[发明专利]一种植物纤维基复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种植物纤维基复合材料，所述植物纤维基复合材料主要由水和以下各组分组成：植物纤维60‑100重量份，胶黏剂0‑10重量份，填充剂0‑10重量份，防水剂0‑10重量份，所述植物纤维基复合材料的含水率为5‑20％，其密度为0.2‑1.2kg/m³。该植物纤维基复合材料耐腐蚀，可生物降解，生产过程无污染，制品密度低，制品强度高，制品可回收利用，制品原材料可再生，且来源广泛，成本低。本发明还公开了该植物纤维基复合材料的制备方法及其应用，工艺简单、生产耗时短、成本低、生产过程环保，植物纤维基复合材料可以用于制备物流托盘、烟花底座或产品包装，具有耐腐蚀、强度高、重量轻、成本低且经济环保等优点。

技术领域

本发明属于纤维材料领域，尤其涉及一种植物纤维基复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

物流托盘是用于集装、堆放、搬运和运输的放置作为单元负荷的货物和制品的水平平台装置。作为与集装箱类似的一种集装设备，物流托盘现已广泛应用于生产、运输、仓储和流通等领域，被认为是20世纪物流产业中两大关键性创新之一。物流托盘作为物流运作过程中重要的装卸、储存和运输设备，与叉车配套使用在现代物流中发挥着巨大的作用，可以实现物品包装的单元化、规范化和标准化，保护物品，方便物流和商流。

目前，普遍采用的物流托盘、烟花底座或产品包装主要由原木、胶合板、塑料、金属等制成。其中，木制托盘具有不耐腐蚀、需砍伐树木、使用寿命短等缺点，而且出口还需要检验检疫；塑料托盘价格较高，刚性不够，承载能力差，且不可降解；金属托盘强度很好，但是价格昂贵，且比重高，运输成本高。因此，迫切地需要发明一种耐腐蚀、强度高、重量轻、成本低且经济环保的物流托盘制造材料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种耐腐蚀、强度高、重量轻、成本低且经济环保的植物纤维基复合材料及其制备方法和应用。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种用于物流托盘的植物纤维基复合材料，所述植物纤维基复合材料主要由水和以下各组分组成：植物纤维60-100重量份，胶黏剂0-10重量份，填充剂0-10重量份，防水剂0-10重量份，所述植物纤维基复合材料的含水率为5-20％，所述植物纤维基复合材料呈多孔结构，其密度为0.2-1.2kg/m³。

本发明的植物纤维基复合材料制品，以植物纤维为主要原料，通过纤维、水、纤维之间的作用力，纤维与纤维之间的氢键作用，使制品能够保持一定的固体形状，可以承受一定的压力、拉力、摩擦力和冲击力等载荷，可用于物流运输等。植物纤维基复合材料制品的强度与含水率有关，如果纤维制品的含水率过低，则无法保证足够的氢键作用，如果含水率过高，则使纤维与纤维之间的距离拉长，影响纤维之间作用力，所以纤维制品在使用过程中，其含水率不能过低也不能过高，最佳含水率在5-20％之间。加入一定的环保添加剂，例如胶黏剂、防水剂、以及填充剂等，可以提高制品的强度、耐水性能，降低成本，但并非必须添加物，可视情况而定。

上述的植物纤维基复合材料，优选的，所述植物纤维为长径比＞2的长纤维和/或粒径≤1000目(更优选为≤200目)的纤维颗粒；所述植物纤维包括竹子、稻草、芦苇、木材、棉杆、秸秆、麻秆、米糠、中药材及中药材渣中的任意一种或几种。

上述的植物纤维基复合材料，优选的，所述胶黏剂包括聚乙烯醇、淀粉糊、纤维素、单宁、阿拉伯树胶、海藻酸钠、骨胶、鱼胶、紫胶、白乳胶、硅酸盐和氧化钙中的任意一种或几种；所述填充剂包括碳酸钙、二氧化硅、二氧化钛、高岭土、煤灰和黄土中的任意一种或几种；所述防水剂包括丙烯酸酯和/或聚氨酯。更优选的，所述胶黏剂包括聚乙烯醇、淀粉糊、硅酸盐和氧化钙中的任意一种或几种。