CN109972385A - 一种竹木纤维的表面处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种竹木纤维的表面处理方法，包括以下步骤：A.将竹木纤维粉浸入55‑65℃的高锰酸钾溶液中1h，然后洗涤干净，再送入干燥窑进行干燥；B.将干燥后的竹木纤维粉浸入偏高碘酸钠溶液中，搅拌30min后，加入NaOH溶液调节pH至8‑10，然后过滤得到活化竹木纤维粉；C.将活化竹木纤维粉、水和铜盐混合，所述活化竹木纤维粉和铜盐的质量比为5：1‑10：1，混合后置于超声分散的条件下，并控制温度为65‑70℃反应30‑40min；D.用去离子水洗涤至pH＝7，然后真空干燥即得。本发明首先使用高锰酸钾溶液改善了竹木纤维的界面性能，然后依次加入偏高碘酸钠和铜盐进行改性，进一步提高了竹木纤维的抗菌能力。

Description

一种竹木纤维的表面处理方法
技术领域
本发明涉及竹木纤维技术领域，特别涉及到一种竹木纤维的表面处理方法。
背景技术
竹木纤维又是从自然生长的竹子种提取一种纤维素纤维，是续棉，麻，毛，丝之后第五大天然纤维。竹木纤维集成墙板是一种集环保、隔热、防潮、保温、防火、隔音等多种元素为一体的绿色环保装饰材料。目前，由竹木纤维制成的竹木纤维集成板具有突出的环保功能，可以循环利用，几乎不含对人体有害的物质和毒气挥发，甲醛释放量远远低于国家标准，而且还具有吸音节能的优点。在竹木纤维集成板的原料中，由于竹木纤维粉末与树脂为非同性材料，界面相容性差，如需得到强度较高的竹木纤维板，可通过在共混挤出的过程中将偶联剂、竹木纤维粉末、树脂、无机填料一起加入的方式。而现有技术中为了提高竹木纤维和树脂之间的表面性能，有一些生产厂家会在共混挤出前就使用偶联剂对竹木纤维粉进行表面处理，但是对竹木纤维界面性能的改善并不显著。
竹子含有一种名为“竹醌”的物质，该物质存在于竹子中具有的天然抗菌的成分，具有天然抗菌、防螨、防臭的药物特性，竹纤维保持了竹子的原有结构，让抗菌物质始终保留在纤维素大分子上。因此，由竹纤维制成的竹木纤维板具有一定的抗菌作用，但是单靠“竹醌”无法有效杀死顽固细菌。随着竹木纤维集成板的日益推广，人们对于竹木纤维集成板的要求越来越高，理论上存在通过对竹木纤维进行预处理以提高其相关性能的可能，而目前就如何对竹木纤维进行预处理提高其抗菌性能还没见有任何相关报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种竹木纤维的表面处理方法，该表面处理方法不仅可以改善竹木纤维的界面性能，而且还能提高抗菌性。
为了解决上述问题，采用以下技术方案：一种竹木纤维的表面处理方法，包括以下步骤：
A.将竹木纤维粉浸入55-65℃的高锰酸钾溶液中1h，然后洗涤干净，再送入干燥窑进行干燥；
B.将干燥后的竹木纤维粉浸入偏高碘酸钠溶液中，搅拌30min后，加入NaOH溶液调节pH至8-10，然后过滤得到活化竹木纤维粉；
C.竹木纤维表面沉积铜：将活化竹木纤维粉、水和铜盐混合，所述活化竹木纤维粉和铜盐的质量比为5：1-10：1，混合后置于超声分散的条件下，并控制温度为65-70℃反应30-40min；
D.用去离子水洗涤至pH＝7，然后真空干燥即得。
优选地，步骤A中所述高锰酸钾溶液的浓度为5-15%。
优选地，步骤B中所述偏高碘酸钠溶液的浓度为25-35%。
优选地，步骤C中所述水和铜盐的质量比为6:1-8:1
优选地，步骤C中铜盐选自硫酸铜、氯化铜或硝酸铜中的一种或几种的混合物。
其中，所述竹木纤维粉由40wt%的竹纤维粉和60wt%的木纤维粉组成。
和现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明首先使用高锰酸钾溶液作为表面处理剂，并控制温度为55-65°进行表面处理，改善了竹木纤维的界面性能，经表面处理后的竹木纤维与树脂之间可以更好地结合，有利于提高后续生产所得竹木纤维板的强度。
2、本发明在使用高锰酸钾对竹木纤维进行处理之后，加入偏高碘酸钠溶液增强了竹木纤维官能团的电位和活性点位的数量，并调节pH至8-10，提高了竹木纤维对铜离子的吸附能力，然后加入铜盐进行改性，使得铜离子较为稳定地沉积在竹木纤维的表面，从而显著地提高了竹木纤维的抗菌性能。
附图说明
图1为实施例1中经过步骤A处理后的竹木纤维扫描电镜图。
图2为未进行表面处理的竹木纤维扫描电镜图。
具体实施方式
下面给出实施例以对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的普通技术人员根据该实施例对本发明所做出的一些非本质的改进或调整仍属于本发明的保护范围。
实施例1
一种竹木纤维的表面处理方法，包括以下步骤：
A.将竹木纤维粉浸入55℃的高锰酸钾溶液中1h，然后洗涤干净，再送入干燥窑进行干燥；
B.将干燥后的竹木纤维粉浸入偏高碘酸钠溶液中，搅拌30min后，加入NaOH溶液调节pH至8，然后过滤得到活化竹木纤维粉；
C. 竹木纤维表面沉积铜：将活化竹木纤维粉、水和铜盐混合，所述活化竹木纤维粉和铜盐的质量比为10：1，混合后置于超声分散的条件下，并控制温度为65℃反应30min；
D.用去离子水洗涤至pH＝7，然后真空干燥即得。
其中，步骤A中所述高锰酸钾溶液的浓度为5%，步骤B中偏高碘酸钠溶液的浓度为25%，步骤C中所述水和铜盐的质量比为6:1，步骤C中铜盐为硫酸铜，竹木纤维粉由40wt%的竹纤维粉和60wt%的木纤维粉组成。
经过步骤A处理后的竹木纤维扫描电镜图见图1所示，通过使用高锰酸钾溶液作为表面处理剂进行表面处理，可改善竹木纤维的界面性能。
实施例2
一种竹木纤维的表面处理方法，包括以下步骤：
A.将竹木纤维粉浸入65℃的高锰酸钾溶液中1h，然后洗涤干净，再送入干燥窑进行干燥；
B.将干燥后的竹木纤维粉浸入偏高碘酸钠溶液中，搅拌30min后，加入NaOH溶液调节pH至10，然后过滤得到活化竹木纤维粉；
C. 竹木纤维表面沉积铜：将活化竹木纤维粉、水和铜盐混合，所述活化竹木纤维粉和铜盐的质量比为5：1，混合后置于超声分散的条件下，并控制温度为70℃反应40min；
D.用去离子水洗涤至pH＝7，然后真空干燥即得。
其中，步骤A中所述高锰酸钾溶液的浓度为15%，步骤B中偏高碘酸钠溶液的浓度为35%，步骤C中所述水和铜盐的质量比为8:1，步骤C中铜盐为氯化铜，竹木纤维粉由40wt%的竹纤维粉和60wt%的木纤维粉组成。
实施例3
一种竹木纤维的表面处理方法，包括以下步骤：
A.将竹木纤维粉浸入60℃的高锰酸钾溶液中1h，然后洗涤干净，再送入干燥窑进行干燥；
B.将干燥后的竹木纤维粉浸入偏高碘酸钠溶液中，搅拌30min后，加入NaOH溶液调节pH至9，然后过滤得到活化竹木纤维粉；
C. 竹木纤维表面沉积铜：将活化竹木纤维粉、水和铜盐混合，所述活化竹木纤维粉和铜盐的质量比为8：1，混合后置于超声分散的条件下，并控制温度为68℃反应35min；
D.用去离子水洗涤至pH＝7，然后真空干燥即得。
其中，步骤A中所述高锰酸钾溶液的浓度为10%，步骤B中偏高碘酸钠溶液的浓度为30%，步骤C中所述水和铜盐的质量比为7:1，步骤C中铜盐为硝酸铜，竹木纤维粉由40wt%的竹纤维粉和60wt%的木纤维粉组成。
对比例1
未经表面处理的竹木纤维粉，该竹木纤维粉由40wt%的竹纤维粉和60wt%的木纤维粉组成。
实施例1-3和对比例1中竹木纤维的抗菌性能参照GB/T 21510-2008 《纳米无机材料抗菌性能检测方法》中的规定进行测试，测试结果见表1所示：
由上表1可知，经过本发明中的方法对竹木纤维表面进行处理，可以显著提高竹木纤维的抗菌性，经过处理后最终得到的改性竹木纤维的抗菌性极为优异，抗菌率可达到92%以上，相对于对比例1中未经处理的竹木纤维至少提高了40%以上。即本发明提供的表面处理方法通过在竹木纤维的表面沉积大量的铜离子，显著地改善了竹木纤维的抗菌性能。

Claims (6)

1.一种竹木纤维的表面处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
A.将竹木纤维粉浸入55-65℃的高锰酸钾溶液中1h，然后洗涤干净，再送入干燥窑进行干燥；
B.将干燥后的竹木纤维粉浸入偏高碘酸钠溶液中，搅拌30min后，加入NaOH溶液调节pH至8-10，然后过滤得到活化竹木纤维粉；
C.竹木纤维表面沉积铜：将活化竹木纤维粉、水和铜盐混合，所述活化竹木纤维粉和铜盐的质量比为5：1-10：1，混合后置于超声分散的条件下，并控制温度为65-70℃反应30-40min；
D.用去离子水洗涤至pH＝7，然后真空干燥即得。
2.根据权利要求1所述的竹木纤维的表面处理方法，其特征在于，步骤A中所述高锰酸钾溶液的浓度为5-15%。
3.根据权利要求1所述的竹木纤维的表面处理方法，其特征在于，步骤B中所述偏高碘酸钠溶液的浓度为25-35%。
4.根据权利要求1所述的竹木纤维的表面处理方法，其特征在于，步骤C中所述水和铜盐的质量比为6:1-8:1。
5.根据权利要求1所述的竹木纤维的表面处理方法，其特征在于，步骤C中铜盐选自硫酸铜、氯化铜或硝酸铜中的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的竹木纤维的表面处理方法，其特征在于，所述竹木纤维粉由40wt%的竹纤维粉和60wt%的木纤维粉组成。
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