一種植物纖維的表面處理工藝制造技術

本發明專利技術涉及一種植物纖維的表面處理工藝，將干燥后的植物纖維浸于堿液中；將植物纖維從堿液中取出后，使用清水清洗后烘干；烘干的植物纖維在常壓下通入氮氣、二氧化硫及霧化水的混合氣體并加熱并保溫；將納米二氧化硅與抗菌劑混合后加入到植物纖維的表面，并保溫后，通入氮氣置換至室溫；在氮氣氛圍下，使用Co60輻照，產生表面接枝的植物纖維。本技術方案通過堿液處理后的植物纖維，能夠有效的去除纖維中的非增強成份半纖維素及果膠等，使纖維溶脹蓬松更易均勻，拉伸強度提高，同時，通過堿處理，纖維中微孔數目增多，向縱深發展，在斷裂伸長率降低的同時，通過納米二氧化硅與纖維表面的氧鍵結合并嵌入纖維的微孔中，在增強纖維的硬度的同時，減小于纖維的吸水性。

【技術實現步驟摘要】
一種植物纖維的表面處理工藝
本專利技術屬于高分子材料
，特別是指一種植物纖維的表面處理工藝。
技術介紹
植物纖維是廣泛分布于種子植物中的一種厚壁組織，植物纖維在植物體中主要起機械支持作用。植物纖維是人類使用最早的天然纖維，特別是苧麻和大麻，中國在新石器時代就已經有所利用，植物纖維與人類生活的關系極為密切，除了日常生活必需的紡織用品外，繩索、包裝、編織、紙張等均需要植物纖維作原料。在現代以來，隨著石油化學工業的發展，一些人工合成的纖維逐漸替代了一些植物纖維的使用，但是，因為石油能源因為一次性能源的存量的減少及在生產過程中，對環境的污染的原因，以及合成纖維在某些方面的性能與天然纖維的差別較大，特別是與日常生活相關的方面，因為天然纖維的自然性及與人體的友好性，并且植物纖維的可再生性，使得植物纖維的使用開始逐漸的增加。為了提高植物纖維的使用范圍及更好的使用舒適性，對植物纖維的處理工藝也相應的逐漸發展起來，但是，現階段，對于植物纖維的應用大多還停留在合成纖維方面，即使用植物纖維與人工纖維混合制備的纖維材料，而對于僅使用植物纖維方面，除了繩索、包裝、編織及紙張等方面外，在植物纖維的其它方面的使用還受到限制。植物纖維的使用范圍受到限制的主要原因還在于其環境適應性方面，比如單獨使用植物纖維時，在高溫、高濕環境中，其抗菌能夠變差并且吸水量增加等，而導致產品的使用性能降低。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種植物纖維的表面處理工藝，以解決現有技術單獨使用植物纖維時，其抗菌性能不高且吸水量大等問題。本專利技術是通過以下技術方案實現的：一種植物纖維的表面處理工藝，包括以下步驟：1)將植物纖維使用清水清洗并干燥處理；2)將干燥后的植物纖維浸于堿液中1-3小時；3)將植物纖維從堿液中取出后，使用清水清洗后烘干；4)將步驟3)中烘干的植物纖維在常壓下通入氮氣、二氧化硫及霧化水的混合氣體并加熱至50℃-80℃并保溫0.5-1小時；將納米二氧化硅與抗菌劑混合后加入到植物纖維的表面，并保溫0.5-1小時后，通入氮氣置換至室溫；5)在氮氣氛圍下，使用Co60輻照至30-60KGy，產生表面接枝的植物纖維。堿液的體積濃度為15-50％。所述堿液的氫氧化鈉溶液。所述混合氣體中的二氧化硫含量為0.1-1g/l。所述氮氣、所述二氧化硫及所述霧化水的體積比為5∶3∶1。所述納米二氧化硅與所述抗菌劑的質量比為100∶1-10∶1。所述抗菌劑為季銨鹽活性抗菌單體和惡唑烷酮類活性抗菌單體。所述季銨鹽活性抗菌單體和惡唑烷酮類活性抗菌單體的質量比為2∶1。所述季銨鹽活性抗菌單體為丙烯酰氧乙基-芐基-二甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基-芐基-二甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基-三甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基-芐基二乙基氯化銨、丙烯酰氧乙基-三甲基氯化銨或二丙烯酰氧乙基-芐基-甲基氯化銨中的一種或兩種以上組合。所述惡唑烷酮類活性抗菌單體為4-甲基丙烯酰氧甲基-4-乙基-1，3-惡唑烷-2-酮、4-丙烯酰氧基甲基-4-乙基-1，3-惡唑烷-2-酮或1-丙烯基-海因中的一種或兩種以上組合。本專利技術的有益效果是：本技術方案通過堿液處理后的植物纖維，能夠有效的去除纖維中的非增強成份半纖維素及果膠等，使纖維溶脹蓬松更易均勻，拉伸強度提高，同時，通過堿處理，纖維中微孔數目增多，向縱深發展，在斷裂伸長率降低的同時，通過納米二氧化硅與纖維表面的氧鍵結合并嵌入纖維的微孔中，在增強纖維的硬度的同時，減小于纖維的吸水性。本技術方案通過二氧化硫及霧化水在加熱情況下，使得植物纖維表面發生一定的水解反應，提高了植物纖維表面與納米二氧化硅實現連接的氧鍵及與抗菌劑連接的化學鍵。本技術方案將抗菌劑通過纖維表面的化學鍵連接在植物纖維的表面，使得抗菌劑具有更好的穩定性，最大限度的減少了抗菌劑的分解，提高抗菌性能。具體實施方式以下通過實施例來詳細說明本專利技術的技術方案，以下的實施例僅是示例性的，僅能用來解釋和說明本專利技術的技術方案，而不能解釋為是對本專利技術技術方案的限制。本申請提供一種植物纖維的表面處理工藝，包括以下步驟：1)將植物纖維使用清水清洗并干燥處理；在本工序中，清水可以為去離子水、蒸餾水汪、純凈水或普通的通過處理的水即可，在清洗過程中，也可以加入清洗劑，主要的目的是去除植物纖維表面的污染物。本申請中，通過干燥后的植物纖維的含水量低于4％。2)將干燥后的植物纖維浸于堿液中1-3小時；堿液的體積濃度為15-50％，堿液的氫氧化鈉溶液；在本申請的其它實施例中，堿液也可以使用氫氧化鉀等堿液，在本申請中，植物纖維在堿液中的處理時間最優為3小時。3)將植物纖維從堿液中取出后，使用清水清洗后烘干；此工序中的烘干步驟中植物纖維的含水量也同樣要低于4％。4)將步驟3)中烘干的植物纖維在常壓下通入氮氣、二氧化硫及霧化水的混合氣體并加熱至50℃-80℃并保溫0.5-1小時；混合氣體中的二氧化硫含量為0.1-1g/l。所述氮氣、所述二氧化硫及所述霧化水的體積比為5∶3∶1。將納米二氧化硅與抗菌劑混合后加入到植物纖維的表面，并保溫0.5-1小時后，通入氮氣置換至室溫；納米二氧化硅與抗菌劑的質量比為100∶1-10∶1?？咕鷦榧句@鹽活性抗菌單體和惡唑烷酮類活性抗菌單體；季銨鹽活性抗菌單體和惡唑烷酮類活性抗菌單體的質量比為2∶1。季銨鹽活性抗菌單體為丙烯酰氧乙基-芐基-二甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基-芐基-二甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基-三甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基-芐基二乙基氯化銨、丙烯酰氧乙基-三甲基氯化銨或二丙烯酰氧乙基-芐基-甲基氯化銨中的一種或兩種以上組合。惡唑烷酮類活性抗菌單體為4-甲基丙烯酰氧甲基-4-乙基-1，3-惡唑烷-2-酮、4-丙烯酰氧基甲基-4-乙基-1，3-惡唑烷-2-酮或1-丙烯基-海因中的一種或兩種以上組合。5)在氮氣氛圍下，使用Co60輻照至30-60KGy，產生表面接枝的植物纖維。在本申請中，因為納米二氧化硅顆粒小，起到應力集中的作用，當復合體系受到外力沖擊時，應力集中點會導致粒子周圍纖維發生大的塑性變形而吸收沖擊能。實施例1一種植物纖維的表面處理工藝，包括以下步驟：1)將植物纖維使用清水清洗并干燥處理；2)將干燥后的植物纖維浸于濃度為15％的氫氧化鈉溶液中3小時；3)將植物纖維從堿液中取出后，使用清水清洗后烘干；4)將步驟3)中烘干的植物纖維在常壓下通入氮氣、二氧化硫及霧化水的混合氣體并加熱至50℃并保溫1小時；混合氣體中的二氧化硫含量為0.1g/l。將納米二氧化硅、丙烯酰氧乙基-芐基-二甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基-芐基-二甲基氯化銨及4-甲基丙烯酰氧甲基-4-乙基-1，3-惡唑烷-2-酮混合后加入到植物纖維的表面，并保溫0.5小時后，通入氮氣置換至室溫本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種植物纖維的表面處理工藝，其特征在于，包括以下步驟：/n1)將植物纖維使用清水清洗并干燥處理；/n2)將干燥后的植物纖維浸于堿液中1-3小時；/n3)將植物纖維從堿液中取出后，使用清水清洗后烘干；/n4)將步驟3)中烘干的植物纖維在常壓下通入氮氣、二氧化硫及霧化水的混合氣體并加熱至50℃-80℃并保溫0.5-1小時；/n將納米二氧化硅與抗菌劑混合后加入到植物纖維的表面，并保溫0.5-1小時后，通入氮氣置換至室溫；/n5)在氮氣氛圍下，使用Co60輻照至30-60KGy，產生表面接枝的植物纖維。/n

【技術特征摘要】
1.一種植物纖維的表面處理工藝，其特征在于，包括以下步驟：
1)將植物纖維使用清水清洗并干燥處理；
2)將干燥后的植物纖維浸于堿液中1-3小時；
3)將植物纖維從堿液中取出后，使用清水清洗后烘干；
4)將步驟3)中烘干的植物纖維在常壓下通入氮氣、二氧化硫及霧化水的混合氣體并加熱至50℃-80℃并保溫0.5-1小時；
將納米二氧化硅與抗菌劑混合后加入到植物纖維的表面，并保溫0.5-1小時后，通入氮氣置換至室溫；
5)在氮氣氛圍下，使用Co60輻照至30-60KGy，產生表面接枝的植物纖維。


2.根據權利要求1所述的植物纖維的表面處理工藝，其特征在于，堿液的濃度為15-50％。


3.根據權利要求1所述的植物纖維的表面處理工藝，其特征在于，所述堿液的氫氧化鈉溶液。


4.根據權利要求1所述的植物纖維的表面處理工藝，其特征在于，所述混合氣體中的三氧化硫含量為0.1-1g/L。


5.根據權利要求1所述的植物纖維的表面處理工藝，其特征在于，所述氮氣、所述二氧化硫及所述霧化水的體積比為5∶3∶1。

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳曦，張萬玲，
申請(專利權)人：張萬玲，
類型：發明
國別省市：河北;13