[发明专利]一种无甲醛和乙醛释放的天然麻纤维增强聚合物基复合板材及其制备方法

权利要求书

1.一种无甲醛和乙醛释放的天然麻纤维增强聚合物基复合板材，其特征在于，该板材由天然麻纤维和聚合物纤维相互混合、纤维交织并由聚合物纤维固化而成；所述的天然麻纤维的纤维束(1)之间空隙填充有吸附剂颗粒(2)，所述天然麻纤维为汉麻纤维、黄麻纤维、亚麻纤维、苎麻纤维或以上2～4种的混合物；聚合物纤维是PP、PE、PC、PA6、PA66或PLA；所述吸附剂为硅烷偶联剂改性的纳米黏土。

2.一种如权利要求1所述的无甲醛和乙醛释放的天然麻纤维增强聚合物基复合板材的制备方法，具体步骤如下：

1)按天然麻纤维30wt％～70wt％，聚合物70wt％～30wt％的比例称取原料；

2)将天然麻纤维水洗除去杂质和烘干后，使用快速深冷脱胶处理方法对天然麻纤维进行脱胶处理；

3)将脱胶处理后的麻纤维在表面处理剂中浸渍30min～4h，取出后经多次水洗，置于80～100℃烘箱中干燥6～12h，得到表面改性麻纤维；

4)将干燥的聚合物纤维与改性麻纤维开松与混合均匀，通过梳理得到复合纤维单层薄网，交叉式铺叠6～10层，针刺成毡材；

5)将毡材充满模膛，用平板硫化机将毡材加热到软化后将其转移至脱模剂均匀涂抹上下表面的金属对模中，合模时先以10m/min的速度快速合模，待阴阳模相距8～10cm时，改为以3m/min的速度合模；合模后在50～80MPa压力和175～195℃温度下保持10～20min；脱模后得到天然纤维增强聚合物基复合板材；

6)对天然纤维增强聚合物基复合板材进行加热处理，加热温度为150～300℃，处理时间5～30分钟；

7)待毡材冷却后向其喷淋吸附剂溶液，至溶液完全浸润毡材；

8)对毡材进行排风干燥处理；

9)通过抽真空的方式对毡材进行负压吸附，真空度为1～10kPa，保压5～30分钟，去除天然纤维中可释放的甲醛和乙醛。

3.根据权利要求2所述的无甲醛和乙醛释放的天然麻纤维增强聚合物基复合板材的制备方法，其特征在于，所述吸附剂悬浊液按照如下步骤配置：将所述麻纤维总质量的0.5-2wt％的纳米粘土、0.25-1wt％的分散剂、1-2wt％的硅烷偶联剂加入水中，形成浓度为10-30wt％的纳米粘土-偶联剂悬浮液；将所述纳米粘土-偶联剂悬浮液在1000-1350rpm转速下搅拌0.5-2h；将所述纳米粘土-偶联剂悬浮液在1700-2000rpm转速下搅拌1.5-3h，形成纳米粘土的偶联剂混合液。

4.根据权利要求3所述的无甲醛和乙醛释放的天然麻纤维增强聚合物基复合板材的制备方法，其特征在于，取混合纤维总质量的0.5wt％纳米蒙脱土，0.25wt％聚乙烯吡咯烷酮作为分散剂，1wt％硅烷偶联剂加入水中，制成浓度20wt％悬浮液，先用机械搅拌器在1350rpm下搅拌1h，随后在1700rpm搅拌2h，制备均匀分散的纳米粘土悬浮液。

5.根据权利要求3所述的无甲醛和乙醛释放的天然麻纤维增强聚合物基复合板材的制备方法，取混合纤维总质量的1wt％纳米蒙脱土，0.25wt％聚乙烯吡咯烷酮作为分散剂，1.5wt％硅烷偶联剂加入水中，制成浓度20wt％的悬浮液，先用机械搅拌器在1350rpm下搅拌1h，随后在1700rpm搅拌2h，制备均匀分散的纳米粘土悬浮液。

6.根据权利要求3所述的无甲醛和乙醛释放的天然麻纤维增强聚合物基复合板材的制备方法，其特征在于，取混合纤维总质量的2wt％纳米蒙脱土，1wt％聚乙烯吡咯烷酮作为分散剂，2wt％硅烷偶联剂加入水中，制成浓度20wt％的悬浮液，先用机械搅拌器在1350rpm下搅拌1h，随后在1700rpm搅拌2h，制备均匀分散的纳米粘土悬浮液。

7.根据权利要求2～6中任意一项所述的无甲醛和乙醛释放的天然麻纤维增强聚合物基复合板材的制备方法，其特征在于，

步骤6)对黄麻纤维增强聚合物基复合板材进行加热处理，加热温度为170℃，处理时间10分钟；以及步骤9)通过抽真空的方式对毡材进行负压吸附，真空度为5kPa，保压20分钟。