[发明专利]一种轻型棉秆皮纤维/聚丙烯复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种轻型棉秆皮纤维/聚丙烯复合材料的制备方法，其包括采用蒸汽闪爆法制备棉秆皮纤维，并采用热压成型方法制备轻型棉秆皮纤维/聚丙烯复合材料，蒸汽闪爆法制备棉秆皮纤维包括以下步骤：切割→浸泡→蒸汽闪爆→热水清洗→晾干→梳理→棉秆皮纤维，热压成型法制备轻型棉秆皮纤维/聚丙烯复合材料包括以下步骤：作为增强体的棉秆皮纤维与作为基体的聚丙烯短纤维混合、梳理成网→计算成型复合材料的材料用量→预压→热压→冷却→轻型棉秆皮纤维/聚丙烯复合材料板材。本发明制得的棉秆皮纤维细长，木质素含量较高，与疏水性聚丙烯基质材料之间具有更好的界面粘结性，可制得轻型复合材料。

主权项

一种轻型棉秆皮纤维/聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于：采用蒸汽闪爆法制备棉秆皮纤维，并采用热压成型法制备厚度为3～5mm，体积密度为0.4～1.0g/cm³棉秆皮纤维/聚丙烯复合材料，包括棉秆皮纤维制备与棉秆皮纤维/聚丙烯复合材料制备两个过程：所述蒸汽闪爆法制备棉秆皮纤维包括以下步骤：(1)切割：将棉秆皮切割成长度为10～15cm的小段；(2)浸泡：将切割好的棉秆皮置于浴比为1∶20～40的清水中，浸泡6～24h；(3)蒸汽闪爆：将浸泡后的棉杆皮装入闪爆罐中，通入饱和水蒸汽，使水蒸汽压强到达1.5～3.5MPa，维持水蒸汽压强60～240s后在0.0875s内瞬间闪爆；(4)热水清洗：闪爆后的棉杆皮纤维在80～90℃的热水中清洗1～2h，浴比为1∶20～40，采用孔径为20目的筛网过滤；(5)晾干、梳理：将棉秆皮纤维在室温条件下晾干并进行梳理，得到纤维素含量为60～75％、细度为35～50dtex、长度为40～50mm、断裂强度为2.0～3.0cN/dtex的棉秆皮纤维，所述热压成型法制备轻型棉秆皮纤维/聚丙烯复合材料包括以下步骤：(1)混合、梳理成网：以棉秆皮纤维为增强纤维，以聚丙烯短纤为基质材料，棉秆皮纤维与聚丙烯短纤混合并梳理成网，所述聚丙烯短纤细度为14～16旦尼尔，长度为40～50mm，棉秆皮纤维与聚丙烯短纤质量百分比为40～60∶60～40％；(2)计算成型复合材料的材料用量：根据复合材料的体积密度(0.4～1.0g/cm³)以及复合材料的厚度3～5mm、宽度、长度等尺寸，计算所需棉秆皮纤维与聚丙烯短纤混合网的材料用量；(3)预压：采用热压机对计算所需棉秆皮纤维与聚丙烯短纤混合网进行预压，所述预压温度为80～100℃，预压压力为10～14MPa，预压时间为10～15min，并将厚度为3～5mm的隔距块置于热压机上，以控制成型复合材料的厚度；(4)热压：提高热压机上、下压板的温度至热压温度，所述热压温度为165～175℃，热压压力为10～14MPa，热压时间为310min；(5)冷却：将热压后的复合材料进行冷却，得到厚度为3～5mm、体积密度为0.4～1.0g/cm³棉秆皮纤维/聚丙烯复合材料板材。