[发明专利]含有植物纤维的复合塑料，其制备方法及其用途

权利要求书

1.一种含有植物纤维的复合塑料的制备方法，所述方法包括：

a.提供含有植物纤维的第一原料和含有塑料的第二原料；

b.对第一原料进行预处理，所述预处理包括：

b1.用水洗涤所述第一原料以去除污染物以及水溶性化合物，

b2.将洗涤后的第一原料干燥，

b3.采用溶剂萃取法从干燥后的第一原料中萃取油性物质，获得萃取油性物质后的第一原料，以及

b4.将所述溶剂从萃取后的第一原料中除去；

c.将经过预处理的第一原料加热进行碳化处理；以及

d.将碳化处理后的第一原料与所述第二原料混合形成复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述含有植物纤维的第一原料选自咖啡渣或农业废弃物。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述第一原料含有咖啡渣，对所述第一原料预处理包括：

-在室温下用去离子水洗涤所述含有咖啡渣的第一原料以去除其所含有的污染物以及水溶性化合物；

-将洗涤后的第一原料干燥至其中咖啡渣的含水量不大于20wt.％，优选为不大于10wt.％；

-采用有机萃取溶剂从干燥后的咖啡渣中萃取咖啡油；以及

-去除咖啡渣中的萃取溶剂。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述萃取溶剂选自己烷、庚烷、四氢呋喃、丙酮、乙醚或无水乙醇，优选为己烷。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述萃取咖啡油的步骤在回流温度下进行。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：在执行所述萃取咖啡油步骤之前研磨所述干燥后的咖啡渣，获得的颗粒粒径在微米数量级范围内，优选不大于250微米，更优选在100微米至150微米范围内。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：在所述去除咖啡渣中的萃取溶剂的步骤中包括过滤分离固液相，然后在90℃至110℃下通过旋转蒸发或离心操作除去所述萃取溶剂以及所述咖啡渣中残留的水分，使得所述咖啡渣基本上不含有萃取溶剂且含水量不大于3wt.％。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：将所述不含有萃取溶剂且含水量不大于3wt.％的咖啡渣以5-10℃/min，优选为5℃/min，的升温速率从90℃至110℃加热至200℃至320℃，优选为在240℃至300℃范围内，并且保持该温度2至4小时，对所述咖啡渣进行碳化处理。

9.根据权利要求3至7的任一项所述的制备方法，其特征在于：所述含有咖啡渣的第一原料和所述第二原料的重量混合比例范围为1：2至1：20，优选为1：2至1：5，更优选为1：2.5至1：5。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述含有咖啡渣的第一原料是咖啡渣或者咖啡渣与其他植物纤维的混合物，所述其他植物纤维优选地是咖啡壳或木纤维。

11.根据权利要求1至8的任一项所述的制备方法，其特征在于：在步骤d中加入添加剂，以改善所述复合材料的物理和/或化学性质。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于：所述添加剂是粘结剂，以在所述第一原料与第二原料混合过程中起增粘作用。

13.根据权利要求1至8的任一项所述的制备方法，其特征在于：所述塑料选自以下组内：聚丙烯、ABS塑料、尼龙以及其任意组合。

14.一种采用权利要求1至13的任一项所述的制备方法制备的复合塑料，所述复合塑料包含：5-50wt.％植物纤维和50-95％塑料，其中所述植物纤维的粒径在微米数量级范围内，优选不大于250微米，更优选在100微米至150微米范围内。