一种利用秸秆废弃物制备的环保型塑料及其制备方法与流程

文档序号:15289403发布日期:2018-08-29 00:33阅读:503来源:国知局

本发明涉及塑料制备技术领域,具体涉及一种利用秸秆废弃物制备的环保型塑料及其制备方法。



背景技术:

中国农民对作物秸秆的利用有悠久的历史,只是由于从前农业生产水平低、产量低,秸秆数量少,秸秆除少量用于垫圈、喂养牲畜,部分用于堆沤肥外,大部分都作燃料烧掉了,随着农业生产的发展,中国自20世纪80年代以来,粮食产量大幅提高,秸秆数量也多,加之省柴节煤技术的推广,烧煤和使用液化气的普及,使农村中有大量富余秸秆秸秆是高效、长远的轻工、纺织和建材原料,既可以部分代替砖、木等材料,还可有效保护耕地和森林资源,秸秆墙板的保温性、装饰性和耐久性均属上乘,许多发达国家已把“秸秆板”当作木板和瓷砖的替代品广泛应用于建筑行业,此外,经过技术方法处理加工秸秆还可以制造人造丝和人造棉,生产糠醛、饴糖、酒和木糖醇,加工纤维板等等,先利用秸秆废弃物制备塑料,实现资源的充分利用。

现有技术中塑料不易降解,环保性能较差,同时采用原料成本较高,提高了经济成本,限制了塑料的技术发展。



技术实现要素:

针对现有技术的缺陷,本发明的目的是提供一种利用秸秆废弃物制备的环保型塑料,该塑料能够降解,环保性能好,同时采用原料成本低,降低了经济成本,具有较高的使用价值和良好的应用前景。

本发明解决技术问题采用如下技术方案:

本发明提供了一种利用秸秆废弃物制备的环保型塑料,包括以下重量份的原料:

秸秆废弃物34-38份、聚乳酸酯32-36份、木质纤维素28-30份、羧甲基壳聚糖20-22份、水母蛋白粉14-16份、松香衍生物10-14份、明胶8-10份、植物变性淀粉6-8份、增塑剂3-6份、偶联剂2-5份。

优选地,所述利用秸秆废弃物制备的环保型塑料包括以下重量份的原料:

秸秆废弃物36份、聚乳酸酯34份、木质纤维素29份、羧甲基壳聚糖21份、水母蛋白粉15份、松香衍生物12份、明胶9份、植物变性淀粉7份、增塑剂4.5份、偶联剂3.5份。

优选地,所述秸秆废弃物的制备方法为将秸秆送入高速粉碎机中粉碎,粉碎至粒径为100-200目,随后加入质量分数为12-20%醋酸溶液中进行酸化,酸化35-45min,随后加入硅烷偶联剂、聚丁二酸丁二醇酯、聚乙烯醇,搅拌转速为750-850r/min,继续搅拌35-45min,即得秸秆废弃物。

优选地,所述秸秆为水稻秸秆、小麦秸秆按照重量比7:5组成的混合物。

优选地,所述增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯。

优选地,所述偶联剂为kh792、dl602按照重量比3:2组成的混合物。

本发明还提供了一种利用秸秆废弃物制备的环保型塑料的制备方法,包括以下步骤:

步骤一,按要求称量各组分原料;

步骤二,将秸秆废弃物、聚乳酸酯、木质纤维素、羧甲基壳聚,按顺序依次加入高速搅拌机中,搅拌转速为850-950r/min,搅拌时间为45-55min,得到混合物a,将制得的混合物a、松香衍生物、明胶、植物变性淀粉送入反应釜中,反应温度为165-175℃,反应时间为40-50min,得到混合物b;

步骤三,将步骤二中制得的混合物b、水母蛋白粉、增塑剂、偶联剂依次置入平板硫化机上,在压力为6-10mpa,温度为140-144℃下热压6-8min,取出,冷却至室温,即得发明的利用秸秆废弃物制备的环保型塑料。

优选地,所述利用秸秆废弃物制备的环保型塑料的制备步骤为:

步骤一,按要求称量各组分原料;

步骤二,将秸秆废弃物、聚乳酸酯、木质纤维素、羧甲基壳聚,按顺序依次加入高速搅拌机中,搅拌转速为900r/min,搅拌时间为50min,得到混合物a,将制得的混合物a、松香衍生物、明胶、植物变性淀粉送入反应釜中,反应温度为170℃,反应时间为40-50min,得到混合物b;

步骤三,将步骤二中制得的混合物b、水母蛋白粉、增塑剂、偶联剂依次置入平板硫化机上,在压力为8mpa,温度为142℃下热压7min,取出,冷却至室温,即得发明的利用秸秆废弃物制备的环保型塑料。

与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:

(1)本发明的一种利用秸秆废弃物制备的环保型塑料,将秸秆先粉碎在通过醋酸酸化,提高秸秆活性,随后再通过聚乙二醇作为分散剂介质,硅烷偶联剂作为偶联剂,与聚丁二酸丁二醇酯结合,作为塑料的主基料,聚乳酸酯、木质纤维素、羧甲基壳聚作为辅料,起到协同作用,不仅使塑料具有降解性,同时提高塑料的拉伸性能,秸秆采用水稻秸秆、小麦秸秆按照重量比7:5组成,不仅降低了塑料的成本,同时提高塑料的力学性能。

(2)本发明的一种利用秸秆废弃物制备的环保型塑料,增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯提高塑料的韧性及拉伸强度,偶联剂为kh792、dl602按照重量比3:2组成的混合物,使原料之间能够更好的相容,继而使塑料的抗拉伸等力学性能进一步的提高。

(3)本发明的一种利用秸秆废弃物制备的环保型塑料,该塑料能够降解,环保性能好,同时采用原料成本低,降低了经济成本,具有较高的使用价值和良好的应用前景。

具体实施方式

下面结合具体实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1.

本实施例的一种利用秸秆废弃物制备的环保型塑料,包括以下重量份的原料:

秸秆废弃物34份、聚乳酸酯32份、木质纤维素28份、羧甲基壳聚糖20份、水母蛋白粉14份、松香衍生物10份、明胶8份、植物变性淀粉6份、增塑剂3份、偶联剂2份。

本实施例的秸秆废弃物的制备方法为将秸秆送入高速粉碎机中粉碎,粉碎至粒径为100目,随后加入质量分数为12%醋酸溶液中进行酸化,酸化35min,随后加入硅烷偶联剂、聚丁二酸丁二醇酯、聚乙烯醇,搅拌转速为750r/min,继续搅拌35min,即得秸秆废弃物。

本实施例的秸秆为水稻秸秆、小麦秸秆按照重量比7:5组成的混合物。

本实施例的增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯。

本实施例的偶联剂为kh792、dl602按照重量比3:2组成的混合物。

本实施例的一种利用秸秆废弃物制备的环保型塑料的制备方法,包括以下步骤:

步骤一,按要求称量各组分原料;

步骤二,将秸秆废弃物、聚乳酸酯、木质纤维素、羧甲基壳聚,按顺序依次加入高速搅拌机中,搅拌转速为850r/min,搅拌时间为45min,得到混合物a,将制得的混合物a、松香衍生物、明胶、植物变性淀粉送入反应釜中,反应温度为165℃,反应时间为40min,得到混合物b;

步骤三,将步骤二中制得的混合物b、水母蛋白粉、增塑剂、偶联剂依次置入平板硫化机上,在压力为6mpa,温度为140℃下热压6min,取出,冷却至室温,即得发明的利用秸秆废弃物制备的环保型塑料。

实施例2.

本实施例的一种利用秸秆废弃物制备的环保型塑料,包括以下重量份的原料:

秸秆废弃物38份、聚乳酸酯36份、木质纤维素30份、羧甲基壳聚糖22份、水母蛋白粉16份、松香衍生物14份、明胶10份、植物变性淀粉8份、增塑剂6份、偶联剂5份。

本实施例的秸秆废弃物的制备方法为将秸秆送入高速粉碎机中粉碎,粉碎至粒径为200目,随后加入质量分数为20%醋酸溶液中进行酸化,酸化45min,随后加入硅烷偶联剂、聚丁二酸丁二醇酯、聚乙烯醇,搅拌转速为850r/min,继续搅拌45min,即得秸秆废弃物。

本实施例的秸秆为水稻秸秆、小麦秸秆按照重量比7:5组成的混合物。

本实施例的增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯。

本实施例的偶联剂为kh792、dl602按照重量比3:2组成的混合物。

本实施例的一种利用秸秆废弃物制备的环保型塑料的制备方法,包括以下步骤:

步骤一,按要求称量各组分原料;

步骤二,将秸秆废弃物、聚乳酸酯、木质纤维素、羧甲基壳聚,按顺序依次加入高速搅拌机中,搅拌转速为950r/min,搅拌时间为55min,得到混合物a,将制得的混合物a、松香衍生物、明胶、植物变性淀粉送入反应釜中,反应温度为175℃,反应时间为50min,得到混合物b;

步骤三,将步骤二中制得的混合物b、水母蛋白粉、增塑剂、偶联剂依次置入平板硫化机上,在压力为10mpa,温度为144℃下热压8min,取出,冷却至室温,即得发明的利用秸秆废弃物制备的环保型塑料。

实施例3.

本实施例的一种利用秸秆废弃物制备的环保型塑料,包括以下重量份的原料:

秸秆废弃物36份、聚乳酸酯34份、木质纤维素29份、羧甲基壳聚糖21份、水母蛋白粉15份、松香衍生物12份、明胶9份、植物变性淀粉7份、增塑剂4.5份、偶联剂3.5份。

本实施例的秸秆废弃物的制备方法为将秸秆送入高速粉碎机中粉碎,粉碎至粒径为150目,随后加入质量分数为16%醋酸溶液中进行酸化,酸化40min,随后加入硅烷偶联剂、聚丁二酸丁二醇酯、聚乙烯醇,搅拌转速为800r/min,继续搅拌40min,即得秸秆废弃物。

本实施例的秸秆为水稻秸秆、小麦秸秆按照重量比7:5组成的混合物。

本实施例的增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯。

本实施例的偶联剂为kh792、dl602按照重量比3:2组成的混合物。

本实施例的一种利用秸秆废弃物制备的环保型塑料的制备方法,包括以下步骤:

步骤一,按要求称量各组分原料;

步骤二,将秸秆废弃物、聚乳酸酯、木质纤维素、羧甲基壳聚,按顺序依次加入高速搅拌机中,搅拌转速为900r/min,搅拌时间为50min,得到混合物a,将制得的混合物a、松香衍生物、明胶、植物变性淀粉送入反应釜中,反应温度为170℃,反应时间为40-50min,得到混合物b;

步骤三,将步骤二中制得的混合物b、水母蛋白粉、增塑剂、偶联剂依次置入平板硫化机上,在压力为8mpa,温度为142℃下热压7min,取出,冷却至室温,即得发明的利用秸秆废弃物制备的环保型塑料。

本发明的一种利用秸秆废弃物制备的环保型塑料,该塑料能够降解,环保性能好,同时采用原料成本低,降低了经济成本,具有较高的使用价值和良好的应用前景。

对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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