植物纤维发泡材料及其生产方法与流程

文档序号:15625487发布日期:2018-10-09 22:52阅读:805来源:国知局
本发明属于化工领域,涉及一种可降解材料及其制备方法,具体涉及一种植物纤维泡沫及其制备方法。
背景技术
:随着全球社会和经济的高速发展,环境问题日益突出,目前全球的各项不可再生资源面临匮乏,世界各国为解决资源与愿景之间的矛盾,把主要研究方向放到了绿色材料上面,通过对可再生资源进行合理的研究开发,使其在功能上接近或超越由不可再生资源开发出来的材料。可发性聚乙烯(epe),又称珍珠棉,由低密度聚乙烯脂物理发泡产生的独立气泡构成,是目前世界上比较先进的保护性内包装材料。epe可回收造料再利用,可降解,对环境无污染,符合环保标准,且因其具有较高的弹性,轻便、灵活并能弯曲的特点,以及其耐腐蚀性、隔音、隔热、防水、具有良好的加工性的优点,广泛应于工艺礼品、木制品、建筑防水、隔音、旅游箱包、各种管道保温等领域。但epe的制备过程对物理发泡剂、发泡助剂、抗缩剂、成核剂的选择和温度控制要求相对严格,加之原材料低密度聚乙烯的制备,其制作成本较高。技术实现要素:为了解决现有技术的不足,本发明主要提供一种基于天然植物基制备的植物纤维泡沫及其制备方法,本发明原料来源丰富且环境友好,价格低廉。为了解决现有技术所存在的问题,本发明提供了一种植物纤维泡沫及其制备方法,具体方案如下:一种植物纤维泡沫,其组分包括植物纤维、胶黏剂、表面活性剂、气凝胶及发泡剂,其特征在于,按重量份计,所述组分含量分别为:进一步地,所述植物纤维为粒度为1-2mm的植物纤维碎沫;进一步地,所述胶黏剂为聚氨酯类、树脂类中的至少一种,具体包括但不限于环氧树脂、酚醛树脂、三聚氰胺-甲苯醛树脂、聚氨酯等中的至少一种。进一步地,所述表面活性剂为润湿剂。所述湿润剂包括但不限于磺酸盐型、硫酸酯型、羧酸盐、磷酸酯等阴离子表面活性剂及烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、失水山梨醇聚氧乙烯醚单硬脂酸酯等非离子型表面活性剂中的至少一种。具体可以为脂肪酸钠盐、烷基磺酸盐、烷基硫酸盐、磷酸酯、季铵盐、烷基苯磺酸钠、烷基硫酸钠以及脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚和聚乙二醇二烷基醚等。进一步地,所述发泡剂为无机发泡剂,具体包括但不限于碳酸氢钠、亚硝酸铵、碳酸铵等。进一步地,所述气凝胶为明胶、阿拉伯胶、硅胶中的一种。一种上述植物纤维泡沫的制备方法,包含以下步骤:1)将植物材料粉碎至1-2mm,制成植物纤维碎末;2)取40-50份纤维碎沫,依次加入20-30份表面活性剂、10-20份气凝胶、10-20份胶黏剂、0.5-2份发泡剂混合;搅拌,机械发泡,制成发泡体;3)将硫酸铝加入步聚2)制成的发泡体中,静置成型,形成胚料;4)将步聚3)制成的胚料进行干燥,即制成植物纤维泡沫成品。进一步地,所述植物材料包括但不限于农作物秸秆、稻谷皮、甘蔗渣、野生草木、木材、竹材、林业加工剩余物中的至少一种。进一步地,所述胶黏剂为聚氨酯类、树脂类中的至少一种,具体包括但不限于环氧树脂、酚醛树脂、三聚氰胺-甲苯醛树脂、聚氨酯等中的至少一种。进一步地,所述表面活性剂为各种润湿剂中至少一种。所述湿润剂包括但不限于磺酸盐型、硫酸酯型、羧酸盐、磷酸酯等阴离子表面活性剂及烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、失水山梨醇聚氧乙烯醚单硬脂酸酯等非离子型表面活性剂中的至少一种。具体可以为脂肪酸钠盐、烷基磺酸盐、烷基硫酸盐、磷酸酯、季铵盐、烷基苯磺酸钠、烷基硫酸钠以及脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚和聚乙二醇二烷基醚等。进一步地,所述发泡剂为无机发泡剂,具体包括但不限于碳酸氢钠、亚硝酸铵、碳酸铵等。进一步地,所述气凝胶为明胶、阿拉伯胶、硅胶中的一种。相较于现有技术,本发明的有益效果在于:1、采用植物材料作为原材料,来源广泛,同时,采用农作物秸秆、甘蔗渣、木材、竹材、林业等加工后的剩余物作为原材料的来源之一,既节省了这些材料的处理成本,又能变废为宝。2、生产过程中基本在常温条件下完成,生产过程简单,无污染,综合生产成本低。3、采用环境友好的原材料,降解速度快,环境污染低。4、经测试,产品性能优异,可满足不同行业对产品的要求。5、产品应用广泛,可应用于工艺礼品、木制品、建筑防水、隔音、各种管道保温等领域。【具体实施方式】为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例公用以解释本发明,并不用于限定本发明。实施例11)将收集的野生枯草干燥用粉碎机粉碎,制成1-2mm的植物纤维碎末;2)取40份植物纤维碎沫,依次加入28份烷基苯磺酸钠、15份明胶、15份酚醛树脂、2份碳酸氢钠混合,搅拌,机械发泡30min,制成发泡体;3)将定量的硫酸铝加入步聚2)制成的发泡体中,静置20min成型,形成胚料;4)将步聚3)制成的胚料放入鼓风干燥箱干燥60min,即制成植物纤维泡沫成品,将成品检测。实施例21)将竹木屑用粉碎机粉碎,制成1-2mm的植物纤维碎末;2)取50份的植物纤维碎沫,依次加入28份烷烷基硫酸钠、10份硅胶、10份环氧树脂、2份亚硝酸铵混合,搅拌,机械发泡50min,制成发泡体;3)将适量硫酸铝加入步骤3)制成的发泡体中,静置30min成型,形成胚料;4)将步聚4)制成的胚料放入鼓风干燥箱干燥60min,即制成植物纤维泡沫成品,将成品检测。实施例31)将干燥麦秸用粉碎机粉碎成纤维碎沫,制成1-2mm的植物纤维碎末;2)取45份植物纤维碎末,依次加入19份烷基酚聚氧乙烯醚、20份硅胶、15份环氧树脂、1份碳酸铵混合,搅拌,机械发泡30min,制成发泡体;3)将适量硫酸铝加入步骤3)制成的发泡体中,静置30min成型,形成胚料;4)将步骤4)制成的胚料放入鼓风干燥箱干燥60min,即制成植物纤维泡沫成品,将成品检测。以上实施例中,所使用的粉碎机、搅拌机、鼓风干燥箱均为工业试验中常用中小型设备,其中,粉碎机型号drb-0.5t,搅拌机型号:50加仑,鼓风干燥箱型号:dhg-9076a。经测试,实施例1-3中的植物纤维泡沫成品的性能参数如表1所示:表1植物纤维泡沫成品的性能参数参数实例1实例2实例3密度0.07630.08320.09内结合强度(kpa)706866弹性模量(mpa)6.196.506.23静曲强度(kpa)605.0602.9607.1抗压强度(kpa)61.060.163.8阻燃等级≥b1≥b1≥b1导热系数0.02810.03100.0329吸音系数0.700.690.74以上内容是结合具体的优选技术方案对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明,对于本发明所属
技术领域
的专业技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。当前第1页12
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