[發明專利]一種金屬化木質功能材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810238200.9
• 申請日: 2018-03-22
• 公開（公告）號: CN108407034B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 吳慶定;何玉琴;劉坤鍵;丁定成;李佩;劉俊懷;袁建
• 申請（專利權）人: 中南林業科技大學
• 主分類號: B27N3/00
• 分類號: B27N3/00;B27N3/10;B27N3/18;B27N1/00;B27L11/06
• 代理公司: 長沙智德知識產權代理事務所(普通合伙) 43207
• 代理人: 陳銘浩

1.一種金屬化木質功能材料，其特征在于，所述金屬化木質功能材料由高大禾本植物莖稈、木質復合粉末、錫鉍合金和天然樹脂四類材料復合制成；

上述金屬化木質功能材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：植物莖稈預處理：取直徑為10～15mm的蘆葦或小琴絲竹的莖稈，曬干后去掉莖稈頭部和尾部，得到等長度莖稈，經真空干燥將等長度莖稈的含水率控制在12%～15%；然后將等長度莖稈在15～35℃環境溫度下在質量百分數為5%～15%的NaOH溶液中浸泡3～12h，經漂洗、烘干使等長度莖稈的半纖維素含量降低40%～60%；再將等長度莖稈在質量比為1:1的乙酸和雙氧水混合溶液中浸泡2～8h，浸泡溫度為15～35℃，經漂洗、烘干使等長度莖稈的木質素含量降低40%～60%；最后借助絲徑為4～6mm的帶尖鋼絲將等長度莖稈的空芯孔疏通，得到預處理植物莖稈備用；

步驟2：木質復合粉末制備：首先，取經步驟1產生的蘆葦或小琴絲竹莖稈的下腳料，經干燥、粉碎與篩分獲得木質粉末；然后，按重量比1:1加入生物塑料粉末，借助螺旋強力攪拌混料機混合15～30min得木質復合粉末備用；

步驟3：植物莖稈穿絲：將錫鉍合金絲穿入經步驟1獲得的預處理植物莖稈的空芯孔內，使錫鉍合金絲的長度與預處理植物莖稈的長度一致，獲得穿絲植物莖稈備用；

步驟4：原料鋪裝：首先將步驟3獲得的穿絲植物莖稈表面刷上一層天然樹脂，然后粘上一層步驟2所得木質復合粉末，再平行緊湊鋪裝于合金鋼成形模的模腔內，獲得鋪裝料等待成形；鋪裝厚度根據成形工藝要求確定；

步驟5：模壓成形：對步驟4所述鋪裝料實施模壓成形，獲得長方形截面或正方形截面的金屬化木質功能材料；其成形工藝條件為：成形壓力150～300MPa、成形溫度115～170℃、保溫保壓時間15～30min、冷卻介質為液氮；

步驟6：裁切：首先對經步驟5獲得的長方形截面或正方形截面的金屬化木質功能材料的兩端進行裁切，然后根據使用要求對金屬化木質功能材料進行分切。

2.根據權利要求1所述的一種金屬化木質功能材料，其特征在于，所述木質復合粉末為木質粉末與生物塑料粉末的均勻混合料，所述均勻混合料粒徑為0.075～0.045mm；所述木質粉末與生物塑料粉末的比例1:1。

3.根據權利要求2所述的一種金屬化木質功能材料，其特征在于，按重量百分數計，所述生物塑料粉末包括：高密度聚乙烯60%～70%、木質粉末30%～40%。

4.根據權利要求3所述的一種金屬化木質功能材料,其特征在于，所述生物塑料粉末為高密度聚乙烯與木質粉末的混合料經混煉、破碎、細磨、篩分工序制成的粒徑為0.15～0.25mm的木塑復合粉末。

5.根據權利要求1所述的一種金屬化木質功能材料，其特征在于，所述錫鉍合金為熔點介于135～180℃的錫鉍合金絲，其絲徑為3～5mm。

6.根據權利要求1所述的一種金屬化木質功能材料，其特征在于，所述天然樹脂為白楊木提取物。