本发明涉及一种复合生物质可降解板材的制备方法。
背景技术：
：进入21世纪以来，全球木材供给已经无法满足日益增长的需求量，同时，经济的飞速发展导致了石油等化石能源危机。因此人类生活和社会发展越来越需要具有高性能、多功能，高附加值的新型复合材料，尤其是生物质材料，其以生物质为原料，采用合理的加工方法，获得一系列新型复合材料，应用于人民生活和国民经济各部门。生物质材料在这种情况下应运而生。所谓生物质材料，指以二氧化碳通过植物的光合作用产生的可再生资源为原料，生产使用后，能够被自然界中的微生物或光降解为水和二氧化碳，或者通过堆肥作为肥料再利用的天然聚合物。我国每年消耗大量的木材，花旗松木就是其中一种，从而产生大量的边角料，这些边角料不加以利用，不仅没有经济价值，同时还会对对环境造成负担。因此，以花旗松树干边角料为主要原料，制备出具有经济价值的生物板材具有重要的意义。技术实现要素：要解决的技术问题：提供一种复合生物质可降解板材的制备方法，不添加任何化学粘合剂的情况下，安全环保，同时具有很好的力学性能。技术方案：一种复合生物质可降解板材的制备方法，成分按重量份计，包括以下步骤：(1)取竹笋壳，清洗干净后烘干，粉碎至粒径为0.2-0.5mm，得竹笋壳纤维颗粒；(2)取花旗松树干边角料进行清洗；(3)在室温清水中浸泡72-80h；(4)取出后转移至磨解机中进行磨解5-8min，得花旗松树干纤维；(5)将10wt％-20wt％竹笋壳纤维颗粒和80wt％-90wt％份花旗松树干纤维混合均匀，平铺在低温等离子处理装置中的地电极上，在电源频率10-15khz、工作电压20kv、放电功率70-80w条件下处理10-15min；(6)倒入模具中，在110℃、压力为5-8mpa下热压2-2.5h即得复合生物质可降解板材。进一步的，所述模具为尺寸为100mm×100mm×3mm的铝制板材，底部有100个利于压制生物质板材过程中可以排出水分的直径为0.1mm的气孔。进一步的，所述步骤(1)竹笋壳纤维颗粒粒径为0.3-0.4mm。进一步的，所述步骤(6)中压力为6-7mpa。有益效果：1.本发明板材不添加任何黏合剂，对环境无污染，环保性好，强度高。2.花旗松树干纤维和竹笋壳纤维颗粒，在有水存在的条件下，通过同时施加压力和热量的方法，使纤维素分子之间脱水形成成氢键，纤维素分子进行重新的结合，形成具有一定形状及强度的生物质板材。3.经低温等离子处理装置处理后，纤维之间更为松散，更易发生重新结合。4.经本发明制备的复合生物质可降解板材不添加任何化学粘合剂的情况下，安全环保，同时具有很好的力学性能，拉伸强度和弯曲强度最高分别可达35.9mpa和55.46mpa。具体实施方式实施例1一种复合生物质可降解板材的制备方法，成分按重量份计，包括以下步骤：(1)取竹笋壳，清洗干净后烘干，粉碎至粒径为0.2-0.5mm，得竹笋壳纤维颗粒；(2)取花旗松树干边角料进行清洗；(3)在室温清水中浸泡72h；(4)取出后转移至磨解机中进行磨解5min，得花旗松树干纤维；(5)将10wt％竹笋壳纤维颗粒和90wt％份花旗松树干纤维混合均匀，平铺在低温等离子处理装置中的地电极上，在电源频率10khz、工作电压20kv、放电功率70w条件下处理10min；(6)倒入模具中，在110℃、压力为5mpa下热压2h即得复合生物质可降解板材。实施例2一种复合生物质可降解板材的制备方法，成分按重量份计，包括以下步骤：(1)取竹笋壳，清洗干净后烘干，粉碎至粒径为0.3-0.4mm，得竹笋壳纤维颗粒；(2)取花旗松树干边角料进行清洗；(3)在室温清水中浸泡74h；(4)取出后转移至磨解机中进行磨解6min，得花旗松树干纤维；(5)将13wt％竹笋壳纤维颗粒和87wt％份花旗松树干纤维混合均匀，平铺在低温等离子处理装置中的地电极上，在电源频率12khz、工作电压20kv、放电功率72w条件下处理12min；(6)倒入模具中，在110℃、压力为6mpa下热压2h即得复合生物质可降解板材。实施例3一种复合生物质可降解板材的制备方法，成分按重量份计，包括以下步骤：(1)取竹笋壳，清洗干净后烘干，粉碎至粒径为0.3-0.4mm，得竹笋壳纤维颗粒；(2)取花旗松树干边角料进行清洗；(3)在室温清水中浸泡76h；(4)取出后转移至磨解机中进行磨解6.5min，得花旗松树干纤维；(5)将15wt％竹笋壳纤维颗粒和85wt％份花旗松树干纤维混合均匀，平铺在低温等离子处理装置中的地电极上，在电源频率13khz、工作电压20kv、放电功率75w条件下处理13min；(6)倒入模具中，在110℃、压力为7mpa下热压2.5h即得复合生物质可降解板材。实施例4一种复合生物质可降解板材的制备方法，成分按重量份计，包括以下步骤：(1)取竹笋壳，清洗干净后烘干，粉碎至粒径为0.3-0.4mm，得竹笋壳纤维颗粒；(2)取花旗松树干边角料进行清洗；(3)在室温清水中浸泡78h；(4)取出后转移至磨解机中进行磨解7min，得花旗松树干纤维；(5)将18wt％竹笋壳纤维颗粒和82wt％份花旗松树干纤维混合均匀，平铺在低温等离子处理装置中的地电极上，在电源频率14khz、工作电压20kv、放电功率78w条件下处理14min；(6)倒入模具中，在110℃、压力为7mpa下热压2.5h即得复合生物质可降解板材。实施例5一种复合生物质可降解板材的制备方法，成分按重量份计，包括以下步骤：(1)取竹笋壳，清洗干净后烘干，粉碎至粒径为0.2-0.5mm，得竹笋壳纤维颗粒；(2)取花旗松树干边角料进行清洗；(3)在室温清水中浸泡80h；(4)取出后转移至磨解机中进行磨解8min，得花旗松树干纤维；(5)将20wt％竹笋壳纤维颗粒和80wt％份花旗松树干纤维混合均匀，平铺在低温等离子处理装置中的地电极上，在电源频率15khz、工作电压20kv、放电功率80w条件下处理15min；(6)倒入模具中，在110℃、压力为8mpa下热压2.5h即得复合生物质可降解板材。对比例1与实施例1的差别在于不含有竹笋壳，具体为：一种生物质可降解板材的制备方法，成分按重量份计，包括以下步骤：(1)取花旗松树干边角料进行清洗；(2)在室温清水中浸泡72h；(3)取出后转移至磨解机中进行磨解5min，得花旗松树干纤维；(4)将花旗松树干纤维均匀平铺在低温等离子处理装置中的地电极上，在电源频率10khz、工作电压20kv、放电功率70w条件下处理10min；(5)倒入模具中，在110℃、压力为5mpa下热压2h即得复合生物质可降解板材。将板材平均切割成8片，根据国标对其进行拉伸强度和弯曲强度的测试。表1复合生物质可降解板材的力学性能指标产品名称拉伸强度(mpa)弯曲强度(mpa)实施例133.451.17实施例234.653.32实施例335.955.46实施例434.754.33实施例532.352.17对比例128.945.33经本发明制备的复合生物质可降解板材不添加任何化学粘合剂的情况下，安全环保，同时具有很好的力学性能，拉伸强度和弯曲强度最高分别可达35.9mpa和55.46mpa。当前第1页12