同時(shí)制備不同外形特征乙?；举|(zhì)纖維材料的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于木材加工和保護(hù)領(lǐng)域，尤其涉及一種同時(shí)制備不同外形特征的乙酰化木質(zhì)纖維材料的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]木質(zhì)纖維材料指組份中主要包含纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等成分的材料，它們結(jié)構(gòu)中都含有大量羥基，親水能力強(qiáng)，容易吸水，因而給它們的應(yīng)用帶來不便。如木塊，由于其容易吸水，因此易發(fā)生熱脹冷縮，導(dǎo)致木塊變形、開裂，并容易滋生細(xì)菌;對(duì)于木粉和木纖維而言，它們常跟樹脂一起被加工成各類材料，如木塑等;但由于它們結(jié)構(gòu)中羥基多、親水能力強(qiáng)，因此與樹脂相容性不好，并最終影響了材料的性能。鑒于此，我們需要對(duì)木質(zhì)纖維材料進(jìn)行改性，減少其結(jié)構(gòu)中羥基數(shù)量，降低其吸水性，增強(qiáng)其抗菌性和與樹脂相容性，通過研究發(fā)現(xiàn)對(duì)木質(zhì)纖維材料進(jìn)行乙?；幚硎莻€(gè)很好的解決方法(木質(zhì)纖維材料乙?；磻?yīng)過程如圖1所示)。木質(zhì)纖維材料發(fā)生?；磻?yīng)時(shí)，其結(jié)構(gòu)中羥基被乙酰基取代，由于乙酰基不具有親水性，因此?；男院?，木質(zhì)纖維材料的親水性和吸水能力會(huì)發(fā)生降低。同時(shí)，由于乙?；w積大于氫原子，所以?；男院?，木質(zhì)纖維材料中細(xì)胞壁和細(xì)胞壁之間的孔道會(huì)被大體積乙?；氯@樣就更能阻止水分子滲透到木質(zhì)纖維材料中，從而也能更顯著地降低木質(zhì)纖維材料的吸水能力。
[0003]由于乙?；肿恿看笥跉洌阅举|(zhì)纖維材料乙?；笃渲亓繒?huì)增加，常用增長(zhǎng)比(WPG)來表征，增長(zhǎng)比越大說明乙?；潭仍礁?。增長(zhǎng)比(WPG)計(jì)算公式為:
[0004]WPG=(W2-ffl)/fflX100%
[0005]其中，WPG為增重比，W2為?；竽举|(zhì)纖維材料重量，Wl為?；澳举|(zhì)纖維材料重量。
[0006]乙?；举|(zhì)纖維材料一般是通過木質(zhì)纖維材料與液體乙酸酐之間進(jìn)行反應(yīng)來制備的，因?yàn)橐后w乙酸酐容易滲透到木質(zhì)纖維材料內(nèi)部，能保證制備的?；牧侠锿庑阅芤恢?，這對(duì)制備厚塊的木質(zhì)纖維材料尤為重要。但使用液體乙酸酐與木質(zhì)纖維材料反應(yīng)時(shí)，乙酸酐的用量會(huì)很大，這樣會(huì)造成浪費(fèi)，同時(shí)也增加反應(yīng)后回收乙酸酐的成本。鑒于此，人們又開始嘗試用氣體乙酸酐與木質(zhì)纖維材料發(fā)生反應(yīng)來制備乙?；举|(zhì)纖維材料。這種做法首先是對(duì)液體乙酸酐進(jìn)行加熱，使其沸騰產(chǎn)生氣體乙酸酐，氣體乙酸酐再與木質(zhì)纖維材料發(fā)生反應(yīng)。這種方法能節(jié)省乙酸酐用量，能減少乙酸酐回收成本，但氣體乙酸酐在木質(zhì)纖維材料中滲透有限，因此該方法只適合對(duì)薄塊或薄膜狀、纖維狀、粉末狀木質(zhì)纖維材料進(jìn)行酰化處理。當(dāng)需要同時(shí)對(duì)多種外形特征的木質(zhì)纖維材料進(jìn)行乙?；幚頃r(shí)，就需要使用至少兩種生產(chǎn)裝置和生產(chǎn)工藝，操作麻煩且成本高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種同時(shí)制備不同外形特征乙?；举|(zhì)纖維材料的裝置。利用該裝置能同時(shí)使用液體乙酸酐和氣體乙酸酐與不同特征木質(zhì)纖維材料發(fā)生反應(yīng)，同時(shí)完成不同外形特征的?；举|(zhì)纖維材料的制備。
[0008]為解決技術(shù)問題，本實(shí)用新型的解決方案是:
[0009]提供一種同時(shí)制備不同外形特征的乙?；举|(zhì)纖維材料的裝置，包括作為反應(yīng)器的第一容器;該裝置還包括能密閉的第二容器;第二容器安裝在第一容器的上方，兩者的內(nèi)部空間互通，以布設(shè)了多個(gè)小孔的隔板作為間隔;氣體和液體能自由通過小孔，粉末狀或纖維狀的木質(zhì)纖維材料則會(huì)被阻隔不能通過;第一容器外側(cè)套設(shè)加熱裝置，第二容器外側(cè)套設(shè)隔熱套。
[0010]本實(shí)用新型中，所述第一容器和第二容器具有一體式的側(cè)板，所述隔板活動(dòng)安裝在設(shè)于側(cè)板內(nèi)壁中部的卡位部件上。
[0011]本實(shí)用新型中，所述第一容器和第二容器是分體的；所述隔板固定于第二容器的底部，或活動(dòng)擱置于第一容器側(cè)板的上緣;第二容器的底部通過卡裝或螺裝的方式活動(dòng)安裝在第一容器的側(cè)板上緣。
[0012]本實(shí)用新型中，所述第二容器的頂部設(shè)有能密封的活動(dòng)蓋板。
[0013]本實(shí)用新型中，所述加熱裝置是油浴加熱器、電加熱器或微波加熱器。
[0014]本實(shí)用新型中，所述隔板是聚四氟乙烯或聚偏氟乙烯材質(zhì)的隔板。
[0015]通過利用前述裝置，本實(shí)用新型能實(shí)現(xiàn)同時(shí)制備不同外形特征的乙酰化木質(zhì)纖維材料，該方法其具體步驟包括:
[0016](I)將厚度2 2mm的塊狀、片狀或條狀的木質(zhì)纖維材料放置在第一容器中，然后向其中添加液體乙酸酐，直至木質(zhì)纖維材料被浸沒；
[0017](2)將薄膜狀、粉末狀、纖維狀的木質(zhì)纖維材料，或者是厚度<2mm的塊狀、片狀、條狀的木質(zhì)纖維材料放置在第二容器中；
[0018](3)加熱第一容器使液體乙酸酐沸騰，第一容器中的木質(zhì)纖維材料與液體乙酸酐發(fā)生?；磻?yīng);與此同時(shí)，沸騰產(chǎn)生的氣體乙酸酐通過隔板的小孔擴(kuò)散至第二容器中，與第二容器中的木質(zhì)纖維材料發(fā)生酰化反應(yīng);加熱溫度120?180°C，酰化反應(yīng)時(shí)間4?8小時(shí)；
[0019](4)?；磻?yīng)后取出兩個(gè)容器中的木質(zhì)纖維材料，分別在100?150°C的真空干燥箱中干燥4?12小時(shí)，除去未反應(yīng)的乙酸酐和反應(yīng)副產(chǎn)物乙酸，得到不同外形特征的乙酰化木質(zhì)纖維材料。
[0020]本實(shí)用新型中，所述木質(zhì)纖維材料是指組份中包含纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的材料，其來源是松木、杉木或楓木中的任意一種。
[0021 ]本實(shí)用新型中，在?；磻?yīng)前，將所述木質(zhì)纖維材料加熱干燥至含水量低于5%。
[0022]根據(jù)木質(zhì)纖維材料的用量、外形特征、堆放方式，以及所需要的?；潭炔煌?，木質(zhì)纖維材料的?；磻?yīng)時(shí)間會(huì)有不同要求。因?yàn)槟举|(zhì)纖維材料自身也存在多樣性，所以其?；潭葻o法實(shí)現(xiàn)完全精準(zhǔn)地控制。操作人員可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整酰化時(shí)間，以最終?；螽a(chǎn)品的WPG數(shù)據(jù)作為是否滿足要求的衡量標(biāo)準(zhǔn)。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0024]本實(shí)用新型中的乙酸酐利用率高，能一次性地制備出不同外形特征的酰化木質(zhì)纖維材料;本實(shí)用新型能降低生產(chǎn)成本，具有很好的工業(yè)化前景。
【附圖說明】
[0025]圖1為木質(zhì)纖維材料乙?；磻?yīng)過程。
[0026]圖2為本實(shí)用新型中乙?；磻?yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖中附圖標(biāo)記:第一容器I，第二容器2，隔板3，加熱裝置4，隔熱套5。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0029]同時(shí)制備不同外形特征的乙?；举|(zhì)纖維材料的裝置，包括作為反應(yīng)器的第一容器I和能密閉的第二容器2;第二容器2安裝在第一容器I的上方，兩者的內(nèi)部空間互通，以布設(shè)了多個(gè)小孔的隔板3作為間隔，隔板可選擇聚四氟乙烯或聚偏氟乙烯材質(zhì)制成。氣體和液體能自由通過小孔，粉末狀或纖維狀的木質(zhì)纖維材料則會(huì)被阻隔不能通過;第一容器I外側(cè)套設(shè)加熱裝置4，加熱裝置4可以是油浴加熱器、電加熱器或微波加熱器。第二容器2的頂部設(shè)有能密封的活動(dòng)蓋板，其外側(cè)套設(shè)隔熱套5。
[0030]第一容器I和第二容器2有多種連接方式可選，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際需要完成設(shè)計(jì)或選型。舉例如下:
[0031](I)第一容器I和第二容器2具有一體式的側(cè)板，隔板3活動(dòng)安裝在設(shè)于側(cè)板內(nèi)壁中部的卡位部件上。
[0032](2)第一容器I和第二容器2是分體的；隔板3固定于第二容器2的底部，或活動(dòng)擱置于第一容器I側(cè)板的上緣;第二容器2的底部通過卡裝或螺裝的方式活動(dòng)安裝在第一容器I的側(cè)板上緣。
[0033]基于上述裝置的使用，本實(shí)用新型能同時(shí)制備不同外形特征的乙?；举|(zhì)纖維材料的方法，其具體步驟包括:
[0034](I)將厚度2 2mm的塊狀、片狀或條狀的