[发明专利]一种麻纤维填料

说明书

技术领域

本发明涉及一种填料，特别是一种可用于塑料的麻纤维填料。

背景技术

塑料是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的高分子材料，其中合成树脂是塑料中最主要的成分，其含量一般都可达到40％以上，甚至可以是100％，所以树脂的性质直接决定并影响着塑料的物理和化学性质。

在大多数的塑料中，鉴于在生产过程中对塑料的性能要求各有不同，所以在塑料制备过程中，会添加不同的添加剂，诸如填料、增塑剂、稳定剂、着色剂、润滑剂和抗氧剂。添加增塑剂可以增加塑料的可塑性和柔软性，从而相应地降低塑料制品的脆性，使塑料更易于加工成型。稳定剂则是为了防止塑料在加工和使用过程中受光和热的分解而破坏，从而可以延长塑料的使用寿命。着色剂的添加则可以使得塑料具有更鲜艳和美观的颜色。润滑剂则可使得塑料在成型过程中不粘在金属模具上，保证了塑料表面光滑美观。抗氧剂的添加则可以使得塑料在成型或者高温使用过程中受热而氧化，使得塑料变黄或者发裂。其中，重点要说明的是填料，填料也叫填充剂，其作用是提高塑料的强度和耐热性能，并降低成本，现有技术中加入的填料多为重质碳酸钙、滑石粉、高岭土、硅灰石粉等无机填料；上述无机填料极易获得，但是其属于不可再生资源，随着资源的不断使用，终究会有消耗殆尽的一天，此外，上述无机填料属不可降解的材料，所以使用上述填料制备得到的塑料也很难降解，这样一方面提高了上述废旧塑料的处理难度，另一方面也无法适应现代社会对可回收塑料的迫切要求。于是，随着技术的发展，塑料填料的领域从化学领域延伸到了纺织领域，塑料填料由无机化学填料发展到了木粉、碎布、纸张甚至于各种织物纤维这些有机填料。上述诸如木粉、碎布、纸张甚至于各种织物纤维这些有机填料的使用，不仅可以将废旧织物以及纸张进行合理利用，降低成本，而且利用该填料制备得到的塑料和利用普通无机填料制备得到的塑料具有几乎等同的塑料性能。

在上述可以作为塑料填料的织物纤维中麻纤维具有显著的自身特点，其强度大，具有耐摩擦和耐拉力的特点，故得到了广泛的应用。麻纤维作为塑料填料，由于麻纤维中的木质素含量较高(可达10-13％)，纤维非常粗、硬，所以必须对上述天然纤维进行脱胶后进行再处理，一般的再处理工艺只是对麻纤维进行碱溶液煮练。

现有技术中，中国专利CN100383080C公开了一种再生塑料基剑麻纤维增强建筑模板及其加工方法，其中对于剑麻织物的再处理，需要将织好的剑麻织物在100℃、5-15％的氢氧化钠水溶液中煮漂30-60分钟，甩干后再放入偶联剂溶液中浸泡30-60分钟，再甩干后在120℃条件下进行烘干，保证织物的含水率控制在1％以下。

麻纤维内部除70％左右的纤维素外，还包括果胶、木质素、脂腊、灰分、金属离子等杂质，所以需要对麻纤维进行前置处理。现有技术中都使用碱性制剂对麻纤维进行处理，一般使用的是强碱溶液，麻纤维在其作用下，使得麻纤维内部的果胶发生水解，固着在纤维表面的部分木质素发生磺化降解，并且使其降解产品在分解中裂解。上述处理技术实现了对麻纤维内部果胶、木质素的分解去除，但是却无法实现对灰分和金属离子的去除，金属离子的存在容易使麻纤维在生产过程中产生静电，而静电的存在又容易引发生产设备发生故障，尤其在天气干燥的季节，静电的存在容易产生电火花，进而点燃麻纤维，从而引发火灾，对人身安全及财产造成损伤；此外，灰分的存在影响麻纤维填料添加至塑料中时麻纤维与塑料的亲和力，从而对后续加入上述经处理的麻纤维填料后制备得到的塑料的性能造成影响。此外，虽然采用碱性制剂对麻纤维进行处理，虽然麻纤维具有一定的耐碱性，但是经处理后的麻纤维对碱液的耐受性则很低，所以经碱液处理后的麻纤维会由于残余碱液的存在而造成纤维表面的损伤，研究表明对纤维的上述损伤造成了对麻纤维纤维素的破坏，造成麻纤维韧性和耐磨性的降低，且对麻纤维纤维素的破坏也导致其本身对高温的耐受性很弱，麻纤维耐高温性能不佳。相应地，将上述处理过的麻纤维用于塑料填料，因为该麻纤维本身不耐高温不能用于制造耐高温的塑料，从而限制了麻纤维在塑料中的应用。

此外，该现有技术中的麻纤维通过添加适量的偶联剂来实现麻纤维填料之间、以及麻纤维填料和树脂基体之间的粘合，但是对于在树脂基体中添加麻纤维以及其他填料的塑料而言，偶联剂的添加也就仅仅能够实现麻纤维填料之间、以及麻纤维填料或者其他填料和树脂基体之间的粘合，而对于麻纤维填料和其他填料之间的粘合效果不佳，故容易导致最终制备得到的塑料的硬度不高。而对于仅仅需要添加麻纤维作为填料的塑料，添加偶联剂在实现麻纤维和树脂基体的粘合的同时，也并不能够提高麻纤维填料的耐高温性能。

发明内容