[发明专利]热可塑性木粉的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热可塑性木粉制造方法的技术领域。

背景技术

一方面，木材自古以来就是人类社会使用的一种基本材料，广泛地用于建筑、家具等场合。木材由于其来源天然再生、使用安全环保性，所以依然是未来社会的重要材料。木材主要由纤维素和木质素构成，由于天然纤维素的高结晶性，纤维素分子内和分子之间的大量氢键存在，在熔化之前就已经分解，所以表现为非可塑性。由于木材没有可塑性，木制品如家具等制造使用一般采用锯、刨、钉、削等手工工艺，难于连续、规模化工业生产，另外手工工艺还产生大量的加工废料如木粉、刨花、木块等。木材的成材时间一般需要3年以上，天然林要10-100年，其供应受到天然的限制。然而，大量未成材杂木、树枝、秸杆、果壳等却未得到合理充分利用。如果能将这些杂木、树枝、秸杆、果壳材料化，制取代替木材使用的材料，则可综合利用林业资源，解决我国林业资源紧缺的现状。目前木材加工废料如木粉、刨花等一般被利用来加工成木屑板、纤维板、刨花板等，但是使用的是有害致癌的粘接剂，其环保安全性存在一些问题；由于粘接剂起到一种连结硬化的作用，所以这种板材不能回收再应用；使用性能不好，此外还有，遇到水容易变形、蹦坏以及韧性、耐冲击性差等缺点，难于制取与胶合板一样的薄板等。

另一方面，用木粉增强塑料得到木塑混合物已经得到一些应用，但是传统的制造方法由于仅仅是将木粉混合在融化的塑料聚合物中，没有考虑到木粉表面分子基团与高分子链功能基团进行化学反应，所以其改性普遍地是一种物理改性，木粉颗粒的表面分子没有与高分子链形成比较多的共价键，所以它们之间的接合力比较弱，造成成型的木塑混合物力学性能比较差，特别是木粉组分高含量的情况下，其力学性能更是急速下降，满足不了人们使用要求，而很多使用场合人们要求木塑制品更具有木制材料性能或符合环保要求，如家具、门窗、餐盒，要求复合材料中含高组分的木粉，所以形成了一对矛盾，需要人们去克服。因此传统的木塑混合物制造方法，其主要目的是利用廉价的木粉木屑来填充塑料，降低成本，同时能增加塑料混合物的一些强度，但是不能大量利用木粉、木屑、刨花等废料作为主要成分来生产木质材料的制造方法，达到变废为宝的目的，难以对传统的木工工艺进行革命性改革。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供热可塑性木粉的制造方法，它使聚合物高分子链有较多的功能基团与木粉颗粒表面基团进行反应形成共价键，提高它们之间的亲合力，从而大大提高其力学性能，使含很高木粉组分的材料在加温加压后能象塑料一样地成型加工如挤压成形、挤出成形，并通过塑模直接制取各种形状的产品。

本发明解决技术问题的技术方案是这样的：一种可塑性木粉的制造方法，其特征在于所述的步骤为：1)适宜接枝的高分子塑料与能与OH^-基反应的功能单体进行化学接枝反应得到改性塑料；2)木质材料进行粉碎和干燥得到颗粒尺寸在2厘米范围内的木质细料；3)木质细料60-95％与5-40％改性塑料在粉碎机中进行粉碎复合，温度在20-200度范围、时间为0.1-1小时、百分比为质量百分比；4)反应完成后冷却粉碎得到成品。

上述的高分子塑料可以采用聚乙烯、聚丙烯、乙烯与丙烯的共聚物、聚苯乙烯、或ABS等。

上述的功能单体采用马来酸酐或甲基丙烯酸缩水甘油脂等。

上述的化学接枝反应在挤出机中进行的，温度在100-250度，转速10-200转/分，时间在1-10分钟。

上述的木质材料采用杂木、废木、木屑、刨花、竹块、草叶、树枝、秸杆或废纸等。

上述的粉碎机采用旋转式叶片粉碎机，转速在100-3000转/分，或者球磨粉碎机，转速10-400转/分。

上述的木质细料与改性塑料优选配比为70-95％与5-30％，使木塑共混物即能有很好的力学性能，又能有好木质感。

上述的木质细料与改性塑料最佳配比为80-95％与5-20％，使木塑共混物即能有很好的力学性能，又能有好木质感，基本上能接近天然的木质感。