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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610634911.9 (22)申请日 2016.08.04 (71)申请人 南京工业大学 地址 210009 江苏省南京市新模范马路5号 (72)发明人 应汉杰朱晨杰唐成伦甘涛 单军强陈勇吴菁岚柳东 (74)专利代理机构 南京苏高专利商标事务所 (普通合伙) 32204 代理人 丁静静肖明芳 (51)Int.Cl. C08L 97/02(2006.01) C08L 101/00(2006.01) C08L 27/06(2006.01) C08L 51/06(2006.01。
2、) C08K 13/04(2006.01) C08K 7/14(2006.01) C08K 5/1539(2006.01) C08K 5/098(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C08K 13/02(2006.01) C08K 3/26(2006.01) (54)发明名称 糠醛渣在制备木塑材料中的应用 (57)摘要 本发明公开了一种糠醛渣制备木塑材料方 法， 属于复合材料领域。 一种糠醛渣制备木塑材 料方法为： 将清洗干燥后的糠醛渣、 相容剂、 偶联 剂和无机矿粉， 置于高速混合机中进行混合， 加 热制备改性糠醛渣。 然后将改性糠醛渣与回收的 热塑性塑料、 润滑剂、 塑。
3、化剂、 染色剂加入双螺杆 挤出机进行挤出造粒， 得到初材料。 将木塑颗粒 挤出成型， 进行表面加工制成木塑材料。 本发明 利用糠醛渣制备木塑材料， 不使用木粉， 更具环 保性， 同时糠醛渣中适宜的纤维素与木质素比 例， 制备的木塑材料具备更优的物理性能、 力学 性能和热稳定性， 能够满足市场需求。 权利要求书1页 说明书4页 CN 106189326 A 2016.12.07 CN 106189326 A 1.糠醛渣在制备木塑材料中的应用。 2.一种利用糠醛渣制备的木塑材料的制备方法， 其特征在于， 该方法包括如下步骤： (1)将2060重量份糠醛渣、 210重量份相容剂、 515重量份偶联剂。
4、和520重量份 无机矿粉置于告诉混合机中冷混515分钟， 转速为200-300rpm， 温度为70100， 得到改 性糠醛渣； (2)将100重量份改性糠醛渣、 50300重量份热塑性塑料、 515重量份的润滑剂、 2 10重量份塑化剂、 515重量份染色剂加入平推双螺杆挤出机， 动态挤压、 混合， 温度为150 190， 转速控制为300400转， 制备得到木塑材料。 3.根据权利要求2所述的利用糠醛渣制备的木塑材料的制备方法， 其特征在于， 所述的 相容剂为马来酸酐、 丙烯酸、 马来酸酐接枝PP、 马来酸酐接枝PE、 马来酸酐接枝PVC、 马来酸 酐接枝PS、 丙烯酸接枝PP、 丙烯酸接枝。
5、PE、 丙烯酸接枝PVC、 丙烯酸接枝PS中的一种或多种的 混合物。 4.根据权利要求2所述的利用糠醛渣制备的木塑材料的制备方法， 其特征在于， 所述的 偶联剂为硅烷偶联剂、 钛酸酯偶联剂中的一种或两种的混合物。 5.根据权利要求2所述的利用糠醛渣制备的木塑材料的制备方法， 其特征在于， 所述的 无机矿粉为碳酸钙、 硅酸钙、 滑石粉或玻璃纤维粉中的一种或几种的混合物。 6.根据权利要求2所述的利用糠醛渣制备的木塑材料的制备方法， 其特征在于， 所述的 再生热塑性塑料为PP、 PE、 PVC、 PS中的一种或几种的混合物。 7.根据权利要求2所述的利用糠醛渣制备的木塑材料的制备方法， 其特征在于。
6、， 所述的 润滑剂为硬脂酸、 硬脂酸钙、 硬脂酸锌、 多元醇酯、 油酸酰胺、 微晶石蜡、 EBS中的一种或多种 的混合物。 8.根据权利要求2所述的利用糠醛渣制备的木塑材料的制备方法， 其特征在于， 所述的 染色剂为氧化铁红、 氧化铁黄、 氧化铁蓝、 氧化铁紫、 氧化铁黑、 炭黑中的一种或多种的混合 物。 9.权利要求28任一项所述利用糠醛渣制备的木塑材料的制备方法制备得到的木塑 材料。 10.权利要求9所述的木塑材料在材料领域中的应用。 权利要求书 1/1 页 2 CN 106189326 A 2 糠醛渣在制备木塑材料中的应用 技术领域 0001 本发明属于复合材料领域， 具体涉及使用糠醛渣。
7、代替木粉， 秸秆粉等制备木塑复 合材料。 背景技术 0002 木塑复合材料是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料， 指利用聚乙烯、 聚丙 烯和聚氯乙烯等， 代替通常的树脂胶粘剂， 与超过50以上的木粉、 稻壳、 秸秆等废植物木 质纤维混合成新的木质材料， 再经挤压、 模压、 注射成型等塑料加工工艺， 生产出的板材或 型材。 木塑复合材料的生产和使用， 不会向周围环境散发危害人类健康的挥发物， 具有不龟 裂、 不变形、 耐腐蚀、 无污染、 无公害等优点， 可循环利用， 是一种全新的绿色环保产品， 也是 一种生态洁净的复合材料。 同时， 该种材料的广泛应用于建材、 家具、 物流包装等行业。 000。
8、3 目前， 植物木质纤维作为生产木塑复合材料中的主要组成部分， 从用量种类上已 经被广泛研究与应用。 申请号： CN201310324655.X应用不同种类的植物纤维进行木塑材料 的生产。 申请号： CN204398445U和CN105315688A为解决农业秸秆的应用问题及木粉短缺等 问题重点研究了以农业秸秆等植物纤维的木素产品也取得良好的效果。 糠醛渣作为糠醛生 产的废弃物， 中国每年有数百万吨， 而这一资源并未被充分利用。 糠醛渣富含结晶纤维素和 木质素， 且木质素的比例高于常规木粉与秸秆粉。 因此是木塑材料的良好原料。 而目前未有 采用糠醛渣生产木塑材料的相关专利及报道。 发明内容 0。
9、004 本发明要解决的技术问题是提供糠醛渣在制备木塑中的应用。 0005 本发明还要解决的技术问题是提供利用糠醛渣制备的木塑材料的制备方法。 0006 为解决上述技术问题， 本发明采用如下技术方案： 0007 糠醛渣在制备木塑材料中的应用在本发明的保护范围之内。 0008 糠醛渣含有较多亲水基团， 需要对其接枝改性提高与热塑性塑料的相容性， 通常 采用酸酐类相容剂与糠醛渣中木质素与纤维素的羟基等发生酯化反应， 降低其亲水性， 提 高与塑料的界面相容性， 来提高木塑材料的各项性能。 0009 一种利用糠醛渣制备的木塑材料的制备方法， 该方法包括如下步骤： 0010 (1)将2060重量份糠醛渣、。
10、 210重量份相容剂、 515重量份偶联剂和520重 量份无机矿粉置于告诉混合机中冷混515分钟， 转速为200-300rpm， 温度为70100， 得 到改性糠醛渣； 0011 (2)将100重量份改性糠醛渣、 50300重量份热塑性塑料、 515重量份的润滑剂、 210重量份塑化剂、 515重量份染色剂加入平推双螺杆挤出机， 动态挤压、 混合， 温度为 150190， 转速控制为300400转， 制备得到木塑材料。 0012 其中， 所述的相容剂为马来酸酐、 丙烯酸、 马来酸酐接枝PP、 马来酸酐接枝PE、 马来 酸酐接枝PVC、 马来酸酐接枝PS、 丙烯酸接枝PP、 丙烯酸接枝PE、 丙。
11、烯酸接枝PVC、 丙烯酸接枝 说明书 1/4 页 3 CN 106189326 A 3 PS中的一种或多种的混合物， 优选马来酸酐接枝PE、 丙烯酸接枝PVC。 0013 其中， 所述的偶联剂为硅烷偶联剂、 钛酸酯偶联剂中的一种或两种的混合物。 0014 其中， 所述的无机矿粉为碳酸钙、 硅酸钙、 滑石粉或玻璃纤维粉中的一种或几种的 混合物， 优选纳米碳酸钙、 玻璃纤维。 0015 其中， 所述的再生热塑性塑料为PP、 PE、 PVC、 PS中的一种或几种的混合物。 0016 其中， 所述的润滑剂为硬脂酸、 硬脂酸钙、 硬脂酸锌、 多元醇酯、 油酸酰胺、 微晶石 蜡、 EBS中的一种或多种的混。
12、合物， 优选EBS、 硬脂酸钙。 0017 其中， 所述的染色剂为氧化铁红、 氧化铁黄、 氧化铁蓝、 氧化铁紫、 氧化铁黑、 炭黑 中的一种或多种的混合物。 0018 上述利用糠醛渣制备的木塑材料的制备方法制备得到的木塑材料在本发明的保 护范围之内。 0019 上述木塑材料在材料领域中的应用在本发明的保护范围之内。 0020 有益效果： 0021 本发明为糠醛渣的利用提供了一种新的方法。 由于糠醛生产过程中脱掉了半纤维 素和部分无定型纤维素， 剩余的结晶纤维素与木质素更适合木塑材料的制备， 使其物理性 能、 力学性能和热稳定性明显增强， 具有广阔的市场前景。 具体实施方式 0022 根据下述实。
13、施例， 可以更好地理解本发明。 然而， 本领域的技术人员容易理解， 实 施例所描述的内容仅用于说明本发明， 而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本 发明。 0023 实施例1： 0024 将来源于麦秸秆糠醛渣清洗粉碎至200目， 烘干至含水量低于1。 将烘干糠醛渣 50重量份、 玻璃纤维10份、 马来酸酐接枝PE5份、 马来酸酐5份、 钛酸酯偶联剂5份置于混合 机中高速冷混10min， 转速400转， 后加热到温度90保温20min， 制得改性糠醛渣。 将改性糠 醛渣100份、 回收的热塑性塑料60份、 EBS2份、 硬脂酸钙3份、 氧化铁红10份， 加入到平行双 螺杆挤出机上进行挤压共。
14、混造粒， 得到木塑初材料， 转速400转， 温度160。 将造粒初材料 放入锥型双螺杆挤出机中， 按照预设机筒温度和模头温度， 主机转速为20转， 加料机转速为 15转， 经模具挤出成型， 制得糠醛渣木塑复合材料型材。 0025 实施例2： 0026 将来源于麦秸秆糠醛渣清洗粉碎至200目， 烘干至含水量低于1。 将烘干糠醛渣 50重量份、 纳米碳酸钙10份、 丙烯酸接枝PVC5份、 马来酸酐5份、 钛酸酯偶联剂5份置于混合 机中高速冷混10min， 转速400转， 后加热到温度90保温20min,制得改性糠醛渣。 将改性糠 醛渣100份， 回收的热塑性塑料PVC60份、 EBS2份、 硬脂酸。
15、钙3份、 氧化铁红10份加入到平行 双螺杆挤出机上进行挤压共混造粒， 得到木塑初材料， 转速400转， 温度160。 将造粒初材 料放入锥型双螺杆挤出机中， 按照预设机筒温度和模头温度， 主机转速为20转， 加料机转速 为15转， 经模具挤出成型， 制得糠醛渣木塑复合材料型材。 0027 实施例3： 0028 将来源于玉米芯糠醛渣清洗粉碎至200目， 烘干至含水量低于1。 将烘干糠醛渣 说明书 2/4 页 4 CN 106189326 A 4 50重量份、 玻璃纤维10份、 马来酸酐接枝PE5份、 马来酸酐5份、 钛酸酯偶联剂5份置于混合 机中高速冷混10min， 转速400转， 后加热到温度。
16、90保温20min,制得改性糠醛渣。 将改性糠 醛渣100份、 回收的热塑性塑料60份、 EBS2份、 硬脂酸钙3份、 氧化铁红10份， 加入到平行双 螺杆挤出机上进行挤压共混造粒， 得到木塑初材料， 转速400转， 温度160。 将造粒初材料 放入锥型双螺杆挤出机中， 按照预设机筒温度和模头温度， 主机转速为20转， 加料机转速为 15转， 经模具挤出成型， 制得糠醛渣木塑复合材料型材。 0029 实施例4： 0030 将来源于玉米芯糠醛渣清洗粉碎至200目， 烘干至含水量低于1。 将烘干糠醛渣 50重量份、 纳米碳酸钙10份、 丙烯酸接枝PVC5份、 马来酸酐5份、 钛酸酯偶联剂5份置于混。
17、合 机中高速冷混10min， 转速400转， 后加热到温度90保温20min,制得改性糠醛渣。 将改性糠 醛渣100份， 回收的热塑性塑料PVC60份、 EBS2份、 硬脂酸钙3份、 氧化铁红10份、 加入到平 行双螺杆挤出机上进行挤压共混造粒， 得到木塑初材料， 转速400转， 温度160。 将造粒初 材料放入锥型双螺杆挤出机中， 按照预设机筒温度和模头温度， 主机转速为20转， 加料机转 速为15转， 经模具挤出成型， 制得糠醛渣木塑复合材料型材。 0031 对比例1： 0032 将麦秸秆粉碎至200目， 烘干至含水量低于1。 将烘干糠醛渣50重量份， 纳米碳酸 钙10份、 丙烯酸接枝PV。
18、C5份、 马来酸酐5份、 钛酸酯偶联剂5份置于混合机中高速冷混 10min， 转速400转， 后加热到温度90保温20min,制得改性糠醛渣。 将改性糠醛渣100份， 回 收的热塑性塑料PVC60份、 EBS2份、 硬脂酸钙3份、 氧化铁红10份加入到平行双螺杆挤出机 上进行挤压共混造粒， 得到木塑初材料， 转速400转， 温度160。 将造粒初材料放入锥型双 螺杆挤出机中， 按照预设机筒温度和模头温度， 主机转速为20转， 加料机转速为15转， 经模 具挤出成型， 制得糠醛渣木塑复合材料型材。 0033 对比例2： 0034 将来源于玉米芯糠醛渣清洗粉碎至200目， 烘干至含水量低于1。 将。
19、烘干糠醛渣 50重量份， 纳米碳酸钙10份、 丙烯酸接枝PVC5份、 马来酸酐5份、 钛酸酯偶联剂5份置于混合 机中高速冷混10min， 转速400转， 后加热到温度90保温20min,制得改性糠醛渣。 将改性糠 醛渣100份， 回收的热塑性塑料PVC60份、 EBS2份、 硬脂酸钙3份、 氧化铁红10份， 加入到平 行双螺杆挤出机上进行挤压共混造粒， 得到木塑初材料， 转速400转， 温度160。 将造粒初 材料放入锥型双螺杆挤出机中， 按照预设机筒温度和模头温度， 主机转速为20转， 加料机转 速为15转， 经模具挤出成型， 制得糠醛渣木塑复合材料型材。 0035 对上述复合材料型材产品的表面进行打磨处理。 依据GB/T245082009 木塑地 板 对上述实施例的糠醛渣木塑复合材料与对比例产品进行性能检测， 检测结果如表1所 示。 0036 表1木塑复合材料性能测试 说明书 3/4 页 5 CN 106189326 A 5 0037 0038 实验结果表明， 糠醛渣制备的木塑材料相对于常规秸秆粉制备的性能上有所提 升。 主要原因可能是糠醛渣中脱除了半纤维素与无定型纤维素， 结晶纤维素与木质素对于 木塑材料的物理性能、 力学性能、 热稳定性、 抗老化性都有所提升， 且高于国家标准中的指 标要求， 能够满足市场需求。 说明书 4/4 页 6 CN 106189326 A 6 。