[發明專利]一種竹纖維復合材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202011088164.6
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112226900A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 唐啟恒;郭文靜;常亮;高黎
• 申請（專利權）人: 中國林業科學研究院林業新技術研究所
• 主分類號: D04H1/4382
• 分類號: D04H1/4382;D04H1/46;D01C1/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 趙琪

本發明提供了一種竹纖維復合材料的制備方法，包括：將竹纖維與聚合物纖維依次進行梳理、鋪裝和針刺，得到竹纖維復合材料；所述竹纖維的長度為30～150mm，竹纖維的直徑為50～250μm。本發明采用一定長度和直徑的竹纖維來制備竹纖維復合材料，該竹纖維軟硬適中、力學性能好，既不會太軟，導致纖維容易斷裂，也不會太硬，導致鋪裝時無法壓實，有利于得到力學性能優異、不易斷裂的復合材料；通過梳理使竹纖維和聚合物纖維呈單向排列，有利于提高復合材料的力學性能，防止在大角度、深度模壓時發生斷裂。實施例的結果顯示，將本發明提供的竹纖維復合材料經模壓后制得的汽車內飾部件的靜曲強度為45MPa。

技術領域

本發明涉及竹纖維材料技術領域，尤其涉及一種竹纖維復合材料及其制備方法和應用。

背景技術

汽車內飾系統是汽車車身的重要組成部分，而且內飾系統的設計工作量占到車造型設計工作量的60％以上，遠超過汽車外形，是車身最重要的部分之一，這部分零部件不光只有裝飾作用，他們所涉及到的功能性、安全性、以及工程屬性也是非常豐富的。

目前，汽車內飾產品主要是將玻璃纖維或者麻纖維和聚丙烯等樹脂混合，再通過模壓制備而成，由于采用了可降解的麻纖維，因此是一種綠色環保材料，但是在生產麻纖維時需要經過漚麻，容易導致水體散發惡臭，對環境不利。中國竹材資源豐富，竹子生長迅速，竹材力學強度高，而且與麻纖維類似，具有較長的纖維形態，因此，可將竹材纖維用于汽車部件的制備。

但是，現有技術中關于汽車內飾材料的制備方法中，通常還會使用到粘合劑，如專利CN106042414A公開了一種木纖維二次模壓法制備汽車內飾模壓型材工藝，以酚醛樹脂、異氰酸酯等熱固性樹脂材料作為膠黏劑來制備汽車內飾模壓型材，又如專利CN1265049A公開了一種采用木纖維、麻纖維和合成纖維制備得到的復合材料，在制備過程中，使用了酚醛粘合劑、三聚氰胺粘合劑、異氰酸酯粘合劑，大量不可二次使用的熱固性樹脂勢必會對環境造成不利影響，而省略粘結劑又會影響復合材料的力學性能，得到的復合材料在用于制備汽車內飾部件時容易發生斷裂。

如何在不使用粘結劑的情況下制備力學性能優異的竹纖維復合材料是將竹纖維用于制備汽車內飾部件亟需解決的技術問題之一。

發明內容

本發明的目的在于提供一種竹纖維復合材料及其制備方法和應用，本發明提供的竹纖維復合材料力學性能優異，在用于制備汽車內飾部件時不易發生斷裂，且省略了粘結劑的使用，有利于保護環境。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種竹纖維復合材料的制備方法，包括：

將竹纖維與聚合物纖維依次進行梳理、鋪裝和針刺，得到竹纖維復合材料；

所述竹纖維的長度為30～150mm，竹纖維的直徑為50～250μm。

優選地，所述竹纖維的木質素脫除率為30～85％。

優選地，以竹纖維復合材料的質量為100％計，所述竹纖維的用量為45～65％，所述聚合物纖維的用量為35～55％。

優選地，所述聚合物纖維的纖度為1.111～1.500g/1000m，聚合物纖維的長度為6～8cm。

優選地，所述針刺的密度為20～30刺/cm²。

優選地，所述竹纖維的制備方法包括：將竹子去青、去節，再依次進行堿處理和柔韌處理，得到竹纖維。

優選地，所述柔韌處理包括：將堿處理后的竹子先在1,4-丁二醇溶液中浸泡，然后在H₂O₂和Na₂SiO₃的混合液中浸泡。