[发明专利]秸秆/塑料复合材料的生产方法

说明书

本发明涉及农作物秸秆的处理、利用技术领域，是一种将秸秆粉碎处理后，与塑料混合生产秸秆/塑料复合材料的方法。

我国是一个农业大国，农业生产过程所产生的农作物秸秆资源极为丰富，如何将秸秆资源积极有效地利用起来为人类服务，是一个极其重要而又有深远意义的课题。据了解，目前对秸秆的处理、利用主要采用焚烧、造纸、气化等三种方法。秸秆焚烧处理是一种最原始的处理方式，它不仅污染环境，而且浪费资源，是国家严令禁止的。秸秆造纸虽然能够产生较好的经济效益，不失为一种利用秸秆资源的好方法，但在造纸过程中产生的“三废”严重污染环境。气化是将秸秆在高温下不完全燃烧产生的气体收集作为燃料使用。该方法虽然能使秸秆资源得到有效地利用，但生产成本高、效率低，经济效益差，同时也存在环境污染问题。另外，我国森林资源匮乏，加之森林保护法实施力度逐渐加强，这将造成我国在今后较长一段时间内木材供应量大幅度减少，因此，迫切需要开发新型材料替代木材。

本发明的目的之一是克服已有技术的缺点，拟提供一种新的处理、利用秸秆的方法，即将秸秆加入到塑料中来制作秸秆/塑料复合材料，使之既有效地利用秸秆资源，又不会污染环境，且所生产的复合材料兼有木材特性，又优于木材，可作为木材广泛使用，并价格低廉。

本发明的目的之二是在上述基本构思的基础上，提供一种生产秸秆/塑料复合材料的具体方法。

本发明的目的之一是由这样一种技术解决方案达到：即将粉碎处理后的秸秆用表面处理剂处理后，再与塑料一起加热熔融混合，然后用压机压制成板材，或用挤出机或注塑机直接成型制成产品。

本发明的目的之二拟提供的生产秸秆/塑料复合材料的具体方法如下：

①将秸秆粉碎为粒度30～80目后，在60～80℃下干燥0.5～4小时；

②在秸秆粉中加入按秸秆粉用量计质量为0.5～10％的表面处理剂混匀，并在温度60～170℃下处理5～10分钟；

③将处理后的秸秆20～85％(质量)与塑料15～80％(质量)一起，在温度130～200℃下熔融混合5～20分钟；

④将混匀的物料用压机直接压制成板材，压制温度为160～190℃，压制时间为0.2～1小时，压制压力为3～5MPa，或者将混匀的物料冷却粉碎后，再用挤出机或注塑机成型，成型温度为130～190℃，螺杆转速30～100转/分。

其中所用秸秆可选用稻秆、麦秆、高粱秆和玉米秆，最好选用稻秆和麦秆。

所用的表面处理剂可选用脲醛树脂、钛酸酯偶联剂、马来酸酐接枝聚乙烯和马来酸酐接枝聚丙烯。

所用的塑料可选用聚氯乙烯、聚乙烯和聚丙烯热塑性塑料，其中可含有0～30％(质量)的回收塑料。

本发明与已有技术相比，具有以下优点：

1.由于本发明在整个生产过程无有害气体、废水、残渣产生，加之所生产的秸秆/塑料复合材料在使用过程中无甲醛等有害气体释放，因此不会造成环境污染和给人体带来损害，是一种值得推崇的秸秆绿色环保处理方法和绿色环保材料。

2.由于本发明秸秆处理量大，其用量最高可达85％，而且其来源丰富、成本低廉，因而不仅可节省大量价格较为昂贵的塑料，降低纯塑料制品的成本，而且还为秸秆资源的有效利用开辟了一条新的途径。

3.本发明方法工艺简单、易行，不需要专门的设备，一般塑料厂就可实施。即使新建一条年产100万平方米的地板基材生产线，只需投资500万元，一年就可获利1000～2000万元(按地板基材售价每平方米35元计)，故投资小，经济效益高。

4.本发明生产的秸秆/塑料复合材料，不仅可以象木材一样锯、刨、打孔和油漆，而且机械强度高，吸水性比木材小，尺寸稳定性比木材好，还具有阻燃性，由于其综合性能优于中、高密度纤维板(见表1)，因此可替代中、高密度纤维板用于强化复合地板基材、家具、装饰材料等。

下面给出实施例并作进一步说明，但本发明不局限于这些例子。

实施例一

①将选用的麦秆用饲料粉碎机粉碎，30目筛子过筛后，在温度80℃下干燥2小时以除去其中所含的水份。

②将干燥后的麦秆粉倒入高速捏合机中，加入按麦秆粉总量计质量为0.5％的钛酸酯偶联剂混匀，并在温度60℃下处理10分钟，以增强秸秆与塑料界面间的相互作用，提高结合力。

③将经表面处理剂处理的麦秆粉60％(质量)和聚氯乙烯塑料40％(质量)一起，在温度180℃下，于双辊开炼机上混合15分钟塑化后拉成片。