[發明專利]一種生物質碳纖維增強石膏板的制備方法

有效

• 申請號: 202010416434.5
• 申請日: 2020-05-17
• 公開（公告）號: CN111499332B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 王南南;朱艷秋;滿泉言;陳丁
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: C04B28/14
• 分類號: C04B28/14;C04B20/02;D01F9/16;B28B3/02;B28B11/24;B28C5/40
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 張麗

1.一種生物質碳纖維增強石膏板的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟1：首先將緩凝劑溶液加入水中，在攪拌機中混合均勻，再加入石膏粉，攪拌成均勻的漿料，之后加入生物質碳纖維和生物質纖維，繼續攪拌2-3min使之混合均勻得到混合漿料；

步驟2：把混合漿料放入木框里形成平整板坯，放入壓板機中，用厚度規控制厚度，然后在室溫下保壓放置12h，石膏充分水化，將板材送入烘干箱干燥24h，干燥溫度為35℃，之后板材在室溫下保養7天；

生物質碳纖維為甘蔗基碳纖維，甘蔗基碳纖維的制備過程為：

將選取的甘蔗渣放入裝有質量分數為5％的次氯酸鈉溶液的燒杯中，浸泡12h，然后反復過濾至濾液PH中性，將過濾后的甘蔗渣放入烘干箱，在80℃下干燥10h；

將干燥后的甘蔗渣與尿素和去離子水體積比為1:1的尿素水溶液接觸，浸泡1h，將浸泡后的甘蔗渣取出，放入烘干箱，在80℃下干燥10h，重復2-3次；

將得到的上漿甘蔗渣放入真空管式爐中，密封后，緩緩通入氮氣，當排盡空氣后，將真空管式爐的溫度以5℃/min的速度升至400℃，保持400℃碳化40min；

將真空管式爐的溫度以5℃/min升至1200℃，保持1200℃石墨化20min；

將得到的碳纖維放入45wt％硝酸水溶液中，浸泡30min，取出后放入去離子水中漂洗2次，將氧化后的碳纖維放入烘干箱中，在80℃下干燥10h，得到甘蔗基碳纖維。

2.根據權利要求1所述的一種生物質碳纖維增強石膏板的制備方法，其特征在于：所述步驟1中石膏粉、生物質碳纖維、生物質纖維、水的質量比為1：0.05：0.05:0.5。

3.根據權利要求2所述的一種生物質碳纖維增強石膏板的制備方法，其特征在于：所述步驟1中緩凝劑溶液為葡萄糖和水質量比為1:1000配置葡萄糖水溶液。

4.根據權利要求3所述的一種生物質碳纖維增強石膏板的制備方法，其特征在于：所述緩凝劑溶液的溶液質量濃度為0.1％，添加質量占石膏粉質量的0.05％。

5.根據權利要求4所述的一種生物質碳纖維增強石膏板的制備方法，其特征在于：所述步驟1中加入生物質碳纖維和生物質纖維時同時加入發泡劑，發泡劑占石膏粉質量的0.10％，發泡劑由20％十二烷基硫酸鈉和80％脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉組成。

6.根據權利要求1所述的一種生物質碳纖維增強石膏板的制備方法，其特征在于：所述步驟1中生物質纖維為甘蔗渣纖維，甘蔗渣纖維的提取過程為：

取風干后的甘蔗渣于燒杯中，用清水清洗至濾液無黃褐色，過濾風干至含水率為75％-95％范圍內，加入濃度為0.12g/ml稀硝酸溶液20ml在磁力攪拌器反應3h，反應溫度保持80℃；

將理后的甘蔗渣移至300-600目漿袋中進行浸泡洗滌，至洗滌液pH值為6.0-7.0范圍內，洗凈后的甘蔗渣分散成小塊后放置于托盤內進行風干處理至含水率為75％-95％范圍內；

將干燥后的甘蔗渣移至燒杯內加入質量分數為2.5％的NaOH和0.8g無水亞硫酸鈉的混合溶液，磁力攪拌反應3h，反應溫度保持80℃，

然后進行抽濾，所得濾渣用蒸餾水反復浸泡、洗滌至洗滌液pH為7.0-8.0范圍內，再次抽濾，將所得濾渣移至托盤在烘箱中90℃烘干處理5h，所得產物即為目標產物甘蔗渣纖維素。