竹材作為一種可再生的天然資源和環(huán)境協(xié)調(diào)性材料，具備天然的優(yōu)越性和廣闊的開發(fā)前景。通過竹材改性，使竹材不僅具備原來的某些特性還提高了其它的一些性能，這對于竹材的利用具備十分重要的意義。
例如，竹材作為人造板的原料進行壓板時，需要添加膠黏劑，膠黏劑最主要作用是將兩個界面進行膠合，但是由于竹材屬于多孔結(jié)構(gòu)，這就導(dǎo)致會有部分的膠黏劑作為填料作用填補竹材孔洞，造成膠黏劑的浪費。
碳酸鈣因具有很強的納米作用，能與很多金屬、無機和有機材料產(chǎn)生很強的相互作用，表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。文石型碳酸鈣晶須具有增強、增韌性能，可改善塑料制品的力學(xué)性能、阻燃性能、耐熱性能及加工性能；由于文石型納米碳酸鈣粉末極易以二次粒子的形式出現(xiàn)團聚現(xiàn)象，導(dǎo)致其增強效果明顯減弱，而文石型碳酸鈣晶須體系中團聚現(xiàn)象較少，分散性良好，因而可充分發(fā)揮增強、增韌的作用。同時文石型碳酸鈣晶須是一種環(huán)保無污染的材料，具有廣闊的應(yīng)用前景。
近日，千年舟新材科技集團股份有限公司發(fā)明專利“一種聯(lián)產(chǎn)文石型納米碳酸鈣的竹材改性方法”獲授權(quán)，授權(quán)公告號為CN116690742B，該發(fā)明公開了一種聯(lián)產(chǎn)文石型納米碳酸鈣的竹材改性方法。
該發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
?、儆玫入x子體對竹材進行預(yù)處理；
?、趯⒅癫慕n在氫氧化鈣過飽和溶液中，加熱溶液進行蒸煮對竹材滲透軟化，使Ca2+充分浸潤占位；
?、壅糁笸瓿珊笙蛉芤褐屑尤刖涂刂苿苽湮氖吞妓徕}；
④保持步驟②中的溶液溫度，攪拌溶液過程中通入二氧化碳進行碳化反應(yīng)，直到溶液pH＝7時，取出竹材清洗表面沉淀，干燥后即得到改性竹材；
⑤過濾分離取出竹材后剩下的渾濁液體，濾渣即為分離得到的碳酸鈣沉淀，將其烘干，即得到木質(zhì)素改性文石型碳酸鈣。
該發(fā)明利用等離子體處理使竹材表面形成更多的羥基、酚羥基等活性官能團，提高表面親水性、潤濕性和粘接性，進而增強了竹材與填料的結(jié)合強度，同時利用反應(yīng)活性低的氫氧化鈣溶液在溫和的條件對竹材進行低溫蒸煮處理，既不會破壞竹材纖維結(jié)構(gòu)和強度，同時能在一定程度打開細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使鈣離子深度浸潤竹材內(nèi)部，少量的木質(zhì)素被溶解，使纖維細(xì)胞孔洞增多，比表面增大，再利用竹腔細(xì)胞的維管束、導(dǎo)管等為反應(yīng)場所，利用碳化法及工藝控制在竹材內(nèi)部生成大量的文石型碳酸鈣，充實竹腔細(xì)胞，使竹材密實化，負(fù)載后的竹材具有無機材料的防霉、耐磨、阻燃屬性，同時在竹材改性的過程溶出的木質(zhì)素也對溶液中的碳酸鈣進行改性，生成改性文石型碳酸鈣，可供膠黏劑、橡膠、皮革、塑料等領(lǐng)域中廣泛使用，可提高無機材料和有機材料的界面相容性。
該方法不僅可以改性竹材同時利用木質(zhì)素改性文石型碳酸鈣，改性文石型碳酸鈣在竹材改性過程中可以提升無機材料和有機材料的界面相容性，不僅可以生產(chǎn)改性竹材，同時可以聯(lián)產(chǎn)木質(zhì)素原位改性碳酸鈣，得到文石型碳酸鈣晶須，生產(chǎn)工藝簡單，實現(xiàn)了資源的綜合利用，具有很高的經(jīng)濟和社會價值，具有良好工業(yè)化前景好。
 |
