專利名稱：植物多糖海綿體及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種高溫擠壓膨化植物多糖海綿體，同時還涉及一種植物多糖海綿體的制備方法。
背景技術：
隨著工業文明的進一步發展，人們對工業產品的環保意識越來越強，環保要求越來越高。目前，市場上的海綿制品主要是聚氨酯海綿制品。該類制品無論是其生產工藝中有機溶劑的大量使用，還是制品中溶劑的殘留，均對人類的生存環境和生活環境造成了極大負面影響，甚至危害使用者的身體健康。聚氨酯海綿制品不可生物降解，不可回收利用，直接后果是固體廢物、固體垃圾量與日俱增，嚴重污染環境。為解決這類問題，聚氨酯海綿制品的替代品的研究具有重大的現實意義。尚未工業化生產的棉纖維海綿等雖然可以降解，但是其高成本、工藝復雜，內在結構、吸水或吸油性、密度等多項關鍵指標未能達到使用要求，而不能實現工業化生產。
發明內容
本發明的目的在于提出一種植物多糖海綿體，產品無三廢、性能好、成本低。
本發明的另一個目的在于提出一種植物多糖海綿體的制備方法，方法簡單易行可靠。
本發明的技術解決方案包括植物多糖改性交聯、擠壓膨化、成型。
1、在混合器中加入植物多糖45-85％、改性劑5-27％(改性劑為正、焦、偏或三聚磷酸鹽、乙二醛、磷酰氯、氯化芐、蓖麻油和甲苯二異氰酸酯的一種或六種以下的混合物)及10-30％水后，混合均勻。送入單螺桿擠出機擠壓改性，得到改性多糖。改性單螺桿擠出機的工藝參數為螺桿D/L取值20-30，三段溫度分別為80-100℃、100-140℃、140-160℃，轉速為100-300RPM。
2、將各種原料和改性多糖加入流化混合器混合均勻。各種原料的干基重量百分比為
淀粉類40-90植物纖維類5-20改性劑1-8柔軟劑0.5-2發泡劑0.1-8 防腐劑0.1-0.5防水劑0.5-5填料 1-10增塑劑1-8采用植物纖維(各種農作物的秸桿、草本植物纖維和竹、麻類植物)、淀粉類多糖為薯類、玉米粒、稻谷、魔芋、甲殼素和殼聚糖等主料，增塑劑為1，4-丁二醇、甘油、甘油單醚類、硬脂酸鈣(鋅)的一種或四種以下的混合物；發泡劑為偶氮二甲酰胺、碳酸氫鈉；柔軟劑為硅油系、咪唑啉類、石蠟類的一種或三種以上的混合物；防腐劑為苯甲酸鹽、山梨酸鹽；防水劑為松香乳液、蠟乳液；填料為膨潤土、碳酸鈣。
3、將混合均勻的原料送入單或雙螺桿擠出機，控制送料段、熔融段、膨化段加熱溫度，充分膨化。定型后即得植物多糖海綿體。單或雙螺桿擠出膨化機的工藝參數為螺桿D/L取值20-30，三段溫度分別為90-140℃、140-180℃、180-220℃，轉速為10-500RPM。
4、成型工序通過模具實現。在擠出膨化末段連接一定長度的定型模具，強制擠出的海綿物料固定成模具提供的形狀。對定型物料可經過切割或不切割進行收集。
5、將所得的產品凈化處理，如水洗或氣流吹透，去除雜質。
本發明提出的植物多糖海綿體的制備方法具有可操作性，原料來源廣泛、價廉，制備成本低，生產過程中和產品無三廢，產品性能(內在結構孔隙均勻、吸水或吸油性強、密度低即單位體積重量輕、可加工成任意形狀等多項關鍵指標)良好，使用后廢棄物可回收再利用(作為有機肥料等)，并可以經過生物途徑降解。
具體實施例方式
1、將粗破碎的玉米粒60份，改性劑乙二醛、磷酰氯、氯化芐、蓖麻油和甲苯二異氰酸酯各2份，水10份(重量比為60∶10∶10)混合均勻，送入單螺桿擠出機，螺桿D/L取值25，三段溫度分別為95℃、130℃、160℃，轉速為120RPM。擠出后，粉碎至60目備用。
2、將各種原料按重量百分比竹漿纖維10、改性玉米淀粉(即步驟1的產品)70、增塑劑硬脂酸鈣(鋅)1、柔軟劑(甲基硅油)2、發泡劑(偶氮二甲酰胺)7、防腐劑(山犁酸鉀)0.3、防水劑(蠟乳液)2、填料(碳酸鈣)7.7，在混合器中混合均勻。
3、將混合均勻的物料送入雙螺桿擠出膨化機，雙螺桿擠出膨化機的工藝參數為螺桿D/L取值20，三段溫度分別為140℃、170℃、210℃，轉速為220RPM。強制擠出的海綿物料固化成模具提供的形狀。
權利要求
1.一種植物多糖海綿體，由下列重量配比的原料制成淀 粉40-90 植物纖維5-20改性劑1-8柔軟劑0.5-2 發泡劑 0.1-8 防腐劑0.1-0.5防水劑0.5-5 填料1-10增塑劑1-8
2.一種實現權利要求1所述的植物多糖海綿體的制備方法，包括下列步驟A、在混合器中加入植物多糖45-85％、改性劑5-27％及10-30％水后，混合均勻送入單螺桿擠出機擠壓改性，得到改性多糖，改性單螺桿擠出機的工藝參數為螺桿D/L取值20-30，三段溫度分別為80-100、100-140℃、140-160℃，轉速為100-300RPM；B、將原料和改性多糖加入流化混合器混合均勻；C、將混合均勻的原料送入單或雙螺桿擠出機，控制送料段、熔融段、膨化段加熱溫度，充分膨化，單或雙螺桿擠出膨化機的工藝參數為螺桿D/L取值20-30，三段溫度分別為90-140℃、140-180℃、180-220℃，轉速為10-500RPM；D、成型工序通過模具實現，在擠出膨化末段連接定型模具，擠出的海綿物料固定成模具形狀，對定型物料經過切割或不切割進行收集；E、將所得的產品凈化處理，水洗或氣流吹透，去除雜質。
3.如權利要求1所述的一種植物多糖海綿體，其特征是植物纖維為秸桿、草本植物纖維和竹、麻類植物。
4.根據權利要求1所述的一種植物多糖海綿體，其特征是淀粉原料為薯類、魔芋、甲殼素、殼聚糖、玉米粒、稻谷。
5.如權利要求1所述的一種植物多糖海綿體，其特征在于改性劑為正、焦、偏或三聚磷酸鹽、乙二醛、磷酰氯、氯化芐、蓖麻油和甲苯二異氰酸酯的一種或六種以下的混合物。
6.如權利要求1所述的一種植物多糖海綿體，其特征在于增塑劑為1，4-丁二醇、甘油、甘油單醚類、硬脂酸鈣的一種或四種以下的混合物。
7.如權利要求1所述的一種植物多糖海綿體，其特征在于柔軟劑為硅油系、咪唑啉類、石蠟類的一種或三種以下的混合物。
8.如權利要求1所述的一種植物多糖海綿體，其特征在于防水劑為松香乳液、蠟乳液。
9.如權利要求1所述的一種植物多糖海綿體，其特征在于填料為膨潤土、碳酸鈣。
全文摘要
本發明公開了一種植物多糖海綿體及其制備方法。以植物多糖為原料，加入填料、增塑劑、柔軟劑、發泡劑、防水劑和防腐劑，經過擠出機高溫熔融塑化后膨化，得蜂窩狀海綿結構，送入定型機構經穩定定型，通過模具擠出海綿制品。產品可廣泛用于衛生材料、醫用敷料、農林園藝、日用化工、建筑、沙發及汽車坐墊。
文檔編號C08J9/00GK1410452SQ0214773
公開日2003年4月16日 申請日期2002年11月26日 優先權日2002年11月26日
發明者姜發堂, 李冬生, 袁世矩 申請人:姜發堂