[发明专利]基于生物基小麦秸秆聚丙烯复合材料膜的制备工艺

说明书

本发明涉及一种基于生物基小麦秸秆聚丙烯复合材料膜的制备工艺，包括：将粉碎完成后的秸秆颗粒输送至中和清洗池；中和清洗池对秸秆颗粒进行中和和清洗；水热反应釜内对秸秆颗粒进行恒温静置；真空干燥箱对秸秆颗粒进行干燥；混合机将秸秆颗粒与原料混合；螺杆挤出机将物料输出至制膜机以进行膜的生产；本发明通过使用中控单元与对应部件相连接，通过秸秆质量Ma与Ma0矩阵中各项值的对比结果建立矩阵Ri以控制各设备选取对应的运行参数、对秸秆颗粒的质量Mb与Mb0矩阵中各项值的对比结果建立矩阵Sj以选取对应的原料用量和制备工艺，能够在保证秸秆颗粒含量在预设区间的同时，快速制备高质量的复合材料，提高了所述工艺的制备效率。

技术领域

本发明涉及生物环保复合材料技术领域，尤其涉及一种基于生物基小麦秸秆聚丙烯复合材料膜的制备工艺。

背景技术

聚丙烯材料由于其具有密度小、力学强度较高、耐化学药品性好，且价格低、成型易等一系列优点，而广泛应用于工业、农业、生活等各个方面。但同时，聚丙烯材料的化学惰性和表面能很低，所制成的塑料产品难以进行表面印刷，且聚丙烯材料的大量应用一方面给人类的生产、生活带来极大便利的同时，也为先有环境造成了严重的白色污染，寻找一种可降解且表面能高的聚丙烯复合材料是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

因此，为提高聚丙烯材料的表面能，本领域技术人员通常采用化学处理、臭氧处理、电晕放电处理等方式对材料或制品表面进行直接处理。中国专利(申请号201580066408.1)介绍了通过电晕放电处理将聚丙烯聚合物表面能提高到55～60达因/厘米，使其可以使用溶剂基或水基油墨进行表面印刷，但该聚丙烯聚合物在保存21天后，其表面能降至约45达因/厘米，保持率约为70％；或者，还可通过改性方法提高聚丙烯材料的整体极性，来改善聚丙烯制品的可印刷性，如将聚丙烯与极性材料进行混合改性和对聚丙烯材料进行极性单体接枝改性。中国专利(申请号201210167452.X)介绍了将聚丙烯与纳米无机粉进行共混而提高聚丙烯的极性的方法，但该方法需要在聚丙烯中加入大量的纳米无机粉，无疑之中增加了材料或制品的成本；中国专利(申请号201410375294.6)介绍了通过含有极性单体和引发剂的超临界二氧化碳流体处理聚丙烯，再将经处理后的聚丙烯材料进行接枝化处理，但在接枝过程中，容易出现聚丙烯大分子降解的副反应而使材料性能劣化，虽然在接枝过程中加入共聚单体可降低降解副反应，但共聚单体可能诱发聚丙烯大分子交联而影响聚丙烯材料的加工性。

小麦秸秆，其主要成分为纤维素、半纤维素20％～30％和木质素，我国秸秆资源丰富，年产量高达7×109t，列世界第一位，其中小麦秸秆1.1×109t，占秸秆总量的16％。富含纤维素的小麦秸秆相当一部分是焚烧处理，不仅造成资源浪费，而且严重污染环境。相反，将小麦秸秆进行适当的处理后，其内部的植物纤维的内部结构会发生较大的变化，即内、外表面由光滑、紧密状变成有凹凸裂纹状，比表面积增加，横截面蜂窝状结构消失，表面蜡质及连接纤维的部分木质素、半纤维素等成分被去除，接触角变小，表面能变大，可引入含氧官能团，以提高其极性。

制备生物基小麦秸秆聚丙烯复合材料不仅可以通过共混改性提高聚丙烯材料的表面可印刷性，降低成本，还可以充分利用秸秆资源，赋予材料合适的可分解性，减少不可再生资源的消耗。

然而，在现有的制备生物基小麦秸秆聚丙烯复合材料工艺无法根据秸秆的预设量对其他原料的使用量进行灵活调整，导致在制成复合材料时秸秆含量过高或过低导致复合材料质量不合格，同时，由于现有技术中的制备工艺参数单一，无法根据不同质量的秸秆选取对应的制备参数，在制备复合材料的过程中会无法将原料充分混合，导致制备的复合材料质量不符合标准，生产效率低。

发明内容

为此，本发明提供一种基于生物基小麦秸秆聚丙烯复合材料膜的制备工艺，用以克服现有技术中无法根据秸秆质量选取对应原料和制作工艺导致的制备效率低的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于生物基小麦秸秆聚丙烯复合材料膜的制备工艺，包括：