[发明专利]一种阻燃型玉米棒包皮纤维/聚乳酸纤维板的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对农作物废弃物再利用的制备工艺及获得的产品，具体而言，涉及一种阻燃型玉米棒包皮纤维/聚乳酸纤维板的制备方法以及使用该方法得到的阻燃型玉米棒包皮纤维/聚乳酸纤维板，属于可再生资源利用的技术领域。

背景技术

玉米棒包皮纤维是田间农作物的废物，对玉米棒包皮纤维的利用，不仅可以提高用户的收入，而且减少焚烧、填埋等带来的环境污染和资源浪费。聚乳酸的原材料来自于玉米等壳类作物，是一种可生物降解的塑料，是一种环保的材料，符合人们追求自然、舒适、健康的心理要求。

中密度纤维板由于内部纤维分布均匀，板材的力学性能优异，具有吸潮、隔音、减震等特点，且具有优良的装饰和加工性能，可代替木材广泛应用于家居装修和家具制作当中，但因缺少阻燃性，严重的限制了其使用范围。

目前对纤维板的研究，主要还集中在制备方法和成型工艺方面，少部分涉及到阻燃处理。冯秀文等[废纺纤维板的成型工艺及阻燃性能的研究[J],天津工业大学学报，2002(4):18-21.]的研究虽然进行了阻燃处理，但阻燃性较低，且力学性能较差，不能满足国家标准要求。要达到建筑内部装修设计防火规范要求，就必须对阻燃部分进行进一步的探讨。

目前，阻燃剂中卤系的使用率很高，达到50%以上，对人的健康和环境的污染造成不同的危害，寻找一种低烟、低毒的环保阻燃剂是当前阻燃的目标。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阻燃效果好、力学性能优异的阻燃型玉米棒包皮纤维/聚乳酸纤维板的制备方法。

为了实现本发明的目的采用如下技术方案：

一种阻燃型玉米棒包皮纤维/聚乳酸纤维板的制备方法包括如下步骤：

（1）筛选无霉变的玉米棒包皮，去除包皮上的杂物；

（2）筛选后的玉米棒包皮用含有尿素和双氧水的混合溶液处理后水洗；

（3）在碱的作用下对水洗后的玉米棒包皮进行脱胶，水洗后烘干得玉米棒包皮纤维；

（4）将玉米棒包皮纤维裁成定长并喷洒磷系阻燃剂水溶液，烘干得阻燃玉米棒包皮纤维；

（5）将聚乳酸、磷系阻燃剂、季戊四醇和13X沸石分子筛熔融均匀混合，混合物加入到阻燃玉米棒包皮纤维中混炼，热压成型，冷却至30-40℃即可；

其中步骤（4）所述磷系阻燃剂为聚磷酸铵，喷洒浓度为按照每100g干燥玉米棒包皮纤维均匀喷洒含有8-12g磷系阻燃剂的溶液；步骤（5）所述的聚乳酸、磷系阻燃剂、季戊四醇、13X沸石分子筛和阻燃玉米棒包皮纤维的质量比为：100：10～14：5～7：4～8：80～85。

本发明所述聚磷酸铵优选采用聚合度（n）大于1500的高聚合度聚磷酸铵。

本发明优选技术方案中，步骤（2）中所述混合液中尿素浓度为5.5-6.5g/L，双氧水浓度为7.5-8.5g/L；处理温度为30-40度，处理时间为40-50分钟，浴比为1：15-20。

本发明优选技术方案中，步骤（3）中所述的碱的浓度为20-25g/L，处理温度为100度，处理时间为25-35分钟，浴比为1：15-20；所述烘干温度为90-100度。

本发明优选技术方案中，步骤（4）中所述的玉米棒包皮纤维的裁剪长度为8-12mm；所述烘干温度为90-100度。

本发明优选技术方案中，步骤（5）中所述的热压压力为8-12MPa，热压温度为160-165度，热压时间为4-6分钟。

本发明的另一个目的是提供一种用本发明所述的制备方法制备的阻燃型玉米棒包皮纤维/聚乳酸纤维板。

本发明的有益效果：①本发明对脱胶、干燥后的玉米棒包皮纤维（步骤4）和聚乳酸等材料（步骤5）分别进行阻燃处理，显著提高纤维板的阻燃效果。同时在步骤（5）的混炼中加入13X沸石分子筛作为协效剂，显著提高纤维板的力学性能。②本发明采用膨胀型无卤阻燃剂，相对于传统阻燃剂，减少阻燃剂对板材力学性能的影响，减少阻燃剂的使用量，在降低成本的前提下提高阻燃效果，有利于工业化生产。③本发明的制备方法简单易行，容易实现，作为纤维增强材料的玉米棒包皮纤维，资源丰富，降低生产成本，制取的纤维板色泽美观，质地均匀，力学性能和阻燃效果好，且无甲醛等有害气体的排放。

具体实施方式

本发明的阻燃型玉米棒包皮纤维/聚乳酸纤维板的制备方法包括如下步骤：

（1）筛选无霉变的玉米棒包皮，去除包皮上的杂物；

（2）筛选后的玉米棒包皮用含有尿素和双氧水的混合溶液处理后水洗；