造紙污泥/pvc木塑復(fù)合材料及其制備方法
【專利摘要】造紙污泥/PVC木塑復(fù)合材料及其制備方法，其特征是復(fù)合材料按重量份由如下組分構(gòu)成，造紙污泥30?60份，PVC塑料30?70份，偶聯(lián)劑3?8份，石蠟2?4份。制備方法為，先將造紙產(chǎn)生的污泥晾曬干，用電磨機(jī)磨成顆粒，經(jīng)過篩分處理后得到60目顆粒，然后將干燥后的造紙污泥放入高速混合攪拌機(jī)，噴入偶聯(lián)劑溶液，制得偶聯(lián)劑改性后的造紙污泥；再將污泥、PVC塑料、石蠟混合均勻，在磨具中鋪裝成板坯、經(jīng)硫化機(jī)壓制后得到造紙污泥/PVC木塑復(fù)合板材。本發(fā)明木塑復(fù)合材料具有較好的防水性和阻燃性以及較強(qiáng)的力學(xué)性能，優(yōu)于市售的同規(guī)格的刨花板，且工藝簡單，生產(chǎn)成本較低，可廣泛應(yīng)用于建筑業(yè)，具有良好的市場前景。
【專利說明】
造紙污泥/PVC木塑復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明是造紙污泥/PVC木塑復(fù)合材料及其制備方法，涉及木塑復(fù)合材料及其制造領(lǐng)域?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]木塑板是一種新型環(huán)保的復(fù)合材料產(chǎn)品，近年來得到了快速的發(fā)展，木材，農(nóng)作物秸桿，竹材等為主要原材料，但是中國森林資源有限，所以需要尋求新材料新能源來代替木粉來制造木塑復(fù)合材料，不僅為能節(jié)約森林資源，也能為木塑復(fù)合材料的制備提供新材料。
[0003]隨著造紙產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和污染防治設(shè)施的建設(shè)，造紙廢水經(jīng)治理設(shè)施處理后產(chǎn)生的淤泥成為新的污染源，這些淤泥除了部分得到綜合利用外，其余均為衛(wèi)生填埋處理，每年需填埋大量土地，既浪費土地資源，還會產(chǎn)生二次污染。
[0004]造紙淤泥主要由水、纖維和填料組成，而且其中纖維與填料的質(zhì)量比在1:0.5-1.5 之間，所述的填料的主要成分為存在于原紙張中的方解石、滑石和高嶺土等因此造紙淤泥可以作為木纖維的替代品，其中的滑石、高嶺土等礦物質(zhì)可以作為木塑填料，并且利用造紙淤泥制備木塑復(fù)合材料有助于解決環(huán)境污染問題，降低生產(chǎn)的成本。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種造紙污泥/PVC木塑復(fù)合材料及其制備方法，該方法是采用熱壓成型的方法利用造紙淤泥，PVC塑料制備木塑復(fù)合材料。
[0006]本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下方案:
[0007]—種造紙污泥/PVC木塑復(fù)合材料制備方法，其特點是按重量份由如下組分構(gòu)成， 造紙污泥30-60份，PVC塑料30-70份，偶聯(lián)劑3-8份，石蠟2-4份；
[0008]進(jìn)一步，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑KH560。
[0009]進(jìn)一步，所述造紙污泥經(jīng)晾曬后，用電磨機(jī)磨成細(xì)小顆粒，過60篩，在105 °C下烘干，含水率控制在3%以下。
[0010]所述PVC塑料為工業(yè)廢棄塑料。
[0011]—種造紙污泥/PVC木塑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，按如下步驟進(jìn)行:
[0012]1)將造紙產(chǎn)生的污泥晾曬干，用電磨機(jī)磨成顆粒，經(jīng)過篩分處理后得到60目顆粒， 然后在烘箱105°C溫度條件下，使竹纖維的平均含水率保持在3%以下；
[0013]2)將KH560硅烷偶聯(lián)劑和乙醇按照體積比1:5配成溶液，將干燥后的造紙污泥放入高速混合攪拌機(jī)，一邊攪拌一邊噴入偶聯(lián)劑溶液，至偶聯(lián)劑溶液將造紙污泥充分均勻浸潤后取出，105°C干燥，制得偶聯(lián)劑改性后的造紙污泥。
[0014]3)取改性后的造紙污泥、PVC塑料、石蠟，在高速混合機(jī)中以1000r/min的轉(zhuǎn)速混合 lOmin混合均勻，再將混合物在磨具中鋪裝成板坯；
[0015]4)將板坯放入平板硫化機(jī)中，壓機(jī)對造紙污泥/PVC木塑復(fù)合板施加的壓力為5-6MPa，熱壓溫度范圍為180-190°C，熱壓時間為8-10min;
[0016]5)將加壓固化好的造紙污泥/PVC木塑復(fù)合板放入烘箱后，在40°C的溫度條件下， 干燥24小時；
[0017]6)將干燥好的造紙污泥/PVC木塑復(fù)合板取出后把復(fù)合板材放入溫度和相對濕度分別為25±2°C、40-70%環(huán)境下陳放2周。
[0018]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:
[0019]本發(fā)明采用造紙加工產(chǎn)生的污泥和工業(yè)生產(chǎn)廢棄PVC塑料制備木塑材料，不僅節(jié)省巨大成本，而且是消除污染、凈化環(huán)境、變廢為寶的重大舉措，為發(fā)展各地經(jīng)濟(jì)及節(jié)約大量木材，并且對可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施具有重要意義。
[0020]采用本發(fā)明方法制備的板材具有較好的防水性和阻燃性以及較強(qiáng)的力學(xué)性能，優(yōu)于市售的同規(guī)格的刨花板，且工藝簡單，生產(chǎn)成本較低，可廣泛應(yīng)用于建筑業(yè)，具有良好的市場前景。[0021 ]以下通過【具體實施方式】對本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步說明?！揪唧w實施方式】
[0022]實施例1
[0023]—種造紙污泥/PVC木塑復(fù)合材料，其特點是按重量份由如下組分構(gòu)成，造紙污泥 30-60份，PVC塑料30-70份，石蠟2-4份，偶聯(lián)劑0.5-5份；[〇〇24] 進(jìn)一步，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑KH560。[〇〇25] 進(jìn)一步，所述造紙污泥經(jīng)晾曬后，用自制電磨機(jī)磨成細(xì)小顆粒，過60篩，在105 °C下烘干，含水率控制在3 %以下。[〇〇26] 所述造紙污泥，干污泥含水率為14.37 %，纖維的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21.66 %，PH值為 8.05,灰分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為48.6%。[〇〇27] 所述PVC塑料為工業(yè)廢棄塑料。
[0028]實施例2 —種造紙污泥/PVC木塑復(fù)合材料制備方法[〇〇29] 步驟1:將晾干后的造紙污泥放入磨粉機(jī)中磨成顆粒，經(jīng)過篩分處理后得到60目顆粒，然后在烘箱105°C溫度條件下，干燥處理，使竹纖維的平均含水率保持在3%;
[0030]步驟2:硅烷偶聯(lián)劑改性處理:將KH560硅烷偶聯(lián)劑和乙醇按照體積比1: 5配成溶液，按照偶聯(lián)劑:造紙污泥為1:50的比例，將干燥后的造紙污泥放入高速混合攪拌機(jī)，一邊攪拌一邊噴入偶聯(lián)劑溶液，至偶聯(lián)劑溶液將造紙污泥充分均勻浸潤后取出，l〇5°C干燥，制得偶聯(lián)劑改性后的造紙污泥。
[0031]步驟3:按重量份稱量步驟2改性的造紙污泥30份、PVC塑料66份、石蠟4份，將造紙污泥，PVC塑料，石蠟等放入高速混合機(jī)里混合，以lOOOr/min的轉(zhuǎn)速混合lOmin混合均勻，再將混合物在磨具中鋪裝成250mm X 250mm X 4mm板還；[〇〇32]步驟4:將板坯放入平板硫化機(jī)中，壓力為5MPa，熱壓溫度180°C，熱壓時間為 lOmin;得到:250mm X 250mm X 4mm造紙污泥/PVC木塑復(fù)合板材；[〇〇33]步驟5:將造紙污泥/PVC木塑復(fù)合板材放入溫度放入烘箱后，在40°C的溫度條件下，干燥24小時；[〇〇34]步驟6:將干燥好的造紙污泥/PVC木塑復(fù)合板材放入溫度和相對濕度分別為25°C、 70 %環(huán)境下陳放2個星期，取出后裁邊，得到造紙污泥/PVC木塑復(fù)合板。
[0035] 參照標(biāo)準(zhǔn):[〇〇36]GB/T9341—2000《塑料彎曲性能試驗方法》對造紙污泥/PVC木塑復(fù)合板材的彎曲強(qiáng)度進(jìn)行測試；[〇〇37]GB/T1040—92《塑料拉伸性能試驗方法》對造紙污泥/PVC木塑復(fù)合板材的拉伸強(qiáng)度進(jìn)行測試；
[0038]進(jìn)行測試，測試造紙污泥/PVC木塑復(fù)合板材的力學(xué)性能。結(jié)果如下:
[0039] 彎曲強(qiáng)度為36.24MPa，拉伸強(qiáng)度為28.36MPa。
[0040]實施例3 —種造紙污泥/PVC木塑復(fù)合材料制備方法
[0041]本實施方法與實施例2不同點在于:步驟3按重量份稱量步驟2改性的造紙污泥40 份、PVC塑料56份、石蠟4份，將造紙污泥，PVC塑料，石蠟等放入高速混合機(jī)里混合，以1000r/ min的轉(zhuǎn)速混合lOmin混合均勾，再將混合物在磨具中鋪裝成250mm X 250mm X 4mm板還； [〇〇42]本實例測得造紙污泥/PVC木塑復(fù)合板材的彎曲強(qiáng)度為29.77MPa，拉伸強(qiáng)度為 24.35MPa〇
[0043]實施例4 一種造紙污泥/PVC木塑復(fù)合材料制備方法
[0044]本實施方法與實施例2不同點在于:步驟3按重量份稱量步驟2改性的造紙污泥50 份、PVC塑料46份、石蠟4份，將造紙污泥，PVC塑料，石蠟等放入高速混合機(jī)里混合，以1000r/ min的轉(zhuǎn)速混合10min混合均勾，再將混合物在磨具中鋪裝成250mm X 250mm X 4mm板還； [〇〇45]本實例測得造紙污泥/PVC木塑復(fù)合板材的彎曲強(qiáng)度為20.56MPa，拉伸強(qiáng)度為 18.78MPa〇
[0046]實施例5 —種造紙污泥/PVC木塑復(fù)合材料制備方法[〇〇47]本實施方法與實施例2不同點在于:步驟2:硅烷偶聯(lián)劑改性處理:將KH560硅烷偶聯(lián)劑和乙醇按照體積比1:5配成溶液，按照偶聯(lián)劑:造紙污泥為1:100的比例，將干燥后的造紙污泥放入高速混合攪拌機(jī)，一邊攪拌一邊噴入偶聯(lián)劑溶液，至偶聯(lián)劑溶液將造紙污泥充分均勻浸潤后取出，l〇5°C干燥，制得偶聯(lián)劑改性后的造紙污泥。[〇〇48]本實例測得造紙污泥/PVC木塑復(fù)合板材的彎曲強(qiáng)度為33.06MPa，拉伸強(qiáng)度為 31.76MPa〇
[0049]實施例6 —種造紙污泥/PVC木塑復(fù)合材料制備方法
[0050]本實施方法與實施例2不同點在于:步驟2:硅烷偶聯(lián)劑改性處理:將KH560硅烷偶聯(lián)劑和乙醇按照體積比1:5配成溶液，按照偶聯(lián)劑:造紙污泥為3:100的比例，將干燥后的造紙污泥放入高速混合攪拌機(jī)，一邊攪拌一邊噴入偶聯(lián)劑溶液，至偶聯(lián)劑溶液將造紙污泥充分均勻浸潤后取出，l〇5°C干燥，制得偶聯(lián)劑改性后的造紙污泥。[0051 ]本實例測得造紙污泥/PVC木塑復(fù)合板材的彎曲強(qiáng)度為33.24MPa，拉伸強(qiáng)度為 29.93MPa〇[〇〇52]以上實施例中，若無特別說明，其組分均為工業(yè)或農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物或市購現(xiàn)有產(chǎn)品。[〇〇53]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
[0054]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。
【主權(quán)項】
1.造紙污泥/PVC木塑復(fù)合材料，其特征是按重量份由如下組分構(gòu)成，造紙污泥30-60 份，PVC塑料30-70份，偶聯(lián)劑3-8份，石蠟2-4份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙污泥/PVC木塑復(fù)合材料，其特征是，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶 聯(lián)劑KH560。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙污泥/PVC木塑復(fù)合材料，其特征是，所述造紙污泥經(jīng)晾曬 后，用電磨機(jī)磨成細(xì)小顆粒，過60篩，在105°C下烘干，含水率控制在3 %以下。4.造紙污泥/PVC木塑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，按如下步驟進(jìn)行:1)將造紙產(chǎn)生的污泥晾曬干，用電磨機(jī)磨成顆粒，經(jīng)過篩分處理后得到60目顆粒，然后 在烘箱105°C溫度條件下，使污泥的平均含水率保持在3%以下；2)將KH560硅烷偶聯(lián)劑和乙醇按照體積比1:5配成溶液，將干燥后的造紙污泥放入高速 混合攪拌機(jī)，一邊攪拌一邊噴入偶聯(lián)劑溶液，至偶聯(lián)劑溶液將造紙污泥充分均勻浸潤后取 出，105 °C干燥，制得偶聯(lián)劑改性后的造紙污泥。3)取改性后的造紙污泥、PVC塑料、石錯，在高速混合機(jī)中以1000r/min的轉(zhuǎn)速混合 lOmin混合均勻，再將混合物在磨具中鋪裝成板坯；4)將板坯放入平板硫化機(jī)中，壓機(jī)對造紙污泥/PVC木塑復(fù)合板施加的壓力為5-6MPa， 熱壓溫度范圍為180-190°C，熱壓時間為8-10min;5)將加壓固化好的造紙污泥/PVC木塑復(fù)合板放入烘箱后，在40°C的溫度條件下，干燥 24小時；6)將干燥好的造紙污泥/PVC木塑復(fù)合板取出后把復(fù)合板材放入溫度和相對濕度分別 為25±2°C、40-70%環(huán)境下陳放2周。
【文檔編號】C08K11/00GK105949678SQ201610533486
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年7月7日
【發(fā)明人】方曉鐘, 肖磊, 馬巖, 姚紅焱, 高威威, 李豐奎, 賈紅瀅
【申請人】安徽國風(fēng)木塑科技有限公司