CN105907118A - 一种以秸秆为基材的多孔材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种以秸秆为基材的多孔材料的制备方法，先采集新鲜秸秆，晒干、粉碎，将所得秸秆颗粒置于浸提液中浸提，过滤，得滤渣，再将滤渣、氧化锌、陶土、立德粉、碳酸钙、玻璃纤维、环氧大豆油混合，滴加高锰酸钾溶液，搅拌，升温反应，降至温室，最后将所得反应物滤出，清洗，与脱脂棉、磷酸三甲酚酯、碳酸氢钙混合，混合物固化后进行冷冻干燥，得到多孔材料。本发明的多孔材料具有良好的机械性能、吸水率、保湿率、孔隙率、透气率和柔软性，可以替代非织造布和纱布等医用敷料用于临床伤口。
Description
技术领域
本发明属于多孔材料技术领域，具体涉及一种以秸秆为基材的多孔材料的制备方法。
背景技术
多孔材料具有密度低、吸声性能好、吸湿性能好、透气性好等优势，使其在世早期问世以来，在医疗卫生、个人清洁、缓冲材料等方面得到了大量应用。目前在市场上销售的多孔材料类产品规格型号各异，其中大部分的生产原料是聚苯乙烯活聚氨酯等合成高分子化合物，这些多孔材料在生产加工过程中会产生大量污染物，而且使用后废弃的多孔材料在自然界难以降解，长期污染环境。随着科学技术的发展和人们对环保要求的提高，传统的多孔材料越来越难以适应目前经济发展和日常生活的需要，所以寻找可再生、绿色、可降解的环境友好型多孔材料成为目前多孔材料重点研究的方向。
秸秆是成熟农作物茎叶（穗）部分的总称，通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油菜、棉花、甘蔗和其它农作物（通常为粗粮）在收获籽实后的剩余部分，农作物光合作用的产物有一半以上存在于秸秆中，秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等，是一种具有多用途的可再生的生物资源。秸秆内部含有大量孔隙结构，因而其吸湿性能出色，手感舒适、平整，蓬松性好具有一定的缓冲保护性能。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种以秸秆为基材的多孔材料的制备方法，所得多孔材料具有良好的机械性能、吸水率、保湿率、孔隙率、透气率和柔软性。
一种以秸秆为基材的多孔材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，采集新鲜秸秆，晒干、粉碎，得颗粒；
步骤2，将步骤1所得秸秆颗粒置于浸提液中浸提，过滤，得滤渣；
步骤3，以重量份计，将步骤2所得滤渣30～40份、氧化锌5～9份、陶土4～10份、立德粉3～7份、碳酸钙2～5份、玻璃纤维1～4份、环氧大豆油2～6份混合，滴加3～5wt%高锰酸钾溶液3～8份，搅拌，升温反应，降至温室，得到反应物；
步骤4，将步骤3所得反应物滤出，清洗，与以重量份计的脱脂棉3～9份、磷酸三甲酚酯2～7份、碳酸氢钙3～6份混合，混合物在60～80℃条件下固化后进行冷冻干燥，得到多孔材料。
进一步地，步骤1所得颗粒的粒度在20～40目。
进一步地，步骤2中浸提液为氢氧化钠、果胶酶、柠檬酸、碳酸氢铵的水溶液，氢氧化钠的浓度为8～12wt%，果胶酶的浓度为1～4wt%，柠檬酸的浓度为1～3wt%，碳酸氢铵的浓度为2～6wt%。
进一步地，步骤2中秸秆颗粒和浸提液的质量体积比为10g：20~40mL。
进一步地，步骤3中升温反应的条件为40~60℃、2~5h。
进一步地，步骤4中固化在CO2气氛中进行。
本发明的多孔材料具有良好的机械性能、吸水率、保湿率、孔隙率、透气率和柔软性，可以替代非织造布和纱布等医用敷料用于临床伤口。
具体实施方式
实施例1
一种以秸秆为基材的多孔材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，采集新鲜秸秆，晒干、粉碎，得颗粒；
步骤2，将步骤1所得秸秆颗粒置于浸提液中浸提，过滤，得滤渣；
步骤3，以重量份计，将步骤2所得滤渣30份、氧化锌5份、陶土4份、立德粉3份、碳酸钙2份、玻璃纤维1份、环氧大豆油2份混合，滴加3wt%高锰酸钾溶液3份，搅拌，升温反应，降至温室，得到反应物；
步骤4，将步骤3所得反应物滤出，清洗，与以重量份计的脱脂棉3份、磷酸三甲酚酯2份、碳酸氢钙3份混合，混合物在60℃条件下固化后进行冷冻干燥，得到多孔材料。
其中，步骤1所得颗粒的粒度在20目；步骤2中浸提液为氢氧化钠、果胶酶、柠檬酸、碳酸氢铵的水溶液，氢氧化钠的浓度为8wt%，果胶酶的浓度为1wt%，柠檬酸的浓度为1wt%，碳酸氢铵的浓度为2wt%，秸秆颗粒和浸提液的质量体积比为10g：20mL；步骤3中升温反应的条件为40℃、5h；步骤4中固化在CO2气氛中进行。
所得多孔材料的断裂强度为1.72MPa，吸湿率和保湿率分别为780%和570%，孔隙率和透气率分别为75%和62%，弯折角度为220°。
实施例2
一种以秸秆为基材的多孔材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，采集新鲜秸秆，晒干、粉碎，得颗粒；
步骤2，将步骤1所得秸秆颗粒置于浸提液中浸提，过滤，得滤渣；
步骤3，以重量份计，将步骤2所得滤渣34份、氧化锌7份、陶土5份、立德粉6份、碳酸钙3份、玻璃纤维2份、环氧大豆油4份混合，滴加4wt%高锰酸钾溶液5份，搅拌，升温反应，降至温室，得到反应物；
步骤4，将步骤3所得反应物滤出，清洗，与以重量份计的脱脂棉6份、磷酸三甲酚酯4份、碳酸氢钙5份混合，混合物在65℃条件下固化后进行冷冻干燥，得到多孔材料。
其中，步骤1所得颗粒的粒度在40目；步骤2中浸提液为氢氧化钠、果胶酶、柠檬酸、碳酸氢铵的水溶液，氢氧化钠的浓度为9wt%，果胶酶的浓度为2wt%，柠檬酸的浓度为3wt%，碳酸氢铵的浓度为5wt%，秸秆颗粒和浸提液的质量体积比为10g：30mL；步骤3中升温反应的条件为50℃、3h；步骤4中固化在CO2气氛中进行。
所得多孔材料的断裂强度为1.53MPa，吸湿率和保湿率分别为810%和540%，孔隙率和透气率分别为79%和67%，弯折角度为215°。
实施例3
一种以秸秆为基材的多孔材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，采集新鲜秸秆，晒干、粉碎，得颗粒；
步骤2，将步骤1所得秸秆颗粒置于浸提液中浸提，过滤，得滤渣；
步骤3，以重量份计，将步骤2所得滤渣37份、氧化锌8份、陶土9份、立德粉5份、碳酸钙4份、玻璃纤维3份、环氧大豆油4份混合，滴加5wt%高锰酸钾溶液6份，搅拌，升温反应，降至温室，得到反应物；
步骤4，将步骤3所得反应物滤出，清洗，与以重量份计的脱脂棉7份、磷酸三甲酚酯5份、碳酸氢钙5份混合，混合物在70℃条件下固化后进行冷冻干燥，得到多孔材料。
其中，步骤1所得颗粒的粒度在40目；步骤2中浸提液为氢氧化钠、果胶酶、柠檬酸、碳酸氢铵的水溶液，氢氧化钠的浓度为11wt%，果胶酶的浓度为4wt%，柠檬酸的浓度为1wt%，碳酸氢铵的浓度为5wt%，秸秆颗粒和浸提液的质量体积比为10g：30mL；步骤3中升温反应的条件为40℃、3h；步骤4中固化在CO2气氛中进行。
所得多孔材料的断裂强度为1.57MPa，吸湿率和保湿率分别为810%和605%，孔隙率和透气率分别为78%和58%，弯折角度为240°。
实施例4
一种以秸秆为基材的多孔材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，采集新鲜秸秆，晒干、粉碎，得颗粒；
步骤2，将步骤1所得秸秆颗粒置于浸提液中浸提，过滤，得滤渣；
步骤3，以重量份计，将步骤2所得滤渣40份、氧化锌9份、陶土10份、立德粉7份、碳酸钙5份、玻璃纤维4份、环氧大豆油6份混合，滴加5wt%高锰酸钾溶液8份，搅拌，升温反应，降至温室，得到反应物；
步骤4，将步骤3所得反应物滤出，清洗，与以重量份计的脱脂棉9份、磷酸三甲酚酯7份、碳酸氢钙6份混合，混合物在80℃条件下固化后进行冷冻干燥，得到多孔材料。
其中，步骤1所得颗粒的粒度在40目；步骤2中浸提液为氢氧化钠、果胶酶、柠檬酸、碳酸氢铵的水溶液，氢氧化钠的浓度为12wt%，果胶酶的浓度为4wt%，柠檬酸的浓度为3wt%，碳酸氢铵的浓度为6wt%，秸秆颗粒和浸提液的质量体积比为10g：40mL；步骤3中升温反应的条件为60℃、2h；步骤4中固化在CO2气氛中进行。
所得多孔材料的断裂强度为1.69MPa，吸湿率和保湿率分别为790%和550%，孔隙率和透气率分别为71%和68%，弯折角度为250°。
Claims (6)
1.一种以秸秆为基材的多孔材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1，采集新鲜秸秆，晒干、粉碎，得颗粒；
步骤2，将步骤1所得秸秆颗粒置于浸提液中浸提，过滤，得滤渣；
步骤3，以重量份计，将步骤2所得滤渣30～40份、氧化锌5～9份、陶土4～10份、立德粉3～7份、碳酸钙2～5份、玻璃纤维1～4份、环氧大豆油2～6份混合，滴加3～5wt%高锰酸钾溶液3～8份，搅拌，升温反应，降至温室，得到反应物；
步骤4，将步骤3所得反应物滤出，清洗，与以重量份计的脱脂棉3～9份、磷酸三甲酚酯2～7份、碳酸氢钙3～6份混合，混合物在60～80℃条件下固化后进行冷冻干燥，得到多孔材料。
2.根据权利要求1所述的以秸秆为基材的多孔材料的制备方法，其特征在于：步骤1所得颗粒的粒度在20～40目。
3.根据权利要求1所述的以秸秆为基材的多孔材料的制备方法，其特征在于：步骤2中浸提液为氢氧化钠、果胶酶、柠檬酸、碳酸氢铵的水溶液，氢氧化钠的浓度为8～12wt%，果胶酶的浓度为1～4wt%，柠檬酸的浓度为1～3wt%，碳酸氢铵的浓度为2～6wt%。
4.根据权利要求1所述的以秸秆为基材的多孔材料的制备方法，其特征在于：步骤2中秸秆颗粒和浸提液的质量体积比为10g：20~40mL。
5.根据权利要求1所述的以秸秆为基材的多孔材料的制备方法，其特征在于：步骤3中升温反应的条件为40~60℃、2~5h。
6.根据权利要求1所述的以秸秆为基材的多孔材料的制备方法，其特征在于：步骤4中固化在CO2气氛中进行。
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