[发明专利]一种金属化木质功能材料及其制备方法

权利要求书

1.一种金属化木质功能材料，其特征在于，所述金属化木质功能材料由高大禾本植物茎秆、木质复合粉末、锡铋合金和天然树脂四类材料复合制成；

上述金属化木质功能材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：植物茎秆预处理：取直径为10～15mm的芦苇或小琴丝竹的茎秆，晒干后去掉茎秆头部和尾部，得到等长度茎秆，经真空干燥将等长度茎秆的含水率控制在12%～15%；然后将等长度茎秆在15～35℃环境温度下在质量百分数为5%～15%的NaOH溶液中浸泡3～12h，经漂洗、烘干使等长度茎秆的半纤维素含量降低40%～60%；再将等长度茎秆在质量比为1:1的乙酸和双氧水混合溶液中浸泡2～8h，浸泡温度为15～35℃，经漂洗、烘干使等长度茎秆的木质素含量降低40%～60%；最后借助丝径为4～6mm的带尖钢丝将等长度茎秆的空芯孔疏通，得到预处理植物茎秆备用；

步骤2：木质复合粉末制备：首先，取经步骤1产生的芦苇或小琴丝竹茎秆的下脚料，经干燥、粉碎与筛分获得木质粉末；然后，按重量比1:1加入生物塑料粉末，借助螺旋强力搅拌混料机混合15～30min得木质复合粉末备用；

步骤3：植物茎秆穿丝：将锡铋合金丝穿入经步骤1获得的预处理植物茎秆的空芯孔内，使锡铋合金丝的长度与预处理植物茎秆的长度一致，获得穿丝植物茎秆备用；

步骤4：原料铺装：首先将步骤3获得的穿丝植物茎秆表面刷上一层天然树脂，然后粘上一层步骤2所得木质复合粉末，再平行紧凑铺装于合金钢成形模的模腔内，获得铺装料等待成形；铺装厚度根据成形工艺要求确定；

步骤5：模压成形：对步骤4所述铺装料实施模压成形，获得长方形截面或正方形截面的金属化木质功能材料；其成形工艺条件为：成形压力150～300MPa、成形温度115～170℃、保温保压时间15～30min、冷却介质为液氮；

步骤6：裁切：首先对经步骤5获得的长方形截面或正方形截面的金属化木质功能材料的两端进行裁切，然后根据使用要求对金属化木质功能材料进行分切。

2.根据权利要求1所述的一种金属化木质功能材料，其特征在于，所述木质复合粉末为木质粉末与生物塑料粉末的均匀混合料，所述均匀混合料粒径为0.075～0.045mm；所述木质粉末与生物塑料粉末的比例1:1。

3.根据权利要求2所述的一种金属化木质功能材料，其特征在于，按重量百分数计，所述生物塑料粉末包括：高密度聚乙烯60%～70%、木质粉末30%～40%。

4.根据权利要求3所述的一种金属化木质功能材料,其特征在于，所述生物塑料粉末为高密度聚乙烯与木质粉末的混合料经混炼、破碎、细磨、筛分工序制成的粒径为0.15～0.25mm的木塑复合粉末。

5.根据权利要求1所述的一种金属化木质功能材料，其特征在于，所述锡铋合金为熔点介于135～180℃的锡铋合金丝，其丝径为3～5mm。

6.根据权利要求1所述的一种金属化木质功能材料，其特征在于，所述天然树脂为白杨木提取物。