本发明涉及木塑复合材料领域，尤其涉及了一种稻草-涤纶纤维复合材料及其生产工艺。
背景技术：
木塑复合材料是指木质材料与热固性塑料或热塑性塑料经挤压法、注塑法、压制法成型得到的复合材料。其中热固性塑料包括环氧树脂、酚醛树脂等，热塑性塑料包括聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯以及它们的共聚物及其它们的回料。木质材料包括木粉、稻糠粉、花生壳粉、甘蔗、椰子壳粉等。
稻草作为自然界广泛存在的植物资源之一，具有良好的柔韧性和极好的强度，是一种具有广泛应用价值的可降解再生绿色材料。我国古代就有用植物资源制造生活用品、建筑材料的传统。高分子材料的出现为深入开发利用植物资源开辟了广阔的空间，将高分子材料与稻草复合，不仅可以赋予材料以适当的可分解性，而且充分利用了可再生的植物资源，减少了不可再生资源的消耗。
涤纶是以聚对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯和乙二醇为原料经酯化或酯交换和缩聚反应而制得的成纤高聚物，即聚对苯二甲酸乙二醇酯，经纺丝和后处理制成的纤维，在稻草与高分子复合材料的制造中已有报道。如专利申请号为201710022264.0的发明专利，公开了一种稻草与纺织废弃物复合模压制品及其制造方法，所述复合模压制品由稻草、纺织废弃物、异氰酸酯胶粘剂制造而成。
但是，像涤纶这种高分子材料难以降解，只能采取焚烧或者填埋等处理方式，对水资源、空气、土壤都会产生严重污染，破坏生态环境。而稻草作为农副产品，利用性较低，焚烧处理会污染环境，因此，将其与高分子材料复合，可以增加稻草的经济效益，也减少了资源浪费，保护生态环境。
技术实现要素：
本发明针对现有技术中存在的上述缺点，提供了一种稻草-涤纶纤维复合材料及其生产工艺。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
一种稻草-涤纶纤维复合材料，以质量百分数计，包括稻草60-70％、天然棉或天然麻10-15％、涤纶纤维10-15％和水性喷胶5-10％。
作为优选，稻草的长度为3-8cm，稻草的厚度为0.01-0.5mm，天然棉或天然麻的长度为8-15cm，天然棉或天然麻的直径为0.05-0.3mm，涤纶纤维的长度为3-8cm。
作为优选，水性喷胶包括水45-65％、丙烯酸酯20-30％和苯乙烯15-25％。
一种稻草-涤纶纤维复合材料的生产工艺，包括以下步骤：
(1)将天然棉或天然麻、涤纶纤维以及含水率为5-10％的稻草进行破碎处理，混合，得到粗料；
(2)将粗料平铺在衬布上，通过针刺机对平铺在衬布上的粗料进行针刺，针刺角度为60-70°，得到层状的预制品；
(3)在预制品背离衬布的一侧喷涂水性喷胶，将纸张放置在预制品靠近无纺布的一侧，然后利用热压机将纸张和预制品热压成型，热压压力为6-8mpa，热压时间为1-5s，热压温度为140-220℃，得到稻草-涤纶纤维复合材料。
本发明选取能经受140-220℃的纸张，纸张的重量为30-50g/m2，将其覆在衬布下方，与预制品一起热压，衬布融化后，纸张通衬布与预制品贴合，既可以增加本发明的稻草-涤纶纤维复合材料的韧性，也可以隔离经热压融化后的衬布与热压机，防止该稻草-涤纶纤维复合材料黏贴在热压机上。
本发明选用稻草作为木塑复合材料的原料，不仅是因为稻草的体量大，成本低，还由于稻草较玉米秸秆韧性大。但由于稻草表面存在蜡质层，因此，将其直接用胶水粘接的效果并不好。
本发明利用天然棉或天然麻与稻草、涤纶纤维混合针刺，由于天然棉是一种锦葵科棉属植物的种籽上被覆的纤维，天然麻是从各种麻类植物取得的纤维，天然棉和天然麻的直径远小于稻草，因此，可以利用天然棉或天然麻对稻草和涤纶纤维进行固定，类似于“绳子”的捆绑作用，将稻草与稻草、稻草与涤纶纤维固定，此时，再通过喷涂水性喷胶，将该粗料进一步固定，最后热压成型，得到稻草-涤纶纤维复合材料。
作为优选，还包括在预制品上背离衬布的表面覆膜，预制品表面喷涂水性喷胶后，将纸张或者布料平铺在预制品上背离衬布的表面，纸张或布料通过水性喷胶与预制品黏粘。
作为优选，步骤(1)中，破碎后的稻草和涤纶纤维的长度均为3-8cm，破碎后的稻草的厚度为0.01-0.5mm，破碎后的天然棉或天然麻的长度为8-15cm，破碎后的天然棉或天然麻的直径为0.05-0.3mm。
作为优选，步骤(1)中，稻草的质量百分数为60-70％、天然棉或天然麻的质量百分数为10-15％、涤纶纤维的质量百分数为10-15％。
作为优选，步骤(2)中，衬布包括聚丙烯无纺布或聚乙烯编织袋。
作为优选，步骤(3)中，水性喷胶的质量百分数为5-10％，水性喷胶包括水45-65％、丙烯酸酯20-30％和苯乙烯15-25％。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：
本发明的稻草不需要经过改性处理，利用天然棉或天然麻固定破碎后的稻草，从而大大降低了涤纶纤维使用量，在不破坏本发明的机械性能的同时，还可以降低现有木塑复合材料的降解时间；此外，还具有较好的耐水性能。
本发明的稻草-涤纶纤维复合材料还具有一定的防冲击性能，可以用作保护套，用于高端门板的包装，防止门板发生损坏；此外，在装修时，还可以取代珍珠棉，铺设在底板上，用来保护地板。
本发明可以采用各种回收利用的涤纶纤维以及农副产品稻草和天然棉或天然麻，因此，本发明有助于减缓塑料废弃物的公害污染，也有助于减少农业废弃物焚烧给环境带来的污染；同时，本发明的涤纶纤维的使用量远远低于稻草，使得到的稻草-涤纶纤维复合材料，更符合环保要求，且生产成本降低，有利于工业生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
一种稻草-涤纶纤维复合材料，以质量百分数计，包括稻草70％、天然棉15％、涤纶纤维10％和水性喷胶5％。
稻草的长度为3-8cm，稻草的厚度为0.01-0.5mm，天然棉的长度为8-15cm，天然棉的直径为0.05-0.3mm，涤纶纤维的长度为3-8cm。
水性喷胶包括水45％、丙烯酸酯30％和苯乙烯25％。
一种稻草-涤纶纤维复合材料的生产工艺，包括以下步骤：
(1)将天然棉、涤纶纤维以及含水率为5-10％的稻草进行破碎处理，混合，得到粗料；
(2)将粗料平铺在衬布上，通过针刺机对平铺在衬布上的粗料进行针刺，针刺角度为60°，得到层状的预制品；
(3)在预制品背离衬布的一侧喷涂水性喷胶，将纸张放置在预制品靠近无纺布的一侧，然后利用热压机将纸张和预制品热压成型，热压压力为6mpa，热压时间为5s，热压温度为220℃，得到稻草-涤纶纤维复合材料。
步骤(1)中，破碎后的稻草和涤纶纤维的长度均为3-8cm，破碎后的稻草的厚度为0.01-0.5mm，破碎后的天然棉的长度为8-15cm，破碎后的天然棉的直径为0.05-0.3mm。
步骤(1)中，稻草的质量百分数为70％、天然棉的质量百分数为15％、涤纶纤维的质量百分数为10％。
步骤(2)中，衬布包括聚丙烯无纺布。
步骤(3)中，水性喷胶的质量百分数为5％，水性喷胶包括水45％、丙烯酸酯30％和苯乙烯25％。
实施例2
一种稻草-涤纶纤维复合材料，以质量百分数计，包括稻草65％、天然麻15％、涤纶纤维10％和水性喷胶10％。
稻草的长度为3-8cm，稻草的厚度为0.01-0.5mm，天然麻的长度为8-15cm，天然麻的直径为0.05-0.3mm，涤纶纤维的长度为3-8cm。水性喷胶包括水65％、丙烯酸酯20％和苯乙烯15％。
一种稻草-涤纶纤维复合材料的生产工艺，包括以下步骤：
(1)将天然麻、涤纶纤维以及含水率为5-10％的稻草进行破碎处理，混合，得到粗料；
(2)将粗料平铺在衬布上，通过针刺机对平铺在衬布上的粗料进行针刺，针刺角度为70°，得到层状的预制品；
(3)在预制品背离衬布的一侧喷涂水性喷胶，将纸张放置在预制品靠近无纺布的一侧，然后利用热压机将纸张和预制品热压成型，热压压力为7mpa，热压时间为2s，热压温度为180℃，得到稻草-涤纶纤维复合材料。
还包括在预制品上背离衬布的表面覆膜，预制品表面喷涂水性喷胶后，，将纸张平铺在预制品上背离衬布的表面，纸张通过水性喷胶与预制品黏粘。
步骤(1)中，破碎后的稻草和涤纶纤维的长度均为3-8cm，破碎后的稻草的厚度为0.01-0.5mm，破碎后的天然麻的长度为8-15cm，破碎后的天然麻的直径为0.05-0.3mm。
步骤(1)中，稻草的质量百分数为65％、天然麻的质量百分数为15％、涤纶纤维的质量百分数为10％。
步骤(2)中，衬布包括聚丙烯编织袋。
步骤(3)中，水性喷胶的质量百分数为10％，水性喷胶包括水65％、丙烯酸酯20％和苯乙烯15％。
实施例3
一种稻草-涤纶纤维复合材料，以质量百分数计，包括稻草60％、天然棉15％、涤纶纤维15％和水性喷胶10％。
稻草的长度为3-8cm，稻草的厚度为0.01-0.5mm，天然棉的长度为8-15cm，天然棉的直径为0.05-0.3mm，涤纶纤维的长度为3-8cm。
水性喷胶包括水50％、丙烯酸酯25％和苯乙烯25％。
一种稻草-涤纶纤维复合材料的生产工艺，包括以下步骤：
(1)将天然棉、涤纶纤维以及含水率为5-10％的稻草进行破碎处理，混合，得到粗料；
(2)将粗料平铺在衬布上，通过针刺机对平铺在衬布上的粗料进行针刺，针刺角度为65°，得到层状的预制品；
(3)在预制品背离衬布的一侧喷涂水性喷胶，将纸张放置在预制品靠近无纺布的一侧，然后利用热压机将纸张和预制品热压成型，热压压力为8mpa，热压时间为1s，热压温度为140℃，得到稻草-涤纶纤维复合材料。
还包括在预制品上背离衬布的表面覆膜，预制品表面喷涂水性喷胶后，将布料平铺在预制品上背离衬布的表面，布料通过水性喷胶与预制品黏粘。
步骤(1)中，破碎后的稻草和涤纶纤维的长度均为3-8cm，破碎后的稻草的厚度为0.01-0.5mm，破碎后的天然棉的长度为8-15cm，破碎后的天然棉的直径为0.05-0.3mm。
步骤(1)中，稻草的质量百分数为60％、天然棉的质量百分数为15％、涤纶纤维的质量百分数为15％。
步骤(2)中，衬布包括聚丙烯无纺布。
步骤(3)中，水性喷胶的质量百分数为10％，水性喷胶包括水50％、丙烯酸酯25％和苯乙烯25％。
对比例1
同实施例3，所不同的是，本对比例的稻草-涤纶纤维复合材料，不包括天然棉，以质量百分数计，包括稻草60％、涤纶纤维15％和水性喷胶25％。
对比例2
同实施例3，所不同的是，本对比例的稻草-涤纶纤维复合材料，以质量百分数计，包括稻草60％、天然棉3％、涤纶纤维15％和水性喷胶22％。
对比例3
同实施例3，所不同的是，本对比例中稻草的长度小于1cm，天然棉的长度大于18cm，涤纶纤维的长度小于2.5cm。
对比例4
同实施例3，所不同的是，本对比例中，稻草的长度大于10cm，天然棉的长度小于2cm，涤纶纤维的长度大于10cm。
与对比例1-4相比，实施例3得到的稻草-涤纶纤维复合材料的能够黏粘形成一个整体，而对比例1-4的稻草-涤纶纤维复合材料较为松散，无法成型，无法应用于包装或者铺设在需要防冲撞或者防刮的物品表面。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。