竹材作為一種可再生的天然資源和環(huán)境協(xié)調性材料,具備天然的優(yōu)越性和廣闊的開(kāi)發(fā)前景。通過(guò)竹材改性,使竹材不僅具備原來(lái)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(jìn)行壓板時(shí),需要添加膠黏劑,膠黏劑最主要作用是將兩個(gè)界面進(jìn)行膠合,但是由于竹材屬于多孔結構,這就導致會(huì )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(wú)機和有機材料產(chǎn)生很強的相互作用,表現出優(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團聚現象,導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(shí)文石型碳酸鈣晶須是一種環(huán)保無(wú)污染的材料,具有廣闊的應用前景。
近日,千年舟新材科技集團股份有限公司發(fā)明專(zhuān)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,授權公告號為CN116690742B,該發(fā)明公開(kāi)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(jìn)行預處理;
?、趯⒅癫慕n在氫氧化鈣過(guò)飽和溶液中,加熱溶液進(jìn)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?,制備文石型碳酸鈣;
?、鼙3植襟E②中的溶液溫度,攪拌溶液過(guò)程中通入二氧化碳進(jìn)行碳化反應,直到溶液pH=7時(shí),取出竹材清洗表面沉淀,干燥后即得到改性竹材;
?、葸^(guò)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(jìn)而增強了竹材與填料的結合強度,同時(shí)利用反應活性低的氫氧化鈣溶液在溫和的條件對竹材進(jìn)行低溫蒸煮處理,既不會(huì )破壞竹材纖維結構和強度,同時(shí)能在一定程度打開(kāi)細胞結構,使鈣離子深度浸潤竹材內部,少量的木質(zhì)素被溶解,使纖維細胞孔洞增多,比表面增大,再利用竹腔細胞的維管束、導管等為反應場(chǎng)所,利用碳化法及工藝控制在竹材內部生成大量的文石型碳酸鈣,充實(shí)竹腔細胞,使竹材密實(shí)化,負載后的竹材具有無(wú)機材料的防霉、耐磨、阻燃屬性,同時(shí)在竹材改性的過(guò)程溶出的木質(zhì)素也對溶液中的碳酸鈣進(jìn)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(wú)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(shí)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(guò)程中可以提升無(wú)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(shí)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(jiǎn)單,實(shí)現了資源的綜合利用,具有很高的經(jīng)濟和社會(huì )價(jià)值,具有良好工業(yè)化前景好。

|