一種稻殼纖維和聚乳酸合成樹脂顆粒及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化工材料領(lǐng)域，具體涉及的是一種稻殼纖維和聚乳酸合成樹脂顆粒及其生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有市面上的餐具、家具、廚具等生活用品均采用塑料、木、竹等產(chǎn)品，此類產(chǎn)品成本高、不能降解、不環(huán)保，其中塑料不僅不能降解，被公認為“白色污染”，而且破壞土壤的透水性，而木類產(chǎn)品要砍伐森林，制造過程中有廢水污染，并不是很好的環(huán)保材料。
[0003]中國是世界上第一產(chǎn)稻大國，年產(chǎn)量約1.95億噸，占全國糧食總產(chǎn)量的40%，占世界稻谷總產(chǎn)量的37%，每年稻殼的剝離量達數(shù)千萬噸，稻殼本身是一種農(nóng)業(yè)廢料，它在廣大農(nóng)村只用作燃料、飼料填充物，長期以來，由于對稻殼的利用處于落后狀態(tài)，造成了稻殼資源的極大浪費。
[0004]中國發(fā)明專利(授權(quán)公告號CN10690524、授權(quán)公告日2014.09.10)公開了一種稻殼纖維合成樹脂粉，該合成樹脂粉具有堅硬、高密度、無毒、低成本、環(huán)保等特性，又能在大自然界中自行降解成為有機肥料，具有廣闊的市場前景。雖然該合成樹脂粉實現(xiàn)大規(guī)模廣泛應(yīng)用稻殼，但是該樹脂粉是呈粉狀，成型相應(yīng)的成品采用的是由高溫壓模機制成，高溫壓模是將粉末裝入特制的壓模模腔中，通過模沖對粉末加壓成型，通過壓模制成的成品相對粗糙，還容易破碎，嚴重影響其使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種工藝簡單、容易降解、質(zhì)量穩(wěn)定、成本低、硬度高、耐高溫且環(huán)保的稻殼纖維和聚乳酸合成樹脂顆粒及其生產(chǎn)方法。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是這樣的:一種稻殼纖維和聚乳酸合成樹脂顆粒，包含以下重量份數(shù)的原料:稻殼2-10份、纖維素1-5份、水1-3份、聚乳酸1-5份、淀粉2-10份。
[0007]優(yōu)選的，所述聚乳酸是以玉米淀粉，糯玉米淀粉，高蠟質(zhì)淀粉，木薯淀粉，馬令薯淀粉，支鏈淀粉、直鏈淀粉中一種或多種作為原料制成的聚乳酸。
[0008]優(yōu)選的，所述稻殼為10份、纖維素為3份、水為3份、聚乳酸為2份、淀粉為5份。
[0009]優(yōu)選的，所述稻殼為2份、纖維素為I份、水為I份、聚乳酸為5份、淀粉為10份。
[0010]優(yōu)選的，所述稻殼為5份、纖維素為3份、水為2份、聚乳酸為I份、淀粉為2份。
[0011]一種稻殼纖維和聚乳酸合成樹脂顆粒的生產(chǎn)方法，其特征在于:包括以下步驟:
(1)、將稻殼研磨成50-300目的微小顆粒稻殼粉；
(2)、將步驟(I)的稻殼粉放入高溫高速混合機里，加入纖維素并在混合過程中注入水，然后取出冷卻，制成稻殼纖維粉；
(3)、將聚乳酸和淀粉放入反應(yīng)釜內(nèi)，加溫至150-220° C攪拌均勻后，將釜溫降至120° C以下，再將步驟(2)的稻殼纖維粉加入反應(yīng)釜繼續(xù)攪拌，物料攪拌成均勻糊狀物料； (4 )、將步驟(3 )的糊狀物料直接注入螺桿擠出機，由螺桿擠出拉絲制作成條狀物，所述條狀物呈金黃色；
(5 )、將步驟(4 )的條狀物冷卻，切粒后包裝儲存。
[0012]優(yōu)選的，步驟(2)中所述稻殼纖維粉含水率不超過10%。
[0013]優(yōu)選的，所述步驟(2)中的混合溫度為50-200。C。
[0014]優(yōu)選的，所述步驟(5)中的儲存溫度為15- 35° C。
通過采用前述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明充分利用將稻殼殘渣作為原材料，以達到變廢為寶的目的，并減少稻殼對環(huán)境的污染，提升它的副產(chǎn)品價值，本發(fā)明的產(chǎn)品具有超強的耐水性，而且還具有堅硬、高密度、光滑，無毒、低成本、環(huán)保等特性，能制作成餐具、玩具、家具、廚具、衛(wèi)浴用品、包裝材料等一取代塑料、木、竹等類的資源浪費，又能在大自然界中自行降解成為有機肥料，回歸自然，其所制造的產(chǎn)品耐冷凍，耐高溫，強度，密度和硬度俱佳能，使用壽命長，是一種極其環(huán)保的材料，具有廣闊的市場前景。
[0015]而聚乳酸(PLA)是一種新型的生物降解材料，使用玉米淀粉，高蠟質(zhì)淀粉，木薯淀粉，馬令薯淀粉，支鏈淀粉、直鏈淀粉作為原料制成；淀粉原料經(jīng)由糖化得到葡萄糖，再由葡萄糖及一定的菌種發(fā)酵制成高純度的乳酸，再通過化學合成方法合成一定分子量的聚乳酸。聚乳酸具有良好的機械性能及物理性能和最良好的抗拉強度及延展度。本發(fā)明在采用稻殼作為原材料的同時，加入聚乳酸，再通過螺桿擠出機制得的呈顆粒狀的稻殼纖維和聚乳酸合成樹脂顆粒，可直接采用該顆粒注塑成型，成型的成品在具有高強的硬度外，外觀形狀更加細致、精美，且擁有良好的韌性，不易破碎。
【具體實施方式】
[0016]下面以實施例具體地描述本發(fā)明，本發(fā)明的范圍不受實施例的限制。
[0017]實施例1
按以下重量份數(shù)配置原料:所述稻殼為10份、纖維素為3份、水為3份、聚乳酸為2份、淀粉為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種發(fā)酵制成高純度的乳酸，再通過化學合成方法合成一定分子量制得。
[0018]具體生產(chǎn)方法步驟如下:
(1)、將稻殼研磨成50目的微小顆粒稻殼粉；
(2)、將步驟(I)的稻殼粉放入高溫高速混合機里，加入纖維素并在混合過程中注入水，其中混合環(huán)境的溫度為50°C，然后取出冷卻，制成稻殼纖維粉，其中該稻殼纖維粉的含水量不得超過10% ；
(3)、將聚乳酸和淀粉放入反應(yīng)釜內(nèi)，加溫150°C攪拌均勻后，將釜溫降至120° C，再將步驟(2)的稻殼纖維粉加入反應(yīng)釜繼續(xù)攪拌，物料攪拌成均勻糊狀物料；
(4)、將步驟(3)的糊狀物料直接注入螺桿擠出機，由螺桿擠出拉絲制作成金黃色條狀物；
(5)、將步驟(4)的條狀物冷卻，切粒后包裝儲存，存儲環(huán)境的溫度為15-35°C。
[0019]先啟動注塑機，將模溫加熱至80- 250° C，并將其螺桿轉(zhuǎn)速調(diào)整為20 - 150rpm變頻調(diào)速，然后將稻殼纖維和聚乳酸合成樹脂顆粒按產(chǎn)品所需重量擠出注入模具內(nèi)加壓鎖模，待產(chǎn)品成型冷卻后將其取出即可得到餐具湯匙。
[0020]實施例2
按以下重量份數(shù)配置原料:所述稻殼為2份、纖維素為I份、水為I份、聚乳酸為5份、淀粉為10份。所述聚乳酸是由馬鈴薯淀粉糖化得到葡萄糖，再由葡萄糖及一定的菌種發(fā)酵制成高純度的乳酸，再通過化學合成方法合成一定分子量制得。
[0021]具體生產(chǎn)方法步驟如下:
(1)、將稻殼研磨成200目的微小顆粒稻殼粉；
(2)、將步驟(I)的稻殼粉放入高溫高速混合機里，加入纖維素并在混合過程中注入水，其中混合環(huán)境的溫度為100°C，然后取出冷卻，制成稻殼纖維粉，其中該稻殼纖維粉的含水量不得超過10% ；
(3)、將聚乳酸和淀粉放入反應(yīng)釜內(nèi)，加溫220°C攪拌均勻后，將釜溫降至100° C，再將步驟(2)的稻殼纖維粉加入反應(yīng)釜繼續(xù)攪拌，物料攪拌成均勻糊狀物料；
(4)、將步驟(3)的糊狀物料直接注入螺桿擠出機，由螺桿擠出拉絲制作成金黃色條狀物；
(5)、將步驟(4)的條狀物冷卻，切粒后包裝儲存，存儲環(huán)境的溫度為15-35°C。
[0022]先啟動注塑機，將模溫加熱至80- 250° C，并將其螺桿轉(zhuǎn)速調(diào)整為20 - 150rpm變頻調(diào)速，然后將稻殼纖