一种循环使用的植物复合纤维的制备方法与流程

本发明涉及新材料，具体为一种循环使用的植物复合纤维的制备方法。背景技术：1、在家居等装修行业中，木板是装修中必不可少的原料，由于早期乱砍乱伐，树木资源大量减少，实木板的价格水涨船高，这导致人们的装修成本直线升高。于是，人们开始采用以木材或其他非木材植物纤维为原料，经一定机械加工分离成各种单元材料后，施加或不施加胶粘剂和其他添加剂胶合，形成人造木板，这样一来可以将废弃木料回收利用的同时，还能降低装修成本。2、在日常生活中，人们发现人造木板因以植物纤维为原料，其力学性能较实木板更差，且使用后无法再利用，因此人们对植物纤维进行复合处理来提高其力学性能，并提高了植物纤维的循环利用率。与此同时，人们也发现人造木板高度保留了实木板的缺陷，如在高温高湿度条件下极易滋生细菌产生霉斑，且极易被白蚁啃食，因此制备出抗菌性能、力学性能和防虫性能皆优的植物纤维成为当前技术领域亟待解决的技术难题。3、本发明关注到了这一问题，并通过制备一种循环使用的植物复合纤维来解决这一难题。技术实现思路1、本发明的目的在于提供一种循环使用的植物复合纤维及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：3、一种循环使用的植物复合纤维，循环使用的植物复合纤维是将植物纤维和功能化聚酰胺纤维电热绞合制备得到。4、进一步的，所述植物纤维是用2-氯-n-[[2'-[(氰基氨基)磺酰基][1,1'-联苯]-4-基]甲基]-n-[(4-甲基苯基)甲基]苯甲酰胺和改性原木纤维共混纺丝制备得到。5、进一步的，所述改性原木纤维是由原木浆料和尿素混合制得。6、进一步的，所述功能化聚酰胺纤维是将二（丙烯基异硫氰酸酯基苯基）乙二胺和二聚酸共混纺丝制备得到。7、进一步的，一种循环使用的植物复合纤维的制备方法，所述循环使用的植物复合纤维的制备方法如下：8、（1）向改性原木纤维中加入浓硝酸调节ph至7，以600~800r/min搅拌40~60min，随后升温至100~102℃，继续搅拌50~70min，自然冷却至室温，加入改性原木纤维质量3~5倍的2-氯-n-[[2'-[(氰基氨基)磺酰基][1,1'-联苯]-4-基]甲基]-n-[(4-甲基苯基)甲基]苯甲酰胺，升温至100~120℃，继续搅拌20~30min，加入改性原木纤维质量2~4倍的浓硫酸，降温至15~35℃，继续搅拌1~3h，随后按质量比1：5：0.06~1：7：0.08依次加入质量分数为30%的双氧水、冰乙酸和二氯氧铬，其中，双氧水质量为改性原木纤维质量1.8~3倍，升温至130~150℃，继续搅拌70~90min，降温至68~72℃，继续搅拌7~9h，加入改性原木纤维质量9~10倍的质量分数为30%的氢氧化钠溶液，升温至130~150℃，继续搅拌50~70min，放入170~190℃纺丝箱中，在800~1000m/min纺丝速度的条件下，使用螺杆挤压机进行纺丝，在10~20℃、湿度为60~80%和风速为0.9~1.3m/s的条件下，进行侧吹风冷却固化25~35min，制备得到10~30tex的植物纤维；9、（2）在0.7~3mpa、89~91℃和氩气保护条件下，将二（丙烯基异硫氰酸酯基苯基）乙二胺和二聚酸按质量比1：0.6~1：0.8混合，以600~800r/min搅拌搅拌3.5~4.5h，放入110~130℃纺丝箱中，在800~1000m/min纺丝速度的条件下，使用螺杆挤压机进行纺丝，在10~20℃、湿度为60~80%和风速为0.9~1.3m/s的条件下，进行侧吹风冷却固化25~35min，制备得到6~10tex的功能化聚酰胺纤维；10、（3）在100~130℃下，将植物纤维和功能化聚酰胺纤维按质量比1：0.8~1：1.2绞合，随后浸入植物纤维质量2.4~3.6倍的乙腈中，加入植物纤维质量3.6~5.4倍的质量分数为20%的盐酸溶液中，电处理4.8~5.2h，自然冷却至室温后，按质量比1：0.07~1：0.09加入碳酸钾、四丁基溴化铵，其中，碳酸钾质量是植物纤维的0.7~0.9倍，升温至68~72℃，以600~800r/min搅拌5.8~6.2h，捞出，用乙醇和去离子水洗涤2~4次，放入40~60℃烘箱烘1~3h，制备得到循环使用的植物复合纤维。11、进一步的，步骤（1）所述改性原木纤维的制备方法如下：将原木浆和质量分数为20~30%的氢氧化钠溶液按质量比1：10~1：20混合，以20~40khz超声25~35min，制备得到活化的原木浆；将活化的原木浆和质量分数为25~33%的尿素溶液按质量比1：10~1：20混合，以600~800r/min搅拌20~30min，随后升温至38~42℃，继续搅拌110~130min，加入活化的原木浆质量0.2~0.3倍的邻二甲苯，加入氢氧化钠调节ph至10~11，升温至145~155℃，继续搅拌80~100min，过滤，用乙醇和去离子水洗涤2~4次，在50~70℃下烘1~3h，制备得到改性原木纤维。12、进一步的，步骤（2）所述二（丙烯基异硫氰酸酯基苯基）乙二胺的制备方法如下：氩气保护条件下，将氯丙烯基异硫氰酸酯、1,2-二苯基乙二胺、氯仿按质量比1：1.5：1.2~1：1.7：1.4混合均匀，加入氯丙烯基异硫氰酸酯质量0.2~0.4倍的三氯化铝，降温至-10~0℃，以600~800r/min搅拌7~9h，制备得到二（丙烯基异硫氰酸酯基苯基）乙二胺。13、进一步的，所述氯丙烯基异硫氰酸酯的制备方法如下：将 2,3-二氯丙烯、硫氰酸钠、乙腈按质量比1：0.87：0.34~1：1.03：0.38混合，升温至78~82℃，以400~600r/min搅拌4.5~5.5h，冷却至室温后过滤，在85~90℃、0.07~0.09mpa下将滤液减压蒸馏50~70min，制备得到氯丙烯基异硫氰酸酯。14、进一步的，步骤（3）所述绞合的绞距为26~30mm，绞线速度为1800~2200r/min。15、进一步的，步骤（3）所述电处理的电流强度为0.2~0.4a。16、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：17、本发明制备循环使用的植物复合纤维时，先用2-氯-n-[[2'-[(氰基氨基)磺酰基][1,1'-联苯]-4-基]甲基]-n-[(4-甲基苯基)甲基]苯甲酰胺和改性原木纤维共纺，制备得到植物纤维；再将二（丙烯基异硫氰酸酯基苯基）乙二胺和二聚酸共纺，制备得到功能化聚酰胺纤维；随后，将植物纤维和功能化聚酰胺纤维电热绞合，制备得到循环使用的植物复合纤维。18、首先，引入硝酸使2-氯-n-[[2'-[(氰基氨基)磺酰基][1,1'-联苯]-4-基]甲基]-n-[(4-甲基苯基)甲基]苯甲酰胺上的氨基氰和改性原木纤维上的氨基加成、脱水，形成硝基胍，增强了植物纤维的抗菌性能；引入强氧化剂，将2-氯-n-[[2'-[(氰基氨基)磺酰基][1,1'-联苯]-4-基]甲基]-n-[(4-甲基苯基)甲基]苯甲酰胺上的苯甲基氧化形成苯甲醛，2-氯-n-[[2'-[(氰基氨基)磺酰基][1,1'-联苯]-4-基]甲基]-n-[(4-甲基苯基)甲基]苯甲酰胺上的氯原子和改性原木纤维上的羟基反应，改性原木纤维上的氨基甲酸酯水解后热分解，形成含有4-硝基亚胺基-1,3,5-噁二嗪的超支化结构，增强了植物纤维的韧性。19、其次，功能化聚酰胺纤维熔融进入改性原木纤维的空腔中，与改性原木纤维的纤维网络相互穿连，形成互穿网络结构，增强了循环使用的植物复合纤维的抗拉伸性能；功能化聚酰胺纤维上的丙烯基异硫氰酸酯电解氯化，形成的5-氯甲基噻唑，5-氯甲基噻唑上的氯甲基和4-硝基亚胺基-1,3,5-噁二嗪上的仲胺反应，形成噻虫嗪衍生物，增强了循环使用的植物复合纤维的防虫性能。