[发明专利]一种木质素热塑材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，尤其涉及一种木质素热塑材料的制备方法。

背景技术

木塑，即木塑复合材料，是国内外今年蓬勃兴起的一类新型复合材料，指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，代替通常的熟知胶黏剂，与超过35％～70％以上的木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合成新的木质材料，再经挤压、模压、注塑成型等塑料加工工艺，生产出的板材或型材。天然木材资源日益减少，木制制品的市场需求量却与日俱增，木塑材料替代传统木材原料已经成为一种趋势。木塑材料的发展不仅能够解决天然木材日益缺乏的问题，还能够克服木材强度低、变异性大及有机材料弹性模量低等局限性。木塑复合材料内含塑料，因而具有较好的弹性模量。此外，由于内含纤维并经与塑料充分混合，因而具有与硬木相当的抗压、抗弯曲等物理机械性能，并且其耐用性明显优于普通木质材料。

现有技术中，木塑材料生产主要是以废弃的边角木粉、碎木和渣木为基础原料，再添加热塑性高分子材料(塑料)和加工助剂等，混合均匀后再经模具设备加热挤出成型而制成的材料。如图1所示，图1为现有技术中木塑材料制备的工艺流程示意图，木质纤维原料经粉碎机粉碎，添加树脂等辅料均匀混合，经挤压机高温挤压形成木塑材料。但是现有技术中，这种生产木塑材料的方法以纤维木质材料为基础原料，其不具有高分子特性，需要添加大量热塑性聚合物辅料挤压聚合熔融成型。

发明内容

本发明的目的在于提供一种木质素热塑材料的制备方法，本发明提供的方法制备木质素热塑材料无需添加热塑性聚合物。

本发明提供了一种木质素热塑材料的制备方法，包括以下步骤：

将生物质原料进行酶解，得到渣料，所述渣料包括木质素；

将所述渣料干燥和粉碎后，得到木质素颗粒原料；

将所述木质素颗粒原料注塑挤压，得到木质素热塑材料。

优选的，所述酶解的酶为纤维素酶；

所述酶解的温度为45℃～50℃。

优选的，所述酶解的pH值为4.5～5.0。

优选的，所述干燥后渣料的水分含量为5％～10％。

优选的，所述粉碎后渣料的粒度为150目～400目。

优选的，所述注塑挤压的温度为165℃～185℃。

优选的，所述酶解前还包括：

将生物质原料进行清洁汽爆。

优选的，所述清洁汽爆的压力为1.0MPa～3.0MPa。

优选的，所述清洁汽爆的温度为150℃～250℃。

优选的，所述清洁汽爆的时间为10分钟～15分钟。

本发明提供了一种木质素热塑材料的制备方法，包括以下步骤：将生物质原料进行酶解，得到渣料，所述渣料包括木质素；将所述渣料干燥和粉碎后，得到木质素颗粒原料；将所述木质素颗粒原料注塑挤压，得到木质素热塑材料。本发明提供的方法以生物质物质为原料，将生物质原料酶解后的包括木质素的渣料作为生产热塑材料的原料，具有良好的聚合性能，从而使得将其作为生产木塑材料的过程中，无需再额外添加热塑性聚合物，得到的木塑材料仍具有较高的抗张强度，且具有不吸水的特性，可替代以木材为原料的木质产品。而且，本发明提供的方法是以生物质原料酶解的副产物木质素为原料，将其转化为附加值较高的木质素热塑材料，具有较高的经济效益。实验结果表明，本发明提供的方法制备得到的实芯木质素热塑材料的弯曲破坏载荷为4621N，吸水率为0.39％，吸水长度变化率为0.09％，吸水宽度变化率为0.04％，吸水厚度变化率为0.06％；空芯木质素热塑材料的弯曲破坏载荷为3320N，吸水率为0.35％，吸水长度变化率为0.07％，吸水宽度变化率为0.04％，吸水厚度变化率为0.05％；木质素热塑装饰板的含水率为0.5％，抗弯强度平均值为28.2MPa，抗弯强度最小值为26.1MPa。

附图说明

图1为现有技术中木塑材料制备的工艺流程示意图；

图2为本发明实施例提供的木质素热塑材料的制备工艺流程图。

具体实施方式

本发明提供了一种木质素热塑材料的制备方法，包括以下步骤：

将生物质原料进行酶解，得到渣料，所述渣料包括木质素；

将所述渣料干燥和粉碎后，得到木质素颗粒原料；

将所述木质素颗粒原料注塑挤压，得到木质素热塑材料。