[发明专利]一种废弃烟秆纤维增强树脂基复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种废弃烟秆纤维增强树脂基复合材料的制备方法，具体为：步骤1，制备改性烟秆纤维；步骤2，分别称取改性烟秆纤维或烟秆纤维和高密度聚乙烯放于烘箱中进行干燥；步骤3，将干燥好的改性烟秆纤维或烟秆纤维和高密度聚乙烯按一定的质量比为放入混炼机中熔融混炼，得到共混物；步骤4，将共混物进行破碎，得到颗粒状的复合材料，然后将颗粒状的复合材料放于烘箱中干燥；步骤5，从烘箱中取出干燥好的复合材料倒入立式注塑机中注塑成型，待冷却后取出标准试样，得到烟秆纤维/高密度聚乙烯或者改性烟秆纤维/高密度聚乙烯复合材料。本发明采用注塑成型法制备得到烟秆纤维/高密度聚乙烯复合材料，制备过程安全环保且制备工艺简单。

技术领域

本发明属于复合材料制备方法技术领域，涉及一种废弃烟秆纤维增强树脂基复合材料的制备方法。

背景技术

植物纤维增强热塑性塑料复合材料是一种绿色环保型复合材料，是由植物纤维与热塑性塑料通过热压、挤压或注射的方式制备而成。具有高强度、低吸水性、易加工成型、成本低和良好的机械性能等优点，被广泛应用于家具、建筑、运输、汽车等领域。

我国作为农业大国，麦秸杆、高粱秸秆、玉米秸秆等农作物秸秆纤维也被用来制备木塑复合材料。此外，研究人员还利用青稞秸秆、芝麻秸秆、木薯秸秆等农业残留固体废物来制备复合材料。但是，同样作为一种常见的秸秆纤维，烟秆纤维却没有应用于木塑复合材料的制备。

调查发现，我国是世界上最大的烟草种植国，种植面积和产量均居世界首位。烟秆占烟草总量的20％，是烟草植物的主要残留，正成为重要的农业残留固体高密度物，据估计，烟秆的年产量高达320万吨。但是，我国对烟草秸秆的综合利用水平不足，烟秆常被用作农村燃料，如今被丢弃于田间地头或被晒干焚烧，破坏生态环境的同时造成了生物资源的浪费。因此，如何对烟秆进行合理有效化的利用成为研究的重点。

研究发现，烟秆的化学成分与麦秸、稻草、玉米秸秆等非木质品种的化学成分相似，且烟秆具有取材方便、来源广泛、价格低廉、可生物降解及可再生等优点，理论上，完全可用于木塑复合材料生产。相比利用烟草提取化学原料、制备活性炭、制纤维板和造纸等方式对废弃烟草秸秆进行回收利用所伴随的长时间成本、多工序、高成本、难以大规模推广等问题，将废弃烟秆纤维用于增强树脂制备木塑复合材料具有制备工艺简单且安全环保的优点，此外，目前没有相关研究将废弃烟秆纤维用于制备木塑复合材料。

本发明的内容是提供一种废弃烟秆纤维增强树脂基复合材料的制备方法，并提供了废弃烟秆纤维表面处理方法，解决了复合材料因烟秆纤维与树脂基极性不同而造成的的界面结合差的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种废弃烟秆纤维增强树脂基复合材料的制备方法，采用注塑成型法制备得到烟秆纤维/高密度聚乙烯复合材料，制备过程安全环保且制备工艺简单。

本发明所采用的技术方案是，一种废弃烟秆纤维增强树脂基复合材料的制备方法，具体按照如下步骤实施：

步骤1，制备γ-氨丙基三乙氧基硅烷或钛酸酯或铝酸酯偶联剂溶液或者熔融物，然后加入烟秆纤维，使用水浴加热并不断搅拌，处理一定时间后得到改性烟秆纤维；

步骤2，分别称取步骤1制备的改性烟秆纤维或烟秆纤维和高密度聚乙烯放于烘箱中进行干燥；

步骤3，将干燥好的改性烟秆纤维或烟秆纤维和高密度聚乙烯按一定的质量比为放入混炼机中熔融混炼，得到共混物；

步骤4，将共混物进行破碎，得到颗粒状的复合材料，然后将颗粒状的复合材料放于烘箱中干燥；

步骤5，从烘箱中取出干燥好的复合材料倒入立式注塑机中注塑成型，待冷却后取出标准试样，得到烟秆纤维/高密度聚乙烯或者改性烟秆纤维/高密度聚乙烯复合材料。

本发明的特征还在于，