[发明专利]超分子诱导生物质纤维热塑成型方法及生物质纤维制品

说明书

本发明公开了一种超分子诱导生物质纤维热塑成型方法及生物质纤维制品，属于天然高分子材料的应用领域。其步骤为生物质纤维的活化处理、活化生物质纤维的超分子诱导处理和超分子诱导处理生物质纤维的直接热塑成型。本发明通过天然小分子糖类超分子诱导剂与生物质类天然大分子具有相似的分子结构，充分保证了二者的相容性，能够很好的诱导生物质纤维进行热塑化成型，产品的可持续性强，整个过程中完全不使用“三醛”类胶粘剂，使得到的产品绿色，环保，健康。整个工艺流程简单，制造容易，且采用热塑性挤出技术直接获得生物质纤维的相关制品，其间完全不使用有毒、有害的溶剂，产品生产的而连续性强，无三废排放。

技术领域

本发明涉及天然高分子材料的应用领域，具体涉及一种超分子诱导生物质纤维热塑成型方法及生物质纤维制品。

背景技术

我国目前每年在家装、家居业的市值超过8000亿人民币，市场庞大，经济价值显著。按家装、家居行业所使用材料的属性不同来划分，可将其分为纯实木和人造板两个细分领域。就实木材料而言，主要涉及林业和木材加工业两个领域。放眼目前的消费市场，越来越多的消费者选择纯实木制品作为其家装、家居的首选材料。究其原因，主要有以下两方面的考虑：(1)实木制品为天然制品，安全无毒害，使用过程中无需考虑其安全和可靠性；(2)名贵实木制品具有一定的可传承性，有文化和历史底蕴。但消费者不知道的是，实木制品其实也存在如下比可避免的缺陷：(1)为了避免在使用过程中发生形变，增加稳定性，幅宽超过14cm的实木制品往往是要经过“药水”浸泡和拼接处理，这个过程中也会涉及有毒有害有机化合物和少量粘合剂的使用；(2)实木制品以木材为原料，非经济性木材品种的大量砍伐必然对当地的生态和生活环境造成一定影响，不利于环境保护和可持续发展；(3)实木制品在后期的保养和打理方面比较繁琐，需要对消费者进行必要的专业培训。

就人造板式家装、家居材料而言，按组成结构的不同，可将其划分为指接板、多层板、颗粒板和密度板四类。从生产工艺来看，这四类板材的共同点是，制造过程中都不可避免地会使用到酚醛、脲醛和三聚氰胺甲醛类所谓“三醛”树脂作为粘接剂而将生物质材料或纤维粘合到一起，生物质材料或纤维自身不能仅通过热和剪切力的形式获得所需制品。因此，从化学反应动力学的角度来看，此四类材料中必然含有或会缓慢释放不同浓度的醛类物质，对人们的家居生活构成一定威胁。很显然，指接板、多层板、颗粒板和密度板中生物质材料或纤维的尺寸在逐渐减小，比表面积逐渐增大。故而，其甲醛的释放量也会相应地增加，这对消费者选择相关制品是具有指导性意义的。

目前，我国小麦秸秆、水稻秸秆、甘蔗秸秆等各类天然生物质秸秆资源的产量超过8亿吨/年，但有仅2亿吨没有得到合理和有效的利用。焚烧和填埋是目前最主要的处理方式，但填埋和焚烧一方面浪费了巨大的生物质资源，另一方面，焚烧过程中会产生大量的烟雾和粉尘，会对生态环境、交通安全甚至身体健康造成严重影响，寻求此类生物质资源更多样化和更合理的利用途径十分必要。

现有产业也有利用生物质纤维进行热塑成型的工艺方法，一般在生物质纤维中添加“三醛”(脲醛、酚醛、三聚氰胺甲醛)类胶粘剂，但是这些容易使产品含有有害物质，且不易降解，影响环境。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种绿色环保、工艺流程简单、易于实施的超分子诱导生物质纤维热塑成型方法。

本发明还保护一种通过超分子诱导生物质纤维热塑成型方法得到的生物质纤维制品。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种超分子诱导生物质纤维热塑成型方法，包括以下步骤：

(1)生物质纤维的活化处理

将生物质纤维置于烘箱中，在80℃-105℃之间恒温干燥4-6小时后，将其转移至高速混合机中，加入活化剂，在8000-15000rpm条件下搅拌5-10分钟，获得活化处理的生物质纤维；

(2)活化生物质纤维的超分子诱导处理