加入1倍滤渣质量份数的复合酶液,于28-32℃,通风、避光的环境下充分酶解5-8小时,酶解过程中,每隔20-25分钟搅拌一次;所述复合酶液,由半纤维素酶液、果胶酶液、淀粉酶液、质量分数为2%的葡萄糖水溶液按质量比5-8:1-3:8-10:100均匀混合后制得;
(3)酶解完成后,加热灭酶,烘干后打粉,即得。
进一步的,所述蔗渣,需经过0.15-0.18MPa、125-130℃高温高压蒸煮30-45分钟。
进一步的,所述改性大豆纤维,其制备方法,具体为如下步骤:
(1)将大豆纤维浸入处理液中进行电离处理,温度45-50℃,电压85-95V,正负极交替频次4次/分钟,时间15-20分钟,然后向电离槽中加入硅酸钠溶液进行二次电离,电压60-70V,正负极交替频次3次/分钟,处理时间5-8分钟,得电离大豆纤维;
(2)将所述电离大豆纤维烘干至水分含量5%以下,然后置于变温箱中进行变温处理,压强0.13-0.14Mpa,先在80-85℃条件下低温处理8-12分钟,再在125-130℃条件下高温处理2-4分钟,反复进行高、低温处理4-5次,即得。
进一步的,所述处理液,为质量分数为1.8的盐酸水溶液。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
使用所述秸秆粉代替传统的木粉,使环保PVC木塑复合材料更加环保健康;经过对秸秆粉的处理,充分除去其中的半纤维素、果胶、淀粉,其中长纤维、短纤维交织的网状结构,大大抑制了PVC中甲醛的释放,这是常规木粉不具有的特性;本发明提供生态木的各项技术参数均符合国家标准,经过实验,本发明比使用传统木粉生产的PVC木塑复合材料具有更低的甲醛释放量和含水量,可见,本发明在室内装饰、家具制造方面比现有PVC木塑复合材料更具优势,更加健康环保。
具体实施方式
实施例1
一种环保PVC木塑复合材料,包括以下按重量份计的原料:聚氯乙烯80份、水性聚氨酯树脂30份、7型PVC树脂15份、PE蜡2份、丙烯酸丁酯10份、秸秆粉15份、改性大豆纤维5份、轻质钙粉5份、稳定剂1份、增塑剂1份、阻燃剂2份、偶联剂1份。
进一步的,所述秸秆粉,其制备方法,具体为以下步骤:
(1)按质量份数计,取玉米秸秆80份、稻草20份、蔗渣50份打碎,加水500份加热至90-95℃,保温60分钟,然后使用0.15-0.18MPa、165-170℃高温高压加热处理15分钟,待冷却后过滤,得滤渣;
(2)将所述滤渣置于容器中,加入1倍滤渣质量份数的复合酶液,于28-32℃,通风、避光的环境下充分酶解5小时,酶解过程中,每隔20分钟搅拌一次;所述复合酶液,由半纤维素酶液、果胶酶液、淀粉酶液、质量分数为2%的葡萄糖水溶液按质量比5:1:8:100均匀混合后制得;
(3)酶解完成后,加热灭酶,烘干后打粉,即得。
进一步的,所述蔗渣,需经过0.15-0.18MPa、125-130℃高温高压蒸煮30分钟。
进一步的,所述改性大豆纤维,其制备方法,具体为如下步骤:
(1)将大豆纤维浸入处理液中进行电离处理,温度45-50℃,电压85-95V,正负极交替频次4次/分钟,时间15分钟,然后向电离槽中加入硅酸钠溶液进行二次电离,电压60-70V,正负极交替频次3次/分钟,处理时间5分钟,得电离大豆纤维;
(2)将所述电离大豆纤维烘干至水分含量5%以下,然后置于变温箱中进行变温处理,压强0.13-0.14Mpa,先在80-85℃条件下低温处理8分钟,再在125-130℃条件下高温处理2分钟,反复进行高、低温处理4次,即得。
进一步的,所述处理液,为质量分数为1.8的盐酸水溶液。
实施例2
一种环保PVC木塑复合材料,包括以下按重量份计的原料:聚氯乙烯100份、水性聚氨酯树脂40份、7型PVC树脂30份、PE蜡4份、丙烯酸丁酯20份、秸秆粉25份、改性大豆纤维15份、轻质钙粉8份、稳定剂3份、增塑剂3份、阻燃剂4份、偶联剂3份。
进一步的,所述秸秆粉,其制备方法,具体为以下步骤:
(1)按质量份数计,取玉米秸秆100份、稻草30份、蔗渣60份打碎,加水800份加热至90-95℃,保温90分钟,然后使用0.15-0.18MPa、165-170℃高温高压加热处理20分钟,待冷却后过滤,得滤渣;
(2)将所述滤渣置于容器中,加入1倍滤渣质量份数的复合酶液,于28-32℃,通风、避光的环境下充分酶解8小时,酶解过程中,每隔25分钟搅拌一次;所述复合酶液,由半纤维素酶液、果胶酶液、淀粉酶液、质量分数为2%的葡萄糖水溶液按质量比8:3:10:100均匀混合后制得;
(3)酶解完成后,加热灭酶,烘干后打粉,即得。
进一步的,所述蔗渣,需经过0.15-0.18MPa、125-130℃高温高压蒸煮45分钟。
进一步的,所述改性大豆纤维,其制备方法,具体为如下步骤:
(1)将大豆纤维浸入处理液中进行电离处理,温度45-50℃,电压85-95V,正负极交替频次4次/分钟,时间20分钟,然后向电离槽中加入硅酸钠溶液进行二次电离,电压60-70V,正负极交替频次3次/分钟,处理时间8分钟,得电离大豆纤维;
(2)将所述电离大豆纤维烘干至水分含量5%以下,然后置于变温箱中进行变温处理,压强0.13-0.14Mpa,先在80-85℃条件下低温处理12分钟,再在125-130℃条件下高温处理4分钟,反复进行高、低温处理5次,即得。
进一步的,所述处理液,为质量分数为1.8的盐酸水溶液。
实施例3
一种环保PVC木塑复合材料,包括以下按重量份计的原料:聚氯乙烯90份、水性聚氨酯树脂35份、7型PVC树脂20份、PE蜡3份、丙烯酸丁酯15份、秸秆粉20份、改性大豆纤维10份、轻质钙粉6份、稳定剂2份、增塑剂2份、阻燃剂3份、偶联剂2份。
进一步的,所述秸秆粉,其制备方法,具体为以下步骤:
(1)按质量份数计,取玉米秸秆90份、稻草25份、蔗渣55份打碎,加水600份加热至90-95℃,保温70分钟,然后使用0.15-0.18MPa、165-170℃高温高压加热处理18分钟,待冷却后过滤,得滤渣;
(2)将所述滤渣置于容器中,加入1倍滤渣质量份数的复合酶液,于28-32℃,通风、避光的环境下充分酶解6小时,酶解过程中,每隔22分钟搅拌一次;所述复合酶液,由半纤维素酶液、果胶酶液、淀粉酶液、质量分数为2%的葡萄糖水溶液按质量比6:2:9:100均匀混合后制得;
(3)酶解完成后,加热灭酶,烘干后打粉,即得。
进一步的,所述蔗渣,需经过0.15-0.18MPa、125-130℃高温高压蒸煮35分钟。
进一步的,所述改性大豆纤维,其制备方法,具体为如下步骤:
(1)将大豆纤维浸入处理液中进行电离处理,温度45-50℃,电压85-95V,正负极交替频次4次/分钟,时间18分钟,然后向电离槽中加入硅酸钠溶液进行二次电离,电压60-70V,正负极交替频次3次/分钟,处理时间6分钟,得电离大豆纤维;
(2)将所述电离大豆纤维烘干至水分含量5%以下,然后置于变温箱中进行变温处理,压强0.13-0.14Mpa,先在80-85℃条件下低温处理10分钟,再在125-130℃条件下高温处理3分钟,反复进行高、低温处理5次,即得。
进一步的,所述处理液,为质量分数为1.8的盐酸水溶液。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例1相比,不使用所述秸秆粉,仅采用常规木粉,除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比,不使用所述秸秆粉的制备方法,仅采用常规粉碎方法,除此外的方法步骤均相同。
对比实施例3
本对比实施例3与实施例3相比,不使用所述改性大豆纤维,除此外的方法步骤均相同。
对照组
现有的PVC木塑复合材料。
分别对上述7种PVC木塑复合材料的参数进行测定,结果如表1:
由上表可知,本发明比使用传统木粉生产的PVC木塑复合材料具有更低的甲醛释放量和含水量,可见,本发明在室内装饰、家具制造方面比现有PVC木塑复合材料更具优势,更加健康环保。