[發明專利]一種高強度厚壁纖維模塑材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202210320557.8
• 申請日: 2022-03-29
• 公開（公告）號: CN114892452A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 王全亮;朱龍嘯;王敏;杜仰東
• 申請（專利權）人: 東北林業大學
• 主分類號: D21J3/00
• 分類號: D21J3/00;D21C5/00;D21D1/30;D21D1/02
• 代理公司: 哈爾濱市晨晟知識產權代理有限公司 23219
• 代理人: 劉坤

一種高強度厚壁纖維模塑材料及其制備方法，它屬于纖維模塑材料制備技術領域。本發明要解決的技術問題是制備無需任何黏合劑并且具有高強度的纖維模塑材料。本發明原料蒸煮后的原料使用圓盤磨漿機研磨，然后在打漿機中解離，洗漿，纖維解離器分散，得到纖維懸浮液，置于紙樣成型機中真空抽吸，得到濕纖維墊進行冷壓處理，然后熱壓，得到一種高強度厚壁纖維模塑材料。本發明通過纖維墊的層數、含水率、成分、原料不同，通過層層堆疊的簡易工序，即可實現成型材料的任意厚度控制；通過水熱塑化，實現高強度的無膠層合。規避了傳統厚壁纖維模塑材料一次成型濾水困難，變形度大的技術難題，提高了厚壁纖維模塑材料制備效率。

技術領域

本發明屬于纖維模塑材料制備技術領域；具體涉及一種高強度厚壁纖維模塑材料及其制備方法。

背景技術

紙漿模塑材料(紙塑)是以一次纖維或二次纖維為主要原料，并用特殊的模具使纖維脫水成型，再經干燥和整型而得到的一種包裝材料。紙塑材料的原料來源豐富價格便宜，制造生產過程對環境友好，產品功能性多元，還具備可回收易降解等優點，從而在電子材料、日常用品等的包裝領域具有廣闊的應用前景。然而，傳統的木質纖維基自膠合材料機械強度一般較低，且局限在薄壁或低密度的三維結構應用。

因此，厚壁生物質材料的研究也應該引起重視。但厚壁生物質材料需要依靠膠黏劑維持其成型和強度，但膠黏劑釋放甲醛等危害物質已經給人居環境帶來極大的危害。研究無危害物質釋放的環保型結構材料，尤為迫切。

發明內容

本發明目的是提供了一種無需任何黏合劑的高強度厚壁纖維模塑材料及其制備方法。

本發明通過以下技術方案實現：

一種高強度厚壁纖維模塑材料的制備方法，包括如下步驟：

步驟1、原料蒸煮；

步驟2、將步驟1蒸煮后的原料使用圓盤磨漿機研磨，然后在打漿機中解離，洗漿，得到紙漿纖維；

步驟3、將步驟2得到的紙漿纖維用纖維解離器分散，得到纖維懸浮液；

步驟4、將步驟3得到的纖維懸浮液置于紙樣成型機中，真空抽吸，得到濕纖維墊；

步驟5、將步驟4得到的濕纖維墊進行冷壓處理，得到控制一定水份的纖維墊；

步驟6、將步驟5得到的控制一定水份的纖維墊，進行堆疊，然后熱壓，得到一種高強度厚壁纖維模塑材料。

本發明所述的一種高強度厚壁纖維模塑材料的制備方法，步驟1中的原料為楊木纖維，稻草纖維、再生纖維中的一種。

本發明所述的一種高強度厚壁纖維模塑材料的制備方法，步驟1中原料蒸煮方法為蒸煮溫度為80-150℃，蒸煮溶液為氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液的濃度為4-15wt％。

本發明所述的一種高強度厚壁纖維模塑材料的制備方法，步驟2中圓盤磨漿機研磨的盤磨間隙1-100mm，盤磨時間30-120min，打漿機的打漿度為20-40°SR，打漿時間30-60min。

本發明所述的一種高強度厚壁纖維模塑材料的制備方法，步驟3中纖維解離器分散500r/min。

本發明所述的一種高強度厚壁纖維模塑材料的制備方法，步驟4中纖維懸浮液在紙樣成型機中勻漿，氣勻漿壓力為0.1-0.6MPa。

本發明所述的一種高強度厚壁纖維模塑材料的制備方法，步驟4中濕纖維墊的密度為800-820克/平方米。

本發明所述的一種高強度厚壁纖維模塑材料的制備方法，步驟5中冷壓處理的壓力為2MPa，時間為1分鐘，控制一定水份的纖維墊的含水量為10-60wt％，控制一定水份的纖維墊置于密封袋中進行水平衡。