CN102626964A - 采用玉米杆制作复合高分子塑料颗粒的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用玉米杆制作复合高分子塑料颗粒的方法，包括以下步骤：（1）玉米秸杆粉制备：将玉米杆采用粉碎机械直接粉碎，并过100-500目筛，获得玉米秸杆粉，备用；（2）原料混合改性：先将玉米秸杆粉经5mol／LNaOH水溶液浸泡后洗涤至中性，去除非纤维素成分，然后在真空条件下烘干，烘干后与高分子塑料、填料、抗氧化剂、润滑剂、色素在真空高速搅拌设备中进行充分混合，随后在真空90℃-120℃条件下进行5-8小时的边搅拌边高压喷射含有抗菌剂和改性剂的乙醇溶液至混合物料的表面；（3）冷却得干粉：将步骤（3）的改性物料放入冷却混合机进行冷却混合搅拌，待温度将至40℃时将物料放出，即得干粉；（4）造粒：将步骤（3）所得干粉送入造粒机中挤出造粒。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种利用东北地区的玉米秆为原料生产复合高分子热塑颗粒的方法。
背景技术
目前高分子复合木塑材料生产过程中只注重几种物料的混合或再利用，以及基本力学性质的改进，未完全充分地考虑各种材料的相容性和界面结合情况、界面结合能力以及各种材料在界面的扩散、渗透等，不能保证植物纤维在高分子树脂中能充分地分散，从而影响了木/塑界面的亲和力和结合强度，造成了高分子复合木塑材料的力学性能和其他使用性能较低。
专利200610070215.6公开了一种利用农业植物秸秆生产高分子复合木塑材料的方法，其方法是将秸秆粉碎并干燥得秸杆粉，对秸杆粉进行浸渍处理，然后干燥得改性秸杆粉，将改性秸杆粉与热塑性树脂为主的其他原料进行高速混合冷却混合得干粉料，将干粉料进行挤出造粒，再将造粒后的物料挤出定型，即可制得高分子复合木塑材料，但是其存在以下缺点：由于每种类型的农业植物中的纤维素、半纤维素和木质素含量不同，采用统一剂量的改性剂进行秸杆粉的表面处理一方面提高了生产成本（因为各种改性剂的价格比较高），另一方面也会造成环境的污染，因为各种改性剂多为化学制品，如果焚烧或再次利用会造成环境的污染。
专利200910113219.1公开了一种棉杆复合高分子热塑性树脂颗粒的制备方法，其首先将棉杆进行端切、破碎、揉丝、研磨成80～120目的棉杆粉，含水率≤2%；其次将棉杆粉100份敢入搅拌装置，并加入浓度为5%的NaOH 5～10份，在常温下搅拌12小时后抽虑；接着清除滤液，加入浓度为0.7%的偶氮二异丁睛10～30份，在75～80℃温度下再搅拌60min；再其次是加入苯乙烯2～5份、甲基丙烯酸甲酯4～10份，在90～100 0C温度下再搅拌90min；最后冷却后即可。其存在的缺点是：一是棉杆的预处理工序较多，增加了生产成本；二是整体生产的周期比较长，降低了生产效率。
东北地区是我国主要的玉米生产区之一，玉米秸秆的基本成份为纤维素、半纤维素和木质素等，其含量分别为32%、27.82%和15.42%。纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖，不溶于水及一般有机溶剂，是重要的造纸原料。半纤维素主要由木糖、阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖组成，是木浆的主要成分之一；木质素是由四种醇单体（对香豆醇、松柏醇、5-羟基松柏醇、芥子醇）形成的一种复杂酚类聚合物，可用作减水剂、耐火材料和矿粉粘结剂等。其开发利用一直都是技术热点。
发明内容
本发明针对现有技术的不足提供了一种采用玉米杆制作复合高分子塑料颗粒的方法，其生产流程比较短、生产效率高、生产出的产品性能好。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括以下步骤：
（1）玉米秸杆粉制备：将玉米杆采用粉碎机械直接粉碎，并过100-500目筛，获得玉米秸杆粉，备用；
（2）原料混合改性：先将玉米秸杆粉经5mol／LNaOH水溶液浸泡后洗涤至中性，去除非纤维素成分，然后在真空条件下烘干，烘干后与高分子塑料、填料、抗氧化剂、润滑剂、色素在真空高速搅拌设备中进行充分混合，随后在真空90℃-120℃条件下进行5-8小时的边搅拌边高压喷射含有抗菌剂和改性剂的乙醇溶液至混合物料的表面；
（3）冷却得干粉：将步骤（3）的改性物料放入冷却混合机进行冷却混合搅拌，待温度将至40℃时将物料放出，即得干粉；
（4）造粒：将步骤（3）所得干粉送入单/双螺杆造粒机中，进行挤出造粒。
优选地，所述的真空条件下的90-120℃温度分三步实现的，首先是在90℃条件下进行1-2小时的搅拌和高压喷射过程，其次是100-110℃条件下进行3-4小时的搅拌和高压喷射过程，最后是110-120℃条件下进行1-2个小时的搅拌和高压喷射过程；以保证原料的前期充分改性，中期边改性边反应，后期的充分反应，从而使得产品各性能达到最优效果。
本发明有益效果：
本发明在真空高温高压条件下边反应边改性，省略了原料的预改性步骤，且由于是高压喷射在不断搅拌翻转的混合物料上，可以使得改性剂充分发挥改性作用，增强纤维素和木质粉与高分子塑料分子的结合力；
另外，由于本发明将改性和反应同时进行，节省了生产周期，提高了生产效率，也降低了生产成本，且最后制得的产品质量也比现有技术制得的产品各性能优良。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，下述各实施例仅用于说明本发明，对本发明并没有限制。
本发明包括以下步骤：
（1）玉米秸杆粉制备：将玉米杆采用粉碎机械直接粉碎，并过100-500目筛，获得玉米秸杆粉，备用；
（2）原料混合改性：先将玉米秸杆粉经5mol／LNaOH水溶液浸泡后洗涤至中性，去除非纤维素成分，然后在真空条件下烘干，烘干后与高分子塑料、填料、抗氧化剂、润滑剂、色素在真空高速搅拌设备中进行充分混合，随后在真空90℃-120℃条件下进行5-8小时的边搅拌边高压喷射含有季铵盐活性抗菌单体重量含量为8%、恶唑烷酮类活性抗菌单体重量含量为5%、有机硅氧烷体积含量为2%的无水乙醇溶液至混合物料的表面，无水乙醇溶液的用量为秸杆粉重量的10%；所述的真空条件下的90-120℃温度分三步实现的，首先是在90℃条件下进行1-2小时的搅拌和高压喷射过程，其次是100-110℃条件下进行3-4小时的搅拌和高压喷射过程，最后是110-120℃条件下进行1-2个小时的搅拌和高压喷射过程；以保证原料的前期充分改性，中期边改性边反应，后期的充分反应，从而使得产品各性能达到最优效果。
（3）冷却得干粉：将步骤（3）的改性物料放入冷却混合机进行冷却混合搅拌，待温度将至40℃时将物料放出，即得干粉；
（4）造粒：将步骤（3）所得干粉送入单/双螺杆造粒机中，进行挤出造粒。
Claims (4)
1.一种采用玉米杆制作复合高分子塑料颗粒的方法，其特征是：
包括以下步骤：
（1）玉米秸杆粉制备：将玉米杆采用粉碎机械直接粉碎，并过100-500目筛，获得玉米秸杆粉，备用；
（2）原料混合改性：先将玉米秸杆粉经5mol／LNaOH水溶液浸泡后洗涤至中性，去除非纤维素成分，然后在真空条件下烘干，烘干后与高分子塑料、填料、抗氧化剂、润滑剂、色素在真空高速搅拌设备中进行充分混合，随后在真空90℃-120℃条件下进行5-8小时的边搅拌边高压喷射含有抗菌剂和改性剂的乙醇溶液至混合物料的表面；
（3）冷却得干粉：将步骤（3）的改性物料放入冷却混合机进行冷却混合搅拌，待温度将至40℃时将物料放出，即得干粉；
（4）造粒：将步骤（3）所得干粉送入单/双螺杆造粒机中，进行挤出造粒。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：，所述的真空条件下的90-120℃温度分三步实现的，首先是在90℃条件下进行1-2小时的搅拌和高压喷射过程，其次是100-110℃条件下进行3-4小时的搅拌和高压喷射过程，最后是110-120℃条件下进行1-2个小时的搅拌和高压喷射过程；以保证原料的前期充分改性，中期边改性边反应，后期的充分反应，从而使得产品各性能达到最优效果。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）玉米秸杆粉制备：将玉米杆采用粉碎机械直接粉碎，并过100-500目筛，获得玉米秸杆粉，备用；
（2）原料混合改性：先将玉米秸杆粉经5mol／LNaOH水溶液浸泡后洗涤至中性，去除非纤维素成分，然后在真空条件下烘干，烘干后与高分子塑料、填料、抗氧化剂、润滑剂、色素在真空高速搅拌设备中进行充分混合，随后在真空90℃-120℃条件下进行5-8小时的边搅拌边高压喷射含有季铵盐活性抗菌单体重量含量为8%、恶唑烷酮类活性抗菌单体重量含量为5%、有机硅氧烷体积含量为2%的无水乙醇溶液至混合物料的表面，无水乙醇溶液的用量为秸杆粉重量的10%；所述的真空条件下的90-120℃温度分三步实现的，首先是在90℃条件下进行1-2小时的搅拌和高压喷射过程，其次是100-110℃条件下进行3-4小时的搅拌和高压喷射过程，最后是110-120℃条件下进行1-2个小时的搅拌和高压喷射过程；以保证原料的前期充分改性，中期边改性边反应，后期的充分反应，从而使得产品各性能达到最优效果。
4.（3）冷却得干粉：将步骤（3）的改性物料放入冷却混合机进行冷却混合搅拌，待温度将至40℃时将物料放出，即得干粉；
（4）造粒：将步骤（3）所得干粉送入单/双螺杆造粒机中，进行挤出造粒。
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