一种水稻秸秆木塑复合材的制备方法

本发明涉及复合材料制备领域。背景技术：1、随着世界人口的快速增长，农作物产量也大幅提高。农作物种植一直是中国长期发展的一个重要产业。根据国家统计局数据，2023年中国谷物总产量为64143万吨，其中稻谷产量20660万吨，约占32％。水稻在满足人们粮食需求的同时，也产生了大量的农业废弃物——稻草。然而，每吨水稻会产生1.5吨稻草，这些稻草往往得不到合理处理被直接焚烧。燃烧秸秆会产生大量温室气体、有害气体和颗粒物，co2、氮化物、ch4和co，会导致严重的空气污染。因此，为了减少温室气体的排放，促进碳中和，需要进一步开发水稻秸秆的多元化利用。技术实现思路1、本发明是要解决目前以粉末状或短纤维的形式制备秸秆复合材，生产工艺繁琐，生产能耗大，产生大量加工剩余，容易在加工过程总产生大量粉尘污染的技术问题，而提供一种水稻秸秆木塑复合材的制备方法。2、一种水稻秸秆木塑复合材的制备方法，具体按以下步骤进行：3、步骤一、去除水稻秸秆的浮灰和易碎的叶子，裁剪至长条状，干燥处理至绝干；4、步骤二、将步骤一处理的秸秆均匀、平行排布在塑料膜上，再均匀喷洒偶联剂粉末，然后将塑料膜连同膜上的秸秆沿垂直于秸秆长度方向单边卷起，得到稻秸/lldpe预制卷；5、步骤三、将步骤二得到的稻秸/lldpe预制卷在模具中平行排列铺装，得到秸秆卷板坯；6、步骤四、将步骤三得到的秸秆卷板坯的上面覆盖脱膜纸和垫板，然后放入热压机，控制温度为160～162℃，先进行预压，然后进行热压，再冷却，裁边，得到水稻秸秆木塑复合材，完成制备。7、稻秸由32-47％的纤维素、19-27％的半纤维素和5-24％的木质素，以及7-20％的硅和少量的蜡和矿物组成。它的主要化学成分和含量与木材非常相似，具有生产秸塑复合材的潜力。由于其纤维素含量较高，因此是一种良好的增强体。根据稻秸的微观特性，稻秸的维管组织和表皮组织具有厚壁细胞，在生物学中起抗倒伏的作用。单根稻秸自身的剪切力可以达到70n、沿生长方向的拉伸强度约为80mpa，可以承担较高的载荷，具有优异的力学性能。此外，稻秸外表面存在一层粗糙的微纳颗粒凸起，能够与塑料形成啮合，内表面具有大量的薄壁细胞，有利于熔融塑料基质的渗入。因此稻秸可以被用作复合材料的增强体。8、本发明通过保留水稻秸秆自身完整的长纤维形态，将长秸秆与lldpe薄膜通过预制卷的形式相结合，将预制卷定向排列，使木塑复合材料中纤维分布均匀，提高板材性能，具有较高的强度。通过设置秸塑比、单个预制卷重量获得轻质水稻秸秆木塑复合材料，即达到了木塑复合板材应有的力学强度，又满足了提高水稻秸秆利用率这一目的。9、本发明方法用于制备水稻秸秆木塑复合材。技术特征：1.一种水稻秸秆木塑复合材的制备方法，其特征在于该方法具体按以下步骤进行：2.根据权利要求1所述的一种水稻秸秆木塑复合材的制备方法，其特征在于步骤一裁剪的长条状秸秆的长度为13～16cm。3.根据权利要求1所述的一种水稻秸秆木塑复合材的制备方法，其特征在于步骤一在干燥机中进行干燥处理。4.根据权利要求1所述的一种水稻秸秆木塑复合材的制备方法，其特征在于步骤一控制干燥处理的温度为102～105℃。5.根据权利要求1所述的一种水稻秸秆木塑复合材的制备方法，其特征在于步骤二控制稻秸/lldpe预制卷中秸塑质量比为(6～8)：(4～2)。6.根据权利要求1所述的一种水稻秸秆木塑复合材的制备方法，其特征在于步骤二控制单个稻秸/lldpe预制卷的质量为6～12g。7.根据权利要求1所述的一种水稻秸秆木塑复合材的制备方法，其特征在于步骤二所述偶联剂为mape。8.根据权利要求1所述的一种水稻秸秆木塑复合材的制备方法，其特征在于步骤三所述模具的尺寸为165mm×165mm×2mm。9.根据权利要求1所述的一种水稻秸秆木塑复合材的制备方法，其特征在于步骤四所述预压，控制预压压力为0.5mpa，预压时间为1min。10.根据权利要求1所述的一种水稻秸秆木塑复合材的制备方法，其特征在于步骤四所述热压，控制热压压力为2mpa，热压时间为2min。技术总结一种水稻秸秆木塑复合材的制备方法，本发明涉及复合材料制备领域。本发明是要解决目前以粉末状或短纤维的形式制备秸秆复合材，生产工艺繁琐，生产能耗大，产生大量加工剩余，容易在加工过程总产生大量粉尘污染的技术问题。方法：将水稻秸秆进行预处理，在塑料膜上排布，垂直于秸秆长度方向单边卷起，得到稻秸/LLDPE预制卷；将稻秸/LLDPE预制卷在模具中平行排列铺装，得到秸秆卷板坯；热压。本发明提供了一种保留秸秆长纤维形态的新型木塑复合材料制备方法，可以充分利用纤维自身强度特点，大大提高复合材料性能。本发明方法用于制备水稻秸秆木塑复合材。技术研发人员：王伟宏,庚玉珠,谢浩,马语彤,马荣,贾程皓,房轶群,宋永明,刘天受保护的技术使用者：东北林业大学技术研发日：技术公布日：2024/6/20