本发明属于发泡材料，具体涉及一种具有应变响应的静电耗散的木质纤维泡沫及其制备方法。
背景技术：
1、石油基塑料泡沫是电子产品的包装和运输中应用最为广泛的缓冲材料，但不可降解、难以回收等弊端，造成其使用后被大量堆积、焚烧，给环境造成了沉重的负担。纸浆纤维泡沫具有天然、可降解、可回收等绿色属性，有望成为石油基泡沫的代替产品。然而，木质纤维泡沫高绝缘性限制了其在电子产品中的应用。因此，有必要开发一种静电耗散的木质纤维泡沫来替代商业化的石油基塑料泡沫,这对社会发展和环境健康是十分重要的。
2、根据ansi/esda标准，抗静电耗散材料的体积电阻率为104-1011ω-cm或表面电阻率为105-1012ω/sq.因此，电子工业(计算机、电视机、通信和医疗设备等)中高精密产品的包装和运输对泡沫材料的抗静电能力要求更高(<109ω-cm)。提高泡沫的导电能力主要是通过添加导电物质(金属颗粒、碳、石墨烯和导电聚合物等)来调节电阻率，满足各种使用场景。碳纤维(cf)具有纤维状和柔软的外观，易于加工，而且具有耐高温和优异的导电性，是一种极佳的导电添加剂。此外，由于碳纤维的化学惰性，在回收过程中，物理共混有利于木质纤维素和碳纤维的分离，与塑料泡沫相比，更加自然环保。
3、现有技术中，商业化的抗静电泡沫的存在很明显的局限，具有如下：首先抗静电泡沫的耐用性差，长时间的使用或高温情况下的老化对抗静电性能影响很大，这种老化还可能产生微小颗粒，影响包裹物品的清洁度，极大影响敏感设备的应用；其次，由于泡沫复杂的制备工艺，其成本较高；在大型设备的运输过程中不如硬质塑料等其他材料的防护性能优异。另外，一些抗静电泡沫材料可能具有一定的吸湿性，在潮湿环境中可能影响其抗静电效果，并可能导致电路板等电子组件因潮气引发短路或其他故障。现有广泛应用的抗静电泡沫的主要问题是不易回收和降解，增加了环境压力和负担。不同种类的抗静电泡沫在静电消散速率上存在显著差异，一些产品可能无法满足严格的行业标准或者特定应用的要求，这可能导致在关键时刻未能有效保护设备。综上所述，尽管抗静电泡沫在许多领域中发挥着重要作用，但其局限性和潜在问题也需要引起重视。在选择材料时，务必综合考虑各种因素，以确保有效的保护和经济的解决方案。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种具有应变响应的静电耗散的木质纤维泡沫及其制备方法。
2、为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
3、第一方面，本发明提供一种具有应变响应的静电耗散的制备方法，包括如下步骤：
4、对将经过机械处理的木质纤维与纳米纤维素(cnf)充分混合。再向其中加入聚磷酸铵(app)、碳纤维(cf)、十二烷基硫酸铵(sds)在去离子水中高速搅拌。木质纤维的浓度为2％，cnf用量是绝干浆质量的6％，app用量是绝干浆质量的15％：sds用量为，cf用量是绝干浆质量的0％-80％。高速搅拌转速为3000rpm，搅拌时间为10min。
5、具体的一种具有应变响应的静电耗散木质纤维泡沫的制备方法，包括如下步骤：
6、(1)在水溶液中将木质纤维与cnf充分搅拌混合得到混合浆料；
7、(2)将步骤(1)的混合浆料与聚磷酸铵(app)、十二烷基硫酸钠(sds)和碳纤维(cf)高速搅拌；
8、(3)将步骤(2)搅拌结束后的混合液倒入聚四氟乙烯圆形中空模具中过滤不稳定的水分；
9、(4)将步骤(3)所得湿泡沫在烘箱中干燥得到干燥的木质纤维泡沫，所述静电耗散木质纤维泡沫具有优异的静电耗散应变响应效果。
10、进一步优选地，步骤(1)中，所述的木制纤维需提前预处理，方法为通过pfi磨浆机对木质纤维打浆6000-12000r。
11、进一步优选地，步骤(1)中，所述的木制纤维的绝干质量为10-20g，cnf绝干质量为0.6-1.2g。
12、进一步优选地，步骤(1)中，所述cnf为tempo氧化的纳米纤维素。
13、进一步优选地，步骤(2)中，所述碳纤维的长度为4-8mm。
14、进一步优选地，步骤(2)中，所述高速搅拌转速为：20000-30000rpm；时间为：10-20min。
15、进一步优选地，步骤(2)中，所述的app的用量为15-25％，sds用量为0.4-0.8％，cf用量为3-8％，其中各添加剂用量都是相对于木质纤维的绝干量。
16、进一步优选地，步骤(4)中，所述烘干时间为8-12h，烘干温度为60-80℃。
17、申请人经过实验发现，cf极低的阻抗可以有效改善木质纤维泡沫的导电性能。另外，木质纤维泡沫会因为外界压力造成泡沫的形变导致泡沫的导电能力发生变化，具有特定的应变响应。因此可以根据cf用量造成的导电能力的变化，以满足不同的环境需求。
18、在一些实施例中，所述机械处理的方法为：未漂针叶木浆板疏解后，使用pfi磨浆机对纸浆进行机械打浆。打浆转数为9000r，打浆浓度为10％。
19、在一些实施例中，所述cnf为tempo氧化的纳米纤维素。
20、在一些实施例中，所述溶剂均为水。
21、在一些实施例中，所述cf的长度为6mm。
22、第二方面，本发明提供一种具有应变响应的静电耗散的木质纤维泡沫材料，由所述制备方法制备而成。
23、第三方面，本发明提供一种具有应变响应的静电耗散的木质纤维泡沫材料通过一锅法湿法并干燥制备而得。
24、在一些实施例中，将搅拌结束的混合溶液倒入带有滤网的聚四氟乙烯磨具中，直到湿泡沫稳定后放入烘箱中60℃干燥12h得到干燥的木质纤维泡沫。
25、上述本发明的一种或多种实施例取得的有益效果如下：
26、cf可以有效改善木质纤维泡沫静电耗散能力。另外，木质纤维泡沫的静电耗散十分优异，因此cf改善的木质纤维泡沫在电子产品包装、运输等领域具有较广泛的应用前景。
1.一种具有应变响应的静电耗散木质纤维泡沫的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述一种具有应变响应的静电耗散木质纤维泡沫的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的木制纤维需提前预处理，方法为通过pfi磨浆机对木质纤维打浆6000-12000r。
3.根据权利要求1所述一种具有应变响应的静电耗散木质纤维泡沫的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的木制纤维的绝干质量为10-20g，cnf绝干质量为0.6-1.2g。
4.根据权利要求1所述一种具有应变响应的静电耗散木质纤维泡沫的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述cnf为tempo氧化的纳米纤维素。
5.根据权利要求1所述一种具有应变响应的静电耗散木质纤维泡沫的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述碳纤维的长度为4-8mm。
6.根据权利要求1所述一种具有应变响应的静电耗散木质纤维泡沫的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述高速搅拌转速为：20000-30000rpm；时间为：10-20min。
7.根据权利要求1所述一种具有应变响应的静电耗散木质纤维泡沫的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的app的用量为15-25％，sds用量为0.4-0.8％，cf用量为3-8％，其中各添加剂用量都是相对于木质纤维的绝干量。
8.根据权利要求1所述一种具有应变响应的静电耗散木质纤维泡沫的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述烘干时间为8-12h，烘干温度为60-80℃。
9.权利要求1～6任一项所述的制备方法制备的具有应变响应的静电耗散木质纤维泡沫。
10.根据权利要求9所述静电耗散木质纤维泡沫，其特征在于，所述静电耗散木质纤维泡沫具有优异的静电耗散应变响应效果。
