一种抗菌防腐竹纤维复合材料及其制备方法-j9九游会真人

文档序号:35747612发布日期:2023-10-16 13:48阅读:13来源:国知局


1.本发明涉及新型竹纤维复合材料技术领域,具体为一种抗菌防腐竹纤维复合材料及其制备方法。


背景技术:

2.我国竹资源丰富,竹林面积广阔,且竹质资源利用不充分。竹子生长速度快,固碳能力好,加紧对竹质资源的开发利用,可以缓解林木资源的压力,拓宽绿色发展道路。竹纤维中的木质素含量高,因此其力学性能更好。但是目前对于竹纤维的应用并不广泛,主要是由于竹纤维所制成的板材在防腐方面还具有一定的缺陷。在用于家具、装修时,使用年限会受到一定的限制,需要定期更换,否则就会变色、腐朽,影响功能,危害身体健康。
3.同时,硫酸盐木质素溶液使造纸行业中常见的废弃物,排放量较大,直接排入河流中会造成资源浪费和严重的环境污染。硝酸银是一种具有耐久性的有效抗菌防腐物质,帮助增强材料的抗菌性。但是直接加入竹纤维中,容易流失,抗菌作用时间变短,导致材料易被腐蚀。异氰酸酯胶黏剂不释放甲醛,是目前家具行业、板材行业热度最高的无醛胶,使用安全性更好,但初粘性较差,不能很好地维持板坯形态,造成板坯在生产车间运输过程中易塌陷、变形,降低生产效率,浪费原材料。同时,异氰酸酯胶黏剂所需的热压温度较高,会增大生产的能量损耗,提高生产成本。


技术实现要素:

4.本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
5.鉴于上述和/或现有的竹纤维复合材料制备中在存在的问题,提出了本发明。
6.因此,本发明的目的是提供一种抗菌防腐竹纤维复合材料及其制备方法,使得竹纤维复合材料能够保持性能稳定,能够长久抵抗腐蚀菌侵袭,外观不易变色变形,各项力学性能长久复合标准,使用寿命增长。
7.为解决上述技术问题,根据本发明的一个方面,本发明提供了如下技术方案:
8.一种抗菌防腐竹纤维复合材料制备方法,其包括
9.s1、对竹纤维原材料处理并将竹纤维干燥至纤维饱和点以下;
10.s2、制备抗菌防腐溶液;
11.s3、将经步骤s1干燥后的竹纤维和抗菌防腐溶液混合,制备具有抗菌防腐功效的竹纤维原料;
12.s4、将抗菌防腐竹纤维原料和胶黏剂混合,经模型固定和预压后,在热压机中压制定型。
13.作为本发明所述的一种抗菌防腐竹纤维复合材料制备方法的一种优选方案,其
中,所述步骤s1中,对竹纤维原材料处理并将竹纤维干燥至纤维饱和点以下的具体步骤如下:
14.将干竹或回收废弃竹材脱皮干燥后在研磨机中研磨成纤维;
15.将竹纤维在100摄氏度的干燥机中烘干30min,干燥至含水率5%,使其细胞腔内的水分蒸发至纤维饱和点以下。
16.作为本发明所述的一种抗菌防腐竹纤维复合材料制备方法的一种优选方案,其中,所述步骤s2中,制备抗菌防腐溶液的具体步骤如下:按体积比1:1:1.5的比例将0.7m硫酸盐木质素溶液、0.08m硝酸银溶液加入到水性聚丙烯酸溶液,在温度为30℃中搅拌2min至完全融合。
17.作为本发明所述的一种抗菌防腐竹纤维复合材料制备方法的一种优选方案,其中,所述步骤s3中,将经步骤s1干燥后的竹纤维和抗菌防腐溶液混合,制备具有抗菌防腐功效的竹纤维原料的步骤如下:
18.竹纤维常温常压下在抗抗菌防腐溶液中浸渍20min,使竹纤维内部完全充满药剂,浸渍完成后,在负压下抽出多余的抗菌防腐溶液,减少后续干燥的时间,回收药剂,减少药剂浪费,然后将浸渍后竹纤维再进行干燥,使防霉抗菌物质均匀深入纤维内部孔隙,烘干至含水率20%,得到所需的抗菌防霉竹纤维。
19.作为本发明所述的一种抗菌防腐竹纤维复合材料制备方法的一种优选方案,其中,所述步骤s4中,将抗菌防腐竹纤维原料和胶黏剂混合,经模型固定和预压后,在热压机中压制定型的步骤如下:
20.将竹纤维以施胶量200g/m3加入异氰酸酯胶黏剂,在搅拌机中低速搅拌3min至混合均匀,放入模具中初步定型,并陈放20min,将热压机初始温度设为130℃,放入板坯,升温至200℃,热压10min,得到抗菌防霉竹纤维复合材料。
21.作为本发明所述的一种抗菌防腐竹纤维复合材料制备方法的一种优选方案,其中,在加入胶黏剂之前先进行抗菌防霉剂处理,使处理剂渗入纤维内部,再通过胶黏剂固化包裹住有抗菌防霉功能的纤维,使药剂稳定发挥作用。
22.作为本发明所述的一种抗菌防腐竹纤维复合材料制备方法的一种优选方案,其中,混合过程中以60r/min的速度缓慢搅拌,帮助防霉剂、抗菌剂和水性聚丙烯酸溶液混合均匀,同时两种试剂应缓慢加入溶液中,先加入0.7m硫酸盐木质素溶液,完全混合后搅拌2min再加入0.08m硝酸银溶液。
23.一种抗菌防腐竹纤维复合材料,由一种抗菌防腐竹纤维复合材料制备方法制备而成。
24.与现有技术相比,本发明具有的有益效果是:
25.1、本发明提供的一种抗菌防腐竹纤维复合材料及其制造方法,方法简单,可得到抑菌效果较高的胶合板,且更加环保,利于人们的使用。
26.2、将竹纤维干燥后再浸入由硫酸盐、硝酸银和水性丙烯酸溶液配置的抗菌防腐剂中进行浸泡处理,再将所得纤维进行二次干燥至含水率20%,获得功能性竹纤维,加入胶粘剂后在热压机中热压成型,得所述的抗菌防腐竹纤维复合材料,将竹纤维先干燥后再浸入抗菌防腐剂中进行处理,使得药物添加量和渗入量大大增加,从而提升竹纤维的抗菌效果。
27.3、同时本发明中抗菌防腐剂是由硫酸盐木质素、硝酸银和水性聚丙烯酸溶液在常
温常压下混合而成,制备简单,成本低廉易获得,不仅无毒无害,且具有较好的抗菌性,大大提升了抗菌防腐剂的抗菌效果,且水性聚丙烯酸溶液能够更好地固定硫酸盐木质素和硝酸银,延长材料抗菌防腐效果,并且水性聚丙烯酸溶液可以帮助竹纤维复合材料的半成品增加初粘性,使得半成品在热压机处理之前能够保持好形态,提高生产效率;同时可以减少异氰酸酯胶黏剂的施胶量,减少材料成本的同时,降低热压时间,降低能源消耗。使用异氰酸酯胶黏剂,没有甲醛释放,无毒无害,且制备的材料性能稳定,经久耐用。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案,下面将将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。其中:
29.图1为本发明一种抗菌防腐竹纤维复合材料制备方法的流程图。
具体实施方式
30.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
31.其次,本发明结合示意图进行详细描述,在详述本发明实施方式时,为便于说明,表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大,而且所述示意图只是示例,其在此不应限制本发明保护的范围。此外,在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
32.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
33.本发明提供一种抗菌防腐竹纤维复合材料及其制备方法,使得竹纤维复合材料能够保持性能稳定,能够长久抵抗腐蚀菌侵袭,外观不易变色变形,各项力学性能长久复合标准,使用寿命增长。
34.实施例1
35.请参阅图1,本发明提供一种抗菌防腐竹纤维复合材料制备方法,包括如下步骤:
36.s1、对竹纤维原材料处理并将竹纤维干燥至纤维饱和点以下;
37.s2、制备抗菌防腐溶液;
38.s3、将经步骤s1干燥后的竹纤维和抗菌防腐溶液混合,制备具有抗菌防腐功效的竹纤维原料;
39.s4、将抗菌防腐竹纤维原料和胶黏剂混合,经模型固定和预压后,在热压机中压制定型。
40.本发明制造抗菌防腐竹纤维复合材料的方法简单,可得到抑菌效果较高的胶合板,且更加环保,利于人们的使用。
41.实施例2
42.一种抗菌防腐竹纤维复合材料制备方法,包括如下步骤:
43.将干竹或回收废弃竹材脱皮干燥后在研磨机中研磨成纤维,将竹纤维在100摄氏度的干燥机中烘干30min,干燥至含水率5%,使其细胞腔内的水分蒸发至纤维饱和点以下,
此工艺使竹纤维细胞腔内的水分蒸发,有利于浸渍抗菌防霉剂时,药剂能深入细胞腔内,发挥最大作用,且不易流失;
44.按体积比1:1:1.5的比例将0.7m硫酸盐木质素溶液、0.08m硝酸银溶液加入到水性聚丙烯酸溶液,在温度为30℃中搅拌2min至完全融合,以水性聚丙烯酸溶液为溶剂,可以增强防霉剂、抗菌剂的持久性。混合过程中以60r/min的速度缓慢搅拌,帮助防霉剂、抗菌剂和水性聚丙烯酸溶液混合均匀,同时两种试剂应缓慢加入溶液中。先加入0.7m硫酸盐木质素溶液,完全混合后搅拌2min再加入0.08m硝酸银溶液;
45.竹纤维常温常压下在抗抗菌防腐溶液中浸渍20min,使竹纤维内部完全充满药剂,浸渍完成后,在负压下抽出多余的抗菌防腐溶液,减少后续干燥的时间,回收药剂,减少药剂浪费,然后将浸渍后竹纤维再进行干燥,使防霉抗菌物质均匀深入纤维内部孔隙,烘干至含水率20%,得到所需的抗菌防霉竹纤维,加入胶黏剂之前先进行抗菌防霉剂处理,使处理剂渗入纤维内部,再通过胶粘剂固化包裹住有抗菌防霉功能的纤维,使药剂稳定发挥作用;
46.将竹纤维以施胶量200g/m3加入异氰酸酯胶黏剂,在搅拌机中低速搅拌3min至混合均匀,放入模具中初步定型,并陈放20min,将热压机初始温度设为130℃,放入板坯,升温至200℃,热压10min,得到抗菌防霉竹纤维复合材料,异氰酸酯胶黏剂的胶合温度要求较高,且初粘性较差,用水性聚丙烯酸溶液帮助增加初粘性。抗菌防霉添加剂的添加量约为200g/m3,且需要与竹纤维搅拌均匀,并进行模具固定。
47.本发明将竹纤维干燥后再浸入由硫酸盐、硝酸银和水性丙烯酸溶液配置的抗菌防腐剂中进行浸泡处理,再将所得纤维进行二次干燥至含水率20%,获得功能性竹纤维,加入胶粘剂后在热压机中热压成型,得所述的抗菌防腐竹纤维复合材料,将竹纤维先干燥后再浸入抗菌防腐剂中进行处理,使得药物添加量和渗入量大大增加,从而提升竹纤维的抗菌效果,抗菌防腐剂是由硫酸盐木质素、硝酸银和水性聚丙烯酸溶液在常温常压下混合而成,制备简单,成本低廉易获得,不仅无毒无害,且具有较好的抗菌性,大大提升了抗菌防腐剂的抗菌效果,且水性聚丙烯酸溶液能够更好地固定硫酸盐木质素和硝酸银,延长材料抗菌防腐效果,并且水性聚丙烯酸溶液可以帮助竹纤维复合材料的半成品增加初粘性,使得半成品在热压机处理之前能够保持好形态,提高生产效率。
48.实施例3
49.本发明还提供一种抗菌防腐竹纤维复合材料,由一种抗菌防腐竹纤维复合材料制备方法制备而成,该种抗菌防腐竹纤维复合材料,能够保持性能稳定,能够长久抵抗腐蚀菌侵袭,外观不易变色变形,各项力学性能长久复合标准,使用寿命增长。
50.虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述,然而在不脱离本发明的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用,在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此,本发明并不局限于文中公开的特定实施方式,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
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