一种稻壳纤维和聚乳酸合成树脂颗粒及其生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及化工材料领域，具体涉及的是一种稻壳纤维和聚乳酸合成树脂颗粒及其生产方法。
【背景技术】
[0002]现有市面上的餐具、家具、厨具等生活用品均采用塑料、木、竹等产品，此类产品成本高、不能降解、不环保，其中塑料不仅不能降解，被公认为“白色污染”，而且破坏土壤的透水性，而木类产品要砍伐森林，制造过程中有废水污染，并不是很好的环保材料。
[0003]中国是世界上第一产稻大国，年产量约1.95亿吨，占全国粮食总产量的40%，占世界稻谷总产量的37%，每年稻壳的剥离量达数千万吨，稻壳本身是一种农业废料，它在广大农村只用作燃料、饲料填充物，长期以来，由于对稻壳的利用处于落后状态，造成了稻壳资源的极大浪费。
[0004]中国发明专利(授权公告号CN10690524、授权公告日2014.09.10)公开了一种稻壳纤维合成树脂粉，该合成树脂粉具有坚硬、高密度、无毒、低成本、环保等特性，又能在大自然界中自行降解成为有机肥料，具有广阔的市场前景。虽然该合成树脂粉实现大规模广泛应用稻壳，但是该树脂粉是呈粉状，成型相应的成品采用的是由高温压模机制成，高温压模是将粉末装入特制的压模模腔中，通过模冲对粉末加压成型，通过压模制成的成品相对粗糙，还容易破碎，严重影响其使用寿命。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种工艺简单、容易降解、质量稳定、成本低、硬度高、耐高温且环保的稻壳纤维和聚乳酸合成树脂颗粒及其生产方法。
[0006]本发明所采用的技术方案是这样的:一种稻壳纤维和聚乳酸合成树脂颗粒，包含以下重量份数的原料:稻壳2-10份、纤维素1-5份、水1-3份、聚乳酸1-5份、淀粉2-10份。
[0007]优选的，所述聚乳酸是以玉米淀粉，糯玉米淀粉，高蜡质淀粉，木薯淀粉，马令薯淀粉，支链淀粉、直链淀粉中一种或多种作为原料制成的聚乳酸。
[0008]优选的，所述稻壳为10份、纤维素为3份、水为3份、聚乳酸为2份、淀粉为5份。
[0009]优选的，所述稻壳为2份、纤维素为I份、水为I份、聚乳酸为5份、淀粉为10份。
[0010]优选的，所述稻壳为5份、纤维素为3份、水为2份、聚乳酸为I份、淀粉为2份。
[0011]一种稻壳纤维和聚乳酸合成树脂颗粒的生产方法，其特征在于:包括以下步骤:
(1)、将稻壳研磨成50-300目的微小颗粒稻壳粉；
(2)、将步骤(I)的稻壳粉放入高温高速混合机里，加入纤维素并在混合过程中注入水，然后取出冷却，制成稻壳纤维粉；
(3)、将聚乳酸和淀粉放入反应釜内，加温至150-220° C搅拌均匀后，将釜温降至120° C以下，再将步骤(2)的稻壳纤维粉加入反应釜继续搅拌，物料搅拌成均匀糊状物料； (4 )、将步骤(3 )的糊状物料直接注入螺杆挤出机，由螺杆挤出拉丝制作成条状物，所述条状物呈金黄色；
(5 )、将步骤(4 )的条状物冷却，切粒后包装储存。
[0012]优选的，步骤(2)中所述稻壳纤维粉含水率不超过10%。
[0013]优选的，所述步骤(2)中的混合温度为50-200。C。
[0014]优选的，所述步骤(5)中的储存温度为15- 35° C。
通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是:
本发明充分利用将稻壳残渣作为原材料，以达到变废为宝的目的，并减少稻壳对环境的污染，提升它的副产品价值，本发明的产品具有超强的耐水性，而且还具有坚硬、高密度、光滑，无毒、低成本、环保等特性，能制作成餐具、玩具、家具、厨具、卫浴用品、包装材料等一取代塑料、木、竹等类的资源浪费，又能在大自然界中自行降解成为有机肥料，回归自然，其所制造的产品耐冷冻，耐高温，强度，密度和硬度俱佳能，使用寿命长，是一种极其环保的材料，具有广阔的市场前景。
[0015]而聚乳酸(PLA)是一种新型的生物降解材料，使用玉米淀粉，高蜡质淀粉，木薯淀粉，马令薯淀粉，支链淀粉、直链淀粉作为原料制成；淀粉原料经由糖化得到葡萄糖，再由葡萄糖及一定的菌种发酵制成高纯度的乳酸，再通过化学合成方法合成一定分子量的聚乳酸。聚乳酸具有良好的机械性能及物理性能和最良好的抗拉强度及延展度。本发明在采用稻壳作为原材料的同时，加入聚乳酸，再通过螺杆挤出机制得的呈颗粒状的稻壳纤维和聚乳酸合成树脂颗粒，可直接采用该颗粒注塑成型，成型的成品在具有高强的硬度外，外观形状更加细致、精美，且拥有良好的韧性，不易破碎。
【具体实施方式】
[0016]下面以实施例具体地描述本发明，本发明的范围不受实施例的限制。
[0017]实施例1
按以下重量份数配置原料:所述稻壳为10份、纤维素为3份、水为3份、聚乳酸为2份、淀粉为5份。所述聚乳酸是由玉米淀粉糖化得到葡萄糖，再由葡萄糖及一定的菌种发酵制成高纯度的乳酸，再通过化学合成方法合成一定分子量制得。
[0018]具体生产方法步骤如下:
(1)、将稻壳研磨成50目的微小颗粒稻壳粉；
(2)、将步骤(I)的稻壳粉放入高温高速混合机里，加入纤维素并在混合过程中注入水，其中混合环境的温度为50°C，然后取出冷却，制成稻壳纤维粉，其中该稻壳纤维粉的含水量不得超过10% ；
(3)、将聚乳酸和淀粉放入反应釜内，加温150°C搅拌均匀后，将釜温降至120° C，再将步骤(2)的稻壳纤维粉加入反应釜继续搅拌，物料搅拌成均匀糊状物料；
(4)、将步骤(3)的糊状物料直接注入螺杆挤出机，由螺杆挤出拉丝制作成金黄色条状物；
(5)、将步骤(4)的条状物冷却，切粒后包装储存，存储环境的温度为15-35°C。
[0019]先启动注塑机，将模温加热至80- 250° C，并将其螺杆转速调整为20 - 150rpm变频调速，然后将稻壳纤维和聚乳酸合成树脂颗粒按产品所需重量挤出注入模具内加压锁模，待产品成型冷却后将其取出即可得到餐具汤匙。
[0020]实施例2
按以下重量份数配置原料:所述稻壳为2份、纤维素为I份、水为I份、聚乳酸为5份、淀粉为10份。所述聚乳酸是由马铃薯淀粉糖化得到葡萄糖，再由葡萄糖及一定的菌种发酵制成高纯度的乳酸，再通过化学合成方法合成一定分子量制得。
[0021]具体生产方法步骤如下:
(1)、将稻壳研磨成200目的微小颗粒稻壳粉；
(2)、将步骤(I)的稻壳粉放入高温高速混合机里，加入纤维素并在混合过程中注入水，其中混合环境的温度为100°C，然后取出冷却，制成稻壳纤维粉，其中该稻壳纤维粉的含水量不得超过10% ；
(3)、将聚乳酸和淀粉放入反应釜内，加温220°C搅拌均匀后，将釜温降至100° C，再将步骤(2)的稻壳纤维粉加入反应釜继续搅拌，物料搅拌成均匀糊状物料；
(4)、将步骤(3)的糊状物料直接注入螺杆挤出机，由螺杆挤出拉丝制作成金黄色条状物；
(5)、将步骤(4)的条状物冷却，切粒后包装储存，存储环境的温度为15-35°C。
[0022]先启动注塑机，将模温加热至80- 250° C，并将其螺杆转速调整为20 - 150rpm变频调速，然后将稻壳纤