本發(fā)明涉及一種泡沫材料的制備方法，特別涉及一種生物質(zhì)基泡沫材料的制備方法。
背景技術(shù)：
：目前，國內(nèi)外對生物質(zhì)基泡沫材料的研究與應用，主要包括天然樹脂基泡沫材料、植物油脂基泡沫材料、木素纖維基泡沫材料和淀粉基泡沫材料。其主要原理是利用生物質(zhì)材料中的天然樹脂、多元醇、多元羧酸、酚類物質(zhì)等成分替代化學品用于泡沫材料的制備。因而具有原料來源廣、成本低、環(huán)保型好等優(yōu)點，可被應用于包裝緩沖材料和建筑阻燃保溫材料等領(lǐng)域。當前纖維素泡沫類材料主要是由纖絲化纖維素、纖維素被溶劑溶解后經(jīng)再生及細菌纖維素構(gòu)成。除去要求較為苛刻的細菌纖維素外，前兩種通常使用的已經(jīng)是制備好的纖維素，雖然制備方法簡單，但是前期在纖維的凈化、纖維素的提純方面仍需要許多化學加工。尤其是纖絲化纖維素的制備更是需要大量的化學藥品將生物質(zhì)資源中的半纖維素和木質(zhì)素反復凈化，耗能巨大。近年來，許多報道研究了一些有利于提取纖維素的預處理方法，如機械處理生物學處理，TEMPO表面氧化，超聲或其中多種相結(jié)合。這些預處理方法都需要一些特殊的條件，如高溫、高壓或特殊設備，增加制備成本，所以現(xiàn)有纖維素泡沫類材料的制備方法存在成本高的問題。公開于該
背景技術(shù)：
部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明為了克服上述技術(shù)中存在制備生物基材料泡沫成本高、工藝復雜等問題，發(fā)明一種生物質(zhì)基泡沫材料的制備方法，旨在得到一種具有較佳質(zhì)量、制備成本低、工藝簡潔、適合用于緩沖包裝材料的生物基泡沫材料。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：一種生物質(zhì)基泡沫材料的制備方法，包含以下操作步驟：(1)取生物質(zhì)材料，加入氨水浸泡10～20小時，取出后放入松節(jié)油中浸泡5～8分鐘，然后保持溫度為120～130℃焙燒30～40分鐘，粉碎過篩，即得生物質(zhì)材料粉末；(2)將步驟(1)所得生物質(zhì)材料粉末，加入二乙醇胺水溶液混合均勻，保持40～50℃核磁共振3～5分鐘，然后保持溫度為85～90℃反應50～70分鐘，冷卻至室溫，即得生物質(zhì)材料前液；(3)向步驟(2)中所得生物質(zhì)材料前液中加入表面活性劑、發(fā)泡劑、固化劑，攪拌均勻，并置于常溫下發(fā)泡固化，40～50℃熟化40～60分鐘，取出即得生物質(zhì)基泡沫材料。其中，步驟(1)所述的生物質(zhì)材料為木片、竹片或棕櫚纖維中的一種。其中，步驟(1)所述的生物質(zhì)材料與氨水成1:2～3重量比，氨水質(zhì)量百分濃度為7～21％。其中，步驟(1)所述的生物質(zhì)材料與松節(jié)油成1:1～3重量比。其中，步驟(1)中粉碎過180～220目篩。其中，步驟(2)所述的生物質(zhì)材料粉末與二乙醇胺水溶液成1:0.3～1重量比。其中，步驟(2)所述的二乙醇胺水溶液的質(zhì)量百分濃度為15～18％。其中，步驟(3)中所述的表面活性劑為磷脂或膽堿，所述的表面活性劑的用量為生物質(zhì)材料前液重量的2～3％。其中，步驟(3)中所述的發(fā)泡劑為正戊烷、二氯甲烷或石油醚中的一種，所述的發(fā)泡劑的用量為生物質(zhì)材料前液重量的6～10％。其中，步驟(3)中所述的固化劑為乙烯基三胺，所述的固化劑的用量為生物質(zhì)材料前液重量的10～15％。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明方法制備所得生物質(zhì)基泡沫材料質(zhì)量佳，采用氨水浸泡后使用松節(jié)油覆蓋生物質(zhì)材料纖維表面后再進行焙燒，顯著提高了彎曲強度和彎曲應變，再采用二乙醇胺水溶液反應，可以提高產(chǎn)品的韌性和強度，使得產(chǎn)品具有較高強度的力學性能；進一步的，本發(fā)明對設備要求不要，反應條件較溫和，工藝簡潔。具體實施方式下面結(jié)合具體實施方式進行詳細描述，但應當理解本發(fā)明的保護范圍并不受具體實施方式的限制。實施例1一種生物質(zhì)基泡沫材料的制備方法，操作步驟如下：(1)取生物質(zhì)材料桉木木片，按照生物質(zhì)材料與氨水成1:2重量比加入質(zhì)量百分濃度為21％的氨水浸泡10小時，取出后按照生物質(zhì)材料與松節(jié)油成1:1重量比放入松節(jié)油中浸泡8分鐘，然后保持溫度為120℃焙燒40分鐘，粉碎過180目篩，即得生物質(zhì)材料粉末；(2)將步驟(1)所得生物質(zhì)材料粉末，按照生物質(zhì)材料粉末與二乙醇胺水溶液成1:0.3重量比加入質(zhì)量百分濃度為15％的二乙醇胺水溶液混合均勻，保持40℃核磁共振3～5分鐘，然后保持溫度為85℃反應70分鐘，冷卻至室溫，即得生物質(zhì)材料前液；(3)向步驟(2)中所得生物質(zhì)材料前液中加入表面活性劑磷脂、發(fā)泡劑正戊烷、固化劑乙烯基三胺，攪拌均勻，并置于常溫下發(fā)泡固化，40℃熟化60分鐘，取出即得生物質(zhì)基泡沫材料；其中，加入的表面活性劑的用量為生物質(zhì)材料前液重量的2％，加入的發(fā)泡劑的用量為生物質(zhì)材料前液重量的6％，加入的固化劑的用量為生物質(zhì)材料前液重量的10％。實施例2一種生物質(zhì)基泡沫材料的制備方法，操作步驟如下：(1)取生物質(zhì)材料毛竹竹片，按照生物質(zhì)材料與氨水成1:3重量比加入質(zhì)量百分濃度為7％的氨水浸泡20小時，取出后按照生物質(zhì)材料與松節(jié)油成1:3重量比放入松節(jié)油中浸泡5分鐘，然后保持溫度為130℃焙燒30分鐘，粉碎過220目篩，即得生物質(zhì)材料粉末；(2)將步驟(1)所得生物質(zhì)材料粉末，按照生物質(zhì)材料粉末與二乙醇胺水溶液成1:1重量比加入質(zhì)量百分濃度為18％的二乙醇胺水溶液混合均勻，保持50℃核磁共振3～5分鐘，然后保持溫度為90℃反應50分鐘，冷卻至室溫，即得生物質(zhì)材料前液；(3)向步驟(2)中所得生物質(zhì)材料前液中加入表面活性劑膽堿、發(fā)泡劑二氯甲烷、固化劑乙烯基三胺，攪拌均勻，并置于常溫下發(fā)泡固化，50℃熟化40分鐘，取出即得生物質(zhì)基泡沫材料；其中，加入的表面活性劑的用量為生物質(zhì)材料前液重量的3％，加入的發(fā)泡劑的用量為生物質(zhì)材料前液重量的10％，加入的固化劑的用量為生物質(zhì)材料前液重量的15％。實施例3一種生物質(zhì)基泡沫材料的制備方法，操作步驟如下：(1)取生物質(zhì)材料棕櫚纖維，按照生物質(zhì)材料與氨水成1:2.5重量比加入質(zhì)量百分濃度為12％的氨水浸泡15小時，取出后按照生物質(zhì)材料與松節(jié)油成1:2重量比放入松節(jié)油中浸泡7分鐘，然后保持溫度為125℃焙燒35分鐘，粉碎過200目篩，即得生物質(zhì)材料粉末；(2)將步驟(1)所得生物質(zhì)材料粉末，按照生物質(zhì)材料粉末與二乙醇胺水溶液成1:0.5重量比加入質(zhì)量百分濃度為16％的二乙醇胺水溶液混合均勻，保持45℃核磁共振3～5分鐘，然后保持溫度為88℃反應60分鐘，冷卻至室溫，即得生物質(zhì)材料前液；(3)向步驟(2)中所得生物質(zhì)材料前液中加入表面活性劑磷脂、發(fā)泡劑石油醚、固化劑乙烯基三胺，攪拌均勻，并置于常溫下發(fā)泡固化，45℃熟化40～60分鐘，取出即得生物質(zhì)基泡沫材料；其中，加入的表面活性劑的用量為生物質(zhì)材料前液重量的2.5％，加入的發(fā)泡劑的用量為生物質(zhì)材料前液重量的7％，加入的固化劑的用量為生物質(zhì)材料前液重量的12％。實施例4一種生物質(zhì)基泡沫材料的制備方法，操作步驟如下：(1)取生物質(zhì)材料棕櫚纖維，與松節(jié)油成1:2重量比放入松節(jié)油中浸泡7分鐘，然后保持溫度為125℃焙燒35分鐘，粉碎過200目篩，即得生物質(zhì)材料粉末；(2)將步驟(1)所得生物質(zhì)材料粉末，按照生物質(zhì)材料粉末與二乙醇胺水溶液成1:0.5重量比加入質(zhì)量百分濃度為16％的二乙醇胺水溶液混合均勻，保持45℃核磁共振3～5分鐘，然后保持溫度為88℃反應60分鐘，冷卻至室溫，即得生物質(zhì)材料前液；(3)向步驟(2)中所得生物質(zhì)材料前液中加入表面活性劑磷脂、發(fā)泡劑石油醚、固化劑乙烯基三胺，攪拌均勻，并置于常溫下發(fā)泡固化，45℃熟化40～60分鐘，取出即得生物質(zhì)基泡沫材料；其中，加入的表面活性劑的用量為生物質(zhì)材料前液重量的2.5％，加入的發(fā)泡劑的用量為生物質(zhì)材料前液重量的7％，加入的固化劑的用量為生物質(zhì)材料前液重量的12％。實施例5一種生物質(zhì)基泡沫材料的制備方法，操作步驟如下：(1)取生物質(zhì)材料棕櫚纖維，按照生物質(zhì)材料與氨水成1:2.5重量比加入質(zhì)量百分濃度為12％的氨水浸泡15小時，取出后按照生物質(zhì)材料與松節(jié)油成1:2重量比放入松節(jié)油中浸泡7分鐘，然后保持溫度為125℃焙燒35分鐘，粉碎過200目篩，即得生物質(zhì)材料粉末；(2)將步驟(1)所得生物質(zhì)材料粉末，按照生物質(zhì)材料粉末與水溶液成1:0.5重量比加入水溶液混合均勻，保持45℃核磁共振3～5分鐘，然后保持溫度為88℃反應60分鐘，冷卻至室溫，即得生物質(zhì)材料前液；(3)向步驟(2)中所得生物質(zhì)材料前液中加入表面活性劑磷脂、發(fā)泡劑石油醚、固化劑乙烯基三胺，攪拌均勻，并置于常溫下發(fā)泡固化，45℃熟化40～60分鐘，取出即得生物質(zhì)基泡沫材料；其中，加入的表面活性劑的用量為生物質(zhì)材料前液重量的2.5％，加入的發(fā)泡劑的用量為生物質(zhì)材料前液重量的7％，加入的固化劑的用量為生物質(zhì)材料前液重量的12％。性能測試將實施例1～5所得產(chǎn)品進行力學性能測試和密度測試，檢測所得結(jié)果如表1所示：表1測試結(jié)果密度(g/cm3)抗壓強度(kPa)抗拉強度(kPa)實施例10.0231707000實施例20.0181767200實施例30.0211737110實施例40.0451606200實施例50.0511545000由表1中的結(jié)果可知，本發(fā)明制備所得生物質(zhì)基泡沫材料具有密度低，抗拉強度高非常高，抗壓強度也較好，適合用作緩沖材料包裝。由實施例4～5中可知，在工藝中少了采用氨水浸泡的步驟，所得產(chǎn)品的性能遠比本發(fā)明差，缺少二乙醇胺水溶液軟化生物質(zhì)材料，所得產(chǎn)品性能遠差于本發(fā)明。前述對本發(fā)明的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想將本發(fā)明限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導，可以進行很多改變和變化。對示例性實施例進行選擇和描述的目的在于解釋本發(fā)明的特定原理及其實際應用，從而使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種不同的示例性實施方案以及各種不同的選擇和改變。本發(fā)明的范圍意在由權(quán)利要求書及其等同形式所限定。當前第1頁1 2 3