[发明专利]一种用于水泥复合材料植物纤维的天然抑菌方法

说明书

本发明公开了一种用于水泥复合材料植物纤维的天然抑菌方法，通过该方法处理后的植物纤维吸水能力大幅度降低，拉伸强度得到提高，较强的抑制真菌微生物的攻击。该方法主要通过氢氧化钠预处理大麻纤维，肉桂树叶中提取的肉桂衍生物浸渍碱化大麻纤维，逐步合成的室温硫化硅橡胶渗入纤维进行交联，达到混合处理大麻纤维的目的。通过吸水测试，拉伸性能测试分析处理后纤维的吸水能力和拉伸强度，以及真菌微生物腐蚀实验，证明其效果。本发明应用的方法可以应用在生物质材料的防腐中，或增韧水泥复合材料中，无毒害影响，不会对环境和人类存在任何潜在危害。

技术领域

本发明属于植物纤维抑菌领域，具体涉及一种用于水泥复合材料植物纤维的天然抑菌方法。

背景技术

植物纤维的价廉易得，环保友好，密度低和高模量的优点，广泛的应用于如今的各种复合材料和各种行业（如汽车内饰、建筑材料、纺织品、生物燃料等）。由于其强韧性能够弥补水泥复合材料的开裂问题，因此越来越多的研究倾向于植物纤维增强水泥复合材料。然而，植物纤维的高吸水性，有限的拉伸性能和真菌微生物的腐蚀问题对增强水泥复合材料产生不利的影响。真菌微生物对天然植物纤维的腐蚀降解是一项重大挑战，增强水泥复合材料时往往被忽略。植物纤维作为生物质材料极易被真菌微生物攻击，尤其是白腐菌和褐腐菌的腐蚀，以往的研究中广泛的使用传统的木材防腐剂（如：氨溶烷基胺铜、硼化物以及铬化砷酸铜等），通过化学浸渍处理保护生物质材料的腐蚀，但是这些药剂往往会对人类和环境产生危害。

通过研究发现，一种天然植物的提取物，即从肉桂树叶中提取的肉桂衍生物，具有生物活性和抗菌功效抑制微生物的生长。因此，本研究采用适量的碱处理、肉桂衍生物的浸渍处理和硅橡胶的涂覆处理，通过混合处理的方法有效的降低了植物纤维的吸水能力，提高了纤维的拉伸强度，并抑制了微生物的生长。

发明内容

本发明的目的在于针对植物纤维增强水泥材料面临的高吸水性和真菌微生物腐蚀的问题，提供一种用于水泥复合材料植物纤维的天然抑菌方法。本发明通过用天然肉桂衍生物的浸渍处理植物纤维对真菌微生物达到全面的抑制。同时混合处理对增强水泥复合材料的植物纤维发生的劣化行为提供了全面的保护，有效的提高了其增强水泥基材料的耐久性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于水泥复合材料植物纤维的天然抑菌方法：先碱化植物纤维，然后肉桂衍生物处理，再室温硫化硅橡胶涂覆。

一种用于水泥复合材料植物纤维的天然抑菌方法，包括以下步骤：

（1）碱化植物纤维：将植物纤维在碱溶液中室温浸泡，然后将植物纤维取出并用去离子水洗涤至过滤的去离子水的pH变为中性；将洗涤后的植物纤维先室温通风干燥，后在烘箱中干燥；

（2）肉桂衍生物处理：将步骤（1）干燥后的植物纤维在肉桂衍生物中浸泡一段时间后取出，先在室温下通风干燥，然后在烘箱中干燥；

（3）硅橡胶涂覆：在室温下，将步骤（2）所得的植物纤维样品在α,ω-二羟基聚硅氧烷中浸泡一段时间后取出，并抹除纤维表面多余的基胶，然后再浸渍在聚甲基三乙氧基硅烷溶液中一段时间，最后在室温条件下通风干燥固化。

上述步骤（1）中所述的植物纤维为韧皮纤维，有大量的纤维素、半纤维素、木质素和果胶和蜡质小分子杂质。

上述步骤（1）中所述的碱溶液为氢氧化钠溶液，其浓度范围为0.5wt%-10wt%；植物纤维在碱溶液中室温浸泡的时间为0.5~10小时。

上述步骤（1）中室温通风干燥的时间为6~48小时，烘箱中干燥的温度为30~100℃，干燥时间为1～10小时。