一种植物纤维改性方法及改性后的植物纤维材料技术

本发明专利技术公开了一种植物纤维改性方法及改性后的植物纤维材料。采用水热法一步合成了负载BiFeO3纳米晶植物纤维，反应体系中的碱性物质KOH既作为反应助剂与Fe(NO3)3·

【技术实现步骤摘要】
一种植物纤维改性方法及改性后的植物纤维材料


[0001]本专利技术属于植物纤维改性
，具体涉及一种植物纤维的改性方法及改性后的植物纤维材料。

技术介绍

[0002]植物纤维来源于天然植物，具有低成本、低密度、可再生、可降解等优点。在聚合物基体中引入植物纤维，制备出高性能绿色复合材料，在航空航天、汽车、运动、包装、医疗、建筑等工程领域具有广泛的应用场景。然而，复合材料的力学性能不仅取决于纤维和基体的自身性能，还与两相界面的强度密切相关。植物纤维表面存在大量的羟基，具有强烈的亲水性，而聚合物分子往往是低极性、甚至是非极性的物质，如大量用作口罩过滤材料的熔喷布聚丙烯（PP）为非极性材料、广泛用于食品包装的生物基聚合物
‑
聚乳酸（PLA）为低极性材料。这种极性差异导致植物纤维与聚合物材料共混时难以与聚合物结合，对复合材料的力学性能带来不利影响。
[0003]为了提高植物纤维与聚合物基体之间的界面强度，不同的物理和化学方法可以用来改性植物纤维，降低纤维的表面极性。物理改性方法包括离子体处理、电晕处理、紫外线处理和热处理等。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种植物纤维的改性方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）用去离子水清洗植物纤维3
‑
5次，在30
‑
50 ℃条件下烘干，切割成5
‑
10 mm小段；（2）向85.70
‑
91.60重量份的去离子水中加入7.00
‑
11.00重量份的步骤（1）制得的植物纤维小段、0.20
‑
0.40重量份的Fe(NO3)3·
9H2O和0.24
‑
0.48重量份的Bi(NO3)3·
5H2O，搅拌均匀后，强烈搅拌下逐滴加入1.00
‑
2.50重量份的25 wt% KOH溶液；继续搅拌30
‑
60 min后，将得到的混合液转移至水热反应釜中；密封水热反应釜后，在150
‑
170 ℃条件下反应6
‑
12 h，反应结束后自然冷却至室温，得到负载BiFeO3纳米晶植物纤维水分散液；（3）向步骤（2）制得的负载BiFeO3纳米晶植物纤维水分散液中加入2.00
‑
3.00重量份的长链脂肪酸，搅拌均匀。密封水热反应釜后，在80
‑
90℃条件下反应4
‑
8 h；反应结束后自然冷却至室温，过滤得到固体物质，使用乙醇和去离子水重复洗涤3次，置于60
‑
80℃烘箱中干燥10
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12 h，回收得到负载BiFeO3纳米晶酯化改性植物纤维。2.根据权利要求1所述植物纤维的改性方法，其特征在于，所述步骤（1）中的植物纤维为亚麻纤维与苎麻纤维中的一种或两者的混合物。3.根据权利要求1所述植物纤维的改性方法，其特征在于，所述步骤（2）中Fe(NO3)3·
9H2O和Bi(NO3)3·
5H2O的物质摩尔比为1:1。4.根据权利要求1所述植物纤维的改性方法，其特征在于，所述步骤（3）中长链脂肪酸为碳原子数为12
‑
18的饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸、或两者的混合物。5.根据权利要求1至4任一项所述植物纤维的改性方法，其特征在于，按以下步骤制备：（1）用去离子水清洗植物纤维亚麻纤维3次，在30℃条件下烘干，切割成5mm小段；（2）向91.44重量份的去离子水中加入7.00重量份的步骤（1）制得的植物纤维小段、0.20重量份的Fe(NO3)3·
9H2O和0.24重量份的Bi(NO3)3·
5H2O，搅拌均匀后，强烈搅拌下逐滴加入1.12重量份的25 wt% KOH溶液；继续搅拌30min后，将得到的混合液转移至水热反应釜中；密封水热反应釜后，在150℃条件下反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔大祥，陈义军，林琳，吴晓燕，陈超，
申请(专利权)人：上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：