[发明专利]一种萃取竹纤维复合材料

说明书

技术领域

本发明一般地涉及一种竹制品材料，尤其涉及一种萃取竹纤维复合材料。

背景技术

随着社会的快速发展，人们对自然环境中的木材需求量日益增加。然而，木材的生长周期却比其消耗周期漫长得多。为了保护环境和实现可持续发展，人们逐步对木材的砍伐进行了限制，并提高木材的利用率，同时开发利用其它资源替代木材资源，如刨花、粗木粒、农作物杆茎制成的纤维、高分子有机物、金属等。上述替代资源在建筑物行业、家具制造业、包装材料等行业中已得到广泛地应用。

竹类也是替代木材的一种重要资源，其一般是用来制作家具，还有在建材、工艺装饰品和日常生活用具方面也有一些使用。将竹纤维应用于纺织行业的开发还处于不成熟阶段，其生产成本较高，生产过程污染较大。现在将竹纤维用作建材方面的开发已经基本成熟，如中国专利200810041524.X“一种竹长纤维复合材料的制造方法”公开了一种使用竹片浸胶胶后压制成板的工艺，其制作出的竹板材力学性能优越，是木材替代资源的优秀候选。然而，这种方案只适用于制作板型，不能应用于不规则容器的制作。

中国专利200910221974.1公开了一种“竹纤维材料”，其采用了天然原材料和机械研磨破碎竹材提取竹纤维的工艺，生产出的竹纤维材料三聚氰胺含量很低，并且能够用于广泛制作可降解的各类形状的容器。但是，由于只采用了机械研磨破碎处理，这个方案生产出的竹纤维材料木质素含量较高，导致其力学强度较低。并且，在其生产竹油的过程中，竹油没有采取进一步的处理，导致竹油不易保存，从而导致生产成本居高不下。

发明内容

针对于此，本发明的目的在于，提供一种具有高力学强度的萃取竹纤维复合材料，其不含危害化学物，以天然的竹原料为主要材质，经过机械研磨以及化学萃取工序，为安全绿色环保材料。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种萃取竹纤维复合材料，经由下述步骤制得：

(1)、竹油的制备：

(1.1)出液：采用成熟三年以上的原竹经400-500℃干燥处理，收集挥发的气体，冷凝得到液体；

(1.2)分液：将步骤(1.1)得到的液体静置12小时后进行分液处理，将上层液体保留；

(1.3)干燥：向步骤(1.2)得到的液体中添加其重量为5-7％的干燥剂，充分搅拌后常温静置12小时；

(1.4)过滤：将步骤(1.3)得到的混合液体过滤，取滤液作为竹油；

(2)、竹纤维的制备：

(2.1)准备原料：选取成熟三年以上的原竹，机械破成长度为15-20cm、宽度为1-2cm、厚度为0.2-0.5cm的竹片；

(2.2)准备萃取浸液：按重量比将2份亚硫酸钠、2份硫酸钠、1份多聚磷酸钠和95份水制成萃取浸液；

(2.3)高温萃取：按重量比将1份步骤(2.1)制得的竹片浸入5份步骤(2.2)制备的萃取浸液中，100℃常压蒸煮1-2小时，脱胶萃取得到糙竹纤维；

(2.4)破碎处理：对步骤(2.3)萃取得到的糙竹纤维进行机械研磨处理，选取粒径为15-200目的竹粉；

(2.5)竹粉活化：将环境温度控制在30-36℃，向步骤(2.4)制得的竹粉中添加其重量为5-7％的竹油，搅拌30分钟，即得竹纤维；

(3)、在室温下，将竹油、防水剂和食盐混合，加入该混合物2-5倍重量的水，搅拌5-10分钟；

(4)、在室温下，向步骤(3)制得的混合物中加入步骤(2)制得的竹纤维，以及天然树脂胶粉和食用淀粉，搅拌10-15分钟，最后加入钛白粉，搅拌均匀，即得萃取竹纤维复合材料。

优选的，步骤(3)和(4)中所用的原料重量份数分别如下：

优选的，所述原料的重量份数分别如下：

优选的，所述步骤(1.3)中的干燥剂是无水硫酸镁(MgSO₄)，其添加量为步骤(1.2)得到的液体重量的7％。

优选的，所述步骤(2)中准备原料，竹片的长度为15-20cm、宽度为1-2cm、厚度为0.2-0.5cm。

优选的，所述步骤(2)中竹粉活化，添加竹油的重量为竹粉重量的5％。

优选的，所述步骤(2)中竹粉活化，搅拌转速为700-800rpm。

优选的，所述步骤(3)中加水量为前三者的混合量的3倍。

优选的，所述步骤(3)中搅拌转速为750rpm。

优选的，所述步骤(4)中搅拌时间为10分钟。