一种木纤维增强材料、其制备方法及应用与化学改性的方法技术

技术编号:46366926 阅读:5 留言:0更新日期:2025-09-15 12:43
本发明专利技术提供了一种木纤维增强材料,包括压缩的木细胞胞壁;所述木纤维增强材料的直径为0.2~0.8mm;所述木纤维增强材料的密度为0.9~1.8g/cm3。与现有技术相比,本发明专利技术提供的木纤维增强材料具有非常优异的力学增强作用,将其与树脂复合获得的复合材料具有显著的木质拉丝面板的纹理,色泽和质感,兼顾美观和高性能,同时具有优异的长期动态力学性能,在90MPa最大应力,5Hz频率的疲劳测试条件下可以达到100万次周期无显著性能衰减;另外木纤维增强复合材料有优异的阻燃性能,可以在不添加任何阻燃剂下达到离火自熄的阻燃等级;此外,木纤维增强材料具有优异的抗紫外老化和抗湿热老化的性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术属于增强材料,尤其涉及一种木纤维增强材料、其制备方法及应用与化学改性的方法


技术介绍

1、高性能纤维作为一种增强材料,与树脂复合成型复合材料结构件,具有轻质高强的特点,可以实现结构的轻量化,因此广泛应用于汽车、航空航天、轨道交通、船舶、建筑、运动器械、风电、消费电子、生活家装、休闲娱乐等。

2、增强纤维主要包括有机类纤维和无机类纤维。其中,有机类纤维主要来源于化石能源,经过高温高压将碳链进行致密排布从而获得优异力学性能,这类材料包括碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维等。无机类纤维主要包括玻璃纤维、玄武岩纤维等,这类纤维通过将无机材料在高温下熔融后拉丝获得,密度相比于有机纤维要高,因此轻量化效果要差。

3、但上述有机类人造纤维和无机类纤维在制备方法上都需要用大量能耗,往往伴随大量废气废液排放,同时由于材料无法在环境中分解,所以需要进行回收以避免土壤或者海洋污染。

4、植物纤维作为一种通过光合作用自然形成的纤维材料,具有全生命周期可持续的特点,使用植物纤维作为产品材料容易达到零碳排放,甚至因为植物纤维本身固碳本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种木纤维增强材料,其特征在于,包括压缩的木细胞胞壁;所述木纤维增强材料的直径为0.2~0.8mm;所述木纤维增强材料的密度为0.9~1.8g/cm3;所述木纤维增强材料的密度为木材原料的1.64~3.6倍。

2.根据权利要求1所述的木纤维增强材料,其特征在于,所述木纤维增强材料的拉伸断裂强度为200~800MPa;所述木纤维增强材料的杨氏模量为15~60GPa。

3.根据权利要求1所述的木纤维增强材料,其特征在于,所述木纤维增强材料为连续长丝;单股所述连续长丝包含单根有捻回的线材;所述线材的截面为圆形或者近似圆形。

4.根据权利要求1所述的木纤维...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种木纤维增强材料,其特征在于,包括压缩的木细胞胞壁;所述木纤维增强材料的直径为0.2~0.8mm;所述木纤维增强材料的密度为0.9~1.8g/cm3;所述木纤维增强材料的密度为木材原料的1.64~3.6倍。

2.根据权利要求1所述的木纤维增强材料,其特征在于,所述木纤维增强材料的拉伸断裂强度为200~800mpa;所述木纤维增强材料的杨氏模量为15~60gpa。

3.根据权利要求1所述的木纤维增强材料,其特征在于,所述木纤维增强材料为连续长丝;单股所述连续长丝包含单根有捻回的线材;所述线材的截面为圆形或者近似圆形。

4.根据权利要求1所述的木纤维增强材料,其特征在于,所述木纤维增强材料的表面及内部具有微观层状褶皱结构;所述层状褶皱结构与木纤维增强材料轴向的倾斜度为5°~40°。

5.根据权利要求1所述的木纤维增强材料,其特征在于,所述木纤维增强材料的自然木材的比例为99.95~99.993wt.%。

6.一种木纤维增强材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述窄直纹木皮的厚度为0.1~0.5mm;所述窄直纹木皮的宽度为0.5~8mm;

8.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述步骤s1)中化学改性在密闭高压体系内进行;所述化学改性的温度为100~150℃;所述化学改性的压强为0.07~1mpa;所述化学改性的时间为2~12h;所述化学改性的升温速率为0.5~5℃/min;

9.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述步骤s1)中化学改性的改性液包括碱性物质与磺化剂;

10.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述改性后的木皮的质量相比窄直纹木皮降低35~60%。

11.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述步骤s2)中所述拼接通过胶水进行;

12.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述步骤s3)中加捻的线速度为0.5~5m/min;

13.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述步骤s3)中加捻后,进行挤压致密处理,得到木线;

14.根据权利要求13所述的制备方法,其特征在于,所述第二挤压致密处理在模具加热的条件下进行;所述模具加热的温度为60℃~250℃。

15.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述步骤s4)中拉丝致密的线速度为0.2~5m/min;

16.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:周作新郑云龙周德辉段隆江柏兰嘉林诗绘吴昊成贾云龙洪义平
申请(专利权)人:逢时铺股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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