[發明專利]一種基于苧麻纖維與苧麻骨的吸波復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202011269675.8
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112519340B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 何玉琴;何惠;方姆奧爾;劉克非;吳慶定
• 申請（專利權）人: 中南林業科技大學
• 主分類號: B32B9/02
• 分類號: B32B9/02;B32B9/04;B32B9/00;B32B27/02;B32B27/12;B32B27/32;B32B27/14;B32B3/24;B32B33/00;B32B37/02;B32B37/06;B32B37/10;B32B37/14;B32B38/04
• 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: 徐雄

1.一種基于苧麻纖維與苧麻骨的吸波復合材料，其特征在于，其復合材料由金屬化苧麻纖維氈和納米增強苧麻骨微穿孔板復合而成；所述金屬化苧麻纖維氈由苧麻韌皮纖維、苧麻木質纖維和超高分子量聚乙烯纖維組成；所述納米增強苧麻骨微穿孔板由苧麻骨碎條、苧麻骨粉末、納米氧化銅、納米氧化鋅、環氧樹脂粉組成；所述金屬化苧麻纖維氈的制備步驟是：步驟1、苧麻纖維氈的制備：包括苧麻韌皮纖維的制備、苧麻木質纖維的制備、纖維混合、混合纖維開松、混合纖維熱風粘合五個工藝步驟：

a．苧麻韌皮纖維的制備：首先從苧麻植株上剝下苧麻皮，將苧麻皮表面的角質層去掉，然后放入5-10% NaOH溶液中浸泡3-5h，經漂洗、曬干制得苧麻韌皮纖維，備用；

b. 苧麻木質纖維的制備：首先將苧麻植株剝下苧麻皮后剩下的苧麻骨劈開、去髓，然后放入5-10% NaOH溶液中浸泡3-5h，經漂洗、曬干、輾壓、疏解制得苧麻木質纖維，備用；

c.纖維混合：按上述重量百分比計，稱取步驟a制得的苧麻韌皮纖維和步驟b制得的苧麻木質纖維以及市售超高分子量聚乙烯纖維，然后將其分割成50-100mm小段，再對其進行機械混合，得纖維混合料；

d．混合纖維開松：采用專用纖維開松設備對步驟c得到的纖維混合料進行開松處理，得到蓬松纖維混合料；

e.混合纖維熱風粘合：對步驟d得到的蓬松纖維混合料進行熱風粘合處理，得到苧麻纖維氈，其工藝條件為：溫度120-140℃、壓力0.2-0.5MPa、時間15-30min；

步驟2、金屬化苧麻纖維氈的制備：對經由步驟1得到的苧麻纖維氈進行無電解電鍍鎳處理，其工藝條件為：硫酸鎳20-30g/L、次磷酸鈉130-150g/L、檸檬酸鈉10-15g/L、氨水20-50mL/L，鍍液溫度為60-70℃，鍍鎳時間6-10min。

2.根據權利要求1所述的一種基于苧麻纖維與苧麻骨的吸波復合材料，其特征在于，所述復合材料由金屬化苧麻纖維氈和納米增強苧麻骨微穿孔板按體積比1:1復合而成。

3.根據權利要求1所述的一種基于苧麻纖維與苧麻骨的吸波復合材料，其特征在于，所述金屬化苧麻纖維氈各原料按重量百分比計：苧麻韌皮纖維30%-40%、苧麻木質纖維20%-30%、超高分子量聚乙烯纖維30%-50%。

4.根據權利要求1所述的一種基于苧麻纖維與苧麻骨的吸波復合材料，其特征在于，所述納米增強苧麻骨微穿孔板各原料按重量百分比計：苧麻骨碎條50%-60%、苧麻骨粉末10%-15%、納米氧化銅10%-15%、納米氧化鋅3%-5%、環氧樹脂粉10%-15%。

5.如權利要求1-4任一所述的一種基于苧麻纖維與苧麻骨的吸波復合材料的制備方法，其特征在于，具體制備步驟如下：

步驟1、納米增強苧麻骨微穿孔板的制備：包括輾壓碎化處理、粉碎制粉、混合粉的配制、鋪裝與溫壓成形、激光穿孔五個工藝步驟：

a.輾壓碎化處理：首先將從苧麻植株上剝下苧麻皮后剩下的苧麻骨劈開、去髓，然后在5%-10% NaOH溶液中浸泡3-5h，經漂洗、曬干、輾壓制得苧麻骨碎條，備用；

b.粉碎制粉：取經步驟a制得的苧麻骨碎條，經烘干、粉碎、篩分工藝制備得到粒度小于600μm、含水率為12%-15%的苧麻骨粉末，備用；

c.混合粉的配制：采用帶強力攪拌器的混料機將步驟b得到的苧麻骨粉末和納米氧化銅、納米氧化鋅、環氧樹脂粉按上述重量百分比進行配制與混合，得均勻混合粉，備用；

d.鋪裝與溫壓成形：物料鋪裝的總層數為奇數3或5，奇數層為苧麻骨碎條，偶數層為混合粉，然后進行溫壓成形得到納米增強苧麻骨板坯；

e.激光穿孔：采用激光穿孔機對步驟d獲得的納米增強苧麻骨板坯進行打孔作業制成納米增強苧麻骨微穿孔板，孔徑為0.5-0.8mm、孔間距為3-5mm；

步驟2、復合材料的制備：采用環保強力膠黏劑將粘扣帶粘合在納米增強苧麻骨微穿孔板基板表面，然后再將金屬化苧麻纖維氈粘在粘扣帶上即得到復合材料。

6.根據權利要求5所述的一種基于苧麻纖維與苧麻骨的吸波復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟1d中物料鋪裝奇數層重量為苧麻骨碎總重量的平均數，偶數層重量為混合粉總重量的平均數。

7.根據權利要求5所述的一種基于苧麻纖維與苧麻骨的吸波復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟1d中溫壓成形工藝條件為：溫度180-210℃、壓力90-120MPa、時間30-60min。