[发明专利]环保生物质材料的连续挤出式加工技术

权利要求书

1.一种采用连续挤出式加工技术生产环保生物质材料的技术方法，其特征是最佳配方按重量份计包括：78份主原料、11份的淀粉、11份的丙三醇；最佳工艺参数水平包括：螺杆挤出机的三段温度分别为65℃，65℃，80℃，转速为40r/min；配方中的丙三醇以及机械参数中的单螺杆挤出机第二段温度对挤出产品、产品的密度和抗压强度性能影响最大。

生产流程为将主原料充分浸泡后用碎浆机制成纸浆，再将纸浆进行适当脱水处理，使纸浆含水率符合试验要求。根据实验配方依次将原料与试剂混合，利用搅拌机均匀搅拌成非流态混合物，并对非流态混合物进行水浴加热。最后将非流态混合物投入分段电加热的单螺旋挤出机内进行挤出加工。利用挤出机出料口口模挤出成型的方式制备生物质材料。

2.如权利要求1所述主原料包括废弃瓦楞纸材、纸板纸材等含纸纤维的废材。废材的来源为各纸包装工厂加工后丢弃的废料，以及多次回收利用的废纸、废纸包装箱。其比例按重量份计为78份。

根据需要，主原料中还可以添加其他农作物秸秆类生物质粉末材料。

3.如权利要求1所述纸浆含水率为80％～85％。

4.如权利要求1所述试剂为淀粉及丙三醇，其比例按重量份计都为11份。

5.如权利要求1所述淀粉采用马铃薯淀粉，马铃薯淀粉粘结性能好，可在纸纤维间的起胶黏作用。

6.如权利要求1所述的螺杆挤出机，也可以使用类似的柱塞式或活塞式挤出设备代替。

7.如权利要求1所述工艺流程包括材料初步处理、基材与其他材料在常温搅拌下混合、水浴加热、挤出成型、制品后期处理。

(1)材料初步处理：将瓦楞废纸浸泡5h后的废纸纤维放入高速碎浆机中，然后在温度为(23±2)℃进行碎浆5分钟后，取出废纸纤维，并把废纸纤维滤水至含水率80％～85％备用；

(2)基材与其他材料在常温搅拌下混合：取步骤(1)制备的基材78份、淀粉11份、丙三醇11份，常温下充分混合搅拌10min；

(3)水浴加热：在温度(23±2)℃、相对湿度(50±5)％环境条件下，将步骤(2)所得的物料放入电热恒温水浴锅，使其温度稳定在85摄氏度，持续水浴加热30min，即可制备混合物料；

(4)挤出成型：将步骤(3)所得的混合物料送入挤出机的进料口，设定挤出机的三段温度为65℃，65℃，80℃，转速为40r/min，通过挤出机出料口的口模挤出制品。

(5)制品后期处理：将挤出后的制品通过压制干燥，进行平整以及强化处理，制成产品。

8.如权利要求1所述配方中对挤出产品、产品的密度和抗压强度性能的最大影响因素是丙三醇的比例，机械参数中对挤出产品、产品的密度和抗压强度性能的最大影响因素是单螺杆挤出机第二段温度的大小。

9.如权利要求1所述最佳水平是螺杆挤出机的三段温度分别为65℃，65℃，80℃，转速为40r/min。

10.如权利要求1所述螺旋机出料口的口模包括“L”形口模、“U”形口模、方形口模、矩形口模和圆形口模，制出的产品可用于生产纸护角、纸槽钢、方纸杆和圆纸杆等。