CN112553881A - 一种纳米氧化锌-生物质纤维复合材料的制备方法 - Google Patents
一种纳米氧化锌-生物质纤维复合材料的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112553881A CN112553881A CN202011434197.1A CN202011434197A CN112553881A CN 112553881 A CN112553881 A CN 112553881A CN 202011434197 A CN202011434197 A CN 202011434197A CN 112553881 A CN112553881 A CN 112553881A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- treatment
- zinc oxide
- nano zinc
- biomass
- composite material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 title claims abstract description 135
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 124
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 45
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 37
- 239000011701 zinc Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 37
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims abstract description 177
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 151
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims abstract description 77
- 230000005495 cold plasma Effects 0.000 claims abstract description 38
- 238000003851 corona treatment Methods 0.000 claims abstract description 37
- 238000004880 explosion Methods 0.000 claims abstract description 37
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 73
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 46
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 38
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 27
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 19
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 19
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 19
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 11
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 11
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 11
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 10
- 229920000136 polysorbate Polymers 0.000 claims description 10
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 claims description 10
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 claims description 10
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 claims description 10
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 claims description 10
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 claims description 10
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 9
- OPGYRRGJRBEUFK-UHFFFAOYSA-L disodium;diacetate Chemical compound [Na+].[Na+].CC([O-])=O.CC([O-])=O OPGYRRGJRBEUFK-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 9
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 9
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 claims description 9
- 235000017454 sodium diacetate Nutrition 0.000 claims description 9
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract description 12
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 abstract description 12
- 239000004033 plastic Substances 0.000 abstract description 12
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 12
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 10
- -1 castings Polymers 0.000 abstract description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 7
- 238000011049 filling Methods 0.000 abstract description 5
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 14
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 2
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 description 2
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 description 2
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000013100 final test Methods 0.000 description 2
- 239000011487 hemp Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 2
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 2
- FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 6-{[2-carboxy-4,5-dihydroxy-6-(phosphanyloxy)oxan-3-yl]oxy}-4,5-dihydroxy-3-phosphanyloxane-2-carboxylic acid Chemical compound O1C(C(O)=O)C(P)C(O)C(O)C1OC1C(C(O)=O)OC(OP)C(O)C1O FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 1
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 1
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- 229920002101 Chitin Polymers 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 244000082204 Phyllostachys viridis Species 0.000 description 1
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 229940072056 alginate Drugs 0.000 description 1
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000011538 cleaning material Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000011943 nanocatalyst Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000005476 size effect Effects 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M10/00—Physical treatment of fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, e.g. ultrasonic, corona discharge, irradiation, electric currents, or magnetic fields; Physical treatment combined with treatment with chemical compounds or elements
- D06M10/001—Treatment with visible light, infrared or ultraviolet, X-rays
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M10/00—Physical treatment of fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, e.g. ultrasonic, corona discharge, irradiation, electric currents, or magnetic fields; Physical treatment combined with treatment with chemical compounds or elements
- D06M10/02—Physical treatment of fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, e.g. ultrasonic, corona discharge, irradiation, electric currents, or magnetic fields; Physical treatment combined with treatment with chemical compounds or elements ultrasonic or sonic; Corona discharge
- D06M10/025—Corona discharge or low temperature plasma
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
- D06M11/32—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
- D06M11/36—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond with oxides, hydroxides or mixed oxides; with salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
- D06M11/38—Oxides or hydroxides of elements of Groups 1 or 11 of the Periodic Table
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
- D06M11/32—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
- D06M11/36—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond with oxides, hydroxides or mixed oxides; with salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
- D06M11/44—Oxides or hydroxides of elements of Groups 2 or 12 of the Periodic Table; Zincates; Cadmates
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
- D06M11/58—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with nitrogen or compounds thereof, e.g. with nitrides
- D06M11/59—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with nitrogen or compounds thereof, e.g. with nitrides with ammonia; with complexes of organic amines with inorganic substances
- D06M11/60—Ammonia as a gas or in solution
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M13/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
- D06M13/10—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing oxygen
- D06M13/184—Carboxylic acids; Anhydrides, halides or salts thereof
- D06M13/192—Polycarboxylic acids; Anhydrides, halides or salts thereof
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M13/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
- D06M13/10—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing oxygen
- D06M13/184—Carboxylic acids; Anhydrides, halides or salts thereof
- D06M13/203—Unsaturated carboxylic acids; Anhydrides, halides or salts thereof
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M13/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
- D06M13/10—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing oxygen
- D06M13/184—Carboxylic acids; Anhydrides, halides or salts thereof
- D06M13/207—Substituted carboxylic acids, e.g. by hydroxy or keto groups; Anhydrides, halides or salts thereof
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M13/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
- D06M13/322—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing nitrogen
- D06M13/325—Amines
- D06M13/332—Di- or polyamines
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
- D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
- D06M15/21—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D06M15/356—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of other unsaturated compounds containing nitrogen, sulfur, silicon or phosphorus atoms
- D06M15/3562—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of other unsaturated compounds containing nitrogen, sulfur, silicon or phosphorus atoms containing nitrogen
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
- D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
- D06M15/37—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D06M15/53—Polyethers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明公开了一种纳米氧化锌‑生物质纤维复合材料的制备方法，属于无机材料加工技术领域，包括如下步骤：（1）纳米氧化锌预处理；（2）生物质纤维预处理；（3）蒸汽闪爆处理；（4）电晕处理；（5）冷等离子体处理。本申请提供了一种纳米氧化锌‑生物质纤维复合材料的制备方法，将纳米氧化锌和生物质原料分别进行处理后进行有效的结合，最终制备的纳米氧化锌‑生物质纤维复合材料与高聚物结合时不会发生团聚的现象，分散性极佳，具有很好的填充特性，可将其用于塑料、铸件、橡胶等的加工制备中，以提高加工产品的品质。
Description
技术领域
本发明属于无机材料加工技术领域，具体涉及一种纳米氧化锌-生物质纤维复合材料的制备方法。
背景技术
纳米氧化锌作为一种高性能半导体材料由于其具有独特的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应和介电限域效应，因此在抗菌材料、发光材料、压电材料、紫外线屏蔽材料、自清洁材料、细胞标定材料及纳米催化剂等领域有着十分广泛的应用前景，但是直接将纳米氧化锌作为填料成分与高聚物进行混合时会发生团聚的现象，而且还会因为界面效应导致填充效果差的现象。
生物质纤维基本可分为生物质原生纤维、生物质再生纤维、生物质合成纤维三大类。以棉、毛、麻、丝为代表的生物质原生纤维是我国的传统优势品种；竹浆、麻浆纤维、蛋白纤维、海藻纤维、甲壳素纤维、直接溶剂法纤维素纤维等生物质再生纤维迅速发展，能基本满足我国经济发展及纺织工业发展的需求；PTT、PLA、PHA等生物质合成纤维已突破关键技术，部分产品产能世界领先。将生物质纤维用于塑料、橡胶、铸件等领域产品的加工制备中，可有效的提高成品的力学性能，但是将其直接单独进行使用同样会存在界面效应的问题，而且对塑料、橡胶、铸件等的性能的改善效果不显著。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种纳米氧化锌-生物质纤维复合材料的制备方法，将纳米氧化锌和生物质原料分别进行处理后进行有效的结合，最终制备的纳米氧化锌-生物质纤维复合材料与高聚物结合时不会发生团聚的现象，分散性极佳，具有很好的填充特性，可将其用于塑料、铸件、橡胶等的加工制备中，以提高加工产品的品质。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种纳米氧化锌-生物质纤维复合材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）纳米氧化锌预处理：
a. 将纳米氧化锌放入电晕放电仪中进行电晕处理，处理1~2min后取出备用；
b. 将操作a中处理后的纳米氧化锌置于火焰外焰上进行火焰处理，完成后置于珠磨机内进行研磨处理即可；
（2）生物质纤维预处理：
a. 将生物质纤维置于紫外灯下进行紫外光照射处理，完成后取出备用；
b. 将操作a中紫外光照射处理后的生物质纤维浸入处理液A中，在浸泡的同时进行超声-磁场耦合处理，完成后滤出生物质纤维备用；
c. 将操作b中所得的生物质纤维置于真空干燥箱内进行低温真空干燥后，置于珠磨机内进行研磨成粉即可；
（3）蒸汽闪爆处理：
将步骤（1）处理后的纳米氧化锌和步骤（2）处理后的生物质纤维按照重量比为1:60~70混匀后浸入处理液B中，然后共同注入连续式螺杆闪爆机内进行闪爆处理，闪爆处理的次数为7~11次，得混合物A烘干备用；
（4）电晕处理：
将步骤（3）中所得的混合物A放入电晕放电仪中进行电晕处理，处理50~60s后取出得混合物B备用；
（5）冷等离子体处理：
将步骤（4）中所得的混合物B放入DBD冷离子体设备中，冷等离子体处理的次数为5~9次。
进一步地，步骤（1）操作a中所述的电晕处理的电压为20~40kV。
进一步地，步骤（1）操作b中所述的火焰处理时纳米氧化锌距离火焰外焰的距离为0.5~0.9cm，处理的时间为30~40min，研磨处理时控制珠磨机的转速为6000~8000rpm，研磨的时间为10~16min。
通过采用上述技术方案，将纳米氧化锌放入电晕仪内进行电晕处理，通过放电，在纳米氧化锌的表面形成低温等离子区，改善纳米氧化锌的表面特性，提高表面张力，同时还能在纳米氧化锌的表面产生微凹密集孔，比表面积增大，纳米氧化新的分散性好，表面活性得到提高，将电晕处理后的纳米氧化锌置于火焰外焰上进行处理，通过调整外焰的距离以及处理的时间，火焰中含有处于激发状态的O、NO、OH和NH等自由基，作用于纳米氧化锌的表面，在纳米氧化锌的表面引入一些极性的含氧基团，进一步提高纳米氧化锌的表面活性，最后进行研磨处理，细化纳米氧化锌，提高其分散性。
进一步地，步骤（2）操作a中所述的紫外光照射处理时控制紫外光的波长为300~400nm，紫外光照射处理的时间为1~2h。
进一步地，步骤（2）操作b中所述的处理液A中各成分及对应重量百分比为：乙二胺4~5%、氢氧化钠0.8~0.9%、氨水2~5%、双乙酸钠1~2%，余量为去离子水，浸泡处理的时间为20~40min。
进一步地，步骤（2）操作b中所述的超声-磁场耦合处理时控制超声波的频率为30~40kHz，磁场的功率为800~900W。
进一步地，步骤（2）操作c中所述的低温真空干燥处理时控制温度为30~50℃，真空度为3~5Pa，研磨成粉时控制珠磨机的转速为700~900rpm。
通过采用上述技术方案，将生物质纤维置于紫外灯下进行紫外光照射处理，紫外光使生物质原料中的聚合物表面发生裂解、交联和氧化，在其表面引起化学变化，达到改善其表面张力的作用。然后将其浸入处理液中，在超声-磁场的辅助作用下，处理液中的有效成分快速高效地作用与生物质原料的表面，提高生物质原料的活性，改善其加工和填充特性，将处理后的生物质纤维在低温条件下进行真空干燥处理，生物质原料从外到内缓慢升温，产生一定的蒸气压，这些蒸气压冲破了部分射线薄壁细胞和部分厚壁细胞的纹孔，从而提高生物质原料的渗透性，提高干燥的效率，并能促进纳米氧化锌的粘附黏着。
进一步地，步骤（3）中所述的处理液B中各成分及对应重量百分比为：吐温20 13~15%、聚乙烯吡咯烷酮0.8~0.9%、Ｎ,Ｎ-二甲基甲酰胺1~1.4%、甲基丙烯酸0.6~0.8%、酒石酸2~3%，余量为去离子水。
进一步地，步骤（4）中所述的电晕处理时控制电压为6~10kV。
进一步地，步骤（5）中所述的冷等离子体处理的功率为1~3kW。
通过采用上述技术方案，将处理后的纳米氧化锌和处理后的生物质原料按照合适的比例浸入处理液中进行连续闪爆处理，在高温高压的作用下，纳米氧化锌和处理液中的有效成分随着水蒸气进入生物质原料的孔道中，在进行闪爆处理时，纳米氧化锌会留在生物质原料的孔道中，随后烘干后进行电晕处理，提高复合材料的活性，提高其分散性，最后进行冷等离子体处理，能有效的表面复合材料发生形变，提高复合材料的性能稳定性。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本申请提供了一种纳米氧化锌-生物质纤维复合材料的制备方法，将纳米氧化锌和生物质原料分别进行处理后进行有效的结合，最终制备的纳米氧化锌-生物质纤维复合材料与高聚物结合时不会发生团聚的现象，分散性极佳，具有很好的填充特性，可将其用于塑料、铸件、橡胶等的加工制备中，以提高加工产品的品质。
具体实施方式
一种纳米氧化锌-生物质纤维复合材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）纳米氧化锌预处理：
a. 将纳米氧化锌放入电晕放电仪中进行电晕处理，20~40kV处理1~2min后取出备用；
b. 将操作a中处理后的纳米氧化锌置于火焰外焰上进行火焰处理，火焰处理时纳米氧化锌距离火焰外焰的距离为0.5~0.9cm，处理的时间为30~40min，完成后置于珠磨机内进行研磨处理，研磨处理时控制珠磨机的转速为6000~8000rpm，研磨的时间为10~16min；
（2）生物质纤维预处理：
a. 将生物质纤维置于紫外灯下进行紫外光照射处理，紫外光照射处理时控制紫外光的波长为300~400nm，紫外光照射处理1~2h后取出备用；
b. 将操作a中紫外光照射处理后的生物质纤维浸入处理液A中，在浸泡的同时进行超声-磁场耦合处理，控制超声波的频率为30~40kHz，磁场的功率为800~900W，完成后滤出生物质纤维备用；其中处理液A中各成分及对应重量百分比为：乙二胺4~5%、氢氧化钠0.8~0.9%、氨水2~5%、双乙酸钠1~2%，余量为去离子水，浸泡处理的时间为20~40min；
c. 将操作b中所得的生物质纤维置于真空干燥箱内进行低温真空干燥处理，控制温度为30~50℃，真空度为3~5Pa，然后置于珠磨机内进行研磨成粉，研磨成粉时控制珠磨机的转速为700~900rpm；
（3）蒸汽闪爆处理：
将步骤（1）处理后的纳米氧化锌和步骤（2）处理后的生物质纤维按照重量比为1:60~70混匀后浸入处理液B中，然后共同注入连续式螺杆闪爆机内进行闪爆处理，闪爆处理的次数为7~11次，得混合物A烘干备用；其中处理液B中各成分及对应重量百分比为：吐温2013~15%、聚乙烯吡咯烷酮0.8~0.9%、Ｎ,Ｎ-二甲基甲酰胺1~1.4%、甲基丙烯酸0.6~0.8%、酒石酸2~3%，余量为去离子水；
（4）电晕处理：
将步骤（3）中所得的混合物A放入电晕放电仪中进行电晕处理，6~10kV处理50~60s后取出得混合物B备用；
（5）冷等离子体处理：
将步骤（4）中所得的混合物B放入DBD冷离子体设备中，冷等离子体处理的次数为5~9次，冷等离子体处理的功率为1~3kW。
为了对本发明做更进一步的解释，下面结合下述具体实施例进行阐述。
实施例1
一种纳米氧化锌-生物质纤维复合材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）纳米氧化锌预处理：
a. 将纳米氧化锌放入电晕放电仪中进行电晕处理，20kV处理1min后取出备用；
b. 将操作a中处理后的纳米氧化锌置于火焰外焰上进行火焰处理，火焰处理时纳米氧化锌距离火焰外焰的距离为0.5cm，处理的时间为30min，完成后置于珠磨机内进行研磨处理，研磨处理时控制珠磨机的转速为6000rpm，研磨的时间为10min；
（2）生物质纤维预处理：
a. 将生物质纤维置于紫外灯下进行紫外光照射处理，紫外光照射处理时控制紫外光的波长为300nm，紫外光照射处理1h后取出备用；
b. 将操作a中紫外光照射处理后的生物质纤维浸入处理液A中，在浸泡的同时进行超声-磁场耦合处理，控制超声波的频率为30kHz，磁场的功率为800W，完成后滤出生物质纤维备用；其中处理液A中各成分及对应重量百分比为：乙二胺4%、氢氧化钠0.8%、氨水2%、双乙酸钠1%，余量为去离子水，浸泡处理的时间为20min；
c. 将操作b中所得的生物质纤维置于真空干燥箱内进行低温真空干燥处理，控制温度为30℃，真空度为3Pa，然后置于珠磨机内进行研磨成粉，研磨成粉时控制珠磨机的转速为700rpm；
（3）蒸汽闪爆处理：
将步骤（1）处理后的纳米氧化锌和步骤（2）处理后的生物质纤维按照重量比为1:60混匀后浸入处理液B中，然后共同注入连续式螺杆闪爆机内进行闪爆处理，闪爆处理的次数为7次，得混合物A烘干备用；其中处理液B中各成分及对应重量百分比为：吐温20 13%、聚乙烯吡咯烷酮0.8%、Ｎ,Ｎ-二甲基甲酰胺1%、甲基丙烯酸0.6%、酒石酸2%，余量为去离子水；
（4）电晕处理：
将步骤（3）中所得的混合物A放入电晕放电仪中进行电晕处理，6kV处理50s后取出得混合物B备用；
（5）冷等离子体处理：
将步骤（4）中所得的混合物B放入DBD冷离子体设备中，冷等离子体处理的次数为5次，冷等离子体处理的功率为1kW。
实施例2
一种纳米氧化锌-生物质纤维复合材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）纳米氧化锌预处理：
a. 将纳米氧化锌放入电晕放电仪中进行电晕处理，30kV处理1.5min后取出备用；
b. 将操作a中处理后的纳米氧化锌置于火焰外焰上进行火焰处理，火焰处理时纳米氧化锌距离火焰外焰的距离为0.7cm，处理的时间为35min，完成后置于珠磨机内进行研磨处理，研磨处理时控制珠磨机的转速为7000rpm，研磨的时间为13min；
（2）生物质纤维预处理：
a. 将生物质纤维置于紫外灯下进行紫外光照射处理，紫外光照射处理时控制紫外光的波长为350nm，紫外光照射处理1.5h后取出备用；
b. 将操作a中紫外光照射处理后的生物质纤维浸入处理液A中，在浸泡的同时进行超声-磁场耦合处理，控制超声波的频率为35kHz，磁场的功率为850W，完成后滤出生物质纤维备用；其中处理液A中各成分及对应重量百分比为：乙二胺4.5%、氢氧化钠0.85%、氨水3.5%、双乙酸钠1.5%，余量为去离子水，浸泡处理的时间为30min；
c. 将操作b中所得的生物质纤维置于真空干燥箱内进行低温真空干燥处理，控制温度为40℃，真空度为4Pa，然后置于珠磨机内进行研磨成粉，研磨成粉时控制珠磨机的转速为800rpm；
（3）蒸汽闪爆处理：
将步骤（1）处理后的纳米氧化锌和步骤（2）处理后的生物质纤维按照重量比为1:65混匀后浸入处理液B中，然后共同注入连续式螺杆闪爆机内进行闪爆处理，闪爆处理的次数为9次，得混合物A烘干备用；其中处理液B中各成分及对应重量百分比为：吐温20 14%、聚乙烯吡咯烷酮0.85%、Ｎ,Ｎ-二甲基甲酰胺1.2%、甲基丙烯酸0.7%、酒石酸2.5%，余量为去离子水；
（4）电晕处理：
将步骤（3）中所得的混合物A放入电晕放电仪中进行电晕处理，8kV处理55s后取出得混合物B备用；
（5）冷等离子体处理：
将步骤（4）中所得的混合物B放入DBD冷离子体设备中，冷等离子体处理的次数为7次，冷等离子体处理的功率为2kW。
实施例3
一种纳米氧化锌-生物质纤维复合材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）纳米氧化锌预处理：
a. 将纳米氧化锌放入电晕放电仪中进行电晕处理，40kV处理2min后取出备用；
b. 将操作a中处理后的纳米氧化锌置于火焰外焰上进行火焰处理，火焰处理时纳米氧化锌距离火焰外焰的距离为0.9cm，处理的时间为40min，完成后置于珠磨机内进行研磨处理，研磨处理时控制珠磨机的转速为8000rpm，研磨的时间为16min；
（2）生物质纤维预处理：
a. 将生物质纤维置于紫外灯下进行紫外光照射处理，紫外光照射处理时控制紫外光的波长为400nm，紫外光照射处理2h后取出备用；
b. 将操作a中紫外光照射处理后的生物质纤维浸入处理液A中，在浸泡的同时进行超声-磁场耦合处理，控制超声波的频率为40kHz，磁场的功率为900W，完成后滤出生物质纤维备用；其中处理液A中各成分及对应重量百分比为：乙二胺5%、氢氧化钠0.9%、氨水5%、双乙酸钠2%，余量为去离子水，浸泡处理的时间为40min；
c. 将操作b中所得的生物质纤维置于真空干燥箱内进行低温真空干燥处理，控制温度为50℃，真空度为5Pa，然后置于珠磨机内进行研磨成粉，研磨成粉时控制珠磨机的转速为900rpm；
（3）蒸汽闪爆处理：
将步骤（1）处理后的纳米氧化锌和步骤（2）处理后的生物质纤维按照重量比为1:70混匀后浸入处理液B中，然后共同注入连续式螺杆闪爆机内进行闪爆处理，闪爆处理的次数为11次，得混合物A烘干备用；其中处理液B中各成分及对应重量百分比为：吐温20 15%、聚乙烯吡咯烷酮0.9%、Ｎ,Ｎ-二甲基甲酰胺1.4%、甲基丙烯酸0.8%、酒石酸3%，余量为去离子水；
（4）电晕处理：
将步骤（3）中所得的混合物A放入电晕放电仪中进行电晕处理，10kV处理60s后取出得混合物B备用；
（5）冷等离子体处理：
将步骤（4）中所得的混合物B放入DBD冷离子体设备中，冷等离子体处理的次数为9次，冷等离子体处理的功率为3kW。
实施例4
一种纳米氧化锌-生物质纤维复合材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）生物质纤维预处理：
a. 将生物质纤维置于紫外灯下进行紫外光照射处理，紫外光照射处理时控制紫外光的波长为350nm，紫外光照射处理1.5h后取出备用；
b. 将操作a中紫外光照射处理后的生物质纤维浸入处理液A中，在浸泡的同时进行超声-磁场耦合处理，控制超声波的频率为35kHz，磁场的功率为850W，完成后滤出生物质纤维备用；其中处理液A中各成分及对应重量百分比为：乙二胺4.5%、氢氧化钠0.85%、氨水3.5%、双乙酸钠1.5%，余量为去离子水，浸泡处理的时间为30min；
c. 将操作b中所得的生物质纤维置于真空干燥箱内进行低温真空干燥处理，控制温度为40℃，真空度为4Pa，然后置于珠磨机内进行研磨成粉，研磨成粉时控制珠磨机的转速为800rpm；
（2）蒸汽闪爆处理：
将纳米氧化锌和步骤（2）处理后的生物质纤维按照重量比为1:65混匀后浸入处理液B中，然后共同注入连续式螺杆闪爆机内进行闪爆处理，闪爆处理的次数为9次，得混合物A烘干备用；其中处理液B中各成分及对应重量百分比为：吐温20 14%、聚乙烯吡咯烷酮0.85%、Ｎ,Ｎ-二甲基甲酰胺1.2%、甲基丙烯酸0.7%、酒石酸2.5%，余量为去离子水；
（3）电晕处理：
将步骤（2）中所得的混合物A放入电晕放电仪中进行电晕处理，8kV处理55s后取出得混合物B备用；
（4）冷等离子体处理：
将步骤（3）中所得的混合物B放入DBD冷离子体设备中，冷等离子体处理的次数为7次，冷等离子体处理的功率为2kW。
实施例5
一种纳米氧化锌-生物质纤维复合材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）纳米氧化锌预处理：
a. 将纳米氧化锌放入电晕放电仪中进行电晕处理，30kV处理1.5min后取出备用；
b. 将操作a中处理后的纳米氧化锌置于火焰外焰上进行火焰处理，火焰处理时纳米氧化锌距离火焰外焰的距离为0.7cm，处理的时间为35min，完成后置于珠磨机内进行研磨处理，研磨处理时控制珠磨机的转速为7000rpm，研磨的时间为13min；
（2）生物质纤维预处理：
a. 将生物质纤维置于珠磨机内进行研磨成粉，研磨成粉时控制珠磨机的转速为800rpm；
（3）蒸汽闪爆处理：
将步骤（1）处理后的纳米氧化锌和步骤（2）处理后的生物质纤维按照重量比为1:65混匀后浸入处理液B中，然后共同注入连续式螺杆闪爆机内进行闪爆处理，闪爆处理的次数为9次，得混合物A烘干备用；其中处理液B中各成分及对应重量百分比为：吐温20 14%、聚乙烯吡咯烷酮0.85%、Ｎ,Ｎ-二甲基甲酰胺1.2%、甲基丙烯酸0.7%、酒石酸2.5%，余量为去离子水；
（4）电晕处理：
将步骤（3）中所得的混合物A放入电晕放电仪中进行电晕处理，8kV处理55s后取出得混合物B备用；
（5）冷等离子体处理：
将步骤（4）中所得的混合物B放入DBD冷离子体设备中，冷等离子体处理的次数为7次，冷等离子体处理的功率为2kW。
实施例6
一种纳米氧化锌-生物质纤维复合材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）纳米氧化锌预处理：
a. 将纳米氧化锌放入电晕放电仪中进行电晕处理，30kV处理1.5min后取出备用；
b. 将操作a中处理后的纳米氧化锌置于火焰外焰上进行火焰处理，火焰处理时纳米氧化锌距离火焰外焰的距离为0.7cm，处理的时间为35min，完成后置于珠磨机内进行研磨处理，研磨处理时控制珠磨机的转速为7000rpm，研磨的时间为13min；
（2）生物质纤维预处理：
a. 将生物质纤维置于紫外灯下进行紫外光照射处理，紫外光照射处理时控制紫外光的波长为350nm，紫外光照射处理1.5h后取出备用；
b. 将操作a中紫外光照射处理后的生物质纤维浸入处理液A中，在浸泡的同时进行超声-磁场耦合处理，控制超声波的频率为35kHz，磁场的功率为850W，完成后滤出生物质纤维备用；其中处理液A中各成分及对应重量百分比为：乙二胺4.5%、氢氧化钠0.85%、氨水3.5%、双乙酸钠1.5%，余量为去离子水，浸泡处理的时间为30min；
c. 将操作b中所得的生物质纤维置于真空干燥箱内进行低温真空干燥处理，控制温度为40℃，真空度为4Pa，然后置于珠磨机内进行研磨成粉，研磨成粉时控制珠磨机的转速为800rpm；
（3）蒸汽闪爆处理：
将步骤（1）处理后的纳米氧化锌和步骤（2）处理后的生物质纤维按照重量比为1:65混匀后浸入处理液B中，然后共同注入连续式螺杆闪爆机内进行闪爆处理，闪爆处理的次数为9次，得混合物A烘干备用；其中处理液B中各成分及对应重量百分比为：吐温20 14%、聚乙烯吡咯烷酮0.85%、Ｎ,Ｎ-二甲基甲酰胺1.2%、甲基丙烯酸0.7%、酒石酸2.5%，余量为去离子水；
（4）冷等离子体处理：
将步骤（3）中所得的混合物A放入DBD冷离子体设备中，冷等离子体处理的次数为7次，冷等离子体处理的功率为2kW。
实施例7
一种纳米氧化锌-生物质纤维复合材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）纳米氧化锌预处理：
a. 将纳米氧化锌放入电晕放电仪中进行电晕处理，30kV处理1.5min后取出备用；
b. 将操作a中处理后的纳米氧化锌置于火焰外焰上进行火焰处理，火焰处理时纳米氧化锌距离火焰外焰的距离为0.7cm，处理的时间为35min，完成后置于珠磨机内进行研磨处理，研磨处理时控制珠磨机的转速为7000rpm，研磨的时间为13min；
（2）生物质纤维预处理：
a. 将生物质纤维置于紫外灯下进行紫外光照射处理，紫外光照射处理时控制紫外光的波长为350nm，紫外光照射处理1.5h后取出备用；
b. 将操作a中紫外光照射处理后的生物质纤维浸入处理液A中，在浸泡的同时进行超声-磁场耦合处理，控制超声波的频率为35kHz，磁场的功率为850W，完成后滤出生物质纤维备用；其中处理液A中各成分及对应重量百分比为：乙二胺4.5%、氢氧化钠0.85%、氨水3.5%、双乙酸钠1.5%，余量为去离子水，浸泡处理的时间为30min；
c. 将操作b中所得的生物质纤维置于真空干燥箱内进行低温真空干燥处理，控制温度为40℃，真空度为4Pa，然后置于珠磨机内进行研磨成粉，研磨成粉时控制珠磨机的转速为800rpm；
（3）蒸汽闪爆处理：
将步骤（1）处理后的纳米氧化锌和步骤（2）处理后的生物质纤维按照重量比为1:65混匀后浸入处理液B中，然后共同注入连续式螺杆闪爆机内进行闪爆处理，闪爆处理的次数为9次，得混合物A烘干备用；其中处理液B中各成分及对应重量百分比为：吐温20 14%、聚乙烯吡咯烷酮0.85%、Ｎ,Ｎ-二甲基甲酰胺1.2%、甲基丙烯酸0.7%、酒石酸2.5%，余量为去离子水；
（4）电晕处理：
将步骤（3）中所得的混合物A放入电晕放电仪中进行电晕处理，8kV处理55s后取出即可。
为了对比本发明效果，分别用上述实施例2、实施例4~7的方法对应制备纳米氧化锌-生物质纤维复合材料，分别用于聚乙烯塑料的制备中（添加量为8%）和生铁铸件的制备中（添加量为5%），再分别对各组聚乙烯塑料（包括未添加纳米氧化锌-生物质纤维复合材料的聚乙烯塑料）和各组生铁铸件（包括未添加纳米氧化锌-生物质纤维复合材料的生铁铸件）进行性能测试。具体的：
（1）聚乙烯塑料性能测试：
在GP-TS2000S电子万能试验机上，参照GB/T 1040-2006测试拉伸强度，拉伸速率为50mm/min，测试环境为室温，测试5根样条并取平均值；在GP-TS2000S电子万能试验机上进行，参照GB/T 9341-2008测试弯曲强度，测试速率为2mm/min，测试环境为室温，测试5根样条并取平均值；在CEAST6545 型冲击实验机上进行测试，参照GB/T 1043-93测试抗冲击强度，在规定的标准试验条件下对水平放置并两端支承的试样施以冲击力，使试样破裂，以试样单位面积所消耗的功表征材料冲击韧性。该方法采用无缺口和带缺口试样。每组每个指标测定时时做6个平行试验，取平均值作为最终测试结果。
具体试验对比数据如下表1所示：
表1
由上表1可以看出，本发明提供了一种纳米氧化锌-生物质纤维复合材料的制备方法，将最终制备的纳米氧化锌-生物质纤维复合材料用于塑料的加工制备中可显著提高塑料的力学性能，提升塑料的品质。
（2）生铁铸件性能测试：
进行洛氏硬度、冲击韧性以及磨损进行磨损测试，磨料采用10～20目的石英砂，砂流量约为50kg/h，冲击功选择1J、2J和3J，冲击频率为100次/min，每个样的磨损时间为1h。每个试验同时做6个平行试验，最后取其平均值作为最终试验结果。
具体试验对比数据如下表2所示：
表2
由上表2可以看出，本发明提供了一种纳米氧化锌-生物质纤维复合材料的制备方法，将最终制备的纳米氧化锌-生物质纤维复合材料用于生铁铸件的加工制备中有效的提高了生铁铸件的洛氏硬度、冲击韧性以及耐磨损性能，从很大程度上延长了生铁铸件的使用寿命。
Claims (10)
1.一种纳米氧化锌-生物质纤维复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）纳米氧化锌预处理：
a. 将纳米氧化锌放入电晕放电仪中进行电晕处理，处理1~2min后取出备用；
b. 将操作a中处理后的纳米氧化锌置于火焰外焰上进行火焰处理，完成后置于珠磨机内进行研磨处理即可；
（2）生物质纤维预处理：
a. 将生物质纤维置于紫外灯下进行紫外光照射处理，完成后取出备用；
b. 将操作a中紫外光照射处理后的生物质纤维浸入处理液A中，在浸泡的同时进行超声-磁场耦合处理，完成后滤出生物质纤维备用；
c. 将操作b中所得的生物质纤维置于真空干燥箱内进行低温真空干燥后，置于珠磨机内进行研磨成粉即可；
（3）蒸汽闪爆处理：
将步骤（1）处理后的纳米氧化锌和步骤（2）处理后的生物质纤维按照重量比为1:60~70混匀后浸入处理液B中，然后共同注入连续式螺杆闪爆机内进行闪爆处理，闪爆处理的次数为7~11次，得混合物A烘干备用；
（4）电晕处理：
将步骤（3）中所得的混合物A放入电晕放电仪中进行电晕处理，处理50~60s后取出得混合物B备用；
（5）冷等离子体处理：
将步骤（4）中所得的混合物B放入DBD冷离子体设备中，冷等离子体处理的次数为5~9次。
2.根据权利要求1所述一种纳米氧化锌-生物质纤维复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）操作a中所述的电晕处理的电压为20~40kV。
3.根据权利要求1所述一种纳米氧化锌-生物质纤维复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）操作b中所述的火焰处理时纳米氧化锌距离火焰外焰的距离为0.5~0.9cm，处理的时间为30~40min，研磨处理时控制珠磨机的转速为6000~8000rpm，研磨的时间为10~16min。
4.根据权利要求1所述一种纳米氧化锌-生物质纤维复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）操作a中所述的紫外光照射处理时控制紫外光的波长为300~400nm，紫外光照射处理的时间为1~2h。
5.根据权利要求1所述一种纳米氧化锌-生物质纤维复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）操作b中所述的处理液A中各成分及对应重量百分比为：乙二胺4~5%、氢氧化钠0.8~0.9%、氨水2~5%、双乙酸钠1~2%，余量为去离子水，浸泡处理的时间为20~40min。
6.根据权利要求1所述一种纳米氧化锌-生物质纤维复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）操作b中所述的超声-磁场耦合处理时控制超声波的频率为30~40kHz，磁场的功率为800~900W。
7.根据权利要求1所述一种纳米氧化锌-生物质纤维复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）操作c中所述的低温真空干燥处理时控制温度为30~50℃，真空度为3~5Pa，研磨成粉时控制珠磨机的转速为700~900rpm。
8. 根据权利要求1所述一种纳米氧化锌-生物质纤维复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的处理液B中各成分及对应重量百分比为：吐温20 13~15%、聚乙烯吡咯烷酮0.8~0.9%、Ｎ,Ｎ-二甲基甲酰胺1~1.4%、甲基丙烯酸0.6~0.8%、酒石酸2~3%，余量为去离子水。
9.根据权利要求1所述一种纳米氧化锌-生物质纤维复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述的电晕处理时控制电压为6~10kV。
10.根据权利要求1所述一种纳米氧化锌-生物质纤维复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（5）中所述的冷等离子体处理的功率为1~3kW。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011434197.1A CN112553881A (zh) | 2020-12-10 | 2020-12-10 | 一种纳米氧化锌-生物质纤维复合材料的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011434197.1A CN112553881A (zh) | 2020-12-10 | 2020-12-10 | 一种纳米氧化锌-生物质纤维复合材料的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112553881A true CN112553881A (zh) | 2021-03-26 |
Family
ID=75060215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011434197.1A Withdrawn CN112553881A (zh) | 2020-12-10 | 2020-12-10 | 一种纳米氧化锌-生物质纤维复合材料的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112553881A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113068688A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-07-06 | 广东省农业科学院植物保护研究所 | 一种具有增效组分的环保农药油悬浮剂助剂及其制备方法 |
| CN113105740A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-07-13 | 福建融海新材料科技有限公司 | 一种门窗用耐高温隔热条材料及其制备方法 |
| CN113476392A (zh) * | 2021-08-02 | 2021-10-08 | 吉林一瑞生物科技有限公司 | 一种鹿茸保湿面膜及其制备方法 |
| CN113604895A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-11-05 | 巢湖市翔宇渔具有限公司 | 一种废旧渔网线增强再利用的方法 |
| CN114317002A (zh) * | 2022-01-21 | 2022-04-12 | 沈阳农业大学 | 一种植物热解生物炭土壤改良剂的制备方法 |
-
2020
- 2020-12-10 CN CN202011434197.1A patent/CN112553881A/zh not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113068688A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-07-06 | 广东省农业科学院植物保护研究所 | 一种具有增效组分的环保农药油悬浮剂助剂及其制备方法 |
| CN113105740A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-07-13 | 福建融海新材料科技有限公司 | 一种门窗用耐高温隔热条材料及其制备方法 |
| CN113476392A (zh) * | 2021-08-02 | 2021-10-08 | 吉林一瑞生物科技有限公司 | 一种鹿茸保湿面膜及其制备方法 |
| CN113604895A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-11-05 | 巢湖市翔宇渔具有限公司 | 一种废旧渔网线增强再利用的方法 |
| CN114317002A (zh) * | 2022-01-21 | 2022-04-12 | 沈阳农业大学 | 一种植物热解生物炭土壤改良剂的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112553881A (zh) | 一种纳米氧化锌-生物质纤维复合材料的制备方法 | |
| CN108330692B (zh) | 一种超高分子量聚乙烯纤维分步改性及其复合材料制备方法 | |
| CN105369587B (zh) | 一种超高分子量聚乙烯纤维表面处理后进行染色的方法 | |
| CN111945478B (zh) | 一种等离子体处理改性的芳纶纳米云母绝缘纸的制备方法 | |
| CN111171513B (zh) | 皮胶原纤维增韧热固性树脂的方法及改性热固性树脂 | |
| CN102154912B (zh) | 有机纤维浆粕的连续制备方法 | |
| CN114230719B (zh) | 一种冷等离子体制备的双重交联纤维素基水凝胶及其制备方法与应用 | |
| CN112961415B (zh) | 一种手套用改性丁腈胶乳及其制备方法 | |
| CN107641993B (zh) | 超细纤维素的制备方法 | |
| CN116377756B (zh) | 一种提高云母与增强纤维界面结合性能的方法 | |
| CN106930107B (zh) | 包覆无机钛层的uhmwpe复合材料及其制备方法 | |
| CN115386148A (zh) | 一种天然医用橡胶手套及其制备方法 | |
| CN107620204B (zh) | 一种耐紫外光的pbo纤维及其制备方法 | |
| CN113929994B (zh) | 一种环氧化天然橡胶/羧基淀粉类玻璃弹性体材料及制备 | |
| CN113249995B (zh) | 一种生物质纤维素单纤维和木质素的清洁高效分离方法 | |
| CN104479188A (zh) | 一种橡胶生产工艺 | |
| CN114000343A (zh) | 一种耐久性聚甲醛织物的抗静电整理工艺 | |
| CN109680484B (zh) | 表面改性芳纶及其表面改性方法 | |
| CN113174746B (zh) | 一种回收碳纤维复合材料深加工处理方法 | |
| CN109181104A (zh) | 一种耐高温的玻纤增强聚丙烯复合材料 | |
| Chen et al. | In-situ modification of graphene oxide by insoluble sulfur and application for nitrile butadiene rubber | |
| CN115594913B (zh) | 一种高强度无纺布用聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
| CN116656022B (zh) | 一种实心轮胎胎面胶及其制备方法 | |
| CN110565361A (zh) | 一种利用再生棉生产防紫外线透气纺织材料的加工方法 | |
| CN117285046A (zh) | 一种改性云母纳米片、云母@纳米纤维素纤维的制备方法、柔性绝缘纸及制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20210326 |