[发明专利]一种文冠果果壳/淀粉基可降解木塑复合材料及其型材

说明书

本发明公开了一种文冠果果壳/淀粉基可降解木塑复合材料及其型材，属于可降解复合材料技术领域。以文冠果果壳颗粒和全降解淀粉基塑料为原料，将文冠果果壳颗粒和全降解淀粉基塑料按照(60‑90)：(10‑40)的重量比例混合均匀，再通过双螺杆挤出机进行共混并挤出造粒，即获得所述文冠果果壳/淀粉基可降解木塑复合材料。将木塑复合材料通过注塑成型、挤出成型或模压成型工艺制备得到文冠果果壳/淀粉基可降解木塑复合材料型材。本发明使用文冠果果壳作为填充物制备木塑复合材料及其型材，大大降低了可降解材料的成本，同时为文冠果果壳的资源利用找寻了新途径，进一步推动了文冠果产业链发展。

技术领域

本发明涉及可降解复合材料技术领域，具体涉及一种文冠果果壳/淀粉基可降解木塑复合材料及其型材。

背景技术

随着塑料制品应用的日益广泛，不仅消耗了大量的石油资源，废弃后的塑料制品也对环境造成了长久的影响。可降解塑料的出现在一定程度上缓解了废弃塑料制品的环境污染问题，符合人类实现可持续发展的长期目标，但同时存在成本较高、材料性能较低的缺点。

淀粉基塑料是可降解塑料的一种，使用淀粉制作可降解塑料具有如下优势：淀粉价格便宜、来源充足且可以循环再生。淀粉在各种环境中都具备完全降解的能力，最终形成二氧化碳和水。目前在一次性餐具、包装材料等方面都得到了相关应用。

文冠果是我国特有的能源作物，近年来种植范围和规模不断扩大，在文冠果产业快速发展的同时，产生了大量剩余物，即文冠果果壳。文冠果果壳中纤维素含量较高，作为复合材料的填充料，可以有效的增强复合材料的性能，同时作为生物质材料又具有良好的可降解性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种文冠果果壳/淀粉基可降解木塑复合材料及其型材，采用文冠果果壳与全降解淀粉基塑料共混制得可完全降解的木塑复合材料，成型后获得型材。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种文冠果果壳/淀粉基可降解木塑复合材料，是以文冠果果壳颗粒和全降解淀粉基塑料为原料，将文冠果果壳颗粒和全降解淀粉基塑料按照(60-90)：(10-40)的重量比例混合均匀，再通过双螺杆挤出机进行共混并挤出造粒，即获得所述文冠果果壳/淀粉基可降解木塑复合材料。

所述文冠果果壳颗粒是将文冠果果壳经木材粉碎机和/或高速粉碎机进行粉碎处理，再进行烘干后获得；其中：烘干温度60-80℃，烘干时间3-5小时，烘干以去除果壳中的水分。

将文冠果果壳颗粒和全降解淀粉基塑料进行混合的过程为：将烘干后的原料按比例放入高速混料机中，在1000-2000转/分的条件下搅拌混合3-7分钟，将混合后的原料放入烘箱中烘干，温度70-90℃，时间3-5小时。

通过双螺杆挤出机进行共混并挤出造粒的过程具体为：将混合后的原料放入双螺杆挤出机，依次通过挤出机的料筒、组合螺杆、合流芯和机头，进行共混并挤出造粒；其中：挤出温度为155℃-170℃，转速为15-25转/分，其中双螺杆挤出机四个温区温度从机头到料筒分别为：160℃-165℃、165℃-170℃、155℃-165℃、155℃-165℃。

将所述木塑复合材料通过注塑成型、挤出成型或模压成型工艺制备得到文冠果果壳/淀粉基可降解木塑复合材料型材。

所述注塑成型的具体过程为：将可降解木塑复合材料母粒放入注塑机的料筒内，经160‐180℃温度加热，使其融化均匀；借助柱塞或螺杆向熔体施加50‐80MPa压力，使高温熔体通过料筒前面的喷嘴和模具的浇道系统注射入闭合好的模腔中，模具温度10‐45℃，经冷却定型，开启模具，顶出产品；经热处理、退火等后续处理得到形状尺寸稳定的可降解木塑复合材料型材。