[发明专利]一种烟秆不同部位纤维增强聚丙烯复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种烟秆不同部位纤维增强聚丙烯复合材料的制备方法，具体为：剥离废弃烟秆纤维，获得烟皮、烟骨、烟芯三个部位的烟秆纤维，然后进行粉碎处理，再和聚丙烯分别放于烘箱中充分干燥，将干燥好的烟皮或烟骨或烟芯三个部位的烟秆纤维和聚丙烯按一定的质量比放置在混炼机中，进行高温下熔融混炼，得到共混物，再对共混物进行破碎，得到颗粒状态下的复合材料，然后将其放于烘箱中完全干燥，后倒入立式注塑机中注塑成型，冷却脱模完成后取出，得到不同部位烟秆纤维/聚丙烯复合材料。本发明采用烟秆不同部分的纤维与聚丙烯进行共混得到复合材料，制备流程操作简单，安全无污染。

技术领域

本发明属于植物纤维复合材料制备方法技术领域，涉及一种烟秆不同部位纤维增强聚丙烯复合材料的制备方法。

背景技术

天然植物纤维复合材料是植物纤维和树脂基体通过热压、挤出、造粒或注塑等低要求的加工工艺制备而成的一种力学性能优良、成本低廉的复合材料，其原料来源广泛，价格低廉，对环境友好，应用涉及绿色包装、市场建材、家居装潢、园林装饰等多个工程领域。

现如今的植物纤维复合材料市场最常见的为木材，但随着木材消费的需求日益增大，有限的森林资源难以满足市场需求。“以秆代木”逐渐成为植物纤维复合材料市场的新需求。研究发现，烟秆纤维与其他植物纤维相比，其化学成分具有一定的相似性，且资源丰富、获取难度低、价格低廉，还可以实现可生物降解等。因此，将废弃烟秆纤维进行回收处理具有重要意义。

然而，同一植物不同部位纤维的化学成分含量差异对复合材料的性能存在较大影响。除此之外，植物纤维的形态、力学特征也有较大差异，且目前尚没有关于对烟秆各部位纤维制备复合材料的研究。因此，考虑将烟秆纤维的各个部位进行剥离，并与热塑性塑料作为原料来制备植物纤维复合材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种烟秆不同部位纤维增强聚丙烯复合材料的制备方法，采用烟秆不同部分的纤维与聚丙烯进行共混得到复合材料，制备流程操作简单，安全无污染。

本发明所采用的技术方案是，一种烟秆不同部位纤维增强聚丙烯复合材料的制备方法，具体按照如下步骤实施：

步骤1，剥离废弃烟秆纤维，获得烟皮、烟骨、烟芯三个部位的烟秆纤维；

步骤2，分别对步骤1获取的三个部位烟秆纤维进行粉碎处理；

步骤3，将步骤2经过粉碎处理的烟皮、烟骨及烟芯三个部位的烟秆纤维和聚丙烯分别放于烘箱中充分干燥；

步骤4，将步骤3干燥好的烟皮或烟骨或烟芯三个部位的烟秆纤维和聚丙烯按一定的质量比放置在混炼机中，进行高温下熔融混炼，得到共混物；

步骤5，将步骤4得到的烟皮/聚丙烯或烟骨/聚丙烯或烟芯/聚丙烯的共混物进行破碎，得到颗粒状态下的复合材料，然后将其放于烘箱中完全干燥；

步骤6，从烘箱中取出完全干燥好的颗粒状复合材料倒入立式注塑机中注塑成型，冷却脱模完成后取出，得到不同部位烟秆纤维/聚丙烯复合材料。

本发明的特征还在于，

步骤2中获得的烟皮纤维、烟骨纤维及烟芯纤维均被粉碎为20-40目、40-60目、60-80目三个粒径范围。

步骤3中的干燥温度为70-90℃，干燥时间为8-10小时。

步骤4中不同部位的烟秆纤维占据共混物质量的30％，聚丙烯占据共混物质量的70％。

步骤4中的混炼温度为185-190℃，混炼时间为5-10min。

步骤5中将共混物至于多功能粉碎机中进行破碎，粉碎时间为45-90s，粉碎机转速为25000r/min，得到颗粒状的复合材料，在烘箱中干燥时间为6-8h，干燥温度为70-90℃。