一种天然壳聚糖改性木塑复合材料的制备方法

本发明涉及木塑复合材料，具体为一种天然壳聚糖改性木塑复合材料的制备方法。

背景技术：

1、木塑复合材料是由天然木材和塑料纤维独特混合形成木塑复合材料，木塑复合材料最显著的是，它可以完全由从木制品制造设施等收集的回收材料制成，使用木塑复合材料甚至可以回收利用创造全新的木塑复合材料，使木塑复合材料成为最终的可回收商品。

2、木塑复合材料既保持了实木的亲和性，又具有良好的防潮耐水、耐酸碱、防虫蛀等性能，然而现有木塑复合材料存在防霉性能较差，并且力学性能一般的情况，如申请号为201811569126.5所述的一种聚壳糖改性的pe基质塑木型材及其制备方法，其通过添加壳聚糖，较好地改善木粉和pe的界面作用力和界面相容性，提高复合材料的力学性能，其拉伸强度、冲击强度、弯曲强度和承受力比未添加都有增加，且塑木复合材料的防霉性能也有提升。

3、基于上述资料的检索，可以看出，其利用植物纤维作为主要原料，对木质废屑利用率较低，生产成本较高，并且杀菌防霉效果不够理想，其通过挤塑成型的方式，无法保证原料之间的紧密接触，力学性能一般，为此，特提出一种天然壳聚糖改性木塑复合材料的制备方法，实现对木质废屑有效利用的同时，具有良好的杀菌、阻燃和抗老化性能，功能更为多样化，并且采用热压配合冷压的方式，保证原料之间的紧密接触，可以有效提高力学性能。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种天然壳聚糖改性木塑复合材料的制备方法，解决了现有木塑复合材料利用植物纤维作为主要原料，对木质废屑利用率较低，生产成本较高，并且杀菌防霉效果不够理想，其通过挤塑成型的方式，无法保证原料之间的紧密接触，力学性能一般的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种天然壳聚糖改性木塑复合材料的制备方法，具体包括以下步骤：

5、s1、将木粉、植物纤维、壳聚糖、无水乙醇和烷硅偶联剂一同加入高速混合机中进行搅拌，混匀后，获取回收基质；

6、s2、将聚丙烯熔融后，加入竹炭粉、阻燃剂、杀菌剂、抗老化剂和分散剂，搅拌均匀后，获取改性基质；

7、s3、将s2中获取的改性基质加入s1中获取的回收基质中，在175℃-178℃环境下搅拌20min，获取预混料；

8、s4、将预混料加入塑炼机中，在145℃-148℃环境下混炼20min，获取混合料；

9、s5、将混合料倒入挤压模具中，热压成型后，进行冷压处理，获取木塑复合材料。

10、本发明进一步设置为：所述s1中木粉为锯木屑、纸浆、竹子和花生壳粉碎后，过30目筛筛选而得，并且木粉经过紫外线照射杀菌处理后，进行高温干燥处理。

11、本发明进一步设置为：所述s1中的植物纤维为过30目筛筛选获取的甘蔗纤维和松木纤维，并且甘蔗纤维和松木纤维按重量比包括：2:3。

12、本发明进一步设置为：所述阻燃剂为氢氧化镁和氢氧化铝的一种或者两种制作而成；

13、所述杀菌剂为纳米银制作而成；

14、所述分散剂由聚乙烯蜡制作而成。

15、本发明进一步设置为：所述s3中改性基质和回收基质按重量比包括：33:67。

16、本发明进一步设置为：所述s1中木粉、植物纤维、壳聚糖、无水乙醇和烷硅偶联剂按重量份比包括：35-45:45-55：8-13：10-20：0.7-1.5。

17、本发明进一步设置为：所述s2中聚丙烯、竹炭粉、阻燃剂、杀菌剂、抗老化剂和分散剂按重量份比包括：80：12：1-3:1-3:0.1-1：1-2。

18、本发明进一步设置为：所述s5中热压成型包括：使用热压机在150℃环境下，以4mpa-4.5mpa压力下热压5min—7min；

19、所述s5中冷压处理包括：在6mpa-7mpa压力下冷压12min—15min。

20、其中，硅烷偶联剂配合无水乙醇使用，可以保证硅烷偶联剂均匀分散在木粉与植物纤维表面，以提高与聚丙烯的界面相容性。

21、其中，聚乙烯蜡具有良好润滑作用，具有良好的分散效果，并且透明性较佳，可以为木塑复合材料成品提供良好的纹理外观展示条件。

22、其中，纳米银的设置，实现对木塑复合材料成品的持续有效杀菌。

23、其中，甘蔗纤维和松木纤维的配合，实现对甘蔗纤维的再回收利用。

24、其中抗老化剂和阻燃剂的设置，加强了木塑复合材料成品的抗老化性能同时，提高木塑复合材料成品的阻燃性能，其中抗老化剂优选防老剂a。

25、其中，木粉的杀菌和高温干燥处理，为木粉提供粗糙表面条件，为木粉与植物纤维之间的勾结提供条件，在聚丙烯的配合下，保证木塑复合材料成品的结构强度，进而提高木塑复合材料成品的力学性能。

26、其中，竹炭粉具有除臭、除菌、吸附清除有害异味和屏蔽静电的特点，有效加强木塑复合材料成品的功能性。

27、(三)有益效果

28、本发明提供了一种天然壳聚糖改性木塑复合材料的制备方法。具备以下

29、有益效果：

30、本发明通过利用植物纤维和木粉的配合，提高结构强度的同时，可以实现对木质废屑的再回收利用，降低生产成本，在壳聚糖、竹炭粉、阻燃剂、杀菌剂、抗老化剂、分散剂和聚丙烯的配合下，构成混合料，并通过热压成型和冷压成型加固的方式，保证木塑复合材料成品结构强度的同时，为木塑复合材料成品提供更为优异的力学性能、防霉杀菌效果和阻燃性能，并且还具备抗老化性能，以及具备持续杀菌防霉的优势。

技术特征：

1.一种天然壳聚糖改性木塑复合材料的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种天然壳聚糖改性木塑复合材料的制备方法，其特征在于：所述s1中木粉为锯木屑、纸浆、竹子和花生壳粉碎后，过30目筛筛选而得，并且木粉经过紫外线照射杀菌处理后，进行高温干燥处理。

3.根据权利要求1所述的一种天然壳聚糖改性木塑复合材料的制备方法，其特征在于：所述s1中的植物纤维为过30目筛筛选获取的甘蔗纤维和松木纤维，并且甘蔗纤维和松木纤维按重量比包括：2:3。

4.根据权利要求1所述的一种天然壳聚糖改性木塑复合材料的制备方法，其特征在于：所述阻燃剂为氢氧化镁和氢氧化铝的一种或者两种制作而成；

5.根据权利要求1所述的一种天然壳聚糖改性木塑复合材料的制备方法，其特征在于：所述s3中改性基质和回收基质按重量比包括：33:67。

6.根据权利要求1所述的一种天然壳聚糖改性木塑复合材料的制备方法，其特征在于：所述s1中木粉、植物纤维、壳聚糖、无水乙醇和烷硅偶联剂按重量份比包括：35-45:45-55：8-13：10-20：0.7-1.5。

7.根据权利要求1所述的一种天然壳聚糖改性木塑复合材料的制备方法，其特征在于：所述s2中聚丙烯、竹炭粉、阻燃剂、杀菌剂、抗老化剂和分散剂按重量份比包括：80：12：1-3:1-3:0.1-1：1-2。

8.根据权利要求1所述的一种天然壳聚糖改性木塑复合材料的制备方法，其特征在于：所述s5中热压成型包括：使用热压机在150℃环境下，以4mpa-4.5mpa压力下热压5min—7min；

技术总结本发明公开了一种天然壳聚糖改性木塑复合材料的制备方法，本发明涉及木塑复合材料技术领域。该天然壳聚糖改性木塑复合材料的制备方法，通过利用植物纤维和木粉的配合，提高结构强度的同时，可以实现对木质废屑的再回收利用，降低生产成本，在壳聚糖、竹炭粉、阻燃剂、杀菌剂、抗老化剂、分散剂和聚丙烯的配合下，构成混合料，并通过热压成型和冷压成型加固的方式，保证木塑复合材料成品结构强度的同时，为木塑复合材料成品提供更为优异的力学性能、防霉杀菌效果和阻燃性能，并且还具备抗老化性能，以及具备持续杀菌防霉的优势。技术研发人员：崔同科,张明龙,唐镇忠受保护的技术使用者：中南林业科技大学技术研发日：技术公布日：2024/9/9