[发明专利]一种纤维素天然骨架基竹钢及其加工工艺

权利要求书

1.一种型材，其特征在于所述型材包含纤维素和粘性聚合物，所述型材的静曲强度为100-500MPa，弹性模量为8000-40000Mpa，纤维素和粘性聚合物的质量比为1：（0.01-100），所述粘性聚合物包含酸不溶木质素，所述酸不溶木质素占型材的质量百分比为5-50%。

2.根据权利要求1所述的型材，其特征在于所述型材的静曲强度为100-300MPa，弹性模量为10000-35000Mpa，纤维素和粘性聚合物的质量比为1:（0.1-10.0）。

3.根据权利要求1或2所述的型材，其特征在于所述型材的制备原料为以纤维素为主的材料和粘性聚合物，以纤维素为主的材料和粘性聚合物的质量比为1:（0.01-100）。

4.根据权利要求3所述的型材，其特征在于所述粘性聚合物为天然粘性聚合物材料、或天然粘性聚合物材料和合成粘性聚合物材料的混合物，所述天然粘性聚合物材料为酸不溶木质素，所述合成粘性聚合物材料选自聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚乳酸、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二酯、脲醛树脂、酚醛树脂、环氧树脂、大豆蛋白胶、聚酯、聚氨酯、苯丙乳液和异氰酸酯中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的型材，其特征在于所述粘性聚合物包含以纤维素为主的材料中自带的酸不溶木质素或向以纤维素为主的材料中补加的酸不溶木质素，粘性聚合物还包含除酸不溶木质素外的其他粘性聚合物。

6.根据权利要求4所述的型材，其特征在于所述以纤维素为主的材料为植物骨架，所述植物骨架为片状植物材料依次经过碱液处理和酸液处理得到，所述粘性聚合物为植物骨架中保留的天然粘性聚合物材料酸不溶木质素，或者所述粘性聚合物为合成粘性聚合物材料和植物骨架中保留的天然粘性聚合物材料酸不溶木质素。

7.根据权利要求6所述的型材，其特征在于所述型材制备方法为：将片状植物材料依次经过碱液处理和酸液处理得到植物骨架进行热压制备得到型材。

8.根据权利要求7所述的型材，其特征在于所述碱液处理时在碱液中添加亚硫酸盐。

9.根据权利要求7所述的型材，其特征在于在酸液处理前将碱液处理的片状植物材料浸泡于饱和木质素溶液中，所述热压工艺为：根据所选高分子材料，在100℃以上，3-20Mpa热压，时间为15分钟-24小时。

10.根据权利要求7所述的型材，其特征在于所述植物骨架为制备方法是：将植物材料处理为平均宽度为1-5cm，按加工要求长度的片材，浸泡到浓度在1%wt以上的NaOH溶液中。

11.根据权利要求10所述的型材，其特征在于NaOH溶液中含有亚硫酸盐,在低于130℃下蒸煮1-10h，充分破坏细胞膜溶出木质素及可溶性细胞成分后，得到仍保持片状结构和内部孔道贯通的结构单元，然后，将结构单元重新浸泡到饱和木质素溶液中使其尽可能吸附后取出浸泡到稀酸溶液充分酸化或者将结构单元直接浸泡到稀酸溶液充分酸化，然后，再洗涤除去盐及小分子有机物，烘干水分得到植物骨架，植物材料为竹材、木材或秸秆，所述竹材为3-5年成年竹去竹青竹黄的竹材。

12.根据权利要求4所述的型材，其特征在于所述型材的制备方法为：将片状植物材料依次经过碱液处理和酸液处理得到植物骨架，碱处理时添加亚硫酸盐，然后添加合成粘性聚合物材料进行热压制备得到型材，所述热压工艺为：根据所选高分子材料，在100℃以上，3-20Mpa热压，时间为15分钟-24小时。

13.根据权利要求12所述的型材，其特征在于所述型材制备方法为：通过热碱溶液蒸煮破坏长尺寸片材的细胞膜,以打通植物细胞间通道，溶出木质素及可溶性细胞成分，得到保持内部空腔和原来形状的竹片材料，再用过量的饱和木质素浸泡溶液使大量木质素进入材料孔隙中，然后取出浸泡好的竹片，再浸入稀酸溶液酸化至内部pH≤4，洗涤除去盐及小分子有机物，然后浸泡于合成粘性聚合物溶液或熔融液中，烘干，可得到保留和更多吸附了天然酸不溶木质素，保留天然骨架结构的三维修竹片材料，再单独或堆码，在大于100℃，压力3-20Mpa、时间15分钟-24小时条件下热压，使天然粘性聚合物酸不溶木质素或合成粘性聚合物软化熔融，充满孔隙冷却成型即得到密度大于1，强度超过钢，具有很强耐腐蚀性和阻燃性能的轻型绿色竹钢或竹型材，其拉伸强度可达400MPa，弹性模量可达到33000Mpa，酸不溶木质素含量为10-30%。