CN105646823A - 一种竹纤维超细粉的制备方法及其应用 - Google Patents

一种竹纤维超细粉的制备方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种竹纤维超细粉的制备方法及其应用，该方法是以微孔竹纤维的竹质粉为原料，经过物理粉碎，并采用化学处理方法对其进行改性处理，得到细度在600目以上的竹纤维超细粉。该竹纤维超细粉可作为工业添加剂，应用于涂料以及各种涂层中，可提高产品的防水、透湿、耐老化、抗紫外性能和抗菌性能，可以添加到涂料或者油漆中，加深涂料的颜色；也可以应用在鞋底添加材料中。

Description

一种竹纤维超细粉的制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及化工领域，更具体地，本发明涉及一种可作为功能性添加剂的竹纤维超细粉的制备方法，以及用该方法制得的产物作为工业添加剂中的应用。
背景技术
服用纺织品能透湿，但不防水；多数涂层织物能防水，但不透湿。这里透湿是指人体汗液或湿汽能够向外散发，防水是指外界水雾不能向内渗透。当人在户外活动，经常会遇到雨雪天气，需要防水的衣服保护身体，然而人体是通过皮肤蒸发水分散热，调节体温，如不及时把蒸发的水分散发出去，而是积累在皮肤与服装之间，使这部分空间的湿度越来越高，皮肤要蒸发水分也越来越难，温度升高，人就会感到异常的闷热，同时造成有害细菌的滋生。此外，常规聚氨酯涂层耐老化性能也较差，不具备抗紫外线性能。因此，涂层的防水、透湿性能、耐老化、抗菌性能也越来越引起人们的关注。
针对上述问题，一般会采用具有功能的添加剂，添加在某些化学组合物中以达到或提升这些化学组合物的特殊性能，比如应用于服用纺织品表面涂层中，能达到或增强其防水、透湿、耐老化等性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的超微粉体的细度较差，粉体的微孔易被破坏，且不具有抗紫外线的缺陷，提供一种微孔竹纤维超细粉体的制备方法，该方法制备的超细粉具有反应性、防水透湿性、耐老化、抗菌性、抗紫外性等性能，可作为工业功能性添加剂应用。
为了解决上述问题，本发明提供了一种竹纤维超细粉的制备方法。
为了实现上述发明目的，本发明采取了以下技术方案：
一种竹纤维超细粉的制备方法，具体包括以下步骤：
1）原料粉碎：将原料用粉碎机直接粉碎成400-500目的细粉，所述原料包括含有微孔竹纤维的竹质粉；
2）真空冷凝处理：将细粉放入封闭的容器中，通过真空泵抽真空，加热使粉体气化，然后进行骤冷，得到纯化的细粉；
3）碱化处理：在80-100℃下，向纯化的细粉中加入浓度为8-15g/L的氢氧化钠溶液搅拌2-4小时，再用稀盐酸调节pH值为7，真空抽滤，离心脱水，得到沉淀物；
4）冷冻干燥处理：将沉淀物冷冻干燥，得到活化细粉；
5）改性处理：在60-140℃下，将活化细粉与二异氰酸酯溶液和多元醇溶液混合搅拌反应1-4小时，得到改性细粉；以反应体系原料的总质量计，所述二异氰酸酯为TDI、MDI、HDI、IPDI、HMDI中的一种或多种，用量为5-20wt%，多元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇中的一种或多种，用量为0.5-2wt%；
6）超细化处理：将改性细粉研磨成600-800目的超细粉，即得到终产品。
在一种实施方式中，所述原料还包括竹子、大麻杆芯、黄麻杆芯、亚麻杆芯、剑麻杆芯、苎麻杆芯和汉麻秆芯中的一种或几种混合使用。
在一种实施方式中，步骤3）中还包括漂白工序，步骤3）具体为：在80-100℃下，向纯化的细粉中加入浓度为8-15g/L的氢氧化钠溶液搅拌2-4小时，再用稀盐酸调节pH值为7，真空抽滤，离心脱水，在沉淀物中加入次氯酸钠溶液，搅拌1-4小时，漂白后，真空抽滤，水洗，并用磷酸调节pH值为7，离心脱水，得到漂白的沉淀物。
在一种实施方式中，所述多元醇的用量为0.6-1.8wt%。
本发明另一目的在于提供由该方法制备获得细度在600目以上的竹纤维超细粉。
在一种实施方式中，所述600-800目的细粉在85%以上。
在一种实施方式中，所述超细粉具有微孔结构。
本发明又一目的在于提供竹纤维超细粉作为工业添加剂的应用，具体为，可添加到涂料、织物涂层和合成皮革涂层剂中，提高涂层的防水、透湿、耐老化、抗紫外性能和抗菌性能；可以添加到涂料或者油漆中，加深涂料的颜色；也可以应用在鞋底添加材料中。
本发明相对于现有技术，具有以下优点：
1.本发明竹纤维超细粉制备的过程中，采用物理处理和化学处理相结合的方法，将粉体与聚合物通过接枝反应，并结合物理细化工艺，获得单纯物理化达不到的效果。
2.本发明通过真空冷凝处理的方法，除去了细粉中的果胶和木质素等杂质，并脆化细粉，便于后续加工，避免使用化学方法处理，使得竹纤维原有的抗菌性能和抗紫外性能减少，甚至消失。
3.本发明通过冷冻干燥处理的方法，可以使活化细粉充分干燥，使其改性反应效率高，同时也不破坏微孔的结构。此外，通过冻干燥处理的方法，使活性细粉更容易粉碎与研磨，避免多次物理粉碎研磨，破坏微孔结构。
4.本发明制备得到的超细粉，超细粉的细度可达600目以上，其中，600-800目的细粉在85%以上，并且保持很好的微孔结构。
5.本发明制备的超细粉可作为工业添加剂，应用于涂料以及各种涂层中，可提高产品的防水、透湿、耐老化、抗紫外性能和抗菌性能，可以添加到涂料或者油漆中，加深涂料的颜色；也可以应用在鞋底添加材料中。
参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。
具体实施方式
除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1-2”、“1-2和4-5”、“1-3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显指单数形式。
为了解决上述问题，本发明提供了一种竹纤维超细粉的制备方法，具体包括以下步骤：
1）原料粉碎：将原料用粉碎机直接粉碎成400-500目的细粉，所述原料包括含有微孔竹纤维的竹质粉；所述的粉碎为辊式破碎机和球磨机进行粉碎和研磨。
2）真空冷凝处理：将细粉放入封闭的容器中，通过真空泵抽真空，加热使粉体气化，然后进行骤冷，得到纯化的细粉；该步骤主要目的是去除细粉中的果胶和木质素等杂质，并脆化细粉，更有利于细粉的后续研磨加工成超细粉，并且不损害竹纤维原有的抗菌性能和抗紫外性能。此外，保持细粉的微孔结构不变。
3）碱化处理：在80-100℃下，向纯化的细粉中加入浓度为8-15g/L的氢氧化钠溶液搅拌2-4小时，再用稀盐酸调节pH值为7，真空抽滤，离心脱水，得到沉淀物；优选地，所述氢氧化钠的浓度为10-13g/L。
4）冷冻干燥处理：将沉淀物冷冻干燥，得到活化细粉；该步骤主要是通过冷冻干燥的方法除去活化细粉中的水分，避免在改性处理过程中，活化细粉中的水分与二异氰酸酯发生副反应，导致改性处理效率低，并且使干燥后的活化细粉保持原来的化学组成和物理性质，微孔结构不变，使细粉具有更好的防水透湿性能。此外，在真空冷凝处理的基础上，冷冻干燥处理使活化细粉进一步地脆化，有利于后续工艺的粉碎研磨，保持微孔结构。
5）改性处理：在60-140℃下，将活化细粉与二异氰酸酯溶液和多元醇溶液混合搅拌反应1-4小时，得到改性细粉；以反应体系原料的总质量计，所述二异氰酸酯为TDI、MDI、HDI、IPDI、HMDI中的一种或多种，用量为5-20wt%，多元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇中的一种或多种，用量为0.5-2wt%；由于芳香族异氰酸酯的耐黄变性能差，优选地，所述二异氰酸酯为HDI、IPDI和HMDI中的一种；优选地，所述多元醇的用量为0.6-1.8wt%。
6）超细化处理：将改性细粉研磨成600-800目的超细粉，即得到终产品。本发明制备的超细粉细度在600目以上，其中，600-800目的细粉在85%以上。本发明中的超细粉具有微孔结构，在扫描电镜中观察超细粉中分布有尺寸在0.8-1.0μm的微孔，该微孔可以通过气体或者蒸汽，具有防水透湿性能。
本发明所述的“竹质粉”是指以竹子为原料的再生纤维素纤维，即竹纤维。所述竹纤维是指竹原纤维。竹原纤维除了具有良好的生态性以外，还具有以下几个特点：
1)良好的吸湿透气性：竹原纤维表面有许多微细的沟纹和凹槽，部分横截面上有辐射状裂纹，布满了大大小小的空洞和缝隙，这些空隙如同毛细管一样，可以瞬间吸收并转移水分，这种特性是其他纤维无法比拟的。与竹原纤维相比，木质纤维素的微孔较大，在物理处理和化学处理过程中，易被破坏。
2)抑菌抗菌性：竹原纤维具有天然的抗菌、抑菌性能，主要是由于纤维中含有一种名为“竹醌”的抗菌物质，这中物质可以抑制细菌繁殖，使细菌的数量减少。在制取竹原纤维的过程中，抗菌物质始终结合在纤维大分子上，不被破坏。此外，由竹原纤维制成的纺织品，其抑菌功能经反复洗涤后也不会衰减。但在大量的碱性处理中，会使竹原纤维原有的抗菌物质减少。
3)抗紫外线功能：竹原纤维中所含有的叶绿铜钠是安全、优良的紫外线吸收剂，因此，竹原纤维具有较好的抗紫外线功能。但在大量的碱性处理中，会使竹原纤维原有的叶绿铜钠减少。
因此，采用真空冷凝处理的方法去杂，可以避免竹原纤维原有的抗菌物质和叶绿铜钠被破坏，并且可以进一步的脆化细粉，便于后续的进一步加工。
本发明在制备过程中通过对细粉进行真空冷凝处理和冷冻干燥处理之后，使细粉不断脆化，但保持其微孔结构，经研磨之后获得细度在600目以上的超细粉，其中，600-800目的细粉在85%以上，达到了常规处理不能达到的细度状态，且保持了原料的本身功能性质，为超细粉作为工业功能性添加剂的应用提供了保障。
作为本发明的一种优选实施方式，所述原料还包括竹子、大麻杆芯、黄麻杆芯、亚麻杆芯、剑麻杆芯、苎麻杆芯和汉麻秆芯中的一种或几种混合使用。
作为本发明的一种优选实施方式，步骤3）中还包括漂白工序，步骤3）具体为：在80-100℃下，向纯化的细粉中加入浓度为8-15g/L的氢氧化钠溶液搅拌2-4小时，再用稀盐酸调节pH值为7，真空抽滤，离心脱水，在沉淀物中加入次氯酸钠溶液，搅拌1-4小时，漂白后，真空抽滤，水洗，并用磷酸调节pH值为7，离心脱水，得到漂白的沉淀物。漂白次数以漂白效果和漂白要求而定。
实施方式：
实施方式1，一种竹纤维超细粉的制备方法，具体包括以下步骤：
1）原料粉碎：将原料用粉碎机直接粉碎成400-500目的细粉，所述原料包括含有微孔竹纤维的竹质粉；
2）真空冷凝处理：将细粉放入封闭的容器中，通过真空泵抽真空，加热使粉体气化，然后进行骤冷，得到纯化的细粉；
3）碱化处理：在80-100℃下，向纯化的细粉中加入浓度为8-15g/L的氢氧化钠溶液搅拌2-4小时，再用稀盐酸调节pH值为7，真空抽滤，离心脱水，得到沉淀物；
4）冷冻干燥处理：将沉淀物冷冻干燥，得到活化细粉；
5）改性处理：在60-140℃下，将活化细粉与二异氰酸酯溶液和多元醇溶液混合搅拌反应1-4小时，得到改性细粉；以反应体系原料的总质量计，所述二异氰酸酯为TDI、MDI、HDI、IPDI、HMDI中的一种或多种，用量为5-20wt%，多元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇中的一种或多种，用量为0.5-2wt%；
6）超细化处理：将改性细粉研磨成600-800目的超细粉，即得到终产品。
实施方式2，与实施方式1相同，不同的地方是，所述原料还包括竹子、大麻杆芯、黄麻杆芯、亚麻杆芯、剑麻杆芯、苎麻杆芯和汉麻秆芯中的一种或几种混合使用。
实施方式3，与实施方式1相同，不同的地方是，步骤3）中还包括漂白工序，步骤3）具体为：在80-100℃下，向纯化的细粉中加入浓度为8-15g/L的氢氧化钠溶液搅拌2-4小时，再用稀盐酸调节pH值为7，真空抽滤，离心脱水，在沉淀物中加入次氯酸钠溶液，搅拌1-4小时，漂白后，真空抽滤，水洗，并用磷酸调节pH值为7，离心脱水，得到漂白的沉淀物。
实施方式4，与实施方式1相同，不同的地方是，所述多元醇的用量为0.6-1.8wt%。
实施方式5，制备竹纤维超细粉。
实施方式6，与实施方式5相同，不同的地方是，所述超细粉具有微孔结构。
实施方式7，与实施方式5相同，不同的地方是，所述超细粉细度在600目以上，其中，600-800目的细粉在85%以上。
实施方式8，竹纤维超细粉作为工业功能性添加剂的应用。
实施方式9，与实施方式8相同，不同的地方是，竹纤维超细粉应用于涂料中。
实施方式10，与实施方式8相同，不同的地方是，竹纤维超细粉应用于织物涂层和合成皮革涂层中。
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
另外，如果没有其他说明，所用原料都是市售的。
实施例1
竹纤维超细粉的制备
1）原料粉碎：将含有微孔竹纤维的竹质粉用球磨机直接粉碎研磨成400目左右的细粉。
2）真空冷凝处理：将细粉放入封闭的容器中，通过真空泵抽真空，加热使粉体气化，然后进行骤冷，得到纯化的细粉；
3）碱化处理：取过400目细粉1kg放入50L的反应釜中，加入浓度为8g/L的氢氧化钠溶液8kg，在80℃下搅拌反应3小时进行活化处理，反应后再用稀盐酸调节pH值为7，真空抽滤，离心脱水，得到沉淀物；
4）冷冻干燥处理：将沉淀物冷冻干燥，得到活化细粉；
5）改性处理：取活化细粉1kg放入50L的反应釜中，加入100gHDI，在60℃下搅拌，在加入6g乙二醇，继续在60℃下搅拌反应1小时，在40℃下烘干，得到改性细粉。
6）超细化处理：将改性细粉用球磨机进行，并用气体分离筛筛选得到大于600目的超细粉。
实施例2
竹纤维超细粉的制备
与实施例1相同操作，不同之处在于，在步骤3）中活化处理时间为2小时；在步骤5）中加入7g丙二醇。
实施例3
竹纤维超细粉的制备
1）原料粉碎：将含有微孔竹纤维的竹质粉用球磨机直接粉碎研磨成420目左右的细粉。
2）真空冷凝处理：将细粉放入封闭的容器中，通过真空泵抽真空，加热使粉体气化，然后进行骤冷，得到纯化的细粉；
3）碱化处理：取过420目细粉1kg放入50L的反应釜中，加入浓度为10g/L的氢氧化钠溶液6kg，在90℃下搅拌反应2小时进行活化处理，反应后再用稀盐酸调节pH值为7，真空抽滤，离心脱水，得到沉淀物；
4）冷冻干燥处理：将沉淀物冷冻干燥，得到活化细粉；
5）改性处理：取活化细粉1kg放入50L的反应釜中，加入120gHDI，在80℃下搅拌，在加入8g丁二醇，继续在80℃下搅拌反应2小时，在40℃下烘干，得到改性细粉。
6）超细化处理：将改性细粉用球磨机进行，并用气体分离筛筛选得到大于600目的超细粉。
实施例4
竹纤维超细粉的制备
1）原料粉碎：将含有微孔竹纤维的竹质粉用球磨机直接粉碎研磨成450目左右的细粉。
2）真空冷凝处理：将细粉放入封闭的容器中，通过真空泵抽真空，加热使粉体气化，然后进行骤冷，得到纯化的细粉；
3）碱化处理：取过450目细粉1kg放入50L的反应釜中，加入浓度为12g/L的氢氧化钠溶液5kg，在100℃下搅拌反应2小时进行活化处理，反应后再用稀盐酸调节pH值为7，真空抽滤，离心脱水，得到沉淀物；
4）冷冻干燥处理：将沉淀物冷冻干燥，得到活化细粉；
5）改性处理：取活化细粉1kg放入50L的反应釜中，加入100gHDI，在140℃下搅拌，在加入16g己二醇，继续在140℃下搅拌反应2小时，在40℃下烘干，得到改性细粉。
6）超细化处理：将改性细粉用球磨机进行，并用气体分离筛筛选得到大于600目的超细粉。
实施例5
竹纤维超细粉的制备
1）原料粉碎：将含有微孔竹纤维的竹质粉用球磨机直接粉碎研磨成500目左右的细粉。
2）真空冷凝处理：将细粉放入封闭的容器中，通过真空泵抽真空，加热使粉体气化，然后进行骤冷，得到纯化的细粉；
3）碱化处理：取过500目细粉1kg放入50L的反应釜中，加入浓度为8g/L的氢氧化钠溶液8kg，在90℃下搅拌反应2小时进行活化处理，反应后再用稀盐酸调节pH值为7，真空抽滤，离心脱水，得到沉淀物；
4）冷冻干燥处理：将沉淀物冷冻干燥，得到活化细粉；
5）改性处理：取活化细粉1kg放入50L的反应釜中，加入100gHDI，在100℃下搅拌，在加入20g己二醇，继续在100℃下搅拌反应3小时，在40℃下烘干，得到改性细粉。
6）超细化处理：将改性细粉用球磨机进行，并用气体分离筛筛选得到大于600目的超细粉。
实施例6
与实施例5相同操作，在步骤3）中加入漂白工序。具体步骤3）为：取过500目细粉1kg放入50L的反应釜中，加入浓度为8g/L的氢氧化钠溶液8kg，在90℃下搅拌反应2小时进行活化处理，反应后再用稀盐酸调节pH值为7，真空抽滤，离心脱水，在沉淀物中加入450mL次氯酸钠溶液，在40℃下搅拌2小时，漂白后，真空抽滤，水洗，并用磷酸调节pH值为7，离心脱水，得到漂白的沉淀物。
实施例7
竹纤维超细粉的制备
1）原料粉碎：将0.5kg的含有微孔竹纤维的竹质粉和0.5kg的大麻杆芯用辊式破碎机和球磨机进行粉碎和研磨成420目左右的细粉。
2）真空冷凝处理：将细粉放入封闭的容器中，通过真空泵抽真空，加热使粉体气化，然后进行骤冷，得到纯化的细粉；
3）碱化处理：取过420目细粉1kg放入50L的反应釜中，加入浓度为10g/L的氢氧化钠溶液6kg，在90℃下搅拌反应2小时进行活化处理，反应后再用稀盐酸调节pH值为7，真空抽滤，离心脱水，得到沉淀物；
4）冷冻干燥处理：将沉淀物冷冻干燥，得到活化细粉；
5）改性处理：取活化细粉1kg放入50L的反应釜中，加入120gHDI，在80℃下搅拌，在加入8g丁二醇，继续在80℃下搅拌反应2小时，在40℃下烘干，得到改性细粉。
6）超细化处理：将改性细粉用球磨机进行，并用气体分离筛筛选得到大于600目的超细粉。
实施例8
竹纤维超细粉的制备
1）原料粉碎：将0.5kg的含有微孔竹纤维的竹质粉和0.5kg的亚麻杆芯用辊式破碎机和球磨机进行粉碎和研磨成450目左右的细粉。
2）真空冷凝处理：将细粉放入封闭的容器中，通过真空泵抽真空，加热使粉体气化，然后进行骤冷，得到纯化的细粉；
3）碱化处理：取过450目细粉1kg放入50L的反应釜中，加入浓度为12g/L的氢氧化钠溶液5kg，在100℃下搅拌反应2小时进行活化处理，反应后再用稀盐酸调节pH值为7，真空抽滤，离心脱水，得到沉淀物；
4）冷冻干燥处理：将沉淀物冷冻干燥，得到活化细粉；
5）改性处理：取活化细粉1kg放入50L的反应釜中，加入100gHDI，在140℃下搅拌，在加入16g己二醇，继续在140℃下搅拌反应2小时，在40℃下烘干，得到改性细粉。
6）超细化处理：将改性细粉用球磨机进行，并用气体分离筛筛选得到大于600目的超细粉。
实施例9
竹纤维超细粉的制备
1）原料粉碎：将0.5kg的含有微孔竹纤维的竹质粉和0.5kg的黄麻杆芯用辊式破碎机和球磨机进行粉碎和研磨成500目左右的细粉。
2）真空冷凝处理：将细粉放入封闭的容器中，通过真空泵抽真空，加热使粉体气化，然后进行骤冷，得到纯化的细粉；
3）碱化处理：取过500目细粉1kg放入50L的反应釜中，加入浓度为8g/L的氢氧化钠溶液8kg，在90℃下搅拌反应2小时进行活化处理，反应后再用稀盐酸调节pH值为7，真空抽滤，离心脱水，得到沉淀物；
4）冷冻干燥处理：将沉淀物冷冻干燥，得到活化细粉；
5）改性处理：取活化细粉1kg放入50L的反应釜中，加入100gHDI，在100℃下搅拌，在加入20g己二醇，继续在100℃下搅拌反应3小时，在40℃下烘干，得到改性细粉。
6）超细化处理：将改性细粉用球磨机进行，并用气体分离筛筛选得到大于600目的超细粉。
实施例10
竹纤维超细粉的制备
1）原料粉碎：将0.5kg的大麻杆芯和0.5kg的黄麻杆芯用辊式破碎机和球磨机进行粉碎和研磨成400目左右的细粉。
2）真空冷凝处理：将细粉放入封闭的容器中，通过真空泵抽真空，加热使粉体气化，然后进行骤冷，得到纯化的细粉；
3）碱化处理：取过400目细粉1kg放入50L的反应釜中，加入浓度为8g/L的氢氧化钠溶液8kg，在80℃下搅拌反应3小时进行活化处理，反应后再用稀盐酸调节pH值为7，真空抽滤，离心脱水，得到沉淀物；
4）冷冻干燥处理：将沉淀物冷冻干燥，得到活化细粉；
5）改性处理：取活化细粉1kg放入50L的反应釜中，加入100gHDI，在60℃下搅拌，在加入6g乙二醇，继续在60℃下搅拌反应1小时，在40℃下烘干，得到改性细粉。
6）超细化处理：将改性细粉用球磨机进行，并用气体分离筛筛选得到大于600目的超细粉。
实施例11
竹纤维超细粉的制备
与实施例7相同操作，不同之处在于，步骤1）中是将1kg的黄麻杆芯用辊式破碎机和球磨机进行粉碎和研磨成420目左右的细粉。
实施例12
竹纤维超细粉的制备
与实施例8相同操作，不同之处在于，步骤1）中是将1kg的苎麻杆芯用辊式破碎机和球磨机进行粉碎和研磨成450目左右的细粉。
实施例13
竹纤维超细粉的应用
1.在涂料中使用：在聚氨酯或聚酯中添加竹纤维超细粉，可以使涂层具有防水透湿、耐老化、抗紫外线性能，并能减少有色颜料的用量。通常，竹纤维超细粉的添加量为固含量的5-35wt%。
2.在织物的表面涂层中使用：在正常的聚氨酯涂层剂生产工艺中加入竹纤维超细粉作为多功能添加剂，进行合成反应。通常，竹纤维超细粉的添加量为固含量的5-75wt%。
3.在合成皮革的涂层中使用：在涂层材料中添加5-25wt%的竹纤维超细粉，可以提高耐老化、防水透湿，并具有抑菌抗菌功能。
测试方法：
防水涂层剂的制备：在正常聚氨酯涂层剂生产工艺中加入一定量（15wt%）的本发明的超细粉添加剂，按常规工艺进行合成反应得到防水涂层剂。
防水涂层织物的准备：将织物经过防水整理、轧光之后，将防水涂层剂涂覆在基布，制成具有防水透湿性能的涂层织物作为测试品。涂覆量为45g/m2。
1.耐水压测试：按照FZ/T01004-2008标准进行测定。
2.透湿量测试：按照ASTME96-1995标准进行测定。
3.老化性能测试：按照FZ/T75007-1995标准进行测定。
4.抗菌性能测试：按照JISZ2801标准进行测定。
5.抗紫外线性能测试：在LabshereUV-1000F纺织品抗紫外因子测试仪上测定。织物防紫外线效果用紫外线防护指数（UPF）表示，同时参考透射率的大小。每块布样不同位置测量5次，计算平均值。
对比例1
防水涂层剂的制备：按照正常聚氨酯涂层剂生产工艺进行合成得到涂层剂。
防水涂层织物的准备：将织物经过防水整理、轧光之后，将不含有细粉添加剂的涂层剂涂覆在基布，制成涂层织物作为测试品。涂覆量为80g/m2。
对比例2
防水涂层剂的制备：在正常聚氨酯涂层剂生产工艺中加入一定量（15wt%）的普通细粉（细度为400目），按常规工艺进行合成反应得到涂层剂。
防水涂层织物的准备：将织物经过防水整理、轧光之后，将涂层剂涂覆在基布，制成涂层织物作为测试品。涂覆量为45g/m2。
按照上述测试方法对实施例1-12与对比例1-2进行上述的性能测试。测试结果见下表。
本发明方法制备得到竹纤维超细粉，粉体细度均在600目以上，在扫描电镜上观察到细粉中分布有尺寸在0.8-1.0μm的微孔。制成防水涂层剂涂覆织物后，涂覆的45g/m2聚氨酯涂层的耐水压在200kpa以上，洗涤20次后耐水压仍然保持在100kpa以上，结合性好，耐老化，具有优异的防水透湿性能，透湿量在7900g/m2.24h以上。含有竹纤维的超细粉具有良好的抑菌抗菌性能和抗紫外线性能。因此，提供了本发明的有益技术效果。
前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明的特征的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。而且在科技上的进步将形成由于语言表达的不准确的原因而未被目前考虑的可能的等同物或子替换，且这些变化也应在可能的情况下被解释为被所附的权利要求覆盖。

Claims (10)

1.一种竹纤维超细粉的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
1）原料粉碎：将原料用粉碎机直接粉碎成400-500目的细粉，所述原料包括含有微孔竹纤维的竹质粉；
2）真空冷凝处理：将细粉放入封闭的容器中，通过真空泵抽真空，加热使粉体气化，然后进行骤冷，得到纯化的细粉；
3）碱化处理：在80-100℃下，向纯化的细粉中加入浓度为8-15g/L的氢氧化钠溶液搅拌2-4小时，再用稀盐酸调节pH值为7，真空抽滤，离心脱水，得到沉淀物；
4）冷冻干燥处理：将沉淀物冷冻干燥，得到活化细粉；
5）改性处理：在60-140℃下，将活化细粉与二异氰酸酯溶液和多元醇溶液混合搅拌反应1-4小时，得到改性细粉；以反应体系原料的总质量计，所述二异氰酸酯为TDI、MDI、HDI、IPDI、HMDI中的一种或多种，用量为5-20wt%，多元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇中的一种或多种，用量为0.5-2wt%；
6）超细化处理：将改性细粉研磨成600-800目的超细粉，即得到终产品。
2.根据权利要求1所述的竹纤维超细粉的制备方法，其特征在于，所述原料还包括竹子、大麻杆芯、黄麻杆芯、亚麻杆芯、剑麻杆芯、苎麻杆芯和汉麻秆芯中的一种或几种混合使用。
3.根据权利要求1所述的竹纤维超细粉的制备方法，其特征在于，步骤3）中还包括漂白工序，步骤3）具体为：在80-100℃下，向纯化的细粉中加入浓度为8-15g/L的氢氧化钠溶液搅拌2-4小时，再用稀盐酸调节pH值为7，真空抽滤，离心脱水，在沉淀物中加入次氯酸钠溶液，搅拌1-4小时，漂白后，真空抽滤，水洗，并用磷酸调节pH值为7，离心脱水，得到漂白的沉淀物。
4.根据权利要求1所述的竹纤维超细粉的制备方法，其特征在于，所述多元醇的用量为0.6-1.8wt%。
5.根据权利要求1至4任一项所述方法制备得到的竹纤维超细粉。
6.根据权利要求5所述竹纤维超细粉，其特征在于，所述超细粉具有微孔结构。
7.根据权利要求5所述的竹纤维超细粉，其特征在于，所述超细粉细度在600目以上，其中，600-800目的细粉在85%以上。
8.权利要求5、6或7所述竹纤维超细粉作为工业功能性添加剂的应用。
9.根据权利要求8所述应用，其特征在于，竹纤维超细粉应用于涂料中。
10.根据权利要求8所述应用，其特征在于，竹纤维超细粉应用于织物涂层和合成皮革涂层中。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106189779A (zh) * 2016-08-05 2016-12-07 宁波高新区斯汀环保科技有限公司 一种耐高温抗静电涂料的制备方法
CN107312274A (zh) * 2017-08-18 2017-11-03 晋江市池店镇娇鹏贸易有限公司 一种制作抗菌pvc鞋底的配方
CN108035165A (zh) * 2017-12-21 2018-05-15 芜湖品度电子科技有限公司 防霉抗菌织带及其制备方法
CN111171275A (zh) * 2020-01-13 2020-05-19 华南理工大学 一种耐沙水磨损的管道内衬用聚氨酯材料及其制备方法与应用
CN116038843A (zh) * 2021-10-28 2023-05-02 重庆中烟工业有限责任公司 一种竹材超细粉的制备方法及其应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101481459A (zh) * 2008-12-23 2009-07-15 中国人民解放军总后勤部军需装备研究所 一种微孔木质纤维素超微粉及其制备方法与应用
CN102226035A (zh) * 2011-05-03 2011-10-26 浙江省林业科学研究院 保健型竹炭复合粉半硬质聚氨酯泡沫生产方法
CN102443260A (zh) * 2011-09-30 2012-05-09 廖勇 一种竹炭记忆棉及其生产方法
CN103788911A (zh) * 2014-02-20 2014-05-14 铜陵祥云消防科技有限责任公司 一种含有改性纳米竹炭粉的环保胶黏剂
CN104499300A (zh) * 2014-11-17 2015-04-08 杭州苏威进出囗有限公司 一种纳米竹碳pu合成人造皮革的制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101481459A (zh) * 2008-12-23 2009-07-15 中国人民解放军总后勤部军需装备研究所 一种微孔木质纤维素超微粉及其制备方法与应用
CN102226035A (zh) * 2011-05-03 2011-10-26 浙江省林业科学研究院 保健型竹炭复合粉半硬质聚氨酯泡沫生产方法
CN102443260A (zh) * 2011-09-30 2012-05-09 廖勇 一种竹炭记忆棉及其生产方法
CN103788911A (zh) * 2014-02-20 2014-05-14 铜陵祥云消防科技有限责任公司 一种含有改性纳米竹炭粉的环保胶黏剂
CN104499300A (zh) * 2014-11-17 2015-04-08 杭州苏威进出囗有限公司 一种纳米竹碳pu合成人造皮革的制备方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106189779A (zh) * 2016-08-05 2016-12-07 宁波高新区斯汀环保科技有限公司 一种耐高温抗静电涂料的制备方法
CN107312274A (zh) * 2017-08-18 2017-11-03 晋江市池店镇娇鹏贸易有限公司 一种制作抗菌pvc鞋底的配方
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CN111171275A (zh) * 2020-01-13 2020-05-19 华南理工大学 一种耐沙水磨损的管道内衬用聚氨酯材料及其制备方法与应用
CN116038843A (zh) * 2021-10-28 2023-05-02 重庆中烟工业有限责任公司 一种竹材超细粉的制备方法及其应用
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