[发明专利]一种植物纤维/废弃FPR复合材料及其制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及废料的回收再利用领域，具体涉及一种植物纤维/废弃FPR复合材料及其制备方法。

【背景技术】

玻璃钢别名玻璃纤维增强复合材料，俗称FRP(FiberReinforcedPlastics)，由于其具有优越的性能如：轻质高强、耐腐蚀性好、绝缘性能好、热性能良好、可设计性强、工艺性优良等，自1958年开发研究以来，便得到各行各业的青睐。据有关统计资料，目前世界各国开发的玻璃钢产品的种类已达4万种左右，主要应用于建筑行业、化学化工行业、汽车及铁路交通运输行业、电气工业及通讯工程等行业。

多年来，玻璃钢制品应用领域不断扩大，品种、产量逐年上升，与此同时其废弃物数量剧增。据保守估计，50多年来，我国的废弃玻璃钢已达数百万t，而且还在以十数万t/年的速度增长。因此，每年产生的玻璃钢废料数量相当可观，但是，目前为止这些废弃的玻璃钢基本上没有做任何进一步处理。

随着我国可持续发展战略的实施，国家对环境保护提出了更高的要求。《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》规定：国家对固体废物污染环境的防治，实行减少固体废物的产生量和危害性、充分合理利用固体废物和无害化处置固体废物的原则，促进清洁生产和循环经济发展。并鼓励、支持固体废物污染环境防治的科学研究、技术开发、推广先进的防治技术和普及固体废物污染环境防治的科学知识。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种植物纤维/废弃FPR复合材料及其制备方法，本发明方法对玻璃钢废弃物的处理简单，易于操作，并且在回用过程中不会产生二次污染，实现废弃物变废为宝及资源的合理再利用。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

包括以下步骤：

(1)按质量百分比计，先将50～80％的植物纤维和5～20％的PVA纤维分散在水中并搅拌均匀，再加入10～30％的经润湿剂浸润的废弃FPR粉末，搅拌均匀，得到待处理浆液；

(2)将步骤(1)中的待处理浆液进行抄造成型得到湿纸页；

(3)对得到的湿纸页进行压榨，得到半干纸页；

(4)烘干半干纸页，得到植物纤维/废弃FPR复合材料。

进一步地，步骤(1)中植物纤维和PVA纤维分散在水中时搅拌2～3min；加入经润湿剂浸润的废弃FPR粉末后，搅拌20～30s。

进一步地，步骤(1)中经润湿剂浸润的废弃FPR粉末，是按照质量百分比计，通过1％的润湿剂浸润9～29％的废弃FPR粉末得到的。

进一步地，步骤(2)中采用纸页抄取器进行抄造成型；步骤(3)中压榨压力为4～5MPa，压榨时间为30～60s。

进一步地，步骤(4)中在102～105℃烘干4～5min。

本发明复合材料的技术方案是：按质量百分比计，包括以下组分：

废弃FPR：9～29％；植物纤维：50～80％；PVA纤维：5～20％；润湿剂：1％。

进一步地，废弃FPR是将聚酯玻璃钢经粉碎并过40目筛得到的，其中含有重量百分比为55～60％的玻璃纤维，玻璃纤维直径为15～20μm，玻璃纤维长度为30～200μm。

进一步地，植物纤维采用针叶木纤维、阔叶木纤维、麻纤维或棉纤维，其打浆度为43～46°SR。

进一步地，PVA纤维为90℃水溶性的工程纤维。

进一步地，润湿剂为十二烷基硫酸钠、聚乙二醇对异辛基苯基醚或十二烷基三甲基溴化铵。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明方法中将废弃FPR与植物纤维、PVA纤维、润湿剂等按照一定的比例进行混合，废弃FPR和植物纤维作为制备材料的主料，PVA纤维作为粘结剂，使植物纤维和废弃FPR结合良好，有效增加材料强度性能；润湿剂作为材料制备过程的助剂，有利于废弃FPR在体系中的分散，充分发挥了各个组分的性能，通过湿法造纸技术制备出植物纤维/废弃FPR复合材料，实现资源的合理再利用；简单可行、回收利用率高，可达到100％。

本发明植物纤维/废弃FPR复合材料的性能良好，抗张指数可达到41.25N·m/g，伸长率可达2.94％；用途较广泛，如用在箱板纸的芯层，其中废弃FPR可以替代部分植物纤维，一方面使得废弃FPR变废为宝，另一方面节约了植物纤维原料。

【具体实施方式】