专利名称：一种微晶膨化秸秆复合粉料模塑制品及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种模塑制品，具体涉及ー种微晶膨化秸杆复合粉料模塑制品及其制备方法。
背景技术：
在模塑包装制品的生产中，目前采用两种原料进行生产，一是纸浆和废纸，另ー种是发泡塑料。以发泡塑料为原料生产的模塑制品，价格较高，不可降解，产生白色污染；以纸浆和废纸生产的模塑制品挺度差、回潮性大，产品容易撬曲变形，韧性差，薄壁制品出现龟裂现象，而且所得产品存在荧光增白剂的化学成分。
发明内容
针对现有技术的不足之处，本发明提供了一种微晶膨化秸杆复合粉料模塑制品及其制备方法，解决了以纸浆和废纸生产的模塑制品挺度差、回潮性大，产品容易撬曲变形，韧性差，薄壁制品出现龟裂的问题。本发明提供的一种微晶膨化秸杆复合粉料模塑制品，原料组分按重量份计，包括微晶膨化秸杆复合粉料85-95份，玉米淀粉5-15份，木薯淀粉5-10份。其中，所述的微晶膨化秸杆复合粉料，其组分按重量份计，包括植物秸杆85-95份，密胺树脂5-15份。所述的植物稻杆选自麦稻，稻草，玉米稻杆的ー种或几种。根据产品性能的需要，植物秸杆的用量为85-95份，若用量过大，则成本增高，若用量过小，则所得模塑制品的撕裂强度不够。所述的密胺树脂为餐饮具级密胺树脂粉，为市售产品，便于最终制品使用安全；由于密胺树脂是热固型树脂，加热后熔融，増加了流动性，从而保证使用该复合粉料制备模塑制品吋，密胺树脂同秸杆纤维结合牢固，密胺树脂加热固化后強度如瓷，明亮光滑，与微晶膨化秸杆粉复合后使得微晶膨化秸杆复合粉料具有植物秸杆和密胺树脂双重效果，大大提高了微晶膨化秸杆粉料的強度和挺度。密胺树脂用量过大会导致最终产品成本增高，过小则起不到增强强度的效果，而且最终产品也达不到表面光滑的效果。因此，按重量份计，密胺树脂的用量为5-15份。微晶膨化秸杆复合粉料的用量为85-95份，在此范围内微晶膨化秸杆复合粉料的強度和挺度最好；玉米淀粉和木薯淀粉成膜强度优于其它淀粉，而且价格适中，所以加入玉米淀粉5_15份，木署淀粉5_10份，玉米淀粉和木署淀粉都是食用淀粉，它们的加入，解决了模塑制品龟裂缺欠的问题，进ー步增强了所得模塑制品的韧性。本发明微晶膨化秸杆复合粉料模塑制品以麦秸、稻草和玉米秸杆等植物秸杆为主要原料，不但符合国家提倡和支持的秸杆综合利用政策精神，而且符合循环发展经济，为农民增收，为企业增效；加入密胺树脂，増加秸杆纤维之间的结合强度，不但脱模效果好，而且制品表面光滑；加入食用淀粉，所得制品的韧性得到提高，挺度大，抗撕裂，破碎率低。
所述微晶膨化秸杆复合粉料的制备步骤包括
(1)将植物秸杆切断，除尘，加到膨化机进行膨化，得植物秸杆长纤维；
(2)将植物秸杆长纤维粗磨一遍，再精磨两遍，过筛，得微晶膨化秸杆粉；
(3)将微晶膨化秸杆粉与密胺树脂按比例混合15-30分钟，混合均匀后放料，得微晶膨化秸杆复合粉料。本发明所用的膨化机为XLR-QP50型膨化机。为了加料方便，首先将植物秸杆切成
2-5mm长，进行除尘后，加入膨化机膨化。植物秸杆进入膨化机之前，先进行喷水处理，使植物秸杆湿度控制在5%，然后经膨化机料斗加入，进入膨化腔，在膨化腔螺杆的挤压作用下，由于摩擦产生大量的热，使秸杆升温至120-150°C。另ー方面，螺杆螺旋強迫秸杆前移，通过模头的模孔时获得O. 5-0. SMpa的压力。秸杆挤出模孔后，压カ急剧下降，水分蒸发，秸杆内 部形成多孔结构，体积増大，将植物秸杆纤维打开，从而达到膨化的目的，植物秸杆纤维蓬 松变软成绒丝状，提高了秸杆纤维间的结合力。由于温度和压カ达不到，秸杆熟化度不好会影响秸杆纤维的韧性，因此该膨化过程中，温度为120-150°C，压カ为O. 5-0. SMpa0为了将膨化所得的植物秸杆长纤维研磨成颗粒状并除去杂质，需要将膨化所得的植物秸杆长纤维送入粗磨机进行粗磨。因为在研磨过程中会产生大量的热量，为了避免糊料，影响纤维的強度和结合力，植物秸杆长纤维在进入粗磨机之前需喷水润湿，保持湿度为5%即可。该过程采用造纸厂制浆通用设备即可。为了进一步增加粉料的细度，使其具有较好的流动性，增强最終制品的性能，本发明将粗磨后的植物秸杆长纤维进行精磨，然后过筛，得粒径为1600目的微晶膨化秸杆粉。微晶膨化秸杆粉粒径过大或过小，均导致纤维之间结合不好，影响密度和強度，导致使用该复合粉料制备模压制品过程中脱水较慢；为了保证最终微晶膨化秸杆粉的粒径合格，粗磨后的植物秸杆长纤维经过两次精磨。本发明采用的精磨设备为zcsg-945高浓磨和zdp-600双盘磨。将微晶膨化秸杆粉和密胺树脂按照配比投入到双螺带混合机中常温混合15-30分钟，混合均匀后放料，即得微晶膨化秸杆复合粉料。若混合时间过长，则造成エ时的浪费；若混合时间过短，则达不到混合均匀的效果。所述密胺树脂是餐饮具级密胺树脂粉，同秸杆纤维结合牢固，与微晶膨化秸杆粉混合后使得微晶膨化秸杆复合粉料具有植物秸杆和密胺树脂的双重效果，大大提高了微晶膨化秸杆粉料的強度和挺度。一种微晶膨化秸杆复合粉料模塑制品的制备方法，其具体步骤包括
(1)在常温下将微晶膨化秸杆复合粉料、玉米淀粉、木薯淀粉混合后，用水稀释至1-10%的浓度，搅拌混合均匀；
(2)将步骤(I)混合均匀的物料用泵打入模具内进行真空脱水成型；
(3)将成型的产品在热压机中进行热压干燥定型，再进行脱模、切边，之后进入紫外线消毒机，消毒后包装。在常温下将微晶膨化秸杆复合粉料、玉米淀粉、木薯淀粉混合后，用水稀释至1-10%的浓度，搅拌混合均匀；其中所述的浓度为质量分数。将步骤(I)混合均匀的物料用I-IB系列不锈钢浓浆泵打入ZCJ-4000成型机模具内，再用W-50型真空泵进行真空脱水成型；将成型的产品在ZCJ-4000定型热压机中进行热压干燥定型，再进行脱模、切边，之后进入紫外线消毒机，消毒后包装。
其中所述步骤(2)中真空脱水的时间为15 20秒，这样水份脱除干净，从而使得热压干燥定型过程中能够降低热能消耗，減少生产成本。所述步骤(3)中热压干燥定型过程的參数为温度为150°C 170°C，压カ为
0.3、.4 MPa，时间为20秒。若温度过低，则水份不能脱尽会造成产品的挺度不够，若温度过高，则模塑制品变脆，影响产品的顔 色；若压カ过小对产品的密度有一定的影响，会造成产品的強度降低，若压カ过大使产品变形，影响产品合格率；若时间过短，则水份不能脱净，影响产品的挺度，时间过长，则影响产品的顔色和产量。热压干燥定型过程中采用这样的エ艺參数，可以使得水份脱净，从而产品的強度和挺度达到最好，提高了产品的质量。所述步骤(3)中脱模的时间为2 3秒。脱模是制品经过定型后从模具上取下的过程，此过程在常温、常压下进行，脱模时间控制在2 3秒内，在保证产品质量的同时提高了生产效率。本发明利用废弃的植物秸杆作原料，经过物理和机械的方法将植物秸杆膨化，使得植物秸杆纤维蓬松变软；再经过粗磨和精磨达到微晶粒度；然后加入食品级密胺树脂，制造出微晶膨化秸杆复合粉料；最后加入食用淀粉，来增加产品的韧性。本发明所制备的模塑制品有餐饮具、托盘、货物托架、电器エ业包装内村、模塑エ
サ圮坐
ilj ロロ ο本发明所制备的模塑制品以废弃的植物秸杆作原料，不但符合国家提倡和支持的秸杆综合利用政策精神，而且符合循环发展经济，为农民增收，为企业增效；没有添加任何化学助剂，緑色环保、可降解；挺度大，抗撕裂，破碎率低；价格低，市场广阔。
具体实施例方式本发明所述的浓度均为质量分数。实施例I
一种微晶膨化秸杆复合粉料，其组分按重量份计，包括麦秸85Kg，密胺树脂15Kg。其微晶膨化秸杆复合粉料的具体制备步骤包括
(1)将切断至2-5mm的麦秸85Kg，进行除尘后，加到膨化机里，在温度为120°C、压カ为
O.5MPa下进行膨化，得植物秸杆长纤维；
(2)将植物稻杆长纤维先粗磨一遍,再用zcsg-945高浓磨和zdp-600双盘磨精磨两遍，过筛，得到粒径为1600目的微晶膨化秸杆粉；
(3)将步骤(2)所得微晶膨化秸杆粉和密胺树脂15Kg投入到双螺带混合机中混合15-30分钟，混合均匀后放料，得微晶膨化秸杆复合粉料，备用。一种微晶膨化秸杆复合粉料模塑制品，原料组分按重量份计，包括微晶膨化秸杆复合粉料85Kg，玉米淀粉10Kg，木薯淀粉5Kg。其模塑制品的具体制备步骤包括
(1)在常温下将上述所得微晶膨化秸杆复合粉料85Kg、玉米淀粉10Kg、木薯淀粉5Kg混合后，加水稀释至1%的浓度，搅拌20分钟混合均匀；
(2)步骤(I)混合均匀的物料用I-IB系列不锈钢浓浆泵打入ZCJ-4000成型机模具内，再用W-50型真空泵进行真空脱水15秒进行成型；
(3)将成型的产品在温度为150°C、压カ为O.3MPa的ZCJ-4000定型热压机中进行热压干燥定型20秒，再进行脱模、切边，之后进入紫外线消毒机，消毒后包装。实施例2
一种微晶膨化秸杆复合粉料，其组分按重量份计，包括稻草95Kg，密胺树脂10Kg。其微晶膨化秸杆复合粉料的具体制备步骤包括
(1)将切断至2-5mm的稻草95Kg，进行除尘后，加到膨化机里，在温度为150°C、压カ为
O.SMPa下进行膨化，得植物秸杆长纤维；
(2)将植物稻杆长纤维先粗磨一遍,再用zcsg-945高浓磨和zdp-600双盘磨精磨两遍，过筛，得到粒径为1600目的微晶膨化秸杆粉； (3)将步骤(2)所得微晶膨化秸杆粉和密胺树脂IOKg投入到双螺带混合机中混合15-30分钟，混合均匀后放料，得微晶膨化秸杆复合粉料，备用。一种微晶膨化秸杆复合粉料模塑制品，原料组分按重量份计，包括微晶膨化秸杆复合粉料90Kg，玉米淀粉5Kg，木薯淀粉10Kg。其模塑制品的具体制备步骤包括
(1)在常温下将上述所得微晶膨化秸杆复合粉料90Kg、玉米淀粉5Kg、木薯淀粉IOKg混合后，加水稀释至5%，搅拌25分钟混合均匀；
(2)步骤(I)混合均匀的物料用I-IB系列不锈钢浓浆泵打入ZCJ-4000成型机模具内，再用W-50型真空泵进行真空脱水20秒进行成型；
(3)将成型的产品在温度为160°C、压カ为O.4MPa的ZCJ-4000定型热压机中进行热压干燥定型20秒，再进行脱模、切边，之后进入紫外线消毒机，消毒后包装。实施例3
一种微晶膨化秸杆复合粉料，其组分按重量份计，包括玉米秸杆90Kg，密胺树脂5Kg。其微晶膨化秸杆复合粉料的具体制备步骤包括
(1)将切断至2-5mm的玉米秸杆90Kg，进行除尘后，加到膨化机里，在温度为140°C、压カ为O. 6MPa下进行膨化，得植物秸杆长纤维；
(2)将植物稻杆长纤维先粗磨一遍,再用zcsg-945高浓磨和zdp-600双盘磨精磨两遍，过筛，得到粒径为1600目的微晶膨化秸杆粉；
(3)将步骤(2)所得微晶膨化秸杆粉和密胺树脂5Kg投入到双螺带混合机中混合15-30分钟，混合均匀后放料，即得微晶膨化秸杆复合粉料，备用。一种微晶膨化秸杆复合粉料模塑制品，原料组分按重量份计，包括微晶膨化秸杆复合粉料95Kg，玉米淀粉15Kg，木薯淀粉7Kg。其模塑制品的具体制备步骤包括
(1)在常温下将上述所得微晶膨化秸杆复合粉料95Kg、玉米淀粉15Kg、木薯淀粉7Kg混合后，加水稀释至10%浓度，搅拌23分钟混合均匀；
(2)步骤(I)混合均匀的物料用I-IB系列不锈钢浓浆泵打入ZCJ-4000成型机模具内，再用W-50型真空泵进行真空脱水17秒进行成型；
(3)将成型的产品在温度为170°C、压カ为O.35MPa的ZCJ-4000定型热压机中进行热压干燥定型20秒，再进行脱模、切边，之后进入紫外线消毒机，消毒后包装。实施例4
一种微晶膨化秸杆复合粉料，其组分按重量份计，包括麦秸50Kg，玉米秸杆45Kg，密胺树脂7Kg。其微晶膨化秸杆复合粉料的具体制备步骤包括
(1)将切断至2-5mm的麦秸50Kg、玉米秸杆45Kg，进行除尘后，加到膨化机里，在温度为130°C、压カ为O. 7MPa下进行膨化，得植物秸杆长纤维；
(2)将植物稻杆长纤维先粗磨一遍,再用zcsg-945高浓磨和zdp-600双盘磨精磨两遍，过筛，得到粒径为1600目的微晶膨化秸杆粉；
(3)将步骤(2)所得微晶膨化秸杆粉和密胺树脂7Kg投入到双螺带混合机中混合15-30分钟，混合均匀后放料，即得微晶膨化秸杆复合粉料，备用。一种微晶膨化秸杆复合粉料模塑制品，原料组分按重量份计，包括微晶膨化秸杆复合粉料87Kg，玉米淀粉12Kg，木薯淀粉8Kg。
其模塑制品的具体制备步骤包括
(1)在常温下将上述所得微晶膨化秸杆复合粉料87Kg、玉米淀粉12Kg、木薯淀粉SKg混合后，加水稀释至3%浓度，搅拌22分钟混合均匀；
(2)步骤(I)混合均匀的物料用I-IB系列不锈钢浓浆泵打入ZCJ-4000成型机模具内，再用W-50型真空泵进行真空脱水18秒进行成型；
(3)将成型的产品在温度为165°C、压カ为O.37MPa的ZCJ-4000定型热压机中进行热压干燥定型20秒，再进行脱模、切边，之后进入紫外线消毒机，消毒后包装。实施例5
一种微晶膨化秸杆复合粉料，其组分按重量份计，包括麦秸25Kg，稻草25Kg，玉米秸杆35Kg，密胺树脂12Kg。其微晶膨化秸杆复合粉料的具体制备步骤包括
(1)将切断至2-5mm的麦秸25Kg、稻草25Kg、玉米秸杆35Kg，进行除尘后，加到膨化机里，在温度为135°C、压カ为O. 5MPa下进行膨化，得植物秸杆长纤维；
(2)将植物稻杆长纤维先粗磨一遍,再用zcsg-945高浓磨和zdp-600双盘磨精磨两遍，过筛，得到粒径为1600目的微晶膨化秸杆粉；
(3)将步骤(2)所得微晶膨化秸杆粉和密胺树脂12Kg投入到双螺带混合机中混合15-30分钟，混合均匀后放料，即得微晶膨化秸杆复合粉料，备用。一种微晶膨化秸杆复合粉料模塑制品，原料组分按重量份计，包括微晶膨化秸杆复合粉料85Kg，玉米淀粉12Kg，木薯淀粉5Kg。其模塑制品的具体制备步骤包括
(1)在常温下将上述所得微晶膨化秸杆复合粉料85Kg、玉米淀粉12Kg、木薯淀粉5Kg混合后，加水稀释至8%浓度，搅拌20分钟混合均匀；
(2)步骤(I)混合均匀的物料用I-IB系列不锈钢浓浆泵打入ZCJ-4000成型机模具内，再用W-50型真空泵进行真空脱水16秒进行成型；
(3)将成型的产品在温度为155°C、压カ为O.32MPa的ZCJ-4000定型热压机中进行热压干燥定型20秒，再进行脱模、切边，之后进入紫外线消毒机，消毒后包装。比较例
为了更好地说明本发明所制备的微晶膨化秸杆复合粉料模塑制品的物理机械性能，现将实施例1-5所制备的微晶膨化秸杆复合粉料模塑制品的平均物理机械性能与纸浆废纸模塑制品(BB/T 0045-2007)进行比较，见表I
表I本发明所制备的模塑制品与市售模塑制品的性能比较
权利要求
1.一种微晶膨化秸杆复合粉料模塑制品，其特征在于原料组分按重量份计，包括微晶膨化秸杆复合粉料85-95份，玉米淀粉5-15份，木薯淀粉5-10份。
2.根据权利要求I所述的微晶膨化秸杆复合粉料模塑制品，其特征在于所述的微晶膨化秸杆复合粉料，其组分按重量份计，包括植物秸杆85-95份，密胺树脂5-15份。
3.根据权利要求2所述的微晶膨化秸杆复合粉料模塑制品，其特征在于所述的植物稻杆选自麦稻，稻草，玉米稻杆的ー种或几种。
4.根据权利要求I或2所述的微晶膨化秸杆复合粉料模塑制品，其特征在于所述微晶膨化秸杆复合粉料的制备步骤包括 (1)将植物秸杆切断，除尘，加到膨化机进行膨化，得植物秸杆长纤维； (2)将植物秸杆长纤维粗磨一遍，再精磨两遍，过筛，得微晶膨化秸杆粉； (3)将微晶膨化秸杆粉与密胺树脂按比例混合15-30分钟，混合均匀后放料，得微晶膨化秸杆复合粉料。
5.根据权利要求4所述的微晶膨化秸杆复合粉料模塑制品，其特征在于所述步骤(I)中膨化温度为120°C _150°C，膨化压カ为O. 5 O. 8Map。
6.根据权利要求4所述的微晶膨化秸杆复合粉料模塑制品，其特征在于所述步骤(2)中微晶膨化秸杆粉的粒径为1600目。
7.制备如权利要求I所述模塑制品的方法，其特征在于具体步骤包括 (1)在常温下将微晶膨化秸杆复合粉料、玉米淀粉、木薯淀粉混合后，用水稀释至1-10%的浓度，搅拌混合均匀； (2)将步骤(I)混合均匀的物料用泵打入模具内进行真空脱水成型； (3)将成型的产品在热压机中进行热压干燥定型，再进行脱模、切边，之后进入紫外线消毒机，消毒后包装。
8.根据权利要求7所述的模塑制品的制备方法，其特征在于所述步骤(2)中真空脱水的时间为15 20秒。
9.根据权利要求7所述的模塑制品的制备方法，其特征在于所述步骤(3)中热压干燥定型过程中的温度为150°C 170°C，压カ为O. 3 O. 4 MPa，时间为20秒。
10.根据权利要求7所述的模塑制品的制备方法，其特征在于所述步骤(3)中脱模的时间为2 3秒。
全文摘要
本发明公开了一种微晶膨化秸秆复合粉料模塑制品及其制备方法，先以植物秸秆和密胺树脂为原料制成微晶膨化秸秆复合粉料，再加入食用淀粉，以增加产品的韧性，经过物理和机械的方法加工生产得到模塑制品。采用本发明制备的产品可降解，挺度大，抗撕裂，破碎率低，价格低，市场广阔，是一种价廉质优的模塑制品。
文档编号C08L3/02GK102838878SQ201210335129
公开日2012年12月26日 申请日期2012年9月12日 优先权日2012年9月12日
发明者杨国岗, 刘玉峰 申请人:杨国岗, 刘玉峰