本发明属于生物质加工改性,具体涉及一种改性棕榈纤维及其制备方法与应用。
背景技术:
1、生物质资源由于环保可循环的特点在注重环保的当下备受关注。植物可以通过二氧化碳光合作用将二氧化碳转化为纤维素,木质素,半纤维以及各种营养物质。人类从几千年前就开始使用木头作为建材,将树叶作为衣服,将藤条作为工具所使用。
2、棕榈作为一种广泛生长与我国南方以及东南亚的经济作物,有着巨大的产量,它的主要作用是为人类提供棕榈油以及棕榈丝作为日常生活中的原材料。棕榈整个植株中富含棕榈酸,棕榈酸也叫十六烷酸,是一种饱和高级脂肪酸,在榨完油的棕榈渣以及棕榈其他部位的纤维中,棕榈酸含量还能达到8%以上。然而榨完油的棕榈渣以及剥去优质棕榈丝后剩下的其他部分却无法得到有效的应用。
3、目前已经有部分技术,将棕榈纤维作为填充物加入复合材料中,增强材料的性能降低成本,如专利cn102674791a中将棕榈纤维加入板材中,专利cn110509630a中将棕榈纤维与聚乳酸组合成无纺布制备席子等,而如何利用棕榈纤维富含棕榈酸这一特性将棕榈纤维功能化改性,赋予其新的价值和性能并未有报道。
技术实现思路
1、本发明的主要目的在于提供一种改性棕榈纤维及其制备方法与应用,以克服现有技术的不足。
2、为实现前述发明目的,本发明采用的技术方案包括:
3、本发明实施例提供了一种改性棕榈纤维的制备方法,其包括:
4、将棕榈纤维进行碱洗处理,获得碱处理棕榈纤维;其中,所述碱处理棕榈纤维的内部具有因木质素被碱分解而导致的孔洞结构;
5、使包含所述碱处理棕榈纤维、甲醇和催化剂的混合反应体系进行酯化反应,制得酯化棕榈纤维;
6、以及,使所述酯化棕榈纤维与碳基导电剂、三正丁基甲基铵双(三氟甲磺酰)亚胺混合反应,制得改性棕榈纤维。
7、本发明实施例还提供了前述的制备方法制得的改性棕榈纤维,所述改性棕榈纤维的表面电阻在1010ω*cm以下。
8、本发明实施例还提供了前述的改性棕榈纤维在制备棕榈编制生活用品或植物纤维填充复合材料中的用途。
9、与现有技术相比,本发明的有益效果在于:本发明制备的改性棕榈纤维具有很好的抗静电性能,碳基导电剂以及非碳基导电剂与纤维结合良好,可以编织使用或者应用在植物纤维填充复合材料中,棕榈纤维表面电阻可达到108ω*cm,拓宽了棕榈纤维使用场景。
1.一种改性棕榈纤维的制备方法,其特征在于包括:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于具体包括:将棕榈纤维与碱溶液混合并于60-80℃搅拌处理2~6h,之后水洗、干燥处理,获得所述碱处理棕榈纤维。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:所述碱溶液包括氢氧化钠溶液和/或氢氧化钾溶液;
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于具体包括:使包含所述碱处理棕榈纤维、甲醇和催化剂的混合反应体系于65-70℃搅拌处理2~4h,获得包含酯化棕榈纤维的反应液。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于:所述催化剂包括磷钨酸铈催化剂;
6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于具体包括:向所述包含酯化棕榈纤维的反应液中加入碳基导电剂、三正丁基甲基铵双(三氟甲磺酰)亚胺并经超声分散,再经水洗、干燥处理,制得所述改性棕榈纤维。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于:所述碳基导电剂与碱处理棕榈纤维的质量比为3~5:100;
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述棕榈纤维包括经过收割干燥后经过简单剪切破碎的棕榈植株纤维或棕榈榨油后的废渣;
9.由权利要求1-8中任一项所述的制备方法制得的改性棕榈纤维,所述改性棕榈纤维的表面电阻在1010ω*cm以下。
10.权利要求9所述的改性棕榈纤维在制备棕榈编制生活用品或植物纤维填充复合材料中的用途。