CN109721880A - 一种防霉耐腐木塑复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防霉耐腐木塑复合材料及其制备方法。防霉耐腐木塑复合材料的制备方法，包括如下步骤：将热塑性塑料基体、改性木质纤维粉、碳酸钙、润滑剂、偶联剂和其他加工助剂按质量份数混合后，加入到高速混合机中预混得到预混料；将预混料投入到双螺杆挤出机中，进行挤出造粒，在160℃～200℃、80～160rpm的条件下进行挤出造粒；然后将粒料放入注塑机中，于170℃～200℃进行注射成型，得到所述的防霉耐腐木塑复合材料。本发明的防霉耐腐木塑复合材料有良好的霉菌抗性和腐朽真菌抗性。
Description
技术领域
本发明涉及一种木塑复合材料及其制备方法，具体涉及一种防霉耐腐木塑复合材料及其制备方法。
背景技术：
木塑复合材料是一种以天然木质纤维及热塑性塑料基体为主要组份，辅以其它加工助剂复合而成的一种绿色节能环保材料。其中天然木质纤维可取自木材、竹材、农作物秸秆及其边角料、废弃物等，而热塑性塑料基体主要为聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，可为新料，也可采用回收料或边角余料。由于木塑复合材料的这一特性，其在环境保护、减轻白色污染、缓解森林资源匮乏等方面有重要意义。目前，木塑材料被广泛应用于家居、建筑、园林景观、汽车行业、包装运输、仓储等领域。
早期，由于木质纤维的含量较低，木质纤维被塑料基体有效包埋，人们大多认为木塑材料具有足够的生物因子抗性。然而，随着木塑复合材料中纤维含量的增加、产业的快速发展及应用领域的不断拓展，人们发现，木塑材料及其制品并没有做到其预期寿命长、无需维护的要求。实际上，木填充量高的木塑铺板和天然木材一样，也会受到真菌、藻类及白蚁等生物因子的侵蚀危害。
危害木塑材料的真菌主要可分为两大类，霉菌和腐朽真菌。霉菌危害会导致材料表面出现肉眼可见的霉菌斑点，严重时致使材料整体发霉，影响其外观美感。腐朽真菌危害则会导致材料的力学和机械性能等出现显著下降，影响材料的整体性能和使用寿命。当前，霉菌及腐朽真菌的危害已成为木塑材料及制品在使用过程中一个凸显的问题。
研究表明，木塑材料的真菌敏感性主要与其填充木质纤维相关。由于木质纤维主要由纤维素、半纤维素及木质素组成，表面含有大量的羧基、羟基等亲水性基团，导致木质纤维具有极强的真菌易感性，易被霉菌及腐朽真菌侵染危害。因而，通过对木纤维的改性处理，提高木质纤维的真菌抗性，是改善木塑材料真菌抗性的有效手段。
发明内容：
本发明的目的是针对现有木塑复合材料及制品在应用过程中出现的霉菌和腐朽真菌危害问题，通过对木质纤维进行高温炭化处理后，再向其中加入一定剂量的黑种草籽活性提取物，提高木塑复合材料的霉菌和腐朽真菌抗性，从而得到一种防霉耐腐木塑复合材料。
本发明的一种防霉耐腐木塑复合材料，其原料为：按质量份数计，包括热塑性塑料基体100份，改性木质纤维粉40～100份，碳酸钙6～30份，润滑剂2～5份，偶联剂1～6份，其它加工助剂2～15份；所述的改性木质纤维粉是将木质纤维粉炭化处理后得到炭化木质纤维粉，再将天然植物提取物均匀喷洒到所述的炭化木质纤维粉表面，搅拌均匀后，得到改性木质纤维粉。
优选地，所述的改性木质纤维粉具体由如下步骤制备得到：将木质纤维粉在180℃～400℃的条件下，处理2～6h后，得到炭化木质纤维粉，再将黑种菜籽活性提取物均匀喷洒到所述的炭化木质纤维粉表面，搅拌均匀后，得到改性木质纤维粉。
优选地，所述的黑种菜籽活性提取物由如下步骤制备得到：将黑种草籽干燥粉碎后，置于索氏提取器，于40℃～60℃用石油醚进行抽提，抽提液经浓缩干燥后得到抽提产物，将抽提产物在乙醇水溶液中浸渍后，过滤并真空浓缩得到浓缩产物，将浓缩产物用二甲基亚砜溶解并调节黑种草籽的质量浓度为30～150mg/mL后，得到黑种草籽活性提取物。
改性木质纤维粉的制备，包括如下步骤：
(1)将木质纤维粉粉碎、清洗并干燥后，放入带盖钳锅中，置于180℃～400℃马弗炉中于处理2～6h后，得到炭化木质纤维粉；
(2)将黑种草籽阴干粉碎后，置于索氏提取器于40℃～60℃用石油醚进行抽提，将抽提产物于质量分数为80％的乙醇水溶液中浸渍72小时后，过滤并真空浓缩混合物，将浓缩产物用二甲基亚砜溶解并调节黑种草籽的质量浓度为30～150mg/mL后，得到黑种草籽活性提取物；
(3)将黑种菜籽活性提取物均匀喷洒到炭化木质纤维粉表面，于高速混合机中搅拌均匀后，得到改性木质纤维粉。
优选地，所述的黑种草籽活性提取物的用量为炭化木质纤维粉质量的2％～10％。
优选地，所述的热塑性塑料基体选自PVC、PP、PE和PS中的一种以上。如果是回收的塑料则需将回收的塑料进行分类、破碎并干燥后进入塑料造粒机进行再造粒；若为新料，则无需经此步骤，直接使用既可。
优选地，所述的其他加工助剂选自光稳定剂、热稳定剂、色粉、抗冲击改性剂和发泡剂中的一种以上。以质量份数计，其他加工助剂包括：光稳定剂1～4份、热稳定剂0～5份、色粉1～3份、抗冲击改性剂0～4份和发泡剂0～2份。
优选地，所述的润滑剂选自石蜡、PE蜡和硬脂酸中的一种以上，所述的偶联剂为硅烷偶联剂或马来酸酐接枝聚乙烯。
优选地，所述的木质纤维粉选自木粉、竹粉、亚麻粉和蔗渣中的一种以上，粒径为40～120目。
本发明的防霉耐腐木塑复合材料的制备方法，包括如下步骤：将热塑性塑料基体、改性木质纤维粉、碳酸钙、润滑剂、偶联剂和其他加工助剂，按上述质量份数混合后，加入到高速混合机中预混得到预混料；将预混料投入到双螺杆挤出机中，进行挤出造粒，在160℃～200℃、80～160rpm的条件下进行挤出造粒；然后将粒料放入注塑机中，于170℃～200℃进行注射成型，得到所述的防霉耐腐木塑复合材料。
本发明与已有技术相比具有如下优点：
1、广谱高效的防霉性能和耐腐性能：通过对木质纤维的高温炭化处理及黑种草籽活性提取物的加入，有效提高木塑复合材料的霉菌抗性和腐朽真菌抗性。
2、高温炭化处理可以减少木质纤维表面的羟基、羧基等亲水性基体，改善木纤维自身固有的吸湿性和真菌易感性，使制得的木塑复合材料具有优异的真菌抗性和防水性，在户外或潮湿环境中使用时可以有效避免因吸水而导致的真菌危害问题。
3、黑种草籽活性提取物内蕴的真菌抗性，可以赋予木塑复合材料更为广谱高效的真菌抗性，降低因霉菌和腐朽真菌危害而引致的材料发霉、机械及力学性能下降等问题，有利于木塑复合材料综合性能的提升及应用领域的拓展，同时也有利于材料后期维护费用的降低和使用寿命的延长。
具体实施方式：
下面给出实施例对本发明进行具体的描述，有必要指出的是，本实施范例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制。该领域和熟练人员可以根据本发明的内容作出一些非本质的改进和调整。
除特别说明，本发明中的实验材料和试剂均为本技术领域常规市购产品。
下述各实施例中，木质纤维粉先经过如下处理：分类--小型粉碎机粉碎--清水洗净--烘箱烘干--过筛。
实施例1
取粒径为100目的松木粉，将其粉碎、清洗并干燥后，置于带盖钳锅中，于180℃马弗炉中于处理3h后，得到高温炭化松木粉。
将黑种草籽阴干粉碎后，置于索氏提取器于40℃～60℃用石油醚抽提，抽提液经浓缩干燥后得到抽提产物，将抽提产物于质量分数为80％的乙醇水溶液中浸渍72小时后，过滤并真空浓缩混合物，将浓缩产物用二甲基亚砜溶解并调节黑种草籽的质量浓度为100mg/mL后，得到黑种草籽活性提取物。
按质量份，取黑种草籽活性提取物5份，喷洒到100份高温炭化松木粉表面，于高速混合机中搅拌均匀后，得到经高温炭化及黑种菜籽活性提取物双重处理后的改性松木粉。
按质量份，将上述改性松木粉100份，PVC基体100份、活性碳酸钙15份，石蜡3份，硅烷偶联剂6份，光稳定剂3份，色粉3份，热稳定剂5份，抗冲击改性剂4份，加入高速混合机中，预混冷却后得到预混料。将预混料投入到双螺杆挤出机中，于165℃、170℃、180℃、185℃、190℃及120rpm转速条件下进行挤出造粒；然后于190℃进行注射成型，得到防霉耐腐木塑复合材料。
实施例2
取粒径为80目的竹粉，将其粉碎、清洗并干燥后，放入带盖钳锅中，置于400℃马弗炉中处理2h后，得到高温炭化竹粉。
将黑种草籽阴干粉碎后，置于索氏提取器于40℃～60℃用石油醚抽提，抽提液经浓缩干燥后得到抽提产物，将抽提产物于质量分数为80％的乙醇水溶液中浸渍72小时后，过滤并真空浓缩混合物，将浓缩产物用二甲基亚砜溶解并调节黑种草籽的质量浓度为120mg/mL后，得到黑种草籽活性提取物。
按质量份，取黑种草籽活性提取物10份，喷洒到100份高温炭化竹粉表面，于高速混合机中搅拌均匀后，得到经高温炭化及黑种菜籽活性提取物双重处理后的改性竹粉。
按质量份，将上述改性竹粉100份，PP基体100份，活性碳酸钙20份，PE蜡5份，硅烷偶联剂5份，光稳定剂3份，色粉3份，加入高速混合机中，预混冷却后得到预混料。将预混料投入到双螺杆机挤出机中，于160℃、170℃、175℃、180℃、190℃及120rpm转速条件下进行挤出造粒；然后于185℃进行注射成型，得到防霉耐腐木塑复合材料。
实施例3
取粒径为120目的杨木粉，将其粉碎、清洗并干燥后，放入带盖钳锅中，置于250℃马弗炉中于处理4h后，得到高温炭化杨木粉。
将黑种草籽阴干粉碎后，置于索氏提取器于40℃-～60℃用石油醚抽提，抽提液经浓缩干燥后得到抽提产物，将抽提产物于质量分数为80％的乙醇水溶液中浸渍72小时后，过滤并真空浓缩混合物，将浓缩产物用二甲基亚砜溶解并调节黑种草籽的质量浓度为80mg/mL后，得到黑种草籽活性提取物。
按质量份，取黑种草籽活性提取物4份，喷洒到80份高温炭化杨木粉表面，于高速混合机中搅拌均匀后，得到经高温炭化及黑种菜籽活性提取物双重处理后的改性杨木粉。
按质量份，将上述改性杨木粉80份、PE基体100份、活性碳酸钙10份，PE蜡5份，马来酸酐接枝聚乙烯4份，光稳定剂2份，色粉2份，加入高速混合机中，预混冷却后得到预混料。将预混料投入到双螺杆机挤出机中，于160℃、165℃、170℃、175℃、180℃及160rpm转速条件下进行挤出造粒；然后于180℃进行注射成型，得到防霉耐腐木塑复合材料。
实施例4
取粒径为40目的杉木粉，将其粉碎、清洗并干燥后，放入带盖钳锅中，置于350℃马弗炉中于处理6h后，得到高温炭化杉木粉。
将黑种草籽阴干粉碎后，置于索氏提取器于40℃～60℃用石油醚抽提，抽提液经浓缩干燥后得到抽提产物，将抽提产物于质量分数为80％的乙醇水溶液中浸渍72小时后，过滤并真空浓缩混合物，将浓缩产物用二甲基亚砜溶解并调节黑种草籽的质量浓度为30mg/mL后，得到黑种草籽活性提取物。
按质量份，取黑种草籽活性提取物6份，喷洒到100份高温炭化杉木粉表面，于高速混合机中搅拌均匀后，得到经高温炭化及黑种菜籽活性提取物双重处理后的改性杉木粉。
按质量份，将上述改性杉木粉100份、PVC基体100份、活性碳酸钙20份，PE蜡5份，硅烷偶联剂3份，光稳定剂2份，色粉2份，热稳定剂4份，抗冲击改性剂4份，加入高速混合机中，预混冷却后得到预混料。将预混料投入到双螺杆机挤出机中，于165℃、175℃、180℃、175℃、185℃及100rpm转速条件下进行挤出造粒；然后于200℃进行注射成型，得到防霉耐腐木塑复合材料。
实施例5
取粒径为80目的蔗渣纤维，将其粉碎、清洗并干燥后，放入带盖钳锅中，置于320℃马弗炉中于处理4.5h后，得到高温炭化蔗渣。
将黑种草籽阴干粉碎后，置于索氏提取器于40℃～60℃用石油醚抽提，抽提液经浓缩干燥后得到抽提产物，将抽提产物于质量分数为80％的乙醇水溶液中浸渍72小时后，过滤并真空浓缩混合物，将浓缩产物用二甲基亚砜溶解并调节黑种草籽的质量浓度为150mg/mL后，得到黑种草籽活性提取物。
按质量份，取黑种草籽活性提取物4份，喷洒到40份高温炭化蔗渣表面，于高速混合机中搅拌均匀后，得到经高温炭化及黑种菜籽活性提取物双重处理后的改性蔗渣。
按质量份，将上述改性蔗渣40份、PVC基体100份、活性碳酸钙15份，石蜡3份，硅烷偶联剂6份，光稳定剂3份，色粉3份，热稳定剂5份，抗冲击改性剂4份，加入高速混合机中，预混冷却后得到预混料。将预混料投入到双螺杆机挤出机，于160℃、165℃、175℃、165℃、160℃及80rpm转速条件下进行挤出造粒；然后于170℃进行注射成型，得到防霉耐腐木塑复合材料。
实施例6
取粒径为120目的枫木粉，将其粉碎、清洗并干燥后，放入带盖钳锅中，置于280℃马弗炉中于处理3h后，得到高温炭化枫木粉。
将黑种草籽阴干粉碎后，置于索氏提取器于40℃～60℃用石油醚抽提，抽提液经浓缩干燥后得到抽提产物，将抽提产物于质量分数为80％的乙醇水溶液中浸渍72小时后，过滤并真空浓缩混合物，将浓缩产物用二甲基亚砜溶解并调节黑种草籽的质量浓度为150mg/mL后，得到黑种草籽活性提取物。
按质量份，取黑种草籽活性提取物2份，喷洒到40份高温炭化枫木粉表面，于高速混合机中搅拌均匀后，得到经高温炭化及黑种菜籽活性提取物双重处理后的改性枫木粉。
按质量份，将上述改性枫木粉40份，PS基体100份，活性碳酸钙30份，PE蜡2份，石蜡2份，硅烷偶联剂6份，光稳定剂4份，色粉2份，热稳定剂4份，抗冲击改性剂3份，发泡剂2份，加入高速混合机中，预混冷却后得到预混料。将预混料投入到双螺杆机挤出机，于175℃、180℃、185℃、190℃、200℃及80rpm转速条件下进行挤出造粒；然后于180℃进行注射成型，得到防霉耐腐木塑复合材料。
实施例7
取粒径为80目的亚麻纤维粉，将其粉碎、清洗并干燥后，放入带盖钳锅中，置于320℃马弗炉中于处理3.5h后，得到高温炭化亚麻纤维粉。
将黑种草籽阴干粉碎后，置于索氏提取器于40℃～60℃用石油醚抽提，抽提液经浓缩干燥后得到抽提产物，将抽提产物于质量分数为80％的乙醇水溶液中浸渍72小时后，过滤并真空浓缩混合物，将浓缩产物用二甲基亚砜溶解并调节黑种草籽的质量浓度为125mg/mL后，得到黑种草籽活性提取物。
按质量份，取黑种草籽活性提取物4份，喷洒到50份高温炭化亚麻纤维粉表面，于高速混合机中搅拌均匀后，得到经高温炭化及黑种菜籽活性提取物双重处理后的改性亚麻纤维粉。
按质量份，将上述改性亚麻纤维粉50份，PP基体100份，活性碳酸钙6份，硬脂酸3份，PE蜡2份，硅烷偶联剂6份，光稳定剂1份，色粉1份，加入高速混合机中，预混冷却后得到预混料。将预混料投入到双螺杆机挤出机，于175℃、185℃、190℃、195℃、185℃及100rpm转速条件下进行挤出造粒；然后于190℃进行注射成型，得到防霉耐腐木塑复合材料。
实施例8
取粒径为40目的竹粉，将其粉碎、清洗并干燥后，放入带盖钳锅中，置于250℃马弗炉中于处理6h后，得到高温炭化竹粉。
将黑种草籽阴干粉碎后，置于索氏提取器于40℃～60℃用石油醚抽提，抽提液经浓缩干燥后得到抽提产物，将抽提产物于质量分数为80％的乙醇水溶液中浸渍72小时后，过滤并真空浓缩混合物，将浓缩产物用二甲基亚砜溶解并调节黑种草籽的质量浓度为80mg/mL后，得到黑种草籽活性提取物。
按质量份，取黑种草籽活性提取物8份，喷洒到80份高温炭化竹粉表面，于高速混合机中搅拌均匀后，得到经高温炭化及黑种菜籽活性提取物双重处理后的改性竹粉。
按质量份，将上述改性竹粉80份，PP基体100份，活性碳酸钙30份，PE蜡2份，石蜡2份，硅烷偶联剂6份，光稳定剂3份，色粉2份，热稳定剂4份，加入高速混合机中，预混冷却后得到预混料。将预混料投入到双螺杆机挤出机，于170℃、180℃、190℃、200℃、195℃及100rpm转速条件下进行挤出造粒；然后于200℃进行注射成型，得到防霉耐腐木塑复合材料。
实施例9
取粒径为120目的松木粉，将其粉碎、清洗并干燥后，放入带盖钳锅中，置于400℃马弗炉中于处理2.5h后，得到高温炭化松木粉。
将黑种草籽阴干粉碎后，置于索氏提取器于40℃～60℃用石油醚溶剂抽提，抽提液经浓缩干燥后得到抽提产物，将抽提产物于质量分数为80％的乙醇水溶液中浸渍72小时后，过滤并真空浓缩混合物，将浓缩产物用二甲基亚砜溶解并调节黑种草籽的质量浓度为50mg/mL后，得到黑种草籽活性提取物。
按质量份，取黑种草籽活性提取物4.8份，喷洒到60份高温炭化松木粉表面，于高速混合机中搅拌均匀后，得到经高温炭化及黑种菜籽活性提取物双重处理后的改性松木粉。
按质量份，将上述改性松木粉60份、PE基体100份、活性碳酸钙15份，PE蜡5份，硅烷偶联剂2份，光稳定剂3份，色粉3份，加入高速混合机中，预混冷却后得到预混料。将预混料投入到双螺杆机挤出机，于165℃、170℃、175℃、180℃、185℃及160r/min转速条件下进行挤出造粒；然后于185℃进行注射成型，得到防霉耐腐木塑复合材料。
对比例1
按质量份，将粒径为100目的松木粉100份，PVC基体100份、活性碳酸钙15份，石蜡3份，硅烷偶联剂6份，光稳定剂3份，色粉3份，热稳定剂5份，抗冲击改性剂4份，加入高速混合机中，预混冷却后得到预混料。将预混料投入到双螺杆挤出机中，于165℃、170℃、180℃、185℃、190℃及120rpm转速条件下进行挤出造粒；然后于190℃进行注射成型，得到木塑复合材料。
对比例2
取粒径为100目的松木粉，将其粉碎、清洗并干燥后，置于带盖钳锅中，于180℃马弗炉中于处理3h后，得到高温炭化松木粉。
按质量份，将上述高温炭化松木粉100份，PVC基体100份、活性碳酸钙15份，石蜡3份，硅烷偶联剂6份，光稳定剂3份，色粉3份，热稳定剂5份，抗冲击改性剂4份，加入高速混合机中，预混冷却后得到预混料。将预混料投入到双螺杆挤出机中，于165℃、170℃、180℃、185℃、190℃及120rpm转速条件下进行挤出造粒；然后于190℃进行注射成型，得到木塑复合材料。
对比例3
将黑种草籽阴干粉碎后，置于索氏提取器于40℃～60℃用石油醚抽提，抽提液经浓缩干燥后得到抽提产物，将抽提产物于质量分数为80％的乙醇水溶液中浸渍72小时后，过滤并真空浓缩混合物，将浓缩产物用二甲基亚砜溶解并调节黑种草籽的质量浓度为100mg/mL后，得到黑种草籽活性提取物。
按质量份，取粒径为100目的松木粉100份，将5份黑种草籽活性提取物喷洒到100份松木粉表面，于高速混合机中搅拌均匀后，得到经黑种菜籽活性提取物处理后的改性松木粉。
按质量份，将上述改性松木粉100份，PVC基体100份、活性碳酸钙15份，石蜡3份，硅烷偶联剂6份，光稳定剂3份，色粉3份，热稳定剂5份，抗冲击改性剂4份，加入高速混合机中，预混冷却后得到预混料。将预混料投入到双螺杆挤出机中，于165℃、170℃、180℃、185℃、190℃及120rpm转速条件下进行挤出造粒；然后于190℃进行注射成型，得到木塑复合材料。
对比例4
按质量份，将粒径为80目的竹粉100份，PP基体100份，活性碳酸钙20份，PE蜡5份，硅烷偶联剂5份，光稳定剂3份，色粉3份，加入高速混合机中，预混冷却后得到预混料。将预混料投入到双螺杆机挤出机中，于160℃、170℃、175℃、180℃、190℃及120rpm转速条件下进行挤出造粒；然后于185℃进行注射成型，得到木塑复合材料。
对比例5
取粒径为80目的竹粉，将其粉碎、清洗并干燥后，放入带盖钳锅中，置于400℃马弗炉中处理2h后，得到高温炭化竹粉。
按质量份，将上述高温炭化竹粉100份，PP基体100份，活性碳酸钙20份，PE蜡5份，硅烷偶联剂5份，光稳定剂3份，色粉3份，加入高速混合机中，预混冷却后得到预混料。将预混料投入到双螺杆机挤出机中，于160℃、170℃、175℃、180℃、190℃及120rpm转速条件下进行挤出造粒；然后于185℃进行注射成型，得到木塑复合材料。
对比例6
将黑种草籽阴干粉碎后，置于索氏提取器于40℃～60℃，用石油醚抽提，抽提液经浓缩干燥后得到抽提产物，将抽提产物于质量分数为80％的乙醇水溶液中浸渍72小时后，过滤并真空浓缩混合物，将浓缩产物用二甲基亚砜溶解并调节黑种草籽的质量浓度为120mg/mL后，得到黑种草籽活性提取物。
按质量份，取粒径为80目的竹粉100份，黑种草籽活性提取物10份，将10份黑种草籽活性提取物喷洒到100份竹粉表面，于高速混合机中搅拌均匀后，得到经黑种菜籽活性提取物处理后的改性竹粉。
按质量份，将上述改性竹粉100份，PP基体100份，活性碳酸钙20份，PE蜡5份，硅烷偶联剂5份，光稳定剂3份，色粉3份，加入高速混合机中，预混冷却后得到预混料。将预混料投入到双螺杆机挤出机中，于160℃、170℃、175℃、180℃、190℃及120rpm转速条件下进行挤出造粒；然后于185℃进行注射成型，得到木塑复合材料。
本发明所用防霉性能测试方法如下：
本发明防霉性能测试所用霉菌为：黑曲霉(Aspergillus niger)、绿色木霉(Trichoderma viride)、绳状青霉(Penicillium funiculosum)、出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)、绿粘帚霉(Gliocladium virens)及球毛壳霉(Chaetomiumglobosum)。
本发明防霉性能测试方法如下：分别接种黑曲霉、绿色木霉、绳状青霉、出芽短梗霉、绿粘帚霉及球毛壳霉于马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)上培养7～10d后，用无菌水洗下霉菌孢子，充分振荡并过滤后得孢子原液。将上述几种霉菌孢子液等量混合均匀，得到混合霉菌孢子液，用无菌水将混合孢子液稀释至1×106cfu/mL～1×107cfu/mL。用层析喷雾器将混合霉菌孢子液均匀喷洒于灭菌后的木塑试样表面，然后将木塑试样于28℃、相对湿度≥85％的培养箱中培养28d，观察并记录木塑试样的霉变情况。
本发明参照表1对试样的防霉性能进行评判，被害值越低，表明材料的防霉性能越好；被害值越高，表明材料的防霉性能越差。
表1木塑复合材料防霉性能评判指标
本发明所用耐腐朽性能测试方法如下：
耐腐朽性能测试所用腐朽真菌为：采绒革盖菌(Coriolus versioolor)及绵腐卧孔菌(Poria plaoenta)。
耐腐朽性能测试方法：分别接种彩绒革盖菌及绵腐卧孔菌于马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)上培养7～10d后，用无菌打孔器切取直径约5mm的菌丝块，接入放有饲木的河砂锯屑培养基中间部位，并于28℃培养箱中培养10天左右。待河砂锯屑培养基表面长满菌丝时，即可接入灭菌后的木塑复合材料试样。将含有木塑试样的试验瓶置于28℃、相对湿度85％的培养箱中培养12周后，取出木塑试样，刮去表面菌丝和杂质，在100±5℃烘箱中烘至恒重后，以木质纤维含量计，计算木塑试样在腐朽前后的质量损失率。参照表2对试样的耐腐性能进行评判，质量损失率越低，表明材料的耐腐性能越好；质量损失率值越高，表明材料的耐腐性能越差。
表2木塑复合材料耐腐性能评判指标
本发明所述实施例1-9及对比例1～6的防霉性能和耐腐性能测试结果见表3。
表3各实施例及对比例木塑复合材料的防霉性能和耐腐性能测试结果
注：“-”表示腐朽后试样的质量增加。
本发明的防霉耐腐木塑复合材料，通过对木质纤维的高温炭化处理及黑种草籽活性提取物的加入，有效提高木塑复合材料的霉菌抗性和腐朽真菌抗性。
Claims (9)
1.一种防霉耐腐木塑复合材料，其特征在于，按质量份数计，包括热塑性塑料基体100份，改性木质纤维粉40～100份，碳酸钙6～30份，润滑剂2～5份，偶联剂1～6份，其它加工助剂2～15份；所述的改性木质纤维粉是将木质纤维粉炭化处理后得到炭化木质纤维粉，再将天然植物提取物均匀喷洒到所述的炭化木质纤维粉表面，搅拌均匀后，得到改性木质纤维粉。
2.根据权利要求1所述的防霉耐腐木塑复合材料，其特征在于，所述的改性木质纤维粉具体由如下步骤制备得到：将木质纤维粉在180℃～400℃的条件下，处理2～6h后，得到炭化木质纤维粉，再将黑种菜籽活性提取物均匀喷洒到所述的炭化木质纤维粉表面，搅拌均匀后，得到改性木质纤维粉。
3.根据权利要求2所述的防霉耐腐木塑复合材料，其特征在于，所述的黑种菜籽活性提取物由如下步骤制备得到：将黑种草籽干燥粉碎后，置于索氏提取器中于40℃～60℃用石油醚进行抽提，抽提液经浓缩干燥后得到抽提产物，将抽提产物在乙醇水溶液中浸渍后，过滤并真空浓缩得到浓缩产物，将浓缩产物用二甲基亚砜溶解并调节黑种草籽的质量浓度为30～150mg/mL后，得到黑种草籽活性提取物。
4.根据权利要求2所述的防霉耐腐木塑复合材料，其特征在于，所述的黑种草籽活性提取物的用量为炭化木质纤维粉质量的2％～10％。
5.根据权利要求1所述的防霉耐腐木塑复合材料，其特征在于，所述的热塑性塑料基体选自PVC、PP、PE和PS中的一种以上。
6.根据权利要求1所述的防霉耐腐木塑复合材料，其特征在于，所述的其他加工助剂选自光稳定剂、热稳定剂、色粉、抗冲击改性剂和发泡剂中的一种以上。
7.根据权利要求1所述的防霉耐腐木塑复合材料，其特征在于，所述的润滑剂选自石蜡、PE蜡和硬脂酸中的一种以上，所述的偶联剂为硅烷偶联剂或马来酸酐接枝聚乙烯。
8.根据权利要求1所述的防霉耐腐木塑复合材料，其特征在于，所述的木质纤维粉选自木粉、竹粉、亚麻粉和蔗渣中的一种以上，粒径为40～120目。
9.一种权利要求1所述的防霉耐腐木塑复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：按权利要求1所述的各原料的质量份数比，将热塑性塑料基体、改性木质纤维粉、碳酸钙、润滑剂、偶联剂和其他加工助剂混合后，加入到高速混合机中预混得到预混料；将预混料投入到双螺杆挤出机中，在160℃～200℃、80～160rpm的条件下进行挤出造粒，然后将粒料放入注塑机中，于170℃～200℃进行注射成型，得到所述的防霉耐腐木塑复合材料。
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