本发明涉及一种高分散性植物纤维吸收材料的制备方法，属于多孔材料制备技术领域。
背景技术：
随着传统泡沫塑料在当今环保问题上日益突出，国内外对于植物纤维多孔材料的研究已成为一个热点。因为多孔材料具有多孔结构，而且还拥有孔隙率高、比表面积大、质轻、吸附性强等优点，因此在很多领域内被广泛研究。其按照孔径可分为三种：
1）微孔材料：孔径不足2nm；
2）2）介孔材料：孔径处于2nm~50nm；
3）3）大孔材料：孔径大于50nm。
纤维多孔材料属大孔材料，因其价格低廉，密度小，产品性能稳定，并且容易加工，而被广泛应用于建筑保温，工业包装，生理卫生，医疗器械等领域。且使用传统的加工设备（如注射机和挤出机）很容易生产制造，而纤维的性能很大程度上决定了产品的机械性能，影响其性能的主要因素如下：纤维取向、分散性及分布、纤维长径比、刚性度等。而且由此材料制备的产品被废弃后，在微生物作用下，分解为h2o和co2，对环境友好。而对于植物纤维发泡材料其孔结构和性能的好坏在一定程度上取决于纤维发泡后的流动性，只有纤维分散及取向程度高，纤维分散较为均匀，因而纤维孔才会均匀，吸收效果好。目前，国内外对纤维悬浮体系流变性研究的比较多，主要解决在非牛顿流体力学、多相流、湍流等方面遇到的问题，在国内一直是研究的热点，而对于纤维发泡流变性和纤维成孔工艺性研究相对较少。目前卫生材料存在吸液慢，湿强度低等缺点，而将植物纤维制备成多孔结构卫生吸收材料对性能能得到很大的改善。
从上个世纪八十年代起，人们就尝试使用可降解的纸浆模塑产品来代替塑料发泡产品作为缓冲型包装材料，但是由于液体浆料成型的纸浆模塑产品质量偏高，其缓冲效果和力学性能很大程度上比不上塑料发泡型材料，而且制备过程中存在能耗大、工艺复杂等缺点。到九十年代后，就出现了使用干法制备纸浆纤维模塑产品，主要使用干法生产工艺来成形，把纸浆纤维进行发泡以便减小制品的密度来到达克服以上产品一些缺陷。在废纸发泡材料方面，国内外还都处于试验阶段，首先是将废纸粉碎预处理，其次水中使用打浆机打碎成浆料，最后与淀粉、胶黏剂(聚乙烯醇，聚丙烯酰胺等)混合，采用化学方法、物理方法和机械方法对废纸张进行发泡处理，可制备出性能较为优异的纤维多孔结构材料。在纤维杆发泡材料方面，植物纤维类发泡材料在国内已经被开发研究了，主要是通过增添化学发泡剂进行发泡以便降低产品的密度，使其在应用中达到理想的效果。这类材料分为两类：一类是半完全降解的纤维材料，如聚烯烃/秸秆纤维复合材料；另一类是可完全降解的纤维材料，如淀粉/全秸秆纤维材料。
植物纤维发泡的原理是按照液体发泡的基本方法构建桁架结构理论，水成为这种发泡方法最主要的媒介。水分子会在被帚化的木浆纤维端部之间形成水桥，从而使得纤维端部在泡沫溶液中得以接近并连接，干燥后，纤维胚体慢慢失去水分，纤维端部高密度的羟基同胶粘剂（水溶性高分子）极性基团形成氢键实现联结，从而形成稳定的三维网状结构。纤维发泡所形成的多孔材料在初始溶液悬浮体系时，泡沫呈多面体结构，而且只有当存在表面活性剂物质时才会慢慢形成，体系黏度较高时，泡沫的湮灭周期相当长，而气泡的形成一般分为破裂、合并、塌陷。因此，稳泡剂在纤维发泡过程中有起着决定作用。
纤维发泡体是指把固态的纤维添加到液态溶液中然后搅拌形成均匀的纤维分散体系，即纤维在高分子溶液里面充分舒展开来，表现出一定的柔性，在外力作用下表现出一定规律排列；加入发泡剂进行机械搅拌，最终形成固（纤维）-液-气体存在的三相泡沫混合流体。在此体系中，纤维与流体互相影响，并且纤维和纤维之间也互相影响。随着纤维含量，发泡剂含量，搅拌转速及温度等因素的影响，发泡体积量逐渐增大，该体系由像液体流动一样特性转变为不流动的固态相。当然根据机械液体发泡原理，纤维在流动过程中，相互碰撞交织在一起的概率比较大，彼此之间产生了机械交织和联结作用，使之形成具有力学强度的三相纤维泡沫网络结构。这种结构是由于纤维经疏解帚化后，木浆纤维端部含有许多亲水基团-oh，以及水溶性高分子提供大量的亲水基团，彼此之间相互作用，形成大量氢键和化学键导致物理缠结使之粘结在一起。
目前所谓的植物吸收材料均是将高吸水性树脂颗粒分散在木浆纤维棉中经过高温热压而成，使得纤维错乱无规的堆叠在一起而过于蓬松很大程度上影响卫生吸收材料的性能，主要存在着吸液速率慢，湿强度低等，吸液后纤维在里会产生面团效应。所以对其充分认识并有效改善是解决这一问题的重要方案。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对现有植物吸收材料均是将高吸水性树脂颗粒分散在木浆纤维棉中经过高温热压而成，使得纤维错乱无规的堆叠在一起而过于蓬松很大程度上影响卫生吸收材料的性能，主要存在着吸液速率慢，湿强度低等，吸液后纤维在里会产生面团效应问题，提供了一种高分散性植物纤维吸收材料的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
（1）按重量份数计，分别称量45～50份樟树叶精油、10～15份乙醇溶液和25～30份硫酸溶液置于烧杯中，搅拌混合并保温反应，静置冷却至室温，得反应液并置于分液漏斗中，静置分层并收集上层油相；取去离子水、十二烷基硫酸钠、月桂酸钠和cmc置于烧杯中，搅拌混合得基体液；按质量比1:10，将上层油相滴加至基体液中，搅拌混合并超声分散，得分散液；
（2）取去离子水、锂皂石、聚乙二醇甲基丙烯酸酯和过硫酸铵溶液置于烧杯中，搅拌混合并保温反应，得基体凝胶液，按重量份数计，分别称量45～50份植物纤维、10～15份分散液和25～45份基体凝胶液和35～40份去离子水置于反应液罐中，搅拌混合并悬浮发泡，收集发泡浆液并浇注至模具中，静置成型并脱模，保温干燥即可制备得所述的高分散性植物纤维吸收材料。
步骤（1）所述的保温反应温度为45～50℃。
步骤（1）所述的去离子水、十二烷基硫酸钠、月桂酸钠和cmc比例为45～50份去离子水、0.5～1.0份十二烷基硫酸钠、0.5～1.0份月桂酸钠和0.1～0.5份cmc。
步骤（2）所述的去离子水、锂皂石、聚乙二醇甲基丙烯酸酯和过硫酸铵溶液比例为45～50份去离子水、3～5份200目锂皂石、3～5份聚乙二醇甲基丙烯酸酯和1～2份质量分数10%过硫酸铵溶液。
步骤（2）所述的搅拌混合并悬浮发泡的搅拌速率为2500～3000r/min。
步骤（2）所述的静置成型温度为55～60℃。
步骤（2）所述的植物纤维制备步骤为：按质量比1:5，将木浆纤维添加至去离子水中，用高速粉碎机解离并收集分散木浆液，分别用200目、100目和50目筛网分级并依次收集到长纤维、中长纤维和短纤维，按质量比1:1:1，将长纤维、中长纤维和短纤维混合制备而成。
步骤（1）所述的樟树叶精油制备步骤为：
（1）取新鲜樟树叶并洗净、晾干，气流粉碎并采用液氮速冻，收集冻干颗粒并研磨处理，待解冻2～3h后，得提取颗粒；
（2）再按质量比1:25，将提取颗粒添加至质量分数15％乙醇溶液中，搅拌混合并浸泡10～12h，再在4500～5000r/min下离心分离15～20min，取上层清液并旋转蒸发处理，即可制备得所述的樟树叶精油。
所述的提取颗粒研磨处理为在室温下，对冻干颗粒研磨3～5h，过200目筛，得提取颗粒。
所述的旋转蒸发处理为在40～45℃下旋转蒸发至上层清液体积的1/5，得旋蒸液。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明技术方案采用以樟树叶为原料并提取其樟树叶精油的技术方案，由于樟树叶精油自身具有优异的挥发性能和分散性能，将其添加至材料内部，有效分散并改善材料的表面结构性能，进一步提高材料的分散性能；
（2）本发明技术方案采用精油与乙醇硫酸反应制备改性材料添加至表面活性剂中，通过改善表面活性剂材料的的表面张力，使其在气泡产生时表面活性剂分子布在液膜表面，由于其本身的黏度较大容易形成强度较大的表面膜，因此液膜不容易破裂，泡沫的寿命也就较大，同时本发明制备的材料有效降低表面张力，有利于空气在液体中的分散和阻止泡沫间的兼并，有利于形成微泡结构，这样的材料在制备的改性凝胶材料中，有效分散填充凝胶并使其形成有效的三维网状结构，进一步改善材料的分散性能；通过降低浆料表面张力，提高润湿性减小摩擦，使碰撞机会减小，增加纤维表面电荷产生斥力，减少絮凝，吸附在悬浮纤维表面，形成水滑膜，使纤维不易缠结，同时纤维本身带少量负电荷，由于水分子的极化，纤维上表面负电荷产生静电作用，而增加多价电解质，使负电荷增加，从而增加纤维间的斥力，形成稳定的悬浮液，从而最终使纤维浆料粘度增大，在纤维表面附着一层很薄润滑膜，让纤维相互滑过而不缠结，同时也限制了纤维在水中的运动自由度，使纤维相互不接触，减少了纤维间絮聚，有利于纤维成形网络结构，制备形成具有优异分散性能的吸收材料。
具体实施方式
取新鲜樟树叶并洗净、晾干，气流粉碎并采用液氮速冻，收集冻干颗粒并置于组织研磨机中研磨过200目筛，待解冻2～3h后，得提取颗粒；再按质量比1:25，将提取颗粒添加至质量分数15％乙醇溶液中，搅拌混合并浸泡10～12h，再在4500～5000r/min下离心分离15～20min，取上层清液并置于40～45℃下旋转蒸发至上层清液体积的1/5，得旋蒸液，即可制备得所述的樟树叶精油；按重量份数计，分别称量45～50份樟树叶精油、10～15份质量分数85%乙醇溶液和25～30份质量分数30%硫酸溶液置于烧杯中，搅拌混合并置于45～50℃下保温反应6～8h，静置冷却至室温，得反应液并置于分液漏斗中，静置分层并收集上层油相；按重量份数计，分别称量45～50份去离子水、0.5～1.0份十二烷基硫酸钠、0.5～1.0份月桂酸钠和0.1～0.5份cmc置于烧杯中，搅拌混合得基体液；按质量比1:10，将上层油相滴加至基体液中，搅拌混合并置于200～300w下超声分散10～15min，得分散液并按重量份数计，分别称量45～50份去离子水、3～5份200目锂皂石、3～5份聚乙二醇甲基丙烯酸酯和1～2份质量分数10%过硫酸铵溶液置于烧杯中，搅拌混合并置于55～65℃下保温反应20～24h，得基体凝胶液；按重量份数计，分别称量45～50份植物纤维、10～15份分散液和25～45份基体凝胶液和35～40份去离子水置于反应液罐中，在2500～3000r/min下搅拌混合并悬浮发泡，收集发泡浆液并浇注至模具中，在55～60℃下静置成型并脱模，保温干燥即可制备得所述的高分散性植物纤维吸收材料；所述的植物纤维制备步骤为：按质量比1:5，将木浆纤维添加至去离子水中，用高速粉碎机解离并收集分散木浆液，分别用200目、100目和50目筛网分级并依次收集到长纤维、中长纤维和短纤维，按质量比1:1:1，将长纤维、中长纤维和短纤维混合制备而成。
实例1
取新鲜樟树叶并洗净、晾干，气流粉碎并采用液氮速冻，收集冻干颗粒并置于组织研磨机中研磨过200目筛，待解冻2h后，得提取颗粒；再按质量比1:25，将提取颗粒添加至质量分数15％乙醇溶液中，搅拌混合并浸泡10h，再在4500r/min下离心分离15min，取上层清液并置于40℃下旋转蒸发至上层清液体积的1/5，得旋蒸液，即可制备得所述的樟树叶精油；按重量份数计，分别称量45份樟树叶精油、10份质量分数85%乙醇溶液和25份质量分数30%硫酸溶液置于烧杯中，搅拌混合并置于45℃下保温反应6h，静置冷却至室温，得反应液并置于分液漏斗中，静置分层并收集上层油相；按重量份数计，分别称量45份去离子水、0.5份十二烷基硫酸钠、0.5份月桂酸钠和0.1份cmc置于烧杯中，搅拌混合得基体液；按质量比1:10，将上层油相滴加至基体液中，搅拌混合并置于200w下超声分散10min，得分散液并按重量份数计，分别称量45份去离子水、3份200目锂皂石、3份聚乙二醇甲基丙烯酸酯和1份质量分数10%过硫酸铵溶液置于烧杯中，搅拌混合并置于55℃下保温反应20h，得基体凝胶液；按重量份数计，分别称量45份植物纤维、10份分散液和25份基体凝胶液和35份去离子水置于反应液罐中，在2500r/min下搅拌混合并悬浮发泡，收集发泡浆液并浇注至模具中，在55℃下静置成型并脱模，保温干燥即可制备得所述的高分散性植物纤维吸收材料；所述的植物纤维制备步骤为：按质量比1:5，将木浆纤维添加至去离子水中，用高速粉碎机解离并收集分散木浆液，分别用200目、100目和50目筛网分级并依次收集到长纤维、中长纤维和短纤维，按质量比1:1:1，将长纤维、中长纤维和短纤维混合制备而成。
实例2
取新鲜樟树叶并洗净、晾干，气流粉碎并采用液氮速冻，收集冻干颗粒并置于组织研磨机中研磨过200目筛，待解冻3h后，得提取颗粒；再按质量比1:25，将提取颗粒添加至质量分数15％乙醇溶液中，搅拌混合并浸泡11h，再在4750r/min下离心分离17min，取上层清液并置于42℃下旋转蒸发至上层清液体积的1/5，得旋蒸液，即可制备得所述的樟树叶精油；按重量份数计，分别称量47份樟树叶精油、12份质量分数85%乙醇溶液和27份质量分数30%硫酸溶液置于烧杯中，搅拌混合并置于47℃下保温反应7h，静置冷却至室温，得反应液并置于分液漏斗中，静置分层并收集上层油相；按重量份数计，分别称量47份去离子水、0.7份十二烷基硫酸钠、0.7份月桂酸钠和0.2份cmc置于烧杯中，搅拌混合得基体液；按质量比1:10，将上层油相滴加至基体液中，搅拌混合并置于250w下超声分散12min，得分散液并按重量份数计，分别称量47份去离子水、4份200目锂皂石、4份聚乙二醇甲基丙烯酸酯和2份质量分数10%过硫酸铵溶液置于烧杯中，搅拌混合并置于60℃下保温反应22h，得基体凝胶液；按重量份数计，分别称量47份植物纤维、12份分散液和32份基体凝胶液和37份去离子水置于反应液罐中，在2700r/min下搅拌混合并悬浮发泡，收集发泡浆液并浇注至模具中，在57℃下静置成型并脱模，保温干燥即可制备得所述的高分散性植物纤维吸收材料；所述的植物纤维制备步骤为：按质量比1:5，将木浆纤维添加至去离子水中，用高速粉碎机解离并收集分散木浆液，分别用200目、100目和50目筛网分级并依次收集到长纤维、中长纤维和短纤维，按质量比1:1:1，将长纤维、中长纤维和短纤维混合制备而成。
实例3
取新鲜樟树叶并洗净、晾干，气流粉碎并采用液氮速冻，收集冻干颗粒并置于组织研磨机中研磨过200目筛，待解冻3h后，得提取颗粒；再按质量比1:25，将提取颗粒添加至质量分数15％乙醇溶液中，搅拌混合并浸泡12h，再在5000r/min下离心分离20min，取上层清液并置于45℃下旋转蒸发至上层清液体积的1/5，得旋蒸液，即可制备得所述的樟树叶精油；按重量份数计，分别称量50份樟树叶精油、15份质量分数85%乙醇溶液和30份质量分数30%硫酸溶液置于烧杯中，搅拌混合并置于50℃下保温反应8h，静置冷却至室温，得反应液并置于分液漏斗中，静置分层并收集上层油相；按重量份数计，分别称量50份去离子水、1.0份十二烷基硫酸钠、1.0份月桂酸钠和0.5份cmc置于烧杯中，搅拌混合得基体液；按质量比1:10，将上层油相滴加至基体液中，搅拌混合并置于300w下超声分散15min，得分散液并按重量份数计，分别称量50份去离子水、5份200目锂皂石、5份聚乙二醇甲基丙烯酸酯和2份质量分数10%过硫酸铵溶液置于烧杯中，搅拌混合并置于65℃下保温反应24h，得基体凝胶液；按重量份数计，分别称量50份植物纤维、15份分散液和45份基体凝胶液和40份去离子水置于反应液罐中，在3000r/min下搅拌混合并悬浮发泡，收集发泡浆液并浇注至模具中，在60℃下静置成型并脱模，保温干燥即可制备得所述的高分散性植物纤维吸收材料；所述的植物纤维制备步骤为：按质量比1:5，将木浆纤维添加至去离子水中，用高速粉碎机解离并收集分散木浆液，分别用200目、100目和50目筛网分级并依次收集到长纤维、中长纤维和短纤维，按质量比1:1:1，将长纤维、中长纤维和短纤维混合制备而成。
将实例中制备的吸收材料进行性能测试，具体测试结果如下表表1所示，
表1性能表征对比表
由表1可知，本发明制备的吸收材料具有优异的吸收性能和抗反渗性能。