玉米秸皮纖維木塑板及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了玉米秸皮纖維木塑板及其生產(chǎn)方法，其特征在于：它由以下重量百分比的原料：高密度聚乙烯、玉米秸皮纖維粉、木粉、納米碳酸鈣、潤滑劑、抗氧劑、溶劑、偶聯(lián)劑，通過制備板材模頭、雙螺桿擠出機擠出、壓力定型和精整驗收工序制成。該玉米秸皮纖維木塑板及其生產(chǎn)方法，由于將玉米秸的含糖量大部脫除，對表皮纖維粉進行了脫脂，采用玉米秸皮纖維粉批量生產(chǎn)工藝，所以，加入木塑板生產(chǎn)中不會降低木塑板的生產(chǎn)質(zhì)量，而且可大幅度降低木塑板的生產(chǎn)成本，又充分利用當?shù)赜衩捉召Y源，既具有企業(yè)經(jīng)濟效益，又具有社會效益；由于對玉米秸表皮纖維粉首先單獨低溫脫脂，然后短時間快速混合擠出，所以保證了成型板材的質(zhì)量。
【專利說明】玉米秸皮纖維木塑板及其生產(chǎn)方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種木塑板及其生產(chǎn)方法的改進，具體地說是一種既能降低木塑板的生產(chǎn)成本，又能充分利用當?shù)赜衩捉召Y源的玉米秸皮纖維木塑板及其生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0003]木塑板具有較好的彈性，并具有與硬木相當?shù)目箟?、抗彎曲機械性能，硬度是木材的2-5倍，抗酸堿、耐水、內(nèi)腐蝕、不繁殖蟲菌、環(huán)保，使用壽命長；通過加入助劑，還可以抗老化、防靜電、阻燃。所以，木塑板已得到了廣泛的應用。目前的木塑板主要原料是:木粉50%、高密度聚乙烯25-30%、納米氧化鈣10%。這種木塑板，由于加入的木粉比例高，導致了加工成本高。為了降低木粉的用量，通過檢索可知，有的加入了糠殼、稻草、秸桿、玉米淀粉等，但所述的秸桿僅有麥、稻作物秸桿實現(xiàn)了人造板的生產(chǎn)，而玉米秸桿，由于包括外皮、芯瓤和葉，芯瓤占30%，富含糖分，在制板過程中易碎、強度低、粘性大，不能通過擠出機用于木塑板的生產(chǎn)；對于玉米秸外皮，由纖維素和木質(zhì)素組成，含纖維素44.6%，具有強度高、韌性好的特點，但由于其表皮層為角質(zhì)化，分泌有脂肪性物質(zhì)，形成光滑的表面，影響與熱熔塑料液的膠合，所以也不能通過擠出機用于木塑板的生產(chǎn)；同時，由于玉米秸外皮的纖維素和木質(zhì)素的工業(yè)化生產(chǎn)難度大、生產(chǎn)成本高，所以也難以應用于木塑板的生產(chǎn)中，即便是小試成功，也難以達到降低木塑板生產(chǎn)成本的目的。[0004]隨著城鎮(zhèn)經(jīng)濟一體化的發(fā)展，鄉(xiāng)鎮(zhèn)也已開始啟用天然氣工程，廣大農(nóng)民也要使用天然氣，玉米秸燒火做飯的時代即將過去，大量的玉米秸的利用將成為一個社會問題，因此，開拓玉米秸應用將是一個重要而有意義的項目。目前，尚未見將玉米秸皮纖維用于木塑板的生產(chǎn)、并能達到降低木塑板生產(chǎn)成本的方法的報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種既能降低木塑板的生產(chǎn)成本，又能充分利用當?shù)赜衩捉召Y源的玉米秸皮纖維木塑板及其生產(chǎn)方法。
[0006]為了達到以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:該玉米秸皮纖維木塑板，其特征在于:它由以下重量百分比的原料，通過擠出制成:
高密度聚乙烯 22— 28%;
玉米秸皮纖維粉30— 35%;
木粉25— 30%;
納米碳酸1丐 10一15%;
潤滑劑0.5—2% ；
抗氧劑0.5—3%
溶劑0.5 — 1%;偶聯(lián)劑0.1—0.5%。
[0007]本發(fā)明還通過如下措施實施:所述的玉米秸皮纖維粉的制取，首先將玉米秸的根部和玉米棒以上的部分鍘去，再送入專用的全密封旋轉(zhuǎn)筒內(nèi)，在全密封旋轉(zhuǎn)筒內(nèi)經(jīng)過轉(zhuǎn)動搓揉，剝除玉米葉，隨即對剝除的玉米葉由風機吹入負壓吸收筒內(nèi)；剝除葉的玉米秸繼續(xù)在全密封旋轉(zhuǎn)筒內(nèi)向前運行，進入旋切段，在旋切段將玉米秸切成25— 50mm的長度，并搓揉，使玉米秸成為短絲和玉米秸芯瓤粉，短絲長度為10 — 50目，玉米秸芯瓤粉經(jīng)過旋切段外壁的網(wǎng)狀微孔，在離心力和吸力的共同作用下，有70%被進入負壓吸收筒內(nèi)，由于玉米秸芯瓤粉含糖量最高，所以，通過去除大部分玉米秸芯瓤粉，便去除了玉米秸的大部分含糖量，剩下的玉米秸皮纖維粉和30%的玉米秸芯瓤粉的含糖量就很少了，這樣，就基本克服了含糖高導致粘性大的問題，為將玉米秸皮纖維用于木塑板的生產(chǎn)提供了可能；由于玉米秸皮纖維的制取是在全密封、流程化、大批量生產(chǎn)的，所以也達到了大批量制取的目的，也就實現(xiàn)了降低木塑板生產(chǎn)成本的目的。 [0008]另外，全密封旋轉(zhuǎn)筒的負壓吸收筒的輸出端接入除塵水池，通過除塵水池吸附芯瓤粉及其它浮塵物，也作為有機肥制取原料，本文不作詳細描述。對于專用的全密封旋轉(zhuǎn)筒的具體結(jié)構(gòu)暫不公開記載。
[0009]所述的潤滑劑為硬脂酸或聚乙烯蠟中的一種。
[0010]所述的抗氧劑為2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚或三-(2，4-叔丁基苯基)亞磷酸酯中的一種。
[0011]所述的溶劑為乙醇。
[0012]所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸脂偶聯(lián)劑中的一種。
[0013]在本配比中，加入了少量溶劑(乙醇)，成弱酸性，目的是將米秸皮纖維粉角質(zhì)軟化，有利于與高密度聚乙烯膠合。
[0014]玉米秸皮纖維木塑板生產(chǎn)方法，其生產(chǎn)步驟包括:
一、根據(jù)板材生產(chǎn)批量按配合比例一次性備足用原料:其重量配比為:高密度聚乙烯22—28% ；
玉米秸皮纖維粉30— 35%;
木粉25— 30%;
納米碳酸1丐 10一12% ；
潤滑劑0.4 — 2%;
抗氧劑0.5 — 3%
溶劑0.5— 1% ；
偶聯(lián)劑0.1—0.5%。
[0015]其中:木粉為采購；玉米秸皮纖維粉用自制設(shè)備生產(chǎn)；其他填料均為采購。
[0016]二、制備板材模頭:目前生產(chǎn)的木塑板包括木塑地板、木塑方管，因此，要預先做好木塑地板、木塑方管的成型模頭。
[0017]三、選用雙螺桿擠出機:采用雙螺桿擠出機，兩根雙螺桿擠出機的匯流端設(shè)有混料擠出段，在混料擠出段的擠出口安裝擠出模頭；一根螺桿擠出玉米秸皮纖維粉，并加入溶劑，加熱溫度控制在70— 80°C;另一根螺桿擠出高密度聚乙烯、木粉、納米碳酸鈣，溫度控制在160— 180°C ;在混料擠出段玉米秸皮纖維粉和高密度聚乙烯、木粉、納米碳酸鈣共混，并加入潤滑劑、抗氧劑、偶聯(lián)劑，溫度控制在180— 190°C ;然后從擠出模頭擠出成型毛坯件四、壓力定型:將擠出成型毛坯件在熱狀態(tài)下送入150—180噸位的壓力機中的平板模具中或方管模具中加壓3— 5分鐘成型，脫模后風冷。
[0018]五、精整驗收:對冷卻后的定型成品，表面平整度、周邊立面平整度、尺寸標準、密實度、斷口、撕裂等進行檢驗和修整，合格者入庫。
[0019]本發(fā)明的有益效果在于:該玉米秸皮纖維木塑板及其生產(chǎn)方法，由于將玉米秸的含糖量大部脫除，對表皮纖維粉進行了脫脂，同時采用了玉米秸皮纖維粉的批量生產(chǎn)工藝，所以，加入木塑板生產(chǎn)中不會降低木塑板的生產(chǎn)質(zhì)量，而且可大幅度降低木塑板的生產(chǎn)成本，又充分利用當?shù)赜衩捉召Y源，既具有企業(yè)經(jīng)濟效益，又具有社會效益；由于采用雙螺桿工藝，對玉米秸表皮纖維粉首先單獨低溫脫脂，可防止高溫焦化，然后與另一個螺桿的高溫輸出的高密度聚乙烯短時間快速混合擠出，所以保證了成型板材的質(zhì)量。
【具體實施方式】
[0020]實施例1 在本公司內(nèi)，引進木塑板生產(chǎn)流水線，自行研制玉米秸皮纖維粉批量生產(chǎn)設(shè)備。試生產(chǎn)I噸玉米秸皮纖維木塑地板。按以下重量百分比稱取各原料:
高密度聚乙烯25%;250kg
玉米秸皮纖維粉32.5% ；325 kg
木粉27.5% ；275 kg
納米碳酸鈣11% ；110 kg
硬脂酸L 2% ;12 kg
2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚1.8%18 kg
乙醇0.7% ；7 kg
硅烷偶聯(lián)劑0.3%。3 kg
所述的玉米秸皮纖維粉的制取，首先將玉米秸的根部和玉米棒以上的部分鍘去，再送入專用的全密封旋轉(zhuǎn)筒內(nèi)，在全密封旋轉(zhuǎn)筒內(nèi)經(jīng)過轉(zhuǎn)動搓揉，剝除玉米葉，隨即對剝除的玉米葉由風機吹入吸收筒內(nèi)；剝除葉的玉米秸在全密封旋轉(zhuǎn)筒內(nèi)繼續(xù)向前運行，進入旋切段，在旋切段將玉米秸切成30mm的長度，并搓揉，使玉米秸成為短絲和玉米秸芯瓤粉，短絲長度為25目，玉米秸芯瓤粉經(jīng)過旋切段外壁的網(wǎng)狀微孔，在離心力和吸力的共同作用下，有70%被進入吸收筒內(nèi)，由于玉米秸芯瓤粉含糖量最高，所以，通過去除大部分玉米秸芯粉，去除了玉米秸的大部分含糖量，剩下的玉米秸表皮纖粉和30%的玉米秸芯瓤粉的含糖量就很少了，這樣，就基本克服了含糖高導致粘性大的問題，為將玉米秸皮纖粉用于木塑板的生產(chǎn)提供了可能；由于玉米秸皮纖維粉的制取是在全密封、流程化、大批量生產(chǎn)的，所以也達到了大批量制取的目的，也就實現(xiàn)了降低木塑板生產(chǎn)成本的目的。
[0021]其生產(chǎn)步驟為:一、制備木地板模頭:為平板，模頭口橫寬10cm，垂直厚為2cm。
[0022]二、選用雙螺桿擠出機:采用雙螺桿擠出機，兩根雙螺桿擠出機的匯流端設(shè)有混料擠出段，在混料擠出段的擠出口安裝擠出模頭；一根螺桿擠出玉米秸皮纖維粉，并加入乙醇，加熱溫度控制在75V ;另一根螺桿擠出高密度聚乙烯、木粉、納米碳酸鈣，溫度控制在170°C ;在混料擠出段玉米秸皮纖維粉和高密度聚乙烯、木粉、納米碳酸鈣共混，并加入硬脂酸、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、硅烷偶聯(lián)劑，溫度控制在185°C;然后從擠出模頭擠出成型地板毛還件。
[0023]三、壓力定型:將擠出成型地板毛坯件在熱狀態(tài)下送入160噸位的壓力機中的平板模具中或方管模具中加壓4分鐘成型，脫模后風冷。
[0024]五、精整驗收:對冷卻后的定型成品，表面平整度、周邊立面平整度、尺寸標準、密實度、斷口、撕裂等進行檢驗和修整，合格率為90%，入庫。
[0025]實施例2
在本公司內(nèi)，引進木塑板生產(chǎn)流水線，自行研制玉米秸皮纖維粉批量生產(chǎn)設(shè)備。試生產(chǎn)I噸玉米秸皮纖維木塑方管。按以下重量百分比稱取各原料，
高密度聚乙烯28%;280kg
玉米秸皮纖維粉29% ；290kg
木粉29.5% ；295 kg
納米碳酸1丐10% ；100 kg
聚乙烯蠟2%;20kg
三-(2，4-叔丁基苯基) 亞磷酸酯0.4%4kg
乙醇1% ；IOkg
鈦酸脂偶聯(lián)劑0.1%。Ikg
所述的玉米秸皮纖維粉的制取同實施例1。
[0026]其生產(chǎn)步驟為:一、制備方管模頭:模頭包括正方形模芯和正方形套管，正方形模芯的斷面邊長為40cm，正方形套管的內(nèi)腔斷面邊長為44cm，正方形模芯固定在正方形套管的中心位置，使正方形模芯的外壁至正方形套管的內(nèi)壁之間形成均勻的正方形流道。
[0027]二、選用雙螺桿擠出機:采用雙螺桿擠出機，兩根雙螺桿擠出機的匯流端設(shè)有混料擠出段，在混料擠出段的擠出口安裝擠出模頭；一根螺桿擠出玉米秸皮纖維粉，并加入乙醇，80°C ;另一根螺桿擠出高密度聚乙烯、木粉、納米碳酸鈣，溫度控制在180°C ;在混料擠出段玉米秸皮纖維粉和高密度聚乙烯、木粉、納米碳酸鈣共混，并加入聚乙烯蠟、三-(2，4-叔丁基苯基)亞磷酸酯和鈦酸脂偶聯(lián)劑，溫度控制在190°C;然后從擠出模頭擠出成型方管毛坯件。
[0028]三、壓力定型:將擠出成型地板毛坯件在熱狀態(tài)下送入160噸位的壓力機中的方管模具中加壓4分鐘成型，脫模后風冷。
[0029]五、精整驗收:對冷卻后的定型成品，表面平整度、周邊立面平整度、尺寸標準、密實度、斷口、撕裂等進行檢驗和修整，合格率為95%，入庫。
[0030]實施例3
在本公司內(nèi)，引進木塑板生產(chǎn)流水線，自行研制玉米秸皮纖維粉批量生產(chǎn)設(shè)備。試生產(chǎn)I噸玉米秸皮纖維木塑地板。按以下重量百分比稱取各原料，
高密度聚乙烯23.6%;236kg
玉米秸皮纖維粉35% ；350kg
木粉25% ；250kg
納米碳酸鈣12% ；120 kg
聚乙烯臘0.4%;4kg三-(2，4-叔丁基苯基)亞磷酸酯3%30kg
乙醇0.5% ；5kg
鈦酸脂偶聯(lián)劑0.5%。5kg
所述的玉米秸皮纖維粉的制取同實施例1。 [0031]其生產(chǎn)步驟同實施例1。
[0032]經(jīng)精整驗收,合格率為94%，入庫。
【權(quán)利要求】
1.玉米秸皮纖維木塑板，其特征在于:它由以下重量百分比的原料，通過擠出制成: 高密度聚乙烯 22— 28%; 玉米秸皮纖維粉30— 35%; 木粉25— 30%; 納米碳酸1丐 10一15%; 潤滑劑0.5 — 2%; 抗氧劑0.5 — 3% 溶劑0.5— 1% ； 偶聯(lián)劑0.1—0.5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玉米秸皮纖維木塑板，其特征在于:所述的玉米秸皮纖維粉的制取，首先將玉米秸的根部和玉米棒以上的部分鍘去，再送入專用的全密封旋轉(zhuǎn)筒內(nèi)，在全密封旋轉(zhuǎn)筒內(nèi)經(jīng)過轉(zhuǎn)動搓揉，剝除玉米葉，隨即對剝除的玉米葉由風機吹入負壓吸收筒內(nèi)；剝除葉的玉米秸繼續(xù)在全密封旋轉(zhuǎn)筒內(nèi)向前運行，進入旋切段，在旋切段將玉米秸切成25— 50mm的長度，并搓揉，使玉米秸成為短絲和玉米秸芯瓤粉，短絲長度為10 — 50目，玉米秸芯瓤粉經(jīng)過旋切段外壁的網(wǎng)狀微孔，在離心力和吸力的共同作用下，有70%被進入負壓吸收筒內(nèi)，通過去除大部分玉米秸芯瓤粉，便去除了玉米秸的大部分含糖量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玉米秸皮纖維木塑板，其特征在于:所述的潤滑劑為硬脂酸或聚乙烯蠟中的一種；所述的抗氧劑為2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚或三_(2，4-叔丁基苯基)亞磷酸酯中的一種；所述的溶劑為乙醇；所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸脂偶聯(lián)劑中的一種。
4.玉米秸皮纖維木塑板生產(chǎn)方法，其特征在于:其生產(chǎn)步驟包括: (一)、根據(jù)板材生產(chǎn)批量按配合比例一次性備足用原料:其重量配比為:高密度聚乙烯22—28% ； 玉米秸皮纖維粉30— 35%; 木粉25— 30%; 納米碳酸1丐 10一12% ； 潤滑劑0.4 — 2%; 抗氧劑0.5 — 3% 溶劑0.5— 1% ； 偶聯(lián)劑0.1—0.5% ； (二)、制備板材模頭:目前生產(chǎn)的木塑板包括木塑地板、木塑方管，因此，要預先做好木塑地板、木塑方管的成型模頭； (三)、選用雙螺桿擠出機:采用雙螺桿擠出機，兩根雙螺桿擠出機的匯流端設(shè)有混料擠出段，在混料擠出段的擠出口安裝擠出模頭；一根螺桿擠出玉米秸皮纖維粉，并加入溶劑，加熱溫度控制在70— 80°C ;另一根螺桿擠出高密度聚乙烯、木粉、納米碳酸鈣，溫度控制在160—180°C ;在混料擠出段玉米秸皮纖維粉和高密度聚乙烯、木粉、納米碳酸鈣共混，并加入潤滑劑、抗氧劑、偶聯(lián)劑，溫度控制在180— 190°C ;然后從擠出模頭擠出成型毛坯件； (四)、壓力定型:將擠出成型毛坯件在熱狀態(tài)下送入150—180噸位的壓力機中的平板模具中或方管模具中加壓3— 5分鐘成型，脫模后風冷；(五)、精整驗收:對冷卻后的定型成品，表面平整度、周邊立面平整度、尺寸標準、密實度、斷口、撕裂等進行檢驗和修整，合格者入庫。
【文檔編號】C08L23/06GK103923478SQ201410174208
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】趙振岳, 劉鑫, 孫剛, 高中江, 周立強 申請人:山東旭森木塑復合材料有限公司