本發(fā)明屬于木塑發(fā)泡材料的加工
技術(shù)領(lǐng)域:
,具體涉及一種木塑發(fā)泡材料的木粉處理工藝。
背景技術(shù):
:木塑發(fā)泡材料是將木粉經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚砗螅倥c各種塑料按一定比例混合,并加入一些助劑,如分散劑、增塑劑、發(fā)泡劑等,經(jīng)高溫、擠壓、成型等工藝制成的一種新型復(fù)合發(fā)泡材料,相比于原有的純木制品來(lái)說(shuō),具有耐腐、耐溫、隔音、質(zhì)輕等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)緩解了木材資源匱乏的問(wèn)題,相比于純塑料制品來(lái)說(shuō),降低了制造的成本,并降低了對(duì)環(huán)境的破壞,加工性亦得到改善。但在實(shí)際加工時(shí)發(fā)現(xiàn)木粉與塑料間的相容性不佳,而兩者配合的好壞直接關(guān)乎整體性能的優(yōu)劣,而現(xiàn)有的木塑發(fā)泡材料的韌性、抗沖擊性、抗彎曲性等性能均無(wú)法達(dá)到人們滿(mǎn)意的程度,仍需進(jìn)一步的改善。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明旨在提供一種木塑發(fā)泡材料的木粉處理工藝,通過(guò)對(duì)添加的木粉進(jìn)行特殊處理,改善其使用特性,進(jìn)而改進(jìn)發(fā)泡材料整體的性能。本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種木塑發(fā)泡材料的木粉處理工藝,包括如下步驟:(1)汽爆處理:將待加工的木粉放入汽爆罐中,加熱保持罐內(nèi)溫度為210~220℃,提升壓力至2~2.5MPa,保溫保壓處理12~14min后迅速卸壓,將木粉取出后備用;(2)清洗粉碎:將步驟(1)處理后的木粉置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%的氫氧化鈉溶液中浸泡處理40~50min后取出,然后用去離子水沖洗一次,接著將其放于遠(yuǎn)紅外干燥室內(nèi),干燥至整體水含量不大于3%后,最后將其粉碎成粒徑大小為200~250μm后備用;(3)改性處理:a.稱(chēng)取對(duì)應(yīng)物質(zhì)配制成改性處理液備用,所述改性處理液中各成分及對(duì)應(yīng)的重量百分比為:2.5~3.5%硅烷偶聯(lián)劑、1.5~2.5%二苯基甲烷二異氰酸酯、1~2%乙酸酐、0.5~1.5%六羥甲基三聚氰胺六甲醚、1.5~2.5%甲基丙烯酸異冰片酯、2~3%溴化芐,余量為水;b.將步驟(2)處理后的木粉與操作a中制得的改性處理液按質(zhì)量比1:4~6混合后放入反應(yīng)釜中,加熱保持反應(yīng)釜內(nèi)的溫度為63~66℃,同時(shí)輔以超聲波處理,1~1.2h后將木粉濾出后備用;(4)分級(jí)混合:將步驟(3)處理后的木粉放入干燥箱內(nèi)干燥后,取其總質(zhì)量60~70%的木粉,對(duì)其進(jìn)一步粉碎細(xì)化至粒徑大小為100~150μm,最后再與未處理的剩余木粉混合均勻后即可。進(jìn)一步的,所述木粉在處理前的初始顆粒大小為20~40目。進(jìn)一步的,步驟(2)中所述的遠(yuǎn)紅外干燥室內(nèi)干燥的溫度控制為80~85℃。進(jìn)一步的,步驟(3)操作b中所述的超聲波施加的頻率為55~58kHz。本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明針對(duì)木粉的自身特性,對(duì)其進(jìn)行了對(duì)應(yīng)的改善處理,最先進(jìn)行的汽爆處理有利于分散木粉內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu),利于后續(xù)的改性操作,配制的改性處理液中含有多種可與木粉表面基團(tuán)反應(yīng)的成分,能有效提升木粉的相容性、分散性,以及與塑料界面的結(jié)合強(qiáng)度,在反應(yīng)時(shí)伴隨施加的超聲波處理能進(jìn)一步活化木粉表面基團(tuán),促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行,最后再對(duì)其進(jìn)行顆粒分級(jí)操作,能有效改善顆粒過(guò)于均勻易積聚等問(wèn)題,進(jìn)一步改善了整體的物理性能。在各步驟的綜合配合作用下,本發(fā)明方法很好的改善了木粉的整體性能,能有效提升木塑發(fā)泡材料的韌性、耐水性、抗沖擊性、抗彎曲性等性能,使用價(jià)值較高。具體實(shí)施方式實(shí)施例1一種木塑發(fā)泡材料的木粉處理工藝,包括如下步驟:(1)汽爆處理:將待加工的木粉放入汽爆罐中,加熱保持罐內(nèi)溫度為210℃,提升壓力至2MPa,保溫保壓處理12min后迅速卸壓,將木粉取出后備用;(2)清洗粉碎:將步驟(1)處理后的木粉置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%的氫氧化鈉溶液中浸泡處理40min后取出,然后用去離子水沖洗一次,接著將其放于遠(yuǎn)紅外干燥室內(nèi),干燥至整體水含量不大于3%后,最后將其粉碎成粒徑大小為200~250μm后備用;(3)改性處理:a.稱(chēng)取對(duì)應(yīng)物質(zhì)配制成改性處理液備用,所述改性處理液中各成分及對(duì)應(yīng)的重量百分比為:2.5%硅烷偶聯(lián)劑、1.5%二苯基甲烷二異氰酸酯、1%乙酸酐、0.5%六羥甲基三聚氰胺六甲醚、1.5%甲基丙烯酸異冰片酯、2%溴化芐,余量為水;b.將步驟(2)處理后的木粉與操作a中制得的改性處理液按質(zhì)量比1:4混合后放入反應(yīng)釜中,加熱保持反應(yīng)釜內(nèi)的溫度為63℃,同時(shí)輔以超聲波處理,1h后將木粉濾出后備用;(4)分級(jí)混合:將步驟(3)處理后的木粉放入干燥箱內(nèi)干燥后,取其總質(zhì)量60%的木粉,對(duì)其進(jìn)一步粉碎細(xì)化至粒徑大小為100~150μm,最后再與未處理的剩余木粉混合均勻后即可。進(jìn)一步的,所述木粉在處理前的初始顆粒大小為20~40目。進(jìn)一步的,步驟(2)中所述的遠(yuǎn)紅外干燥室內(nèi)干燥的溫度控制為80℃。進(jìn)一步的,步驟(3)操作b中所述的超聲波施加的頻率為55kHz。實(shí)施例2一種木塑發(fā)泡材料的木粉處理工藝,包括如下步驟:(1)汽爆處理:將待加工的木粉放入汽爆罐中,加熱保持罐內(nèi)溫度為215℃,提升壓力至2.3MPa,保溫保壓處理13min后迅速卸壓,將木粉取出后備用;(2)清洗粉碎:將步驟(1)處理后的木粉置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%的氫氧化鈉溶液中浸泡處理45min后取出,然后用去離子水沖洗一次,接著將其放于遠(yuǎn)紅外干燥室內(nèi),干燥至整體水含量不大于3%后,最后將其粉碎成粒徑大小為200~250μm后備用;(3)改性處理:a.稱(chēng)取對(duì)應(yīng)物質(zhì)配制成改性處理液備用,所述改性處理液中各成分及對(duì)應(yīng)的重量百分比為:3%硅烷偶聯(lián)劑、2%二苯基甲烷二異氰酸酯、1.5%乙酸酐、1%六羥甲基三聚氰胺六甲醚、2%甲基丙烯酸異冰片酯、2.5%溴化芐,余量為水;b.將步驟(2)處理后的木粉與操作a中制得的改性處理液按質(zhì)量比1:5混合后放入反應(yīng)釜中,加熱保持反應(yīng)釜內(nèi)的溫度為64℃,同時(shí)輔以超聲波處理,1.1h后將木粉濾出后備用;(4)分級(jí)混合:將步驟(3)處理后的木粉放入干燥箱內(nèi)干燥后,取其總質(zhì)量65%的木粉,對(duì)其進(jìn)一步粉碎細(xì)化至粒徑大小為100~150μm,最后再與未處理的剩余木粉混合均勻后即可。進(jìn)一步的,所述木粉在處理前的初始顆粒大小為20~40目。進(jìn)一步的,步驟(2)中所述的遠(yuǎn)紅外干燥室內(nèi)干燥的溫度控制為83℃。進(jìn)一步的,步驟(3)操作b中所述的超聲波施加的頻率為57kHz。實(shí)施例3一種木塑發(fā)泡材料的木粉處理工藝,包括如下步驟:(1)汽爆處理:將待加工的木粉放入汽爆罐中,加熱保持罐內(nèi)溫度為220℃,提升壓力至2.5MPa,保溫保壓處理14min后迅速卸壓,將木粉取出后備用;(2)清洗粉碎:將步驟(1)處理后的木粉置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%的氫氧化鈉溶液中浸泡處理50min后取出,然后用去離子水沖洗一次,接著將其放于遠(yuǎn)紅外干燥室內(nèi),干燥至整體水含量不大于3%后,最后將其粉碎成粒徑大小為200~250μm后備用;(3)改性處理:a.稱(chēng)取對(duì)應(yīng)物質(zhì)配制成改性處理液備用,所述改性處理液中各成分及對(duì)應(yīng)的重量百分比為:3.5%硅烷偶聯(lián)劑、2.5%二苯基甲烷二異氰酸酯、2%乙酸酐、1.5%六羥甲基三聚氰胺六甲醚、2.5%甲基丙烯酸異冰片酯、3%溴化芐,余量為水;b.將步驟(2)處理后的木粉與操作a中制得的改性處理液按質(zhì)量比1:6混合后放入反應(yīng)釜中,加熱保持反應(yīng)釜內(nèi)的溫度為66℃,同時(shí)輔以超聲波處理,1.2h后將木粉濾出后備用;(4)分級(jí)混合:將步驟(3)處理后的木粉放入干燥箱內(nèi)干燥后,取其總質(zhì)量70%的木粉,對(duì)其進(jìn)一步粉碎細(xì)化至粒徑大小為100~150μm,最后再與未處理的剩余木粉混合均勻后即可。進(jìn)一步的,所述木粉在處理前的初始顆粒大小為20~40目。進(jìn)一步的,步驟(2)中所述的遠(yuǎn)紅外干燥室內(nèi)干燥的溫度控制為85℃。進(jìn)一步的,步驟(3)操作b中所述的超聲波施加的頻率為58kHz。對(duì)比實(shí)施例1本對(duì)比實(shí)施例1與實(shí)施例1相比,省去步驟(1)汽爆處理操作,除此外的方法步驟均相同。對(duì)比實(shí)施例2本對(duì)比實(shí)施例2與實(shí)施例2相比,省去步驟(3)改性處理操作b中的超聲波處理,除此外的方法步驟均相同。對(duì)比實(shí)施例3本對(duì)比實(shí)施例3與實(shí)施例3相比,在步驟(4)分級(jí)混合中,將所有的木粉均粉碎細(xì)化至粒徑大小為100~150μm,除此外的方法步驟均相同。對(duì)照組現(xiàn)有市售的改性木粉。為了對(duì)比本發(fā)明效果,將上述七種方式對(duì)應(yīng)的木粉分別與聚丙烯塑料進(jìn)行混合發(fā)泡處理,除了木粉處理方式(木粉的材質(zhì)均相同)的不同外,其余加工工藝均相同,最終對(duì)應(yīng)制成木塑發(fā)泡材料試樣,并對(duì)試樣進(jìn)行性能檢測(cè),具體對(duì)比數(shù)據(jù)如下表1所示:表1彎曲強(qiáng)度(MPa)沖擊強(qiáng)度(kJ/m2)吸水率(%)實(shí)施例140.312.301.1實(shí)施例241.212.381.0實(shí)施例340.812.341.2對(duì)比實(shí)施例138.611.951.8對(duì)比實(shí)施例235.411.082.7對(duì)比實(shí)施例336.111.233.0對(duì)照組31.910.274.2注:上表1中所述的彎曲強(qiáng)度按照GB/T9341-2008測(cè)試三點(diǎn)彎曲強(qiáng)度,其中跨距為65cm,加載速率為10mm/min;沖擊強(qiáng)度按照GB/T1043-2008測(cè)試缺口沖擊強(qiáng)度;吸水率參照GB/T1034-2008進(jìn)行測(cè)試,其中吸水時(shí)長(zhǎng)設(shè)為1200h。由上表1可以看出,本發(fā)明處理后的木粉能有效改善木塑發(fā)泡材料的整體性能,使用價(jià)值較高。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3