[发明专利]一种植物纤维基泡沫材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种泡沫材料，特别涉及一种植物纤维基泡沫材料。

背景技术

目前，国内外对生物质基泡沫材料的研究与应用，主要包括天然树脂基泡沫材料、植物油脂基泡沫材料、木素纤维基泡沫材料和淀粉基泡沫材料。其主要原理是利用生物质材料中的天然树脂、多元醇、多元羧酸、酚类物质等成分替代化学品用于泡沫材料的制备。因而具有原料来源广、成本低、环保型好等优点，可被应用于包装缓冲材料和建筑阻燃保温材料等领域。

当前纤维素泡沫类材料主要是由纤丝化纤维素、纤维素被溶剂溶解后经再生及细菌纤维素构成。除去要求较为苛刻的细菌纤维素外，前两种通常使用的已经是制备好的纤维素，虽然制备方法简单，但是前期在纤维的净化、纤维素的提纯方面仍需要许多化学加工。尤其是纤丝化纤维素的制备更是需要大量的化学药品将生物质资源中的半纤维素和木质素反复净化，耗能巨大。近年来，许多报道研究了一些有利于提取纤维素的预处理方法，如机械处理生物学处理，TEMPO表面氧化，超声或其中多种相结合。这些预处理方法都需要一些特殊的条件，如高温、高压或特殊设备，增加制备成本，所以现有纤维素泡沫类材料的制备方法存在成本高的问题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明为了克服上述技术中存在制备植物纤维基泡沫成本高、工艺复杂等问题，发明一种植物纤维基泡沫材料，旨在得到一种具有较佳质量、制备成本低、工艺简洁、适合用于缓冲包装材料的植物纤维基泡沫材料。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种植物纤维基泡沫材料，按照重量份数比，包含以下原料：植物纤维50～250份、柠檬酸5～10份、二乙醇胺水溶液5～21份、酚醛树脂10～30份、发泡剂5～10份、表面活性剂3～10份和甘油2～28份。

其中，所述的植物纤维为秸秆、甘蔗渣或稻杆中的一种。

其中，所述的二乙醇胺水溶液的质量百分浓度为15～18％。

其中，所述的表面活性剂为磷脂或胆碱。

其中，所述的发泡剂为正戊烷、二氯甲烷或石油醚中的一种。

其中，所述的柠檬酸质量百分浓度为20～30％。

一种如上所述的植物纤维基泡沫材料，包含以下操作步骤：

(1)按照重量份数比称取以下原料，植物纤维50～250份、柠檬酸5～10份、二乙醇胺水溶液5～21份、酚醛树脂10～30份、发泡剂5～10份、表面活性剂3～10份和甘油2～28份，然后将植物纤维、柠檬酸、酚醛树脂、甘油混合均匀，常温下放置3～8小时；

(2)将步骤(1)放置3～8小时后所得物质加入二乙醇胺水溶液，水浴加热保持温度为65～85℃反应2～3小时，即得植物纤维基泡沫前驱体；

(3)向步骤(2)所得植物纤维基泡沫前驱体加入发泡剂和表面活性剂，静置20～45分钟，冷冻干燥，即得植物纤维基泡沫。

其中，所述的冷冻干燥温度为-5～-1℃，时间为10～30分钟。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明方法制备所得植物纤维基泡沫材料质量佳，采用柠檬酸、甘油等浸渍后显著提高了弯曲强度和弯曲应变，再采用二乙醇胺水溶液反应，可以提高产品的韧性和强度，使得产品具有较高强度的力学性能；进一步的，本发明对设备要求不要，反应条件较温和，工艺简洁。

具体实施方式

下面结合具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

实施例1

一种植物纤维基泡沫材料，操作步骤如下：

(1)以g为单位称取以下原料，植物纤维玉米秸秆50g、质量百分浓度为20％的柠檬酸5g、质量百分浓度为15％的二乙醇胺水溶液5g、酚醛树脂10g、发泡剂正戊烷5g、表面活性剂磷脂3g和甘油2g，然后将植物纤维、柠檬酸、酚醛树脂、甘油混合均匀，常温下放置3小时；

(2)将步骤(1)放置3小时后所得物质加入二乙醇胺水溶液，水浴加热保持温度为65℃反应3小时，即得植物纤维基泡沫前驱体；

(3)向步骤(2)所得植物纤维基泡沫前驱体加入发泡剂和表面活性剂，静置20分钟，-1℃冷冻干燥30分钟，即得植物纤维基泡沫。

实施例2

一种植物纤维基泡沫材料，操作步骤如下：