CN106738181A - 一种改性农作物秸秆纤维生态复合材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改性农作物秸秆纤维生态复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将农作物秸秆用水洗净，置于容器中，然后加入质量分数为2‑4％的磷酸液，在60‑80℃蒸煮40min；(2)用水冲洗农作物秸秆至pH呈中性，90℃烘箱烘干，置于粉碎机下机械分离成5‑15cm长、1‑2mm宽的短秸秆；(3)将上述短秸秆在质量百分浓度为3‑6％的氢氧化钠溶液中进行碱处理；(4)用水冲洗农作物秸秆至pH呈中性，65℃烘箱烘干，置于粉碎机下粉碎成粉末，再加入硅烷偶联剂和丙烯酸的混合接枝改性剂、乙醇和水的混合溶液，搅拌均匀后反应30‑40min；(5)将上述在混合物在160‑180℃的温度下烘干4‑6h得到秸秆纤维，得到的秸秆纤维与聚乳酸纤维进行铺层混合均匀，在热压机上进行热压，即得。

Description

一种改性农作物秸秆纤维生态复合材料的制备方法
技术领域
本发明涉及秸秆应用领域，具体涉及一种改性农作物秸秆纤维生态复合材料的制备方法。
背景技术
中国是一个人口大国，又是一个经济迅速发展的国家，21世纪将面临着经济增长和环境保护的双重压力。因此改变能源生产和消费方式，开发利用植物秸秆能等可再生资源对建立可持续的资源系统，促进国民经济发展和环境保护具有重大意义。
农作物秸秆的化学成分很接近木材，但其结构疏松、纤维细胞含量低于木材、溶液抽提物含量较高、灰分大、表面活性较木材纤维低，其本身强度低于木材，在胶接过程中易引起胶接不良，因此，从改变农作物秸秆表面活性入手，对农作物秸秆表面进行处理，并采用化学接枝方法将具有反应活性官能团或极性基团引入农作物秸秆纤维表面，以提高其表面活性，为农作物秸秆的工业化应用奠定基础。
发明内容
本发明旨在提供了一种改性农作物秸秆纤维生态复合材料的制备方法。
本发明提供如下技术方案：
一种改性农作物秸秆纤维生态复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将农作物秸秆用水洗净，置于容器中，然后加入质量分数为2-4％的磷酸液，在60-80℃蒸煮40min，磷酸液的用量为农作物秸秆质量的500％；
(2)用水冲洗农作物秸秆至pH呈中性，90℃烘箱烘干，置于粉碎机下机械分离成5-15cm长、1-2mm宽的短秸秆；
(3)将上述短秸秆在质量百分浓度为3-6％的氢氧化钠溶液中进行碱处理，所述氢氧化钠溶液与短秸秆的质量比为40：1，碱处理的温度为80-100℃，碱处理时间为1-2h；
(4)用水冲洗农作物秸秆至pH呈中性，65℃烘箱烘干，置于粉碎机下粉碎成粉末，再加入硅烷偶联剂和丙烯酸的混合接枝改性剂、乙醇和水的混合溶液，搅拌均匀后反应30-40min；
(5)将上述在混合物在160-180℃的温度下烘干4-6h得到秸秆纤维，得到的秸秆纤维与聚乳酸纤维进行铺层混合均匀，在热压机上进行热压，即得所述改性农作物秸秆纤维生态复合材料。
所述农作物秸秆包括稻草、麦草、棉杆皮中的一种或几种的组合。
所述聚乳酸材料为聚乳酸纤维、聚乳酸非织造纤维网或聚乳酸树脂。
所述粉碎机功率为1000-2000W、转速为1500-3000r/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用特定的酸处理技术，能去除农作物秸秆表面的硅质和高碱缓冲能力，改变秸秆表面性能，消除农作物秸秆表面不利于胶合物质对产品性能造成的负影响；经处理过的农作物秸秆，浸润性增加，可增强各类胶粘剂与之的物理化学结合作用，有利于农作物秸秆的工业化利用。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例 一种改性农作物秸秆纤维生态复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将农作物秸秆用水洗净，置于容器中，然后加入质量分数为2-4％的磷酸液，在60-80℃蒸煮40min，磷酸液的用量为农作物秸秆质量的500％；
(2)用水冲洗农作物秸秆至pH呈中性，90℃烘箱烘干，置于粉碎机下机械分离成5-15cm长、1-2mm宽的短秸秆；
(3)将上述短秸秆在质量百分浓度为3-6％的氢氧化钠溶液中进行碱处理，所述氢氧化钠溶液与短秸秆的质量比为40：1，碱处理的温度为80-100℃，碱处理时间为1-2h；
(4)用水冲洗农作物秸秆至pH呈中性，65℃烘箱烘干，置于粉碎机下粉碎成粉末，再加入硅烷偶联剂和丙烯酸的混合接枝改性剂、乙醇和水的混合溶液，搅拌均匀后反应30-40min；
(5)将上述在混合物在160-180℃的温度下烘干4-6h得到秸秆纤维，得到的秸秆纤维与聚乳酸纤维进行铺层混合均匀，在热压机上进行热压，即得所述改性农作物秸秆纤维生态复合材料。
所述农作物秸秆包括稻草、麦草、棉杆皮中的一种或几种的组合。
所述聚乳酸材料为聚乳酸纤维、聚乳酸非织造纤维网或聚乳酸树脂。
所述粉碎机功率为1000-2000W、转速为1500-3000r/min。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于所述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是所述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种改性农作物秸秆纤维生态复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将农作物秸秆用水洗净，置于容器中，然后加入质量分数为2-4％的磷酸液，在60-80℃蒸煮40min，磷酸液的用量为农作物秸秆质量的500％；
(2)用水冲洗农作物秸秆至pH呈中性，90℃烘箱烘干，置于粉碎机下机械分离成5-15cm长、1-2mm宽的短秸秆；
(3)将上述短秸秆在质量百分浓度为3-6％的氢氧化钠溶液中进行碱处理，所述氢氧化钠溶液与短秸秆的质量比为40：1，碱处理的温度为80-100℃，碱处理时间为1-2h；
(4)用水冲洗农作物秸秆至pH呈中性，65℃烘箱烘干，置于粉碎机下粉碎成粉末，再加入硅烷偶联剂和丙烯酸的混合接枝改性剂、乙醇和水的混合溶液，搅拌均匀后反应30-40min；
(5)将上述在混合物在160-180℃的温度下烘干4-6h得到秸秆纤维，得到的秸秆纤维与聚乳酸纤维进行铺层混合均匀，在热压机上进行热压，即得所述改性农作物秸秆纤维生态复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种改性农作物秸秆纤维生态复合材料的制备方法，其特征在于：所述农作物秸秆包括稻草、麦草、棉杆皮中的一种或几种的组合。
3.根据权利要求1所述的一种改性农作物秸秆纤维生态复合材料的制备方法，其特征在于：所述聚乳酸材料为聚乳酸纤维、聚乳酸非织造纤维网或聚乳酸树脂。
4.根据权利要求1所述的一种改性农作物秸秆纤维生态复合材料的制备方法，其特征在于：所述粉碎机功率为1000-2000W、转速为1500-3000r/min。
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