本发明涉及竹基复合材料制备，尤其涉及一种防水生物耐久耐磨高强度的竹基复合材料的制备方法。
背景技术：
1、竹为高大、生长迅速的禾草类植物，茎为木质。竹秆分节，两节之间为节间。节间的秆壁横切面自外向内是：表皮、皮下层、皮层、基本薄壁组织(其中有维管束)和髓环。节的维管束向外或向内稍现弯曲，也有进入节隔盘曲复出的。节隔的维管束外缘密，中央疏，直径及方向无定；分成许多细枝，迂回交织成网状，是竹液横向流动的主要通道。
2、由于竹材是很好的环保材料，因此其用途十分广泛，可作为竹塑制品、蚊香、皮革、服装、造纸、电器、生活用品、涂料、猫砂、化工、绝缘材料、室外装饰材料、建筑材料等多种产品的原料。
3、现有的竹基复合材料的制备存在着以下问题：
4、1、由于竹材本身为多层细胞壁结构、较低的孔隙度和渗透性，因此使得竹材表面的胶合粘接能力大大降低，并且由于竹细胞全部排列在轴向，在横向方向上降低了横向组织的多孔性和渗透性，因此导致与木材相比较差的粘合性能。
5、2、现有的竹基复合材料的制备，在制备过程中，由于竹基原材料渗透性差的原因，粘接完成后，其防水性以及表面强度也会受到影响。
6、因此急需一种防水生物耐久耐磨高强度的竹基复合材料的制备方法，来解决上述问题。
技术实现思路
1、本发明克服了现有技术的不足，提供一种防水生物耐久耐磨高强度的竹基复合材料的制备方法。
2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种防水生物耐久耐磨高强度的竹基复合材料的制备方法，包括以下步骤：
3、s1、选取竹材，并进行修剪清理，将竹材分为若干小段并切片处理，得到厚度为3～15mm的竹条。
4、s2、将竹条浸泡在浓度为2～5％的氢氧化钠溶液中，对其进行软化处理，且竹条与氢氧化钠溶液的比值为1-2:3。
5、s3、将软化后的竹条用水洗涤并去除残留氢氧化钠，再浸入浓度为10～20％的复合酶解溶液中，并在超声波的辅助下，竹条薄壁组织细胞中的淀粉被释放出来，并在竹条的外表面形成一层淀粉覆层，且竹条与复合酶解溶液的比值为1-2:4。
6、s4、将带有淀粉覆层的竹条逐层铺设，并在铺设过程中加入复合胶黏剂，热压后得到竹基复合板材料，其中，复合胶粘剂的组成成分包括粘合剂基体、固化剂、防水剂和增硬剂。
7、本发明一个较佳实施例中，在步骤s1中，竹材分段需沿竹材的纹理方向，且小段竹材的长度为30～100cm。
8、本发明一个较佳实施例中，在s2步骤中，竹条在氢氧化钠溶液中的浸泡时间为36～90h，且每隔12～18h翻动一次竹条。
9、本发明一个较佳实施例中，在s2步骤中，对氢氧化钠溶液进行加热处理，加热后的氢氧化钠溶液温度为40～50℃，且氢氧化钠溶液的升温速度为每小时5～20℃。
10、本发明一个较佳实施例中，在s3步骤中，用清水冲洗的方式洗涤软化后的竹条，且冲洗时间为5～8min。
11、本发明一个较佳实施例中，在s3步骤中，超声波的频率为20～30mhz，且超声波每隔3～5min工作一次，单次工作时长为10～15min。
12、本发明一个较佳实施例中，在s4步骤中，胶酸胶的主要成分为聚丙烯酸酯，以及助剂、填料或稀释剂其中的至少一种。
13、本发明一个较佳实施例中，在s4步骤中，对逐层铺设的竹条施加的压力值为5～25mpa，竹条所处周围的温度为40～60℃，且热压持续时间为20～40min。
14、本发明一个较佳实施例中，在s4步骤中，竹基复合板材料的厚度不低于30mm。
15、本发明一个较佳实施例中，在s4步骤中，在添加胶酸胶的同时添加防水剂、增硬剂中的至少一种。
16、本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
17、(1)本发明提供了一种防水生物耐久耐磨高强度的竹基复合材料的制备方法，通过将竹材内的淀粉释放出来，再进行热压粘接，使得竹基表面具有更好的粘附力和结构整体性，从而能够显著的提高竹材表面的胶合强度。并且在粘接过程中，加入的防水剂或增硬剂，可以提高竹基复合板材料的防水性以及表面硬度，增强耐磨性。
18、(2)本发明通过软化，酶解，超声波辅助和乙醇的方式，使得淀粉分子表面的羟基可与胶酸分子上的羧基形成氢键，从而形成复杂的氢键网状结构。这种淀粉-胶酸胶之间的氢键结合很稳定，可以形成紧密的淀粉-胶复合物膜，从而大大提高了整体的粘附强度，相比单独的淀粉覆层，淀粉-胶酸胶复合物膜具有更好的粘附力和结构整体性，从而显著提高了竹材表面的胶合强度。相对于现有技术，本发明解决了竹材在横向方向上缺少射线单元降低了横向组织的多孔性和渗透性的问题，从而进一步保障了竹材胶结后的强度。
19、(3)本发明通过在竹材胶结过程中加入防水剂或增硬剂，使得防水剂可以渗入竹材表面形成的微孔中，阻隔水分渗入，并且增硬剂在淀粉覆层表面再施以聚合处理，使表层淀粉分子之间形成共价交联结构，从而提高表面硬度。相对于现有技术，本发明解决了竹材不耐久不耐磨的问题，从而延长了竹基复合板材料的使用年限。
20、(4)本发明所提供的制备方法，通过选用特定的竹材，用春季时期(3-5月)生长的竹材作为原材料，这个时间段是竹子的生长高峰期，淀粉作为竹材体内储存能量的一种形式，竹子的淀粉含量会相对较高。进一步地，在早晨和傍晚时分获取竹材，在这些时间段内，竹子通过光合作用合成了大量的淀粉在竹子薄壁组织细胞处。此外，上述时间段的竹材内不仅含有大量的淀粉，并且质地相对柔软，同时步骤1中的修剪清理，需要将竹材上的细小枝干以及表面所残留的泥土等杂质进行清理干净，并进行分段处理，以便于淀粉的释放。
21、(5)本发明所提供的制备方法，通过利用淀粉所具有的很好的粘合性能，将竹材中所含的淀粉酶解出来，并将它作为粘合剂或增稠剂使用，从而可以提高竹材胶合的强度、耐久性和稳定性。并且竹材中释放出来的淀粉还可以与其他材料进行混合，通过调节淀粉的含量和与其他材料的比例，可以调节材料的性能。
22、(6)本发明所提供的制备方法，通过将淀粉作为一种天然的填充剂或替代品，从而能够代替部分其他较昂贵的材料。从而降低了材料的成本，使其更具市场竞争力。
23、(7)本发明所提供的制备方法，所使用到的淀粉是一种天然的生物降解材料，可以在自然环境中被微生物分解。因此通过本制备方法制备出的竹基复合材料具有生物降解性能，从而在废弃后可以自然降解，减少对环境的污染。
1.一种防水生物耐久耐磨高强度的竹基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1的一种防水生物耐久耐磨高强度的竹基复合材料的制备方法，其特征在于：在步骤s1中，竹材分段需沿竹材的纹理方向，且小段竹材的长度为30～100cm。
3.根据权利要求1的一种防水生物耐久耐磨高强度的竹基复合材料的制备方法，其特征在于：在s2步骤中，竹条在氢氧化钠溶液中的浸泡时间为36～90h，且每隔12～18h翻动一次竹条。
4.根据权利要求1的一种防水生物耐久耐磨高强度的竹基复合材料的制备方法，其特征在于：在s2步骤中，对氢氧化钠溶液进行加热处理，加热后的氢氧化钠溶液温度为40～50℃，且氢氧化钠溶液的升温速度为每小时5～20℃。
5.根据权利要求1的一种防水生物耐久耐磨高强度的竹基复合材料的制备方法，其特征在于：在s3步骤中，用清水冲洗的方式洗涤软化后的竹条，且冲洗时间为5～8min。
6.根据权利要求1的一种防水生物耐久耐磨高强度的竹基复合材料的制备方法，其特征在于：在s3步骤中，超声波的频率为20～30mhz，且超声波每隔3～5min工作一次，单次工作时长为10～15min。
7.根据权利要求1的一种防水生物耐久耐磨高强度的竹基复合材料的制备方法，其特征在于：在s4步骤中，胶酸胶的主要成分为聚丙烯酸酯，以及助剂、填料或稀释剂其中的至少一种。
8.根据权利要求1的一种防水生物耐久耐磨高强度的竹基复合材料的制备方法，其特征在于：在s4步骤中，对逐层铺设的竹条施加的压力值为5～25mpa，竹条所处周围的温度为40～60℃，且热压持续时间为20～40min。
9.根据权利要求1的一种防水生物耐久耐磨高强度的竹基复合材料的制备方法，其特征在于：在s4步骤中，竹基复合板材料的厚度不低于30mm。
10.根据权利要求1的一种防水生物耐久耐磨高强度的竹基复合材料的制备方法，其特征在于：在s4步骤中，在添加胶酸胶的同时添加防水剂、增硬剂中的至少一种。
