专利名称：竹纤维组成物及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种组成物及其制造方法，特别是涉及一种竹纤维组成 物及其制造方法。
背景技术：
随着环保意识抬头加上政府政策推动，目前现有使用美耐皿或塑胶 容器、器具、餐具等制品的厂商，无不极力找寻较为环保的替代材料， 于是，利用农产品废弃物如稻壳、麦杆、玉米、竹纤维等天然植物纤维 等复合材料的产品陆续被开发上市，由于天然植物纤维组成物制成的容 器没有毒性、易于分解，并且符合环保要求，所以上市时广受消费者喜 爱。
以竹纤维为例，目前市场上销售的竹纤维复合材料可以制成花瓶、 水桶等非食品用的容器，也可以制成用于盛装食品的容器或是其它食品 用餐具，所述非食品用的器具与食品用的器具的最大差别在于，添加在 竹纤维复合材料中的材料选择有所不同，而以下主要是探讨非食品用的 竹纤维器具的缺点，由于初始的竹材选择或加工处理不当，容易导致后
续制造器具的过程中，竹纤维组成物流动性不佳而使其在模具中的流动 成型时间长。或者是在加工过程中竹纤维组成物容易因为高温而碳化变 黑，导致成型出的器具色泽不均匀，有些部位颜色较深、有些部位颜色 较浅，而有美观性不佳的缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种流动性佳、不易碳化焦黑的竹纤维组成 物及其制造方法。
本发明竹纤维组成物，包含35~55 wt。/。的竹纤维、25 ~ 50 wt。/o的 粘合剂、0.4-0.7 wt。/o的固化剂、0.4 — 0.8 wt7o的防水剂、12 18wtX的淀粉类材料，以及2 4wt。/。的水。
本发明竹纤维组成物的制造方法，包含
(A) 将竹材原料与水混合并高速搅拌以得到竹纤维。
(B) 取35 55wt。/o的竹纤维、25 50wt。/o的粘合剂、0.4~0.7wt% 的固化剂，以及0.4 0.8wt。/。的防水剂，混合并经由高速搅拌而成为胶纤 维混合体，并将该胶纤维混合体经由磨粉处理以磨成粉粒状。
(C )将该胶纤维混合体与12 ~ 18 wt。/。的淀粉类材料、2 ~ 4 wt。/o的 水混合，并经由高速搅拌就得到竹纤维组成物。
本发明的有益效果在于借由高速搅拌可以活化竹纤维组成物的材 料特性，使其材料特性良好稳定，不易因为高温作用而碳化焦黑，并且 呈现均匀色泽，而且活化处理使竹纤维组成物的组成均匀、具有良好的 流动性。
图1为本发明竹纤维组成物的制造方法的一最佳实施例的流程图。
具体实施例方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明
本发明竹纤维组成物的最佳实施例，是可以作为竹纤维容器、器具 的原料，所述竹纤维物品是指水桶、花瓶、电器机壳、3C产品等非食品 用的器具，并包含35~55wt% (重量％)的竹纤维、25 50wt7。的粘 合剂、0.4 ~ 0.7 wt %的固化剂、0.4 ~ 0.8 wt %的防水剂、12 ~ 18 wt %的淀 粉类材料，以及2 4wt7。的蒸馏水。
参阅图l,本发明竹纤维组成物的制造方法的最佳实施例，包含 (l)制备竹纤维进行步骤101,首先挑选原竹材料，适合选用三 年以上成材原竹，因为太年轻的竹材的生长尚未成熟稳定，容易因为后 续高温处理而使竹材碳化变黑，而且原竹材质以选用具备抗菌力、消毒 力、除臭力的上等竹纤维材质为佳。接着进行步骤102、 103,清洗原竹 并去除表面绿皮，再将原竹削片并粉碎成粉粒状后干燥处理，使粉碎后的竹材含水量占总重量约25~35%,再以高速磨粉处理以形成粒径更小 的^):分粒，约为60 ~ 120粒目的竹材;除粒。
接下来如步骤104、 105,将不同粒径的竹材粉粒筛选作分类处理， 最后将篩选后所要使用的竹材粉粒加入2 wty。的水，并以约1000 ~ 1800R.P.M.(转/分钟)转速搅拌处理，使竹纤维体的温度上升到35°C ~ 45°C,并持续5~30分钟的高温高速搅拌处理，由于竹纤维体本身含有 纤维、淀粉等物质，此高速搅拌过程主要是分离出竹纤维体中的淀粉等 物质，使坚硬的竹纤维体变得柔软而活化，经由此高速搅拌的活化处理， 可以使竹材粉粒与水均匀混合，增加竹纤维的流动性，而且竹材粉粒更 容易与其他材料结合，同时，具有材料特性稳定而且不易碳化焦黑的优 点，如此将有助于使后续竹纤维器具形成后，器具呈现饱满、均匀的竹 材原色。
其中，在挑选竹材时，也可以使用竹加工产业所产生的废料来作为 竹材来源，并不一定要欲伐新的、完整的竹材，使用竹加工产业的废料 可以达到废物利用、环保、降低成本等优点，使产于自然、回归自然的 天然竹材能源源不断地废物利用。
(2)进行步骤106以制备粘合剂将水、聚乙烯醇、淀粉类材料与 天然纸浆混合，经由大约100 130。C的高温蒸气处理就可得到粘合剂， 所述粘合剂具有粘性，而且有良好的流动性。
(3 )进行步骤107、 108:取35 ~ 55wty。的竹纤维、25 ~ 50wt。/。的粘 合剂、0.4 0.7wto/o的固化剂，以及0.4~0.8 wt。/。的防水剂，混合并经由 约5~30分钟、转速为1000~ 1800R.P.M的重力搅拌处理，使这些材料 能均匀融合，而且在搅拌活化处理后干燥成为胶纤维混合体，并将该胶 纤维混合体磨粉处理而成为60~100粒目的粉粒。其中，所述粘合剂可 以帮助使这些混合的材料粘着融合在一起，且粘合剂的干燥速度快，可 以加快胶纤维混合体的干燥处理速度。
所述固化剂可以选用聚酰胺(polyamide)、环氧氯丙烷(epoxy chloropropane)材料所制成的固化剂，本实施例的固化剂使用阳离子湿强 剂(cationic intensifier),为一种热固性树脂水溶剂，具有无毒、无腐蚀性等优点，并且可以增加器具的湿强度。所述防水剂是用于减緩器具在 使用时受到外在溶液渗入该器具的组成材质中，而造成器具易于损坏， 所以防水剂用于帮助材料达到防水效能。该防水剂可以使用丙烯酸酯共
聚物(acrylatepolymer)材料所制成，本实施例的防水剂是阳离子中性施 月交齐'J ( cationic neutral dope)。
此外，如果希望成型出的竹纤维器具不是呈现竹材的原色，而是具 有其他不同色彩，可以在制作该胶纤维混合体时加入染色剂。
(4)进行步骤109、 110:将该胶纤维混合体与12~18 wt。/o的淀粉 类材料、2~4%的蒸馏水混合，并经由转速为1000 ~ 1800 R.P.M、搅拌1 小时以上来作活化处理，以活化这些混合材料的材料特性，增加混合体 的均匀性、流动性，以及色泽均匀度，如此就可得到本发明竹纤维组成 物。
需要说明的是，本发明是用于非食品用的竹纤维器具，所以该淀粉 类材料除了可以使用食用面粉外，也可以添加其它种类的淀粉类材料。
而使用本发明竹纤维组成物来制成竹纤维器具时，首先取样适当重 量的竹纤维组成物粉体并置入模具中，模温约为135~140°C，经由慢速 合模约IO秒左右的流化时间，使竹纤维组成物均匀流动分布于模具中， 再借由油压排气以挤出器具中的残存空气，接着使其固化，并视产品需 求贴花及表面亮度处理，最后经由冷却、毛边磨光处理等步骤，就可得 到竹纤维器具成品。由于成型该竹纤维器具为现有技术，而且非本发明 的重点，所以不再详细说明。
由以上说明可知，本发明竹纤维组成物的制造方法是经由多次高速 搅拌活化处理，使制作出的竹纤维组成物中的各种材料可以均匀混合、 具有良好的流动性，而且活化作用使竹纤维组成物的材料特性良好稳定， 所以在其中的高温制程中，该竹纤维组成物不容易因为高温作用而产生 碳化焦黑等问题，同时，因为本发明各成分的材料比例适中，所以成型 后的器具硬度可达到与 一般美耐皿或塑胶容器对等的品质要求，因此， 使用本发明竹纤维组成物所制作出的器具可以呈现出均匀美丽的色泽与 适当硬度，所以确实达到本发明的目的。
权利要求
1. 一种竹纤维组成物的制造方法，包含(A)将竹材原料与水混合得到竹纤维；(B)取35～55wt％的竹纤维、25～50wt％的粘合剂、0.4～0.7wt％的固化剂，以及0.4～0.8wt％的防水剂，混合成为胶纤维混合体，并将所述胶纤维混合体经由磨粉处理以磨成粉粒状；及(C)将所述胶纤维混合体与12～18wt％的淀粉类材料、2～4wt％的水混合得到竹纤维组成物，其特征在于步骤(A)是将竹材原料与水混合并高速搅拌来得到竹纤维，步骤(B)是混合所述材料并高速搅拌来得到胶纤维混合体，步骤(C)是经由高速搅拌得到竹纤维组成物。
2. 根据权利要求1所述的竹纤维组成物的制造方法，其特征在于步 骤(A)的搅拌时间为5~30分钟。
3. 根据权利要求1所述的竹纤维组成物的制造方法，其特征在于步 骤(A)的搅拌转速为1000~ 1800转/分钟，并维持5~30分钟。
4. 根据权利要求1所述的竹纤维组成物的制造方法，其特征在于步 骤(A)是将竹材原料切削后粉碎成粉粒状并干燥，再以磨粉处理成细凝: 粉粒，最后再与水混合并搅拌来得到竹纤维。
5. 根据权利要求1所述的竹纤维组成物的制造方法，其特征在于所 述固化剂是阳离子湿强剂。
6. 根据权利要求1所述的竹纤维组成物的制造方法，其特征在于所 述防水剂是阳离子中性施胶剂。
7. 根据权利要求1所述的竹纤维组成物的制造方法，其特征在于所 述粘合剂是将水、聚乙烯醇、淀粉类材料，以及纸浆混合并经由蒸气高 温处理而得。
8. 根据权利要求1所述的竹纤维组成物的制造方法，其特征在于步 骤(A)、 (B)、 (C)的搅拌转速都为1000 ~ 1800转/分钟。
9. 一种竹纤维组成物，其特征在于包含35~55 wt。/。的竹纤维、25 50wto/o的粘合剂、0.4~0.7 wto/o的固化剂、0.4~0.8 wt。/。的防水剂、12 ~ 18 wt。/。的淀粉类材料，以及2 ~ 4 wt。/。的水。
全文摘要
一种竹纤维组成物及其制造方法，该竹纤维组成物包含35～55wt％的竹纤维、25～50wt％的粘合剂、0.4～0.7wt％的固化剂、0.4～0.8wt％的防水剂、12～18wt％的淀粉类材料，以及2～4wt％的水。该制造方法包含将竹材原料与水混合并高速搅拌以得到竹纤维，再取适当比例的竹纤维、粘合剂、固化剂、防水剂、淀粉类材料与水混合，并高速搅拌就可得到竹纤维组成物。在这些步骤中施以高速搅拌处理，可以活化竹纤维组成物的材料特性，使其材料特性良好稳定并呈现均匀色泽，而且活化处理使竹纤维组成物的组成均匀、使成品加工过程中具有良好的流动性。
文档编号D21H11/00GK101451318SQ200710196520
公开日2009年6月10日 申请日期2007年11月28日 优先权日2007年11月28日
发明者王正雄 申请人:吴瑞良