[发明专利]一种界面增强连续植物纤维单元的制备方法

说明书

本发明涉及植物纤维增强处理技术领域，尤其涉及一种界面增强连续植物纤维单元的制备方法。本发明提供的制备方法，包括以下步骤：将连续植物纤维进行改性处理，得到改性植物纤维；将所述改性植物纤维在浸胶液中进行浸渍处理后，挤胶，得到植物纤维树脂体系；将所述植物纤维树脂体系进行固化，得到所述界面增强连续植物纤维单元；所述浸胶液为热固性树脂浸胶液、热塑性树脂浸胶液或无机盐胶黏剂；所述浸渍处理为罗拉浸渍或真空浸渍。所述制备方法可以成功制备得到界面增强连续植物纤维单元单元。

技术领域

本发明涉及植物纤维增强处理技术领域，尤其涉及一种界面增强连续植物纤维单元的制备方法。

背景技术

随着科学技术的发展，人们对绿色材料逐渐重视，尤其是植物纤维替代矿物纤维成为双碳减排的方式之一。但天然植物纤维的均匀性和力学性能并不能满足使用要求，原因是连续植物纤维单元受自身结构影响(如图1所示)存在如下缺陷：1)纤维之间会存在滑移，使纤维的自身强度难以完全发挥，力学强度下降(如图2所示)；2)植物纤维中的薄壁细胞的自身破坏和薄壁细胞之间滑移共同导致了纤维间的滑移破坏(如图3所示)。使得所述连续植物纤维单位的均匀性难以调控。进而难以获得连续性与力学性能稳定的植物纤维。

发明内容

本发明的目的在于提供一种界面增强连续植物纤维单元的制备方法，所述制备方法可以低成本对植物细胞壁进行界面增强，成功制备得到高模(拉伸模量)高强连续植物纤维单元。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种界面增强连续植物纤维单元的制备方法，包括以下步骤：

将连续植物纤维进行改性处理，得到改性植物纤维；

将所述改性植物纤维在浸胶液中进行浸渍处理后，挤胶，得到植物纤维树脂体系；

将所述植物纤维树脂体系进行固化，得到所述界面增强连续植物纤维单元；

所述浸胶液为热固性树脂浸胶液、热塑性树脂浸胶液或无机盐胶黏剂；

所述浸渍处理为罗拉浸渍或真空浸渍。

优选的，所述连续植物纤维为以天然植物纤维为原料制备得到的连续植物纤维束、连续植物纤维毡、连续植物纤维网、连续植物纤维布或连续植物纤维带。

优选的，所述改性处理的方式为过热蒸汽喷蒸、碱液氧化、纳米颗粒原位浸渍、高锰酸盐处理、乙酰化处理或离子蚀刻处理；

所述碱液氧化采用的碱液溶质包括氢氧化钠、氢氧化钙和氢氧化钾中的一种或几种；

所述纳米颗粒原位浸渍采用的纳米颗粒包括纳米碳酸钙、碳纳米管、纳米氮化硼和纳米碳化硅中的一种或几种。

优选的，以质量份数计，所述热固性树脂浸胶液包括：20～60份的热固性树脂，1～30份的固化剂和1～130份的助剂；

所述助剂包括玻璃微珠、促进剂、界面改性剂、稀释剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、增韧剂、阻燃剂和触变剂中的一种或几种。

优选的，以质量份数计，所述热塑性树脂浸胶液包括：80～100份的热塑性树脂和1～130份助剂；

所述助剂包括玻璃微珠、促进剂、界面改性剂、稀释剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、增韧剂、阻燃剂和触变剂中的一种或几种。

优选的，所述无机盐胶黏剂包括硅酸盐胶黏剂、磷酸盐胶黏剂、硼酸盐胶黏剂和硫酸盐胶黏剂的一种或几种。

优选的，所述无机盐胶黏剂包括硅酸盐胶黏剂、磷酸盐胶黏剂、硼酸盐胶黏剂、硫酸盐胶黏剂的一种或几种。

优选的，所述罗拉浸渍的预加张力为1～20N，温度为50～200℃，压力为2～10MPa；