纤维基复合东纶科技材料及其制备方法pdf

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  2、称 纤维基复合材料及其制备方法 (57)摘要 本发明涉及一种纤维基复合材料及其制备 方法， 所述纤维基复合材料包括： 纤维材料， 所述 纤维材料包括至少一根木纤维； 金属有机骨架， 其包含第一金属元素， 所述金属有机骨架形成于 所述木纤维的表面， 且所述金属有机骨架能够提 供还原位点； 以及， 纳米金属颗粒， 其包含第二金 属元素， 所述纳米金属颗粒基于所述还原位点， 原位附着于所述木纤维的表面和/或内部； 其中， 所述第一金属元素和第二金属元素不同。 本发明 的纤维基复合材料包含有纤维材料、 金属有机骨 架和纳米金属颗粒， 纤维基复合材料安全环保， 极限氧指数高， 具有优异的阻燃性能以及抗菌。

  3、性 能。 权利要求书1页 说明书10页 附图2页 CN 112111969 A 2020.12.22 CN 112111969 A 1.一种纤维基复合材料， 其特征在于， 包括： 纤维材料， 所述纤维材料包括至少一根木纤维； 金属有机骨架， 其包含第一金属元素， 所述金属有机骨架形成于所述木纤维的表面， 且 所述金属有机骨架能够提供还原位点； 以及， 纳米金属颗粒， 其包含第二金属元素， 所述纳米金属颗粒基于所述还原位点， 原位附着 于所述木纤维的表面和/或内部； 其中， 所述第一金属元素和第二金属元素不同。 2.根据权利要求1所述的纤维基复合材料， 其特征在于， 所述金属有机骨架的厚度为5-。

  4、 1000nm。 3.根据权利要求1或2所述的纤维基复合材料， 其特征在于， 以所述纤维基复合材料的 总质量计， 所述金属有机骨架的质量分数为5-10， 所述纳米金属颗粒的质量分数为25- 45。 4.根据权利要求1-3任一项所述的纤维基复合材料， 其特征在于， 所述纤维基复合材料 的表面至少包含有碳元素、 氧元素、 第一金属元素以及第二金属元素； 其中， 以所述碳元素、 氧元素、 第一金属元素以及第二金属元素的总质量计， 所述碳元素的质量分数为20-40， 所述氧元素的质量分数为25-45， 所述第一金属元素的质量分数为1-5； 所述第二金属 元素的质量分数为25-45。 5.根据权利要求1。

  5、-4任一项所述的纤维基复合材料， 其特征在于， 所述金属有机骨架包 括单宁酸铁和单宁酸铜中的一种或两种。 6.根据权利要求1-5任一项所述的纤维基复合材料， 其特征在于， 所述纳米金属颗粒包 括纳米银颗粒和纳米金颗粒中的一种或两种。 7.一种根据权利要求1-6任一项所述的纤维基复合材料的制备方法， 其特征在于， 包括 将所述纤维材料、 金属有机骨架以及纳米金属颗粒复合成型的步骤。 8.根据权利要求7所述的制备方法， 其特征在于， 包括以下步骤： 提供至少一根木纤维形成纤维材料； 在所述木纤维的表面形成金属有机骨架， 所述金属有机骨架能够提供还原位点； 基于所述还原位点， 使纳米金属颗粒原位还原。

  6、于所述木纤维的表面和/或内部。 9.根据权利要求8所述的制备方法， 其特征在于， 将单宁酸通过氢键结合在所述木纤维 的表面， 然后浸入第一金属盐溶液中， 以形成所述金属有机骨架。 10.根据权利要求9所述的制备方法， 其特征在于， 将形成有金属有机骨架的木纤维浸 入第二金属盐溶液中， 原位还原形成纳米金属颗粒。 权利要求书 1/1 页 2 CN 112111969 A 2 纤维基复合材料及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种纤维基复合材料及其制备方法， 属于木质材料领域。 背景技术 0002 木纤维是一种来源丰富的天然纤维， 由于木纤维具有价格低廉、 密度低、 比强度 高、 可生物降。

  7、解等优点， 在家具、 地板、 汽车、 服装等领域得到了广泛应用。 然而， 木纤维材料 是一种极具安全隐患的易燃材料， 一旦发生火灾， 将会严重威胁人们的生命财产安全。 同 时， 木纤维材料具有大量不规则空隙， 使其有较强的吸水性， 并容易吸附细菌、 真菌等微生 物， 从而限制了木纤维在应用领域的进一步发展。 传统的抗菌防腐剂如油类防腐剂、 油载防 腐剂和水载防腐剂等虽然对抑制微生物的生长是有效地， 但大部分都具有毒性， 对人体健 康和环境安全带来不利影响。 因此， 研发阻燃、 抗菌且环保的木纤维材料是近年来木纤维发 展的重要方向。 0003 引用文献1公开了一种防腐抗菌木质纤维复合材的制备方法。

  8、， 先对木质纤维复合 材表面喷涂一层纳米氧化物悬浮液， 干燥； 再在木质纤维复合材表面喷涂一层聚二甲基硅 氧烷处理液， 干燥； 最后再在木质纤维复合材表面喷涂一层纳米氧化物悬浮液， 干燥， 即制 得防腐抗菌木质纤维复合材； 其中， 所述纳米氧化物悬浮液为纳米三氧化二铝悬浮液、 纳米 二氧化钛悬浮液、 纳米氧化锌悬浮液中的一种或几种。 该方法制备的木质纤维复合材， 虽具 有一定的防腐抗菌性， 但阻燃性存在不足。 为提高其阻燃性能， 需要将木质纤维、 阻燃剂、 抑 烟剂充分混匀后， 施加胶黏剂和石蜡， 进行热压成型， 制备成木质纤维复合材。 该过程中使 用了含有甲醛成分的胶黏剂， 对人体和环境均存。

  9、在一定的毒性。 0004 引用文献2公开了一种抗菌防霉木纤维砧板及其制备方法， 所述抗菌防霉木纤维 砧板由纳米银附着在基材表面构成， 按质量分数计， 包括纳米银110和基材9099； 所述基材， 按重量份数计， 包括木纤维8595、 木质素15和水性树脂110。 该抗 菌防霉木纤维砧板的制备方法， 采用木纤维作为基材， 附着纳米银作为抗菌剂， 实现制备的 抗菌防霉木纤维砧板具有防霉、 抗菌抑菌、 不易开裂等功效， 但木纤维砧板仍存在阻燃性能 不足的缺陷。 0005 引用文献 0006 引用文献1： CN109731747A 0007 引用文献2： CN106977969A 发明内容 0008 。

  10、发明要解决的问题 0009 鉴于现有技术中存在的技术问题， 例如： 木纤维材料无法兼具抗菌、 阻燃和环保性 能的问题， 本发明首先提供了一种纤维基复合材料， 安全环保， 具有高阻燃性以及抗菌性 能。 0010 进一步地， 本发明还提供了一种纤维基复合材料的制备方法， 该制备方法的原料 说明书 1/10 页 3 CN 112111969 A 3 安全无毒、 易于获取， 且制备步骤简单易行， 适合大批量生产。 0011 用于解决问题的方案 0012 本发明首先提供了一种纤维基复合材料， 包括： 0013 纤维材料， 所述纤维材料包括至少一根木纤维； 0014 金属有机骨架， 其包含第一金属元素， 。

  11、所述金属有机骨架形成于所述木纤维的表 面， 且所述金属有机骨架能够提供还原位点； 以及， 0015 纳米金属颗粒， 其包含第二金属元素， 所述纳米金属颗粒基于所述还原位点， 原位 附着于所述木纤维的表面和/或内部； 其中， 0016 所述第一金属元素和第二金属元素不同。 0017 根据本发明的纤维基复合材料， 其中， 所述金属有机骨架的厚度为5-1000nm。 0018 根据本发明的纤维基复合材料， 其中， 以所述纤维基复合材料的总质量计， 所述金 属有机骨架的质量分数为5-10， 所述纳米金属颗粒的质量分数为25-45。 0019 根据本发明的纤维基复合材料， 其中， 所述纤维基复合材料的表。

  12、面至少包含有碳 元素、 氧元素、 第一金属元素以及第二金属元素； 其中， 以所述碳元素、 氧元素、 第一金属元 素以及第二金属元素的总质量计， 所述碳元素的质量分数为20-40， 所述氧元素的质量分 数为25-45， 所述第一金属元素的质量分数为1-5； 所述第二金属元素的质量分数为25- 45。 0020 根据本发明的纤维基复合材料， 其中， 所述金属有机骨架包括单宁酸铁和单宁酸 铜中的一种或两种。 0021 根据本发明的纤维基复合材料， 其中， 所述纳米金属颗粒包括纳米银颗粒和纳米 金颗粒中的一种或两种。 0022 本发明还提供了一种根据本发明的纤维基复合材料的制备方法， 包括将所述纤维 。

  13、材料、 金属有机骨架以及纳米金属颗粒复合成型的步骤。 0023 根据本发明的制备方法， 其中， 包括以下步骤： 0024 提供至少一根木纤维形成纤维材料； 0025 在所述木纤维的表面形成金属有机骨架， 所述金属有机骨架能够提供还原位点； 0026 基于所述还原位点， 使纳米金属颗粒原位还原于所述木纤维的表面和/或内部。 0027 根据本发明的制备方法， 其中， 将单宁酸通过氢键结合在所述木纤维的表面， 然后 浸入第一金属盐溶液中， 以形成所述金属有机骨架。 0028 根据本发明的制备方法， 其中， 将形成有金属有机骨架的木纤维浸入第二金属盐 溶液中， 原位还原形成纳米金属颗粒。 0029 发。

  14、明的效果 0030 本发明的纤维基复合材料包含有纤维材料、 金属有机骨架和纳米金属颗粒， 纤维 基复合材料安全环保， 极限氧指数高， 具有优异的阻燃性能以及抗菌性能。 0031 进一步地， 本发明还提供了纤维基复合材料的制备方法， 该制备方法的原料安全 无毒、 易于获取， 且制备步骤简单易行， 适合大批量生产。 附图说明 0032 图1示出了本发明的纤维基复合材料的扫描电子显微镜(SEM)照片； 说明书 2/10 页 4 CN 112111969 A 4 0033 图2示出了本发明的金属有机骨架形成后的纤维基复合材料表面的元素能谱图 (不含有纳米金属颗粒)； 0034 图3示出了本发明的纳米金。

  15、属颗粒形成后的纤维基复合材料表面的元素能谱图 (含有纳米金属颗粒)。 具体实施方式 0035 以下， 针对本发明的内容进行详细说明。 以下所记载的技术特征的说明基于本发 明的代表性的实施方案、 具体例子而进行， 但本发明不限定于这些实施方案、 具体例子。 需 要说明的是： 0036 本说明书中， 使用 “数值A数值B” 表示的数值范围是指包含端点数值A、 B的范围。 0037 本说明书中， 如没有特殊声明， 则 “多” 、“多种” 、“多个” 等中的 “多” 表示2或以上的 数值。 0038 本说明书中， 所述 “基本上” 、“大体上” 或 “实质上” 表示于相关的完美标准或理论 标准相比， 。

  16、误差在5以下， 或3以下或1以下。 0039 本说明书中， 如没有特别说明， 则 “” 均表示质量百分含量。 0040 本说明书中， 使用 “可以” 表示的含义包括了进行某种处理以及不进行某种处理两 方面的含义。 0041 本说明书中，“任选的” 或 “任选地” 是指接下来描述的事件或情况可发生或可不发 生， 并且该描述包括该事件发生的情况和该事件不发生的情况。 0042 本说明书中，“室温” 或 “常温” 的温度一般是在10-40。 0043 本说明书中， 所提及的 “一些具体/优选的实施方案” 、“另一些具体/优选的实施方 案” 、“实施方案” 等是指所描述的与该实施方案有关的特定要素(例。

  17、如， 特征、 结构、 性质和/ 或特性)包括在此处所述的至少一种实施方案中， 并且可存在于其它实施方案中或者可不 存在于其它实施方案中。 另外， 应理解， 所述要素可以任何合适的方式组合在各种实施方案 中。 0044 第一方面 0045 本发明的第一方面中， 提供了一种纤维基复合材料， 包括： 0046 纤维材料， 所述纤维材料包括至少一根木纤维； 0047 金属有机骨架， 其包含第一金属元素， 所述金属有机骨架形成于所述木纤维的表 面， 且所述金属有机骨架能够提供还原位点； 以及， 0048 纳米金属颗粒， 其包含第二金属元素， 所述纳米金属颗粒基于所述还原位点， 原位 附着于所述木纤维的表。

  18、面和/或内部； 其中， 0049 所述第一金属元素和第二金属元素不同。 0050 本发明的纤维基复合材料包含有纤维材料、 金属有机骨架和纳米金属颗粒， 且纤 维材料、 金属有机骨架和纳米金属颗粒之间能够实现自组装。 其中， 纤维基复合材料的扫描 电子显微镜(SEM)照片如图1所示， 其各部分安全无毒， 使纤维基复合材料具有高的环保性 能。 同时， 金属有机骨架和纳米金属颗粒相互配合， 能够提高纤维材料的抗菌性与阻燃性， 使纤维基复合材料的极限氧指数达到2035， 抗菌率90， 具有高阻燃性能以及抗菌性 能。 说明书 3/10 页 5 CN 112111969 A 5 0051 0052 本发明。

  19、的纤维材料包括至少一根木纤维， 木纤维是一种资源丰富的天然纤维， 有 可再生、 可生物降解、 安全无污染等优点， 在多领域均有着广泛的应用。 0053 具体地， 对于木纤维的种类， 本发明不作特别限定， 可以是本领域常用的各类木纤 维。 举例而言， 木纤维可以是杨木纤维、 杉木纤维、 沙柳纤维中的一种或两种以上的组合， 均 可与金属有机骨架、 纳米金属颗粒实现自组装。 0054 0055 本发明的金属有机骨架包含第一金属元素， 金属有机骨架形成于木纤维的表面， 能够覆盖木纤维内存在的大量不规则空隙， 从而减少木纤维对细菌、 真菌等微生物的吸附， 并降低其易燃性； 金属有机骨架提供的还原位点， 。

  20、为在纳米金属颗粒提供了附着位点。 0056 具体地， 金属有机骨架可以是含有第一金属元素的金属有机膜， 金属有机膜包覆 在木纤维的表面。 该金属有机膜能够提高木纤维的抗菌、 阻燃性能， 并为纳米金属颗粒的附 着提供还原位点。 0057 进一步地， 所述金属有机骨架的厚度为5-1000nm， 例如， 金属有机骨架的厚度可以 是10nm、 20nm、 30nm、 40nm、 60nm、 80nm、 100nm、 200nm、 300nm、 400nm、 500nm、 600nm、 700nm、 800nm、 900nm等等。 当金属有机骨架的厚度为5-1000nm时， 具有较好的阻燃效果。 随着金。

  21、属 有机骨架在该范围内厚度增加， 其阻燃效果也相应提高。 0058 在一些具体的实施方案中， 金属有机骨架包括单宁酸铁和单宁酸铜中的至少一 种。 此时， 金属有机骨架包含的第一金属元素为Fe和/或Cu。 0059 在一些优选的实施方案中， 金属有机骨架由原位络合在木纤维表面的单宁酸铁形 成， 以单宁酸铁形成金属有机骨架后纤维基复合材料表面的元素能谱图如图2所示。 单宁酸 铁络合于木纤维上， 形成包覆在木纤维表面的金属有机膜， 作为金属有机骨架。 单宁酸铁能 够为金属有机骨架的还原位点。 另外， 单宁酸铁的成本低， 能够快速使金属盐溶液还原为纳 米金属颗粒， 且还原过程绿色环保， 使纤维基复合材。

  22、料具有较好的环保性。 同时， 单宁酸铁 是先将单宁酸以氢键结合于木纤维的表面， 进而再原位络合形成一层单宁酸铁膜， 从而使 金属有机骨架在木纤维表面有较佳的结合强度。 另外， 本发明使用的单宁酸铜与单宁酸铁 具有相同或相似的作用， 但单宁酸铁的成本更低， 因此， 本发明优选使用单宁酸铁作为本发 明的金属有机骨架使用。 0060 0061 纳米金属颗粒包含第二金属元素， 基于金属有机骨架提供的所述还原位点， 原位 附着于木纤维的表面和/或内部。 纳米金属颗粒与金属有机骨架能够协同配合， 赋予纤维材 料高的阻燃性和抗菌性。 本发明的纳米金属颗粒能够原位还原在金属有机骨架的还原位点 上， 使纳米金属。

  23、颗粒能够很好的附着于木纤维的表面和/或内部， 在使用过程中不易流失。 0062 在一些具体的实施方案中， 金属有机骨架包覆在木纤维的表面， 纳米金属颗粒基 于木纤维表面的还原位点， 原位附着于木纤维的表面。 在另外一些具体的实施方案中， 由于 木纤维内部存在有大量不规则空隙， 使金属有机骨架可能存在于木纤维的内部， 纳米金属 颗粒基于木纤维内部的还原位点， 也可以原位附着于木纤维的内部。 0063 在一些具体的实施方案中， 纳米金属颗粒包括纳米银颗粒和纳米金颗粒中的一种 或两种的组合。 进一步地， 可以在木纤维的表面和/或内部原位还原纳米银颗粒和纳米金颗 说明书 4/10 页 6 CN 112。

  24、111969 A 6 粒中的一种或两种。 其中， 所述第二金属元素包括金和/或银。 0064 对于原位还原于木纤维表面的纳米金属颗粒， 可以单层、 多层或分散存在木纤维 表面。 进一步， 可以在木纤维的表面原位还原一层纳米银颗粒； 或者还原一层纳米银颗粒 后， 再原位还原一层纳米金颗粒。 其中， 纳米银颗粒和纳米金颗粒不一定形成两层结构， 其 可能是混合在一起的一层结构， 也可能是分散于木纤维表面的结构。 0065 在一些优选的实施方案中， 纳米金属颗粒为纳米银颗粒， 纳米金属颗粒包含的第 二金属元素为Ag， 纳米银颗粒原位还原于木纤维表面和/或内部后， 纤维基复合材料表面的 元素能谱图如图3。

  25、所示。 纳米银颗粒具有广谱抗菌、 抗菌效果持久， 且不产生耐药等优点； 且 适于与单宁酸铁协同作用， 增强纤维基复合材料的抗菌、 阻燃性能。 另外， 本发明使用的纳 米银颗粒与纳粒金颗料具有相同或相似的作用， 但使用纳米银成本低， 且效果更优异， 因 此， 本发明优选使用纳米银颗粒作为本发明的纳米金属颗使用。 0066 本发明的纤维基复合材料， 由纤维材料、 金属有机骨架和纳米金属颗粒层层自组 装得到， 具有较好的阻燃、 抗菌性， 且环境友好性高， 在建筑、 医学、 生物等领域均有着广泛 的应用前景。 0067 0068 进一步地， 以所述纤维基复合材料的总质量计， 所述金属有机骨架的质量分数。

  26、为 5-10， 具体地， 金属有机骨架的质量分数可以是6、 7、 8、 9等等； 所述纳米金属颗 粒的质量分数为25-45， 具体地， 纳米金属颗粒的质量分数可以是30、 32、 35、 37、 40、 42等等。 当金属有机骨架的质量分数为5-10， 纳米金属颗粒的质量分数为25- 45时， 能够保证纤维基复合材料兼具较好的阻燃性和抗菌性。 0069 在一些具体的实施方案中， 所述纤维基复合材料的表面至少包含有碳元素、 氧元 素、 第一金属元素以及第二金属元素； 其中， 以所述碳元素、 氧元素、 第一金属元素以及第二 金属元素的总质量计， 所述碳元素的质量分数为20-40， 例如， 碳元素的。

  27、质量分数可以是 22、 24、 26、 28、 29.77、 30、 32、 34、 36、 38等； 所述氧元素的质量分数为 25-45， 例如， 氧元素的质量分数可以是28、 30、 32、 32.63、 34、 36、 38、 40、 42、 44等； 所述第一金属元素的质量分数为1-5， 例如第一金属元素的质量分数 可以是1、 2、 3、 3.03、 4、 5等， 在此范围内纤维具有良好的阻燃效果； 所述第二 金属元素的质量分数为25-45例如， 第二金属元素的质量分数可以是28、 30、 32、 34、 34.58、 36、 38、 40、 42、 44等， 在此范围内纤维具有良好的。

  28、抗菌效果。 0070 进一步地， 所述第一金属元素和所述第二金属元素不同。 作为优选， 第一金属元素 为Fe， 第二金属元素为Ag， 两者协同配合， 提高纤维基复合材料的阻燃性与抗菌性。 0071 第二方面 0072 本发明的第二方面中， 提供了一种第一方面的纤维基复合材料的制备方法， 包括： 将所述纤维材料、 所述金属有机骨架以及纳米金属颗粒复合成型的步骤。 0073 具体地， 纤维基复合材料的制备方法包括以下步骤： 0074 提供至少一根木纤维形成纤维材料； 0075 在所述木纤维的表面形成金属有机骨架， 所述金属有机骨架能够提供还原位点； 0076 基于所述还原位点， 使纳米金属颗粒原位。

  29、还原于所述木纤维的表面和/或内部。 0077 说明书 5/10 页 7 CN 112111969 A 7 0078 在一些具体的实施方案中， 纤维材料由至少一根木纤维形成， 对于木纤维的具体 数量， 本发明不作特别限定， 可以根据需要进行设置， 例如： 2根、 5根、 10根、 20根、 50根、 100 根等。 具体地， 纤维材料可以通过购买得到， 或利用本发明的方法制备得到。 0079 其中， 纤维材料的制备方法可以包括以下步骤： 将木纤维原料进行短时高温蒸煮 后， 一般而言， 所述蒸煮的温度为150-180， 所述蒸煮的时间为3-5min， 可以在水中进行蒸 煮。 0080 进一步地， 。

  30、利用磨片对木纤维原料的研磨促使木纤维原料迅速发生解离、 转变为 木纤维。 其中， 木纤维原料可以是包含杨木纤维、 杉木纤维和沙柳纤维中一种或两种以上组 合的纤维原料。 0081 0082 在一些具体的实施方案中， 将单宁酸通过氢键结合在所述木纤维的表面， 然后浸 入第一金属盐溶液中， 以形成所述金属有机骨架。 单宁酸成本低， 能够快速络合金属离子形 成金属有机膜， 从而可以得到原位络合在木纤维上的金属有机骨架， 且原位络合过程绿色 环保。 同时， 单宁酸能够为进一步附着纳米金属颗粒提供还原位点。 0083 具体地， 将分离得到的木纤维浸渍于单宁酸溶液中， 从而使单宁酸通过氢键结合 在木纤维的表。

  31、面。 对于单宁酸溶液， 其可以是将单宁酸溶于缓冲溶液中得到， 本发明对具体 的缓冲溶液不作特别限定， 可以是本领域常用的缓冲溶液， 例如： 磷酸盐缓冲溶液等。 一般 而言， 缓冲溶液的pH值呈弱碱性， 例如在7.1-9之间。 进一步， 对于单宁酸溶液中单宁酸的浓 度， 可以是1-6mg/mL。 另外， 本发明对木纤维在单宁酸溶液中的浸渍时间也不作特别限定， 通常是能够使单宁酸通过氢键结合在木纤维的表面即可， 具体地， 所述浸渍的时间可以为8 12h等。 对于浸渍的温度， 一般可以在常温下进行。 0084 对于第一金属盐溶液， 可以是将第一金属盐溶于溶剂中得到， 本发明对具体的溶 剂不作特别限定。

  32、， 可以是本领域常用的极性溶剂， 例如： 水等。 进一步， 第一金属盐可以是含 有第一金属离子的常见金属盐， 例如， 当第一金属离子为Fe2+时， 第一金属盐可以为硫酸亚 铁或其他常见的铁盐。 进一步， 硫酸亚铁溶液的浓度可以是4-10mg/mL。 另外， 本发明对于木 纤维在第一金属盐溶液的浸渍时间也不作特别限定， 通常是单宁酸能够络合第一金属离子 形成金属纳米骨架即可， 具体地， 所述浸渍的时间可以为812h等。 对于浸渍的温度， 一般 可以在常温下进行。 0085 进一步， 为了增加纳米金属颗粒的还原位点， 可以在络合有单宁酸铁后， 再将其浸 渍于单宁酸溶液中， 再次进行浸渍。 对于单宁。

  33、酸溶液， 其可以是将单宁酸溶于缓冲溶液中得 到， 本发明对具体的缓冲溶液不作特别限定， 可以是本领域常用的缓冲溶液， 例如： 磷酸盐 缓冲溶液等。 一般而言， 缓冲溶液的pH值呈弱碱性， 例如在7.1-9之间。 另外， 本发明对木纤 维在单宁酸溶液中的浸渍时间也不作特别限定， 通常是能够使单宁酸通过氢键结合在木纤 维的表面即可， 具体地， 所述浸渍的时间可以为812h等。 对于浸渍的温度， 一般可以在常 温下进行。 0086 0087 在一些具体的实施方案中， 将形成有金属有机骨架的木纤维浸入第二金属盐溶液 中， 原位还原形成纳米金属颗粒。 第二金属盐可以是含有第二金属离子的常见金属盐， 金属。

  34、 有机骨架的还原位点， 能够使第二金属离子快速还原为纳米金属颗粒， 且还原过程绿色环 说明书 6/10 页 8 CN 112111969 A 8 保。 0088 进一步地， 本发明的纳米金属颗粒包括纳米金颗粒和/或纳米银颗粒， 可以形成有 金属有机骨架的木纤维浸入含有金离子的第二金属盐溶液和/或含有银离子的第二金属盐 溶液中， 从而在木纤维的表面和/或内部原位还原纳米金属颗粒。 0089 优选地， 将形成有金属有机骨架的木纤维浸入含有银离子的第二金属盐溶液中， 从而在木纤维的表面和/或内部原位还原纳米银金属颗粒。 其中， 对于木纤维表面的纳米银 金属颗粒， 可以是原位还原于木纤维表面的单层结构。

  35、， 或是分散存在于木纤维表面。 0090 对于第二金属盐溶液， 可以是将第二金属盐溶于溶剂中得到， 本发明对具体的溶 剂不作特别限定， 可以是本领域常用的极性溶剂， 例如： 水等。 进一步， 第二金属盐可以是本 领域常见的银盐， 例如： 硝酸银等。 进一步， 硝酸银溶液的浓度可以是2-8mg/mL。 另外， 本发 明对在第二金属盐溶液中浸渍的时间也不作特别限定， 通常是能够使第二金属盐离子还原 为纳米金属颗粒即可。 具体地， 所述浸渍时间可以为812h。 对于浸渍的温度， 一般可以在 常温下进行。 0091 另外， 为了有利于纤维基复合材料的制备， 在每次浸渍之后， 都会对相关产品进行 干燥，。

  36、 具体地， 所述干燥的温度可以是40-80， 干燥的时间可以是20-28h。 0092 本发明的制备方法使用的化学试剂无毒环保， 方法操作简单， 所制备的纤维基复 合材料的极限氧指数达到2035， 抗菌率90， 具有很好的阻燃和抗菌性。 0093 实施例 0094 下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述， 但是本领域技术人员将会 理解， 下列实施例仅用于说明本发明， 而不应视为限定本发明的范围。 实施例中未注明具体 条件者， 按照常规条件或制造商建议的条件进行。 所用试剂或仪器未注明生产厂商者， 均为 可以通过市售获得的常规产品。 0095 实施例1 0096 本实施例的纤维基复合材料。

  37、的制备方法如下： 0097 (1)将木纤维原料进行短时高温蒸煮后， 其中， 蒸煮的温度为160、 蒸煮时间为 4min， 在水中蒸煮， 利用磨片对木纤维原料进行研磨促使木纤维原料纤维纤细迅速发生解 离、 转变为木纤维。 0098 (2)将木纤维浸渍于单宁酸溶液中， 使单宁酸通过氢键结合在木纤维的表面； 单宁 酸溶液是将单宁酸溶于磷酸盐缓冲溶液中得到， 其中， 单宁酸的浓度为2mg/mL， 磷酸盐缓冲 溶液(磷酸氢二钾-磷酸二氢钾缓冲溶液)的pH为8； 所述浸渍为在常温下浸渍， 浸渍时间为 8h， 然后在80的温度下干燥24h。 0099 (3)再将干燥后结合有单宁酸的木纤维浸渍于硫酸亚铁水溶液。

  38、中， 使木纤维表面 原位络合一层单宁酸铁； 其中， 硫酸亚铁水溶液中， 硫酸亚铁的浓度为4mg/mL， 在常温下浸 渍， 浸渍时间为8h， 然后再次在80的温度下干燥24h； 得到形成于木纤维表面的金属有机 骨架， 金属有机骨架的厚度为16nm。 0100 (4)再将干燥后络合有单宁酸铁的木纤维浸渍于硝酸银水溶液中， 使木纤维表面 原位还原一层纳米银颗粒； 其中， 硝酸银水溶液中， 硝酸银的浓度为4mg/mL， 在常温下浸渍， 浸渍时间为8h， 然后再次在80的温度下干燥24h， 得到纤维基复合材料。 0101 其中， 以纤维基复合材料的总质量计， 金属有机骨架的质量分数为9.8， 纳米金 说。

  39、明书 7/10 页 9 CN 112111969 A 9 属颗粒的质量分数为27.3。 0102 实施例2 0103 (1)将木纤维原料进行短时高温蒸煮后， 其中， 蒸煮的温度为160、 蒸煮时间为 4min， 在水中蒸煮， 利用磨片对木纤维原料进行研磨促使木纤维原料纤维纤细迅速发生解 离、 转变为木纤维。 0104 (2)将木纤维浸渍于单宁酸溶液中， 使单宁酸通过氢键结合在木纤维的表面； 其 中， 单宁酸溶液是将单宁酸溶于磷酸盐缓冲溶液中得到， 其中， 单宁酸的浓度为4mg/mL， 磷 酸盐缓冲溶液(磷酸氢二钾-磷酸二氢钾缓冲溶液)的pH为8， 所述浸渍为在常温下浸渍， 浸 渍时间为8h， 。

  40、然后在80的温度下干燥24h。 0105 (3)再将干燥后结合有单宁酸的木纤维浸入硫酸亚铁水溶液中， 使木纤维表面原 位络合一层单宁酸铁； 其中， 硫酸亚铁水溶液中， 硫酸亚铁的浓度为4mg/mL， 在常温下浸渍， 浸渍时间为8h， 然后再次在80的温度下干燥24h； 得到形成于木纤维表面的金属有机骨 架， 金属有机骨架的厚度为20nm。 0106 (4)再将干燥后络合有单宁酸铁的木纤维再次浸渍于单宁酸溶液中， 增加纳米金 属还原位点； 其中， 单宁酸溶液为步骤(2)中的单宁酸溶液， 所述浸渍为在常温下浸渍， 浸渍 时间为8h， 然后再次在80的温度下干燥24h。 0107 (5)再将再次干燥。

  41、后的络合有单宁酸铁的木纤维浸入硝酸银溶液中， 使木纤维表 面原位还原一层纳米银颗粒； 其中， 硝酸银溶液中， 硝酸银的浓度为8mg/mL， 在常温下浸渍， 浸渍时间为12h， 然后再在80的温度下干燥24h， 得到纤维基复合材料。 0108 其中， 以纤维基复合材料的总质量计， 金属有机骨架的质量分数为4.7， 纳米金 属颗粒的质量分数为32.6。 0109 实施例3 0110 (1)将木纤维原料进行短时高温蒸煮后， 其中， 蒸煮的温度为160、 蒸煮时间为 4min， 在水中蒸煮， 利用磨片对木纤维原料进行研磨促使木纤维原料纤维纤细迅速发生解 离、 转变为木纤维。 0111 (2)将木纤维浸。

  42、入单宁酸溶液中， 使单宁酸通过氢键结合在木纤维的表面， 单宁酸 溶液是将单宁酸溶于磷酸盐缓冲溶液中得到， 其中， 单宁酸的浓度为4mg/mL， 磷酸盐缓冲溶 液(磷酸氢二钾-磷酸二氢钾缓冲溶液)的pH为8， 所述浸渍为在常温下浸渍， 浸渍为时间 12h， 然后在80的温度下干燥24h。 0112 (3)再将干燥后结合有单宁酸的木纤维浸入硫酸亚铁水溶液中， 使木纤维表面原 位络合一层单宁酸铁； 其中， 硫酸亚铁水溶液中， 硫酸亚铁的浓度为4mg/mL， 在常温下浸渍， 浸渍时间为12h， 然后再在80的温度下干燥24h； 得到形成于木纤维表面的金属有机骨架， 金属有机骨架的厚度为18nm然后再次。

  43、在80的温度下干燥24h。 0113 (4)再将再次干燥后络合有单宁酸铁的木纤维浸入硝酸银水溶液中， 使木纤维表 面原位还原一层纳米银颗粒； 其中， 硝酸银水溶液中， 硝酸银的浓度为6mg/mL， 在常温下浸 渍， 浸渍时间为12h， 得到纤维基复合材料。 0114 其中， 以纤维基复合材料的总质量计， 金属有机骨架的质量分数为7.4， 纳米金 属颗粒的质量分数为30.3。 0115 对比例1 说明书 8/10 页 10 CN 112111969 A 10 0116 (1)将木纤维原料进行短时高温蒸煮后， 其中， 蒸煮的温度为160、 蒸煮时间为 4min， 在水中蒸煮， 利用磨片对木纤维原料。

  44、进行研磨促使木纤维原料纤维纤细迅速发生解 离、 转变为木纤维。 0117 (2)将木纤维浸入单宁酸溶液中， 使单宁酸通过氢键结合在木纤维的表面， 单宁酸 溶液是将单宁酸溶于磷酸盐缓冲溶液中得到， 其中， 单宁酸浓度为4mg/mL， 磷酸盐缓冲溶液 (磷酸氢二钾-磷酸二氢钾缓冲溶液)的pH为8， 常温浸渍， 浸渍时间12h， 然后在80的温度 下干燥24h。 0118 (3)再将干燥后结合有单宁酸的木纤维浸入硫酸亚铁水溶液中， 使木纤维表面原 位络合一层单宁酸铁； 其中， 硫酸亚铁水溶液中， 硫酸亚铁的浓度为4mg/mL， 在常温下浸渍， 浸渍时间为12h； 得到形成于木纤维表面的金属有机骨架，。

  45、 金属有机骨架的厚度为22nm， 即 为对比例1的纤维基复合材料。 0119 性能测试 0120 1、 元素含量 0121 采用美国公司(Thermo Fisher Scientific)公司生产的ESCALAB 250Xi能谱仪获 得C、 O、 Fe、 Ag的元素含量， 结果如表1所示： 0122 表1 0123 0124 由表1的元素含量分析结果可知， 实施例1-3中制备的纤维基复合材料的表面包含 作为第一金属元素的Fe元素， 和作为第二金属元素的Ag元素， 说明纤维基复合材料中形成 有金属有机骨架和纳米金属颗粒。 0125 2、 极限氧指数、 抗菌率 0126 极限氧指数测试参照GB/T。

  46、 5454-1997进行测试， 抗菌率测试参照GB/T20944.3- 2008进行测试。 0127 表2 0128 极限氧指数()抗菌率() 实施例128.490.1 实施例223.795.3 实施例325.692.8 对比例129.320.1 0129 由表2的测试结果可知， 本发明实施例1-3中纤维基复合材料的极限氧指数均高于 22， 且实施例1中的纤维基复合材料的极限氧指数高于27， 均属于难燃材料。 同时， 本发 说明书 9/10 页 11 CN 112111969 A 11 明实施例1-3中纤维基复合材料的抗菌率均在90以上， 显著高于对比例1中的不含纳米金 属颗粒的纤维基复合材料。

  47、， 说明本发明提供的纤维基复合材料具有优异的阻燃性能以及抗 菌性能。 0130 尽管对比例1由于铁的含量很高， 因此具有较优异的阻燃性能， 但是其抗菌率过 低， 几乎不具有抗菌性能。 0131 需要说明的是， 尽管以具体实例介绍了本发明的技术方案， 但本领域技术人员能 够理解， 本发明应不限于此。 0132 以上已经描述了本发明的各实施例， 上述说明是示例性的， 并非穷尽性的， 并且也 不限于所披露的各实施例。 在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下， 对于本技 术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。 本文中所用术语的选择， 旨 在最好地解释各实施例的原理、 实际应用或对市场中的技术改进， 或者使本技术领域的其 它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。 说明书 10/10 页 12 CN 112111969 A 12 图1 说明书附图 1/2 页 13 CN 112111969 A 13 图2 图3 说明书附图 2/2 页 14 CN 112111969 A 14 。

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