專利名稱：植物纖維材料組合物及植物纖維制品的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及復合材料技術領域，更具體地說，涉及一種植物纖維材料組合物及植 物纖維制品的制備方法。
背景技術：
隨著人們生活水平的提高，對礦產和自然資源的需求也越來越多，加劇了各類資 源的緊缺，成本不斷攀升。在生活中，塑料制品和紙制品的得到了廣泛的應用。但是，由于 石油資源的緊缺，石油價格不斷地上漲，導致塑料成本不斷地攀升，并且給環(huán)境帶來了很大 的污染，因此，人們正在尋求塑料制品的替代品。紙制品需要以紙作為原料，而紙的制備又 必須砍伐樹木，不僅給生態(tài)環(huán)境自然資源造成破壞，而且造紙還會產生大量的污水，給環(huán)境 造成了二次污染，不利于環(huán)保，同時，紙制品生產工藝復雜，生產效率低，成本高；由于溫度、 濕度等氣候的變化，紙制品的使用強度降低，極大地限制了紙制品的應用。
為了消除塑料制品和紙制品帶來的污染，節(jié)約礦產和自然資源，世界各地紛紛尋 求塑料和紙制品的替代品。植物纖維制品由于以農副產品為原料來源，因此原料來源廣泛； 并且，植物纖維制品由于具有可降解的功能，因此得到了廣泛的研究。
現(xiàn)有的植物纖維制品的制備方法為將優(yōu)質天然竹材經破碎、篩選后，選取其粒度 介于40 80目之間的竹粉，適當添加谷糠、淀粉、脲醛樹脂、色粉、水等輔料，充分混合；將 混合后的原料精確稱量后，充填到預熱后的模具內，進行熱壓成型，成型后脫模；將脫模后 的產品進行檢驗，然后去除毛刺，進行修邊，打磨等后處理，得到植物纖維制品。利用該方法 制備的植物纖維制品中，在其降解過程中供給微生物營養(yǎng)成分的主要原料為木質纖維素， 成分單一，限制了降解過程中微生物對植物纖維制品的分解，因此降解速度緩慢，一般需要 在2 3年才開始降解。發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術問題在于提供一種植物纖維材料組合物及植物纖 維制品的制備方法，本發(fā)明制備的植物纖維制品有較快的降解速率。
本發(fā)明提供一種植物纖維材料組合物，包括以下成分
40wt % 50wt %的植物纖維粉；
30wt % 40wt %的大豆蛋白膠粘劑；
5wt % IOwt %的玉米淀粉；
5wt% IOwt % 的甘油；
4wt%~ 7wt % 的谷糠；
3wt% 8wt% 的水。
優(yōu)選的，述植物纖維粉的粒度為40 80目。
優(yōu)選的，所述大豆蛋白膠粘劑的粒度為180 220目。
優(yōu)選的，還包括
lwt% 離子改性劑。
本發(fā)明還提供一種植物纖維制品的制備方法，包括
將40wt% 植物纖維粉、30wt% 40wt%的大豆蛋白膠粘劑、5wt% 10wt%的玉米淀粉、5wt% IOwt%的甘油、4wt% 谷糠和3wt% 8wt%的水混 合，加熱模壓成型，得到植物纖維制品。
優(yōu)選的，所述植物纖維粉的粒度為40 80目。
優(yōu)選的，所述大豆蛋白膠粘劑的粒度為180 220目。
優(yōu)選的，所述植物纖維粉為竹纖維粉。
優(yōu)選的，所述加熱的溫度為130 150°C。
優(yōu)選的，所述模壓的壓力為10 20Kg/cm2。
從上述的技術方案可以看出，本發(fā)明提供一種植物纖維材料組合物及植物纖維 制品的制備方法，該方法包括將40wt% 50wt%的植物纖維粉、30wt% 40wt%的大豆 蛋白膠粘劑、5wt% IOwt %的玉米淀粉、5wt% 甘油、 谷糠和 3wt % 8wt %的水混合，加熱模壓成型，得到植物纖維制品。玉米淀粉具有填充植物纖維粉 的顆粒間隙的作用；谷糠作為大顆粒植物纖維，增加了物纖維制品的牢固度；甘油在植物 纖維制品成型的過程中，增加原料的流動性，起到潤滑的作用；大豆蛋白膠粘劑具有粘結作 用，其中的蛋白質成分在植物纖維制品的降解過程中，能供給微生物豐富的營養(yǎng)成分，加快 微生物對植物纖維制品的分解，加速了植物纖維制品的降解。實驗結果表明，本發(fā)明制備的 植物纖維制品有較快的降解速率，在2 6個月開始降解，兩年完全降解，無污染，保護了環(huán)境。
具體實施方式
下面對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例 僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通 技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
本發(fā)明公開了一種植物纖維材料組合物，包括以下成分
40wt % 50wt %的植物纖維粉；
30wt% 40wt%的大豆蛋白膠粘劑；
5wt % IOwt %的玉米淀粉；
5wt % 1 Owt % 的甘油；
4wt%~ 7wt % 的谷糠；
3wt % 8wt % 的水。
按照本發(fā)明，還包括Iwt % 3wt%的離子改性劑。所述離子型改性劑具有改善 制備的植物纖維制品的防水性能的作用。所述離子改性劑優(yōu)選為1襯％ 2襯％，更優(yōu)選為 lwt%。所述植物纖維粉的粒度優(yōu)選為40 80目，更優(yōu)選為40 80目。所述大豆蛋白膠 粘劑的粒度優(yōu)選為180 220目，更優(yōu)選為180 220目。
本發(fā)明還提供一種植物纖維制品的制備方法，包括
將40wt% 植物纖維粉、30wt% 40wt%的大豆蛋白膠粘劑、5wt% 10wt%的玉米淀粉、5wt% IOwt%的甘油、4wt% 谷糠和3wt% 8wt%的水混合，加熱模壓成型，得到植物纖維制品。
植物纖維粉是所述植物纖維制品的主要原料，優(yōu)選采用竹纖維粉。所述植物纖維 粉的含量優(yōu)選為42wt % 48wt %，更優(yōu)選為43wt % 47wt %。所述植物纖維粉的粒度優(yōu) 選為50 80目，更優(yōu)選為50 70目。
大豆蛋白膠粘劑具有粘結作用，起到將各成分粘接起來的作用，其中的蛋白質成 分在植物纖維制品的降解過程中，能供給微生物蛋白質等營養(yǎng)成分，從而為微生物的生長 和繁殖提供更充分的營養(yǎng)成分，加快微生物對植物纖維制品的分解。所述大豆蛋白膠粘劑 的含量優(yōu)選為32wt% 38wt%，更優(yōu)選為 37wt%。所述大豆蛋白膠粘劑的粒度 優(yōu)選為180 220目，更優(yōu)選為190 210目，最優(yōu)選為200目。
玉米淀粉具有填充植物纖維顆粒間隙的作用，優(yōu)選為食用級。所述玉米淀粉的含 量優(yōu)選為6wt % 9wt %，更優(yōu)選為7wt % 9wt %。
甘油在植物纖維制品成型的過程中，增加了原料的流動性，起到潤滑的作用。所述 甘油的含量優(yōu)選為6wt % 9wt %，更優(yōu)選為7wt % 9wt %。
谷糠作為大顆粒植物纖維，增加產品的牢固度。我國是一個稻谷大國，產地幾乎遍 布了大江南北，稻谷被加工成大米后，其殘留物即稻殼絕大部分被廢棄。本發(fā)明采用谷糠為 原料，具有原料來源廣泛、節(jié)約、環(huán)保和成本低等優(yōu)點，而且制得的植物纖維制品強度高，無 污染。所述谷糠的含量優(yōu)選為日襯^ 了襯^，更優(yōu)選為日襯^ ^丨^，最優(yōu)選為5wt%。
水具有調整原料的干濕程度，原料在模具中成型的過程中，原料過干或者過濕 都會影響制備的植物纖維制品的質量。所述水的含量優(yōu)選為3襯％ 7襯(％，更優(yōu)選為 #t% 6wt%。最優(yōu)選
按照本發(fā)明，還包括
添加Iwt % 離子改性劑。
本發(fā)明采用的離子型改性劑具有改善制備的植物纖維制品的防水性能的作用。所 述改性劑優(yōu)選為Iwt % 2wt%，更優(yōu)選為Iwt %。
所述加熱的溫度優(yōu)選為130 150°C，更優(yōu)選為130 140°C，最優(yōu)選為140°C。所 述模壓的壓力優(yōu)選為10 20Kg/cm2，更優(yōu)選為12 18Kg/cm2，最優(yōu)選為12 16Kg/cm2。 所述模壓時間優(yōu)選為2 5分鐘，更優(yōu)選為2 3分鐘。
按照本發(fā)明，還包括
將所述植物纖維制品進行去除毛刺、修邊和打磨處理。所述去除毛刺具體為將植 物纖維制品邊角尖銳的余料除去。所述修邊優(yōu)選采用機械或者手工銼刀的方式，將植物纖 維制品的邊角修平整。所述打磨優(yōu)選采用機械或者手工的方法，將植物纖維制品打磨光滑 平整。
為了進一步說明本發(fā)明的技術方案，下面結合實施例對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進行 描述，但是應當理解，這些描述只是為進一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點，而不是對本發(fā)明權 利要求的限制。
實施例1
將50重量份竹粉，30重量份大豆蛋白膠粘劑，5重量份玉米淀粉和5重量份谷糠 在高速攪拌機內充分攪拌混合均勻，然后加入5重量份甘油和5重量份水，繼續(xù)攪拌均勻，調整模壓機的模具溫度為140°C，模壓壓力為lOKg/cm2 ；
根據(jù)模具大小，稱取適量的混合原料倒入模具中，啟動模壓機加熱模壓，約兩分鐘 后脫模成型，得到植物纖維制品。
實施例2
將45重量份竹粉，35重量份大豆蛋白膠粘劑，7重量份玉米淀粉、1重量份廣東中 山市華明泰化工材料有限公司生產的型號為BS^lS的離子改性劑和3重量份谷糠在高速 攪拌機內充分攪拌混合均勻，然后加入5重量份甘油和4重量份水，繼續(xù)攪拌均勻，調整模 壓機的模具溫度為130°C，模壓壓力為12Kg/cm2 ；
根據(jù)模具大小，稱取適量的混合原料倒入模具中，啟動模壓機加熱模壓，約兩分鐘 后脫模成型，得到植物纖維制品。
實施例3
將40重量份竹粉，40重量份大豆蛋白膠粘劑，5重量份玉米淀粉和5重量份谷糠 在高速攪拌機內充分攪拌混合均勻，然后加入5重量份甘油和5重量份水，繼續(xù)攪拌均勻， 調整模壓機的模具溫度為135°C，模壓壓力為15Kg/cm2 ；
根據(jù)模具大小，稱取適量的混合原料倒入模具中，啟動模壓機加熱模壓，約兩分鐘 后脫模成型，得到植物纖維制品。
比較例1
將40重量份竹粉，45重量份脲醛樹脂粉，5重量份玉米淀粉和5重量份谷糠在高 速攪拌機內充分攪拌混合均勻，然后加入5重量份水，繼續(xù)攪拌均勻，調整模壓機的模具溫 度為145°C，模壓壓力為15Kg/cm2 ；
根據(jù)模具大小，稱取適量的混合原料倒入模具中，啟動模壓機加熱模壓，約兩分鐘 后脫模成型，得到植物纖維制品。
將實施例1 3制備的植物纖維制品與比較例1制備的植物纖維制品進行埋土降 解實驗，具體為將實施例1 3制備的植物纖維制品和比較例1制備的植物纖維制品埋在 溫暖潮濕的土壤中，并保持土壤的潮濕，定期觀察產品的降解程度，結果如表1所示。
表1埋土降解實驗結果
權利要求
1.一種植物纖維材料組合物，其特征在于，包括以下成分 40wt % 50wt %的植物纖維粉；30wt% 40wt%的大豆蛋白膠粘劑； 5wt% IOwt %的玉米淀粉； 5wt% IOwt %的甘油； 7wt%的谷糠； 3wt% 8wt%的水。
2.根據(jù)權利要求1所述的植物纖維材料組合物，其特征在于，所述植物纖維粉的粒度 為40 80目。
3.根據(jù)權利要求1所述的植物纖維材料組合物，其特征在于，所述大豆蛋白膠粘劑的 粒度為180 220目。
4.根據(jù)權利要求1所述的植物纖維材料組合物，其特征在于，還包括 Iwt % 離子改性劑。
5.一種植物纖維制品的制備方法，其特征在于，包括將40wt % 50wt %的植物纖維粉、30wt % 40wt %的大豆蛋白膠粘劑、5wt % 10wt%的玉米淀粉、5wt% IOwt%的甘油、4wt% 谷糠和3wt% 8wt%的水混合，加熱模壓成型，得到植物纖維制品。
6.根據(jù)權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述植物纖維粉的粒度為40 80目。
7.根據(jù)權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述大豆蛋白膠粘劑的粒度為180 220 目。
8.根據(jù)權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述植物纖維粉為竹纖維粉。
9.根據(jù)權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述加熱的溫度為130 150°C。
10.根據(jù)權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述模壓的壓力為10 20Kg/cm2。
全文摘要
本發(fā)明實施例公開了一種植物纖維材料組合物及植物纖維制品的制備方法，該方法包括將40wt％～50wt％的植物纖維粉、30wt％～40wt％的大豆蛋白膠粘劑、5wt％～10wt％的玉米淀粉、5wt％～10wt％的甘油、4wt％～7wt％的谷糠和3wt％～8wt％的水混合，加熱模壓成型，得到植物纖維制品。大豆蛋白膠粘劑具有粘結作用，其中的蛋白質成分在植物纖維制品的降解過程中，能供給微生物豐富的營養(yǎng)成分，加快微生物對植物纖維制品的分解，加速了植物纖維制品的降解。實驗結果表明，本發(fā)明制備的植物纖維制品有較快的降解速率，在2～6個月開始降解，兩年完全降解，無污染，保護了環(huán)境。
文檔編號C08L3/02GK102031005SQ20101056821
公開日2011年4月27日 申請日期2010年11月30日 優(yōu)先權日2010年11月30日
發(fā)明者何勇, 應春良, 羅云杰 申請人:寧波木林森纖維科技有限公司