一種應用在家用電器外殼上的高強度可再生生物塑料制造技術

本發明專利技術涉及塑料制品的研發加工技術領域，公開了一種應用在家用電器外殼上的高強度可再生生物塑料，以纖維素為主要原料，制備得到纖維素/蒙脫土水凝膠，在混合納米二氧化鈦、磷酸銀以及氧化鋅，通過超臨界二氧化碳干燥法得到干燥的二氧化碳超臨界凝膠，基于干燥的二氧化碳超臨界纖維素凝膠中分子鏈束的可移動性，通過熱壓擠塑構建出纖維素生物塑料，制造出各方面性能優良的可再生生物塑料制品，因其強度高，還具有抗菌性、抗污性、耐磨損性優良的特點，可應用在家用電器外殼上。

A high strength renewable bio plastics applied to the housings of household appliances

The invention relates to the technical field of research and development and processing of plastic products, discloses an application in the case of household appliances on the high strength of renewable bio plastics, with cellulose as the main raw material, the prepared cellulose / montmorillonite hydrogel in mixed nano titanium dioxide, silver phosphate and Zinc Oxide, get dry gel by supercritical carbon dioxide supercritical carbon dioxide drying method, drying the molecular chain of supercritical carbon dioxide in cellulose gel beam mobility based on constructed cellulose bio plastics by hot extrusion, manufacturing the excellent performance of renewable bio plastic products, because of its high strength, but also has antibacterial and anti fouling properties, excellent abrasion resistance, can be used in the case of household appliances.

【技術實現步驟摘要】
一種應用在家用電器外殼上的高強度可再生生物塑料
本專利技術屬于塑料研發加工
，具體涉及一種應用在家用電器外殼上的高強度可再生生物塑料。
技術介紹
合成塑料由于具有質輕、防水、耐用和低成本等優點，已廣泛應用于人類社會。我們通常所用的塑料并不是一種純物質，它是由許多材料配制而成的。其中高分子聚合物(或稱合成樹脂)是塑料的主要成分，此外，為了改進塑料的性能，還要在高分子化合物中添加各種輔助材料，如填料、增塑劑、潤滑劑、穩定劑、著色劑、抗靜電劑等，才能成為性能良好的塑料。然而，由于塑料制品主要來源于日益枯竭的石油資源，以及它們廢棄后不可生物降解而造成嚴重白色污染。面對資源和環境的雙重壓力，利用可再生資源生產環境友好材料已迫在眉睫。纖維素是地球上最豐富的天然高分子,也是將來化工生產的主要原料之一。盡管纖維素衍生物早已用于加工成塑料，但是直接利用纖維素漿料制備生物塑料仍是一個很大的挑戰，因為纖維素剛性分子緊密堆積而不能熔融加工。
技術實現思路
本專利技術的目的是針對現有的問題，提供了一種應用在家用電器外殼上的高強度可再生生物塑料，利用纖維素加工成凝膠，同時，通過非共價力引入無機材料到纖維凝膠中，構建出各方面性能優良的可再生生物塑料制品。本專利技術是通過以下技術方案實現的：一種應用在家用電器外殼上的高強度可再生生物塑料，以纖維素為主要原料，制備得到纖維素/蒙脫土水凝膠，在混合納米二氧化鈦、磷酸銀以及氧化鋅，通過超臨界二氧化碳干燥法得到干燥的二氧化碳超臨界凝膠，具體制備方法包括以下步驟：（1）將纖維素溶液溶解在質量濃度為10-15%的尿素水溶液中，纖維素溶液與尿素水溶液的混合比例為4-5：1，在0-5℃下混合攪拌，攪拌速度為500-600轉/分鐘，攪拌20-30分鐘，攪拌后將混合液放入密閉恒溫箱中，在60-65℃下恒溫10-12小時，取出在室溫下老化2-3天；（2）按照為纖維素溶液重量的2-4%稱取蒙脫土，將蒙脫土制成質量濃度為5-10%的水溶液，加入到老化后的纖維素溶液中，在轉速為400-500轉/分鐘下攪拌30-40分鐘，置于離心機中離心，離心速度為4500-5000轉/分鐘，直至沒有氣泡產生，使用去離子水水洗4-6次，得到纖維素/蒙脫土水凝膠；（3）向步驟（2）所得纖維素/蒙脫土水凝膠中加入是纖維素/蒙脫土水凝膠質量分數的0.02-0.04%納米二氧化鈦、0.02-0.03%磷酸銀和0.01-0.02%氧化鋅，攪拌后得到復合物水凝膠，通過乙醇溶劑進行置換，得到醇凝膠，將醇凝膠放入到超臨界干燥器的干燥缸中，通入液態二氧化碳，除去醇凝膠中的醇和少量的水，得到干燥的二氧化碳超臨界凝膠，在擠塑機中擠塑成型即可，擠塑溫度為150-180℃。作為對上述方案的進一步改進，所使用的纖維素溶液為化纖廠提供的棉短絨紙漿，所使用的乙醇均為化學純。作為對上述方案的進一步改進，步驟（3）中所述的氧化鋅制備方法為：將六水硝酸鋅加入到乙醇溶液中混合浸泡10-12小時，六水硝酸鋅與乙醇的添加比例為1：20-25，浸泡后將浸泡液放在充滿環氧烷蒸汽的容器中，老化2-3小時，得到白色水熱產物，采用水洗或醇洗的方法清洗3-5遍，進一步在65-70℃下干燥5-6小時，得到純凈的氧化鋅。本專利技術相比現有技術具有以下優點：為了解決纖維素資源豐富，而由于纖維素剛性分子緊密堆積而不能熔融加工制作成塑料制品的問題，本專利技術提供了一種應用在家用電器外殼上的高強度可再生生物塑料，以纖維素為主要原料，制備得到纖維素/蒙脫土水凝膠，在混合納米二氧化鈦、磷酸銀以及氧化鋅，通過超臨界二氧化碳干燥法得到干燥的二氧化碳超臨界凝膠，基于干燥的二氧化碳超臨界纖維素凝膠中分子鏈束的可移動性，通過熱壓擠塑構建出纖維素生物塑料，制造出各方面性能優良的可再生生物塑料制品，因其強度高，還具有抗菌性、抗污性、耐磨損性優良的特點，可應用在家用電器外殼上。具體實施方式下面結合具體實施例對本專利技術做進一步說明。實施例1一種應用在家用電器外殼上的高強度可再生生物塑料，以纖維素為主要原料，制備得到纖維素/蒙脫土水凝膠，在混合納米二氧化鈦、磷酸銀以及氧化鋅，通過超臨界二氧化碳干燥法得到干燥的二氧化碳超臨界凝膠，具體制備方法包括以下步驟：（1）將纖維素溶液溶解在質量濃度為10%的尿素水溶液中，纖維素溶液與尿素水溶液的混合比例為4：1，在0℃下混合攪拌，攪拌速度為500轉/分鐘，攪拌20分鐘，攪拌后將混合液放入密閉恒溫箱中，在60℃下恒溫10小時，取出在室溫下老化2天；（2）按照為纖維素溶液重量的2%稱取蒙脫土，將蒙脫土制成質量濃度為5%的水溶液，加入到老化后的纖維素溶液中，在轉速為400轉/分鐘下攪拌30分鐘，置于離心機中離心，離心速度為4500轉/分鐘，直至沒有氣泡產生，使用去離子水水洗4次，得到纖維素/蒙脫土水凝膠；（3）向步驟（2）所得纖維素/蒙脫土水凝膠中加入是纖維素/蒙脫土水凝膠質量分數的0.02%納米二氧化鈦、0.02%磷酸銀和0.01%氧化鋅，攪拌后得到復合物水凝膠，通過乙醇溶劑進行置換，得到醇凝膠，將醇凝膠放入到超臨界干燥器的干燥缸中，通入液態二氧化碳，除去醇凝膠中的醇和少量的水，得到干燥的二氧化碳超臨界凝膠，在擠塑機中擠塑成型即可，擠塑溫度為150℃。作為對上述方案的進一步改進，所使用的纖維素溶液為化纖廠提供的棉短絨紙漿，所使用的乙醇均為化學純。作為對上述方案的進一步改進，步驟（3）中所述的氧化鋅制備方法為：將六水硝酸鋅加入到乙醇溶液中混合浸泡10小時，六水硝酸鋅與乙醇的添加比例為1：20，浸泡后將浸泡液放在充滿環氧烷蒸汽的容器中，老化2小時，得到白色水熱產物，采用水洗或醇洗的方法清洗3遍，進一步在65℃下干燥5小時，得到純凈的氧化鋅。實施例2一種應用在家用電器外殼上的高強度可再生生物塑料，以纖維素為主要原料，制備得到纖維素/蒙脫土水凝膠，在混合納米二氧化鈦、磷酸銀以及氧化鋅，通過超臨界二氧化碳干燥法得到干燥的二氧化碳超臨界凝膠，具體制備方法包括以下步驟：（1）將纖維素溶液溶解在質量濃度為12%的尿素水溶液中，纖維素溶液與尿素水溶液的混合比例為4.5：1，在2℃下混合攪拌，攪拌速度為550轉/分鐘，攪拌25分鐘，攪拌后將混合液放入密閉恒溫箱中，在63℃下恒溫11小時，取出在室溫下老化2天；（2）按照為纖維素溶液重量的3%稱取蒙脫土，將蒙脫土制成質量濃度為7%的水溶液，加入到老化后的纖維素溶液中，在轉速為450轉/分鐘下攪拌35分鐘，置于離心機中離心，離心速度為4800轉/分鐘，直至沒有氣泡產生，使用去離子水水洗5次，得到纖維素/蒙脫土水凝膠；（3）向步驟（2）所得纖維素/蒙脫土水凝膠中加入是纖維素/蒙脫土水凝膠質量分數的0.03%納米二氧化鈦、0.025%磷酸銀和0.015%氧化鋅，攪拌后得到復合物水凝膠，通過乙醇溶劑進行置換，得到醇凝膠，將醇凝膠放入到超臨界干燥器的干燥缸中，通入液態二氧化碳，除去醇凝膠中的醇和少量的水，得到干燥的二氧化碳超臨界凝膠，在擠塑機中擠塑成型即可，擠塑溫度為160℃。作為對上述方案的進一步改進，所使用的纖維素溶液為化纖廠提供的棉短絨紙漿，所使用的乙醇均為化學純。作為對上述方案的進一步改進，步驟（3）中所述的氧化鋅制備方法為：將六水硝酸鋅加入到乙醇溶液中混合浸泡11本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種應用在家用電器外殼上的高強度可再生生物塑料，其特征在于，以纖維素為主要原料，制備得到纖維素/蒙脫土水凝膠，在混合納米二氧化鈦、磷酸銀以及氧化鋅，通過超臨界二氧化碳干燥法得到干燥的二氧化碳超臨界凝膠，具體制備方法包括以下步驟：（1）將纖維素溶液溶解在質量濃度為10?15%的尿素水溶液中，纖維素溶液與尿素水溶液的混合比例為4?5：1，在0?5℃下混合攪拌，攪拌速度為500?600轉/分鐘，攪拌20?30分鐘，攪拌后將混合液放入密閉恒溫箱中，在60?65℃下恒溫10?12小時，取出在室溫下老化2?3天；（2）按照為纖維素溶液重量的2?4%稱取蒙脫土，將蒙脫土制成質量濃度為5?10%的水溶液，加入到老化后的纖維素溶液中，在轉速為400?500轉/分鐘下攪拌30?40分鐘，置于離心機中離心，離心速度為4500?5000轉/分鐘，直至沒有氣泡產生，使用去離子水水洗4?6次，得到纖維素/蒙脫土水凝膠；（3）向步驟（2）所得纖維素/蒙脫土水凝膠中加入是纖維素/蒙脫土水凝膠質量分數的0.02?0.04%納米二氧化鈦、0.02?0.03%磷酸銀和0.01?0.02%氧化鋅，攪拌后得到復合物水凝膠，通過乙醇溶劑進行置換，得到醇凝膠，將醇凝膠放入到超臨界干燥器的干燥缸中，通入液態二氧化碳，除去醇凝膠中的醇和少量的水，得到干燥的二氧化碳超臨界凝膠，在擠塑機中擠塑成型即可，擠塑溫度為150?180℃。...

【技術特征摘要】
1.一種應用在家用電器外殼上的高強度可再生生物塑料，其特征在于，以纖維素為主要原料，制備得到纖維素/蒙脫土水凝膠，在混合納米二氧化鈦、磷酸銀以及氧化鋅，通過超臨界二氧化碳干燥法得到干燥的二氧化碳超臨界凝膠，具體制備方法包括以下步驟：（1）將纖維素溶液溶解在質量濃度為10-15%的尿素水溶液中，纖維素溶液與尿素水溶液的混合比例為4-5：1，在0-5℃下混合攪拌，攪拌速度為500-600轉/分鐘，攪拌20-30分鐘，攪拌后將混合液放入密閉恒溫箱中，在60-65℃下恒溫10-12小時，取出在室溫下老化2-3天；（2）按照為纖維素溶液重量的2-4%稱取蒙脫土，將蒙脫土制成質量濃度為5-10%的水溶液，加入到老化后的纖維素溶液中，在轉速為400-500轉/分鐘下攪拌30-40分鐘，置于離心機中離心，離心速度為4500-5000轉/分鐘，直至沒有氣泡產生，使用去離子水水洗4-6次，得到纖維素/蒙脫土水凝膠；（3）向步驟（2）所得纖維素/蒙脫土水凝膠中加入是纖維素...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張作平，
申請(專利權)人：馬鞍山瑞美塑業有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽,34