一種可生物降解的聚乳酸-纖維復(fù)合材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可生物降解的聚乳酸?纖維復(fù)合材料的制備方法，屬于復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域。步驟包括：將煙梗、煙末在水解酶作用下得到酶解液，酶解液加熱浸提并滅酶，送入超濾膜進(jìn)行過濾，將超濾濃縮液噴霧干燥之后，得到處理后的煙葉纖維；將植物纖維與無機(jī)酸溶液混合，水解反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，再將殘?jiān)?、聚乙二醇、水混合反?yīng)，得到改性微晶纖維素；取聚乳酸、處理后的煙葉纖維、大孔魔芋葡甘聚糖水凝膠、改性微晶纖維素、填料、增塑劑、交聯(lián)劑、成核劑、偶聯(lián)劑、增容劑、潤(rùn)滑劑、表面活性劑混合均勻后，放入擠出機(jī)中擠出，再進(jìn)行造粒即可。聚乳酸降解材料用了廢舊煙葉作為纖維填充材料，具有機(jī)械性能好、降解速度快的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
一種可生物降解的聚乳酸-纖維復(fù)合材料的制備方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及一種可生物降解的聚乳酸-纖維復(fù)合材料的制備方法，屬于復(fù)合材料
技術(shù)領(lǐng)域。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004] 傳統(tǒng)塑料包裝使用以后，由于沒有被回收利用或者因?yàn)椴灰谆厥斩淮罅康仉S意 丟棄在自然環(huán)境中，對(duì)環(huán)境造成了污染，因此可生物降解材料及其包裝制品逐漸成為當(dāng)前 研發(fā)的熱點(diǎn)。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 20197中規(guī)定一種單一材料如果按照GB/T 19277.1試驗(yàn)， 其生物分解率在60%時(shí)為可生物降解材料。至今為止，已規(guī)?；蛑性嚮纳锝到馑芰戏N 類有聚乳酸(PLA)、聚羥基烷酸酯(PHA，包括1^冊(cè)、？?jī)?cè)￥、？(3冊(cè)，4冊(cè)）和?耶!1等）、聚丁二酸丁 二酯(PBS)、對(duì)苯二甲酸己二酸丁二醇共聚物(PBAT)、聚丁二酸-己二酸-丁二酯(PBSA)、聚 碳酸亞丙酯(PPC)、聚己內(nèi)酯(PCL)等。
[0005] 其中，聚乳酸(PLA)是一種具有優(yōu)良的生物相容性和可生物降解性的合成高分子 材料。PLA這種線型熱塑性生物可降解脂肪族聚酯是以玉米、小麥、木薯等一些植物中提取 的淀粉為最初原料，經(jīng)過酶分解得到葡萄糖，再經(jīng)過乳酸菌發(fā)酵后變成乳酸，然后經(jīng)過化學(xué) 合成得到高純度聚乳酸。聚乳酸中的酯鍵易水解，能在體內(nèi)或土壤中經(jīng)微生物的作用降解 生成乳酸，代謝最終產(chǎn)物是水和二氧化碳，所以對(duì)人體不會(huì)產(chǎn)生毒副作用，使用非常安全。 因此聚乳酸已經(jīng)被應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、藥學(xué)等許多方面，如用作外科手術(shù)縫合線、藥物控制釋放系 統(tǒng)等等。
[0006] CN104693427A公開一種聚乳酸生物降解材料及其制備方法和應(yīng)用。其步驟為：1) 除水:采用分餾柱回流蒸發(fā)或采用共沸溶劑脫水的方法除去乳酸原料中的水分;2)預(yù)縮聚： 采用純度較高的乳酸原料，在催化劑的存在下，進(jìn)行預(yù)縮聚;3)縮聚合;在催化劑的存在下， 以預(yù)縮聚工藝得到的乳酸聚合物為原料進(jìn)行減壓真空縮聚。CN104559101A公開了一種高強(qiáng) 高韌全降解聚乳酸復(fù)合材料及其制備方法，其拉伸強(qiáng)度52.0~60.4MPa、伸長(zhǎng)率57~210%、 缺口沖擊強(qiáng)度4.2~8.3KJ/m 2;采用熔融共混法制備而成。制備原料按質(zhì)量份數(shù)為:聚乳酸 樹脂70~90份;聚碳酸酯彈性體10-30份;抗氧劑1份;氧化石墨烯為聚乳酸樹脂和聚碳酸酯 彈性體總質(zhì)量的0.1~1%;將各原料放入烘箱中，在60~80°C溫度下，干燥4~6小時(shí)，后加入 高速混料機(jī)內(nèi)混合至均勻，再將均勻混合的物料加入螺桿擠出機(jī)中，于160~180 °C下擠出 即得。
[0007] 如果使用完全的聚乳酸作為主包裝材料，會(huì)導(dǎo)致成本過高的問題，因此需要提供 一種基于聚乳酸可降解性的，同時(shí)具有較低成本的復(fù)合降解包裝材料。作為煙草生產(chǎn)大國(guó)， 我國(guó)每年煙葉產(chǎn)量450~500萬t，其中約有近25%的煙葉、煙末等下腳料被廢棄，不能用于 卷煙生產(chǎn)，如云南作為煙草大省，每年烤煙產(chǎn)量中約有30%~35%屬于無法進(jìn)行卷煙加工 的低等或等外級(jí)煙葉，未能得到合理利用。
[0008]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的是：提供一種機(jī)械性能好、成本低、降解速度快的聚乳酸-纖維復(fù)合 材料，其中采用了廢舊煙葉作為纖維填充材料。
[0010] 技術(shù)方案如下： 一種可生物降解的聚乳酸-纖維復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟： 第1步，按重量份計(jì)，將煙梗10~20份、煙末30~40份粉碎成細(xì)粉，加入至水300~400份 中，再加入β-麥芽碳水化合物水解酶5~10份、氨基肽酶2~4份、1，5-D-脫水果糖4~8份，在 45~50 °C下進(jìn)行酶解反應(yīng)，得到酶解液； 第2步，對(duì)第1步所得的酶解液加熱至70~80°C浸提并滅酶，將浸提液送入超濾膜進(jìn)行 過濾，得到超濾濃縮液，將超濾濃縮液噴霧干燥之后，得到處理后的煙葉纖維； 第3步，按重量份計(jì)，稱取魔芋精粉30~50份，溶于蒸餾水300~400份中，攪拌均勻成溶 膠;再加入無機(jī)堿水溶液攪拌均勻，使溶膠pH值為9~13;升溫65~80°C下反應(yīng)，結(jié)束后冷卻 靜置，然后用蒸餾水浸泡洗滌，將凝膠置于冷凍槽中冷凍，再室溫融化，凍干后得到大孔魔 芋葡甘聚糖水凝膠； 第4步，按重量份計(jì)，將植物纖維1~2份粉碎后，與無機(jī)酸溶液5~20份混合，加熱75~ 95 °C下進(jìn)行水解反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，過濾出殘?jiān)?，將殘?jiān)盟逑粗羛H中性，再將殘?jiān)?、聚?二醇0.2~0.4份、水5~8份混合均勾，升溫至80~90°C進(jìn)行反應(yīng)，得到白色漿液，噴霧干燥 后得到改性微晶纖維素； 第5步，按重量份計(jì)，取聚乳酸60~90份、處理后的煙葉纖維10~20份、大孔魔芋葡甘聚 糖水凝膠10~20份、改性微晶纖維素4~10份、填料15~20份、增塑劑1~3份、交聯(lián)劑1~3 份、成核劑1~3份、偶聯(lián)劑1~3份、增容劑1~3份、潤(rùn)滑劑1~3份、表面活性劑1~3份混合均 勻后，放入擠出機(jī)中，擠出機(jī)的螺桿旋轉(zhuǎn)速度控制在40~50 rpm，擠出溫度控制在170~195 °C，再進(jìn)行造粒即可。
[0011] 第1步中細(xì)粉的顆粒大小是在200目~400目。
[0012]所述的第2步中，超濾膜的截留分量是在200000~400000da之間，超濾的壓力范圍 是0.1~0.5Mpa，超濾過程的溫度是20~40°C。
[0013]所述的第3步中，無機(jī)堿選自氫氧化鈉或者氫氧化鉀中的一種或者兩種的混合。 [0014]所述的第4步中，植物纖維選自棉纖維、木纖維、竹纖維、麻纖維中的一種或者幾種 混合物;無機(jī)酸溶液為鹽酸、硫酸或磷酸溶液，酸濃度為0.1~1 .Omol/L。
[0015] 所述的聚乳酸為透明擠出級(jí)或注塑級(jí)，熔點(diǎn)為145~170°C，熔融指數(shù)為2~30g/ 10min〇
[0016] 所述的成核劑選自酰胺類有機(jī)成核劑、酰肼類有機(jī)成核劑、稀土類成核劑中的一 種。
[0017]所述的偶聯(lián)劑選自Ν-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基娃烷，γ-(甲基丙烯酰氧） 丙基三甲氧基硅烷，γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，氯丙基三甲氧基硅烷，乙基三甲 氧基硅烷，異丙基二（甲基丙烯酰基）異硬脂?；佀狨ブ械囊环N或幾種按任意比例混合 物。
[0018] 所述潤(rùn)滑劑選自硬脂酸或液體石蠟。
[0019] 所述的增塑劑可以是乙二醇、丙二醇、山梨醇或者甘油中的一種或者幾種。
[0020] 所述的交聯(lián)劑可以是甲醛、多聚甲醛、乙醛、多聚乙醛或者環(huán)氧氯丙烷中的一種或 者幾種。
[0021] 所述的增容劑是乙烯丙烯酸共聚物、乙烯丙烯酸乙酯、馬來酸酐接枝乙烯醋酸乙 烯共聚物中的一種。
[0022] 表面活性劑可以采用十二烷基硫酸鈉、脂肪酰二乙醇胺、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸 銨、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉中的一種或幾種混合物。
[0023] 填料選自碳酸鈣、氧化鈦或者碳酸鎂中的一種或者幾種。
[0024] 有益效果 本發(fā)明制備得到的聚乳酸降解材料，采用了廢舊煙葉作為纖維填充材料，具有機(jī)械性 能好、成本低、降解速度快的優(yōu)點(diǎn)。
[0025]
【具體實(shí)施方式】
[0026] 實(shí)施例1 第1步，按重量份計(jì)，將煙梗10份、煙末30份粉碎成200目~400目細(xì)粉，加入至水300份 中，再加入β-麥芽碳水化合物水解酶5份、氨基肽酶2份、1，5-D-脫水果糖4份，在45 °C下進(jìn)行 酶解反應(yīng)，得到酶解液； 第2步，對(duì)第1步所得的酶解液加熱至70°C浸提并滅酶，將浸提液送入超濾膜進(jìn)行過濾， 超濾膜的截留分量是在200000da，超濾的壓力范圍是O.IMpa，超濾過程的溫度是20°C，得到 超濾濃縮液，將超濾濃縮液噴霧干燥之后，得到處理后的煙葉纖維； 第3步，按重量份計(jì)，稱取魔芋精粉30份，溶于蒸餾水300份中，攪拌均勻成溶膠;再加入 氫氧化鈉水溶液攪拌均勻，使溶膠pH值為9;升溫65 °C下反應(yīng)，結(jié)束后冷卻靜置，然后用蒸餾 水浸泡洗滌，將凝膠置于冷凍槽中冷凍，再室溫融化，凍干后得到大孔魔芋葡甘聚糖水凝 膠； 第4步，按重量份計(jì)，將竹纖維1份粉碎后，與0. lmol/L鹽酸溶液5份混合，加熱75°C下進(jìn) 行水解反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，過濾出殘?jiān)?，將殘?jiān)盟逑粗羛H中性，再將殘?jiān)⒕垡叶?.2 份、水5份混合均勻，升溫至80°C進(jìn)行反應(yīng)，得到白色漿液，噴霧干燥后得到改性微晶纖維 素； 第5步，按重量份計(jì)，取聚乳酸(所述的聚乳酸為透明擠出級(jí)或注塑級(jí)，熔點(diǎn)為145°C，熔 融指數(shù)為2g/10min)60份、處理后的煙葉纖維10份、大孔魔芋葡甘聚糖水凝膠10份、改性微 晶纖維素4份、填料碳酸鈣15份、增塑劑丙二醇1份、交聯(lián)劑多聚甲醛1份、酰肼類有機(jī)成核劑 1份、T-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑1份、增容劑乙烯丙烯酸乙酯1份、潤(rùn)滑劑硬 脂酸1份、表面活性劑十二烷基硫酸鈉1份混合均勻后，放入擠出機(jī)中，擠出機(jī)的螺桿旋轉(zhuǎn)速 度控制在40rpm，擠出溫度控制在170°C，再進(jìn)行造粒即可。
[0027] 實(shí)施例2 第1步，按重量份計(jì)，將煙梗20份、煙末40份粉碎成200目~400目細(xì)粉，加入至水400份 中，再加入β-麥芽碳水化合物水解酶10份、氨基肽酶4份、1，5-D-脫水果糖8份，在50°C下進(jìn) 行酶解反應(yīng)，得到酶解液； 第2步，對(duì)第1步所得的酶解液加熱至80°C浸提并滅酶，將浸提液送入超濾膜進(jìn)行過濾， 超濾膜的截留分量是400000da，超濾的壓力范圍是0.5Mpa，超濾過程的溫度是40°C，得到超 濾濃縮液，將超濾濃縮液噴霧干燥之后，得到處理后的煙葉纖維； 第3步，按重量份計(jì)，稱取魔芋精粉50份，溶于蒸餾水400份中，攪拌均勻成溶膠;再加入 氫氧化鈉水溶液攪拌均勻，使溶膠pH值為13;升溫80 °C下反應(yīng)，結(jié)束后冷卻靜置，然后用蒸 餾水浸泡洗滌，將凝膠置于冷凍槽中冷凍，再室溫融化，凍干后得到大孔魔芋葡甘聚糖水凝 膠； 第4步，按重量份計(jì)，將竹纖維2份粉碎后，與1. Omol/L鹽酸溶液20份混合，加熱95 °C下 進(jìn)行水解反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，過濾出殘?jiān)?，將殘?jiān)盟逑粗羛H中性，再將殘?jiān)?、聚乙二?0.4份、水8份混合均勻，升溫至90°C進(jìn)行反應(yīng)，得到白色漿液，噴霧干燥后得到改性微晶纖 維素； 第5步，按重量份計(jì)，取聚乳酸(所述的聚乳酸為透明擠出級(jí)或注塑級(jí)，熔點(diǎn)為170°C，熔 融指數(shù)為30g/10min) 90份、處理后的煙葉纖維20份、大孔魔芋葡甘聚糖水凝膠20份、改性 微晶纖維素10份、填料碳酸鈣20份、增塑劑丙二醇3份、交聯(lián)劑多聚甲醛3份、酰肼類有機(jī)成 核劑3份、γ -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑3份、增容劑乙烯丙烯酸乙酯3份、潤(rùn)滑 劑硬脂酸3份、表面活性劑十二烷基硫酸鈉3份混合均勻后，放入擠出機(jī)中，擠出機(jī)的螺桿旋 轉(zhuǎn)速度控制在50 rpm，擠出溫度控制在195°C，再進(jìn)行造粒即可。
[0028] 實(shí)施例3 第1步，按重量份計(jì)，將煙梗15份、煙末35份粉碎成200目~400目細(xì)粉，加入至水350份 中，再加入β-麥芽碳水化合物水解酶7份、氨基肽酶3份、1，5-D-脫水果糖5份，在48 °C下進(jìn)行 酶解反應(yīng)，得到酶解液； 第2步，對(duì)第1步所得的酶解液加熱至75°C浸提并滅酶，將浸提液送入超濾膜進(jìn)行過濾， 超濾膜的截留分量是300000da，超濾的壓力范圍是0.3Mpa，超濾過程的溫度是30°C，得到超 濾濃縮液，將超濾濃縮液噴霧干燥之后，得到處理后的煙葉纖維； 第3步，按重量份計(jì)，稱取魔芋精粉40份，溶于蒸餾水350份中，攪拌均勻成溶膠;再加入 氫氧化鈉水溶液攪拌均勻，使溶膠pH值為11;升溫70 °C下反應(yīng)，結(jié)束后冷卻靜置，然后用蒸 餾水浸泡洗滌，將凝膠置于冷凍槽中冷凍，再室溫融化，凍干后得到大孔魔芋葡甘聚糖水凝 膠； 第4步，按重量份計(jì)，將竹纖維2份粉碎后，與0.5mol/L鹽酸溶液8份混合，加熱80 °C下進(jìn) 行水解反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，過濾出殘?jiān)?，將殘?jiān)盟逑粗羛H中性，再將殘?jiān)?、聚乙二?.3 份、水7份混合均勻，升溫至85°C進(jìn)行反應(yīng)，得到白色漿液，噴霧干燥后得到改性微晶纖維 素； 第5步，按重量份計(jì)，取聚乳酸(所述的聚乳酸為透明擠出級(jí)或注塑級(jí)，熔點(diǎn)為160°C，熔 融指數(shù)為l〇g/l〇min)80份、處理后的煙葉纖維15份、大孔魔芋葡甘聚糖水凝膠15份、改性 微晶纖維素5份、填料碳酸鈣18份、增塑劑丙二醇2份、交聯(lián)劑多聚甲醛2份、酰肼類有機(jī)成核 劑2份、γ -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑2份、增容劑乙烯丙烯酸乙酯2份、潤(rùn)滑劑 硬脂酸2份、表面活性劑十二烷基硫酸鈉2份混合均勻后，放入擠出機(jī)中，擠出機(jī)的螺桿旋轉(zhuǎn) 速度控制在45rpm，擠出溫度控制在185°C，再進(jìn)行造粒即可。
[0029] 對(duì)照例1 與實(shí)施例3的區(qū)別在于:復(fù)合材料中未加入大孔魔芋葡甘聚糖水凝膠。
[0030] 第1步，按重量份計(jì)，將煙梗15份、煙末35份粉碎成200目~400目細(xì)粉，加入至水 350份中，再加入β-麥芽碳水化合物水解酶7份、氨基肽酶3份、1，5-D-脫水果糖5份，在48°C 下進(jìn)行酶解反應(yīng)，得到酶解液； 第2步，對(duì)第1步所得的酶解液加熱至75°C浸提并滅酶，將浸提液送入超濾膜進(jìn)行過濾， 超濾膜的截留分量是300000da，超濾的壓力范圍是0.3Mpa，超濾過程的溫度是30°C，得到超 濾濃縮液，將超濾濃縮液噴霧干燥之后，得到處理后的煙葉纖維； 第3步，按重量份計(jì)，將竹纖維2份粉碎后，與0.5mol/L鹽酸溶液8份混合，加熱80 °C下進(jìn) 行水解反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，過濾出殘?jiān)?，將殘?jiān)盟逑粗羛H中性，再將殘?jiān)?、聚乙二?.3 份、水7份混合均勻，升溫至85°C進(jìn)行反應(yīng)，得到白色漿液，噴霧干燥后得到改性微晶纖維 素； 第4步，按重量份計(jì)，取聚乳酸(所述的聚乳酸為透明擠出級(jí)或注塑級(jí)，熔點(diǎn)為160°C，熔 融指數(shù)為l〇g/l〇min)80份、處理后的煙葉纖維15份、改性微晶纖維素 5份、填料碳酸鈣18 份、增塑劑丙二醇2份、交聯(lián)劑多聚甲醛2份、酰肼類有機(jī)成核劑2份、γ-縮水甘油醚氧丙基 三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑2份、增容劑乙烯丙烯酸乙酯2份、潤(rùn)滑劑硬脂酸2份、表面活性劑十二 烷基硫酸鈉2份混合均勻后，放入擠出機(jī)中，擠出機(jī)的螺桿旋轉(zhuǎn)速度控制在45rpm，擠出溫度 控制在185°C，再進(jìn)行造粒即可。
[0031] 對(duì)照例2 與實(shí)施例3的區(qū)別在于:浸提液未經(jīng)過超濾膜處理。
[0032]第1步，按重量份計(jì)，將煙梗15份、煙末35份粉碎成200目~400目細(xì)粉，加入至水 350份中，再加入β-麥芽碳水化合物水解酶7份、氨基肽酶3份、1，5-D-脫水果糖5份，在48°C 下進(jìn)行酶解反應(yīng)，得到酶解液； 第2步，對(duì)第1步所得的酶解液加熱至75°C浸提并滅酶，將浸提液噴霧干燥之后，得到處 理后的煙葉纖維； 第3步，按重量份計(jì)，稱取魔芋精粉40份，溶于蒸餾水350份中，攪拌均勻成溶膠;再加入 氫氧化鈉水溶液攪拌均勻，使溶膠pH值為11;升溫70 °C下反應(yīng)，結(jié)束后冷卻靜置，然后用蒸 餾水浸泡洗滌，將凝膠置于冷凍槽中冷凍，再室溫融化，凍干后得到大孔魔芋葡甘聚糖水凝 膠； 第4步，按重量份計(jì)，將竹纖維2份粉碎后，與0.5mol/L鹽酸溶液8份混合，加熱80 °C下進(jìn) 行水解反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，過濾出殘?jiān)?，將殘?jiān)盟逑粗羛H中性，再將殘?jiān)⒕垡叶?.3 份、水7份混合均勻，升溫至85°C進(jìn)行反應(yīng)，得到白色漿液，噴霧干燥后得到改性微晶纖維 素； 第5步，按重量份計(jì)，取聚乳酸(所述的聚乳酸為透明擠出級(jí)或注塑級(jí)，熔點(diǎn)為160°C，熔 融指數(shù)為l〇g/l〇min)80份、處理后的煙葉纖維15份、大孔魔芋葡甘聚糖水凝膠15份、改性 微晶纖維素5份、填料碳酸鈣18份、增塑劑丙二醇2份、交聯(lián)劑多聚甲醛2份、酰肼類有機(jī)成核 劑2份、γ -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑2份、增容劑乙烯丙烯酸乙酯2份、潤(rùn)滑劑 硬脂酸2份、表面活性劑十二烷基硫酸鈉2份混合均勻后，放入擠出機(jī)中，擠出機(jī)的螺桿旋轉(zhuǎn) 速度控制在45rpm，擠出溫度控制在185°C，再進(jìn)行造粒即可。
[0033] 將實(shí)施例1~3和對(duì)照例1~2得到的復(fù)合材料注塑成型為標(biāo)準(zhǔn)拉伸樣條和沖擊樣條，其 中，注塑溫度為175~185°C，注射壓力為70~90MPa，保壓壓力為45MPa。按照GB/T 1040.2-2006、GB/T 9341-2008和GB/T 1843-2008進(jìn)行拉伸性能、彎曲性能和缺口沖擊強(qiáng)度測(cè)試，其 測(cè)試結(jié)果如表1所示。
[0034]從上表可以看出，本發(fā)明制備得到的復(fù)合材料具有良好的機(jī)械性能，其中實(shí)施例3 相對(duì)于對(duì)照例2來說，通過浸提液經(jīng)過超濾膜處理，可以去除掉浸提液中的一些雜質(zhì)，進(jìn)而 提尚了材料的機(jī)械性能。
[0035]將以上實(shí)施例1~3和對(duì)照例1~2得到的復(fù)合材料通過單螺桿擠出機(jī)口模擠出，并 將熔體進(jìn)入流延機(jī)頭，機(jī)頭溫度為130~190°C，控制單螺桿擠出機(jī)的喂料速度、螺桿轉(zhuǎn)速及 其流延機(jī)頭口膜縫隙，使薄膜材料的總厚度為〇. 060_。
[0036]薄膜材料的絕對(duì)生物降解率和相對(duì)生物分解率按GB/T 19277.1-2011方法進(jìn)行測(cè) 試，氧氣和二氧化碳?xì)怏w透過率的按照GB/T 1038-2000方法進(jìn)行測(cè)試，水蒸汽透過率按GB/ T 1037-1988方法進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果如表2所示。
從上表可以看出，本發(fā)明制備得到的復(fù)合材料具有良好的分解性，其中實(shí)施例3相對(duì)于 對(duì)照例1來說，通過加入大孔魔芋葡甘聚糖水凝膠，進(jìn)而提高了分解性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種可生物降解的聚乳酸-纖維復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： 第1步，按重量份計(jì)，將煙梗10~20份、煙末30~40份粉碎成細(xì)粉，加入至水300~400份 中，再加入β-麥芽碳水化合物水解酶5~10份、氨基肽酶2~4份、1，5-D-脫水果糖4~8份，優(yōu) 選在45~50°C下進(jìn)行酶解反應(yīng)，得到酶解液； 第2步，對(duì)第1步所得的酶解液加熱至70~80°C浸提并滅酶，將浸提液送入超濾膜進(jìn)行 過濾，得到超濾濃縮液，將超濾濃縮液噴霧干燥之后，得到處理后的煙葉纖維； 第3步，按重量份計(jì)，稱取魔芋精粉30~50份，溶于蒸餾水300~400份中，攪拌均勻成溶 膠;再加入無機(jī)堿水溶液攪拌均勻，使溶膠pH值為9~13;升溫65~80°C下反應(yīng)，結(jié)束后冷卻 靜置，然后用蒸餾水浸泡洗滌，將凝膠置于冷凍槽中冷凍，再室溫融化，凍干后得到大孔魔 芋葡甘聚糖水凝膠； 第4步，按重量份計(jì)，將植物纖維1~2份粉碎后，與無機(jī)酸溶液5~20份混合，加熱75~ 95 °C下進(jìn)行水解反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，過濾出殘?jiān)?，將殘?jiān)盟逑粗羛H中性，再將殘?jiān)?、聚?二醇0.2~0.4份、水5~8份混合均勾，升溫至80~90°C進(jìn)行反應(yīng)，得到白色漿液，噴霧干燥 后得到改性微晶纖維素； 第5步，按重量份計(jì)，取聚乳酸60~90份、處理后的煙葉纖維10~20份、大孔魔芋葡甘聚 糖水凝膠10~20份、改性微晶纖維素4~10份、填料15~20份、增塑劑1~3份、交聯(lián)劑1~3 份、成核劑1~3份、偶聯(lián)劑1~3份、增容劑1~3份、潤(rùn)滑劑1~3份、表面活性劑1~3份混合均 勻后，放入擠出機(jī)中，擠出機(jī)的螺桿旋轉(zhuǎn)速度控制在40~50 rpm，擠出溫度控制在170~195 °C，再進(jìn)行造粒即可。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可生物降解的聚乳酸-纖維復(fù)合材料的制備方法，其特征在 于:第1步中細(xì)粉的顆粒大小是在200目~400目。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可生物降解的聚乳酸-纖維復(fù)合材料的制備方法，其特征在 于:所述的第2步中，超濾膜的截留分量是在200000~400000da之間，超濾的壓力范圍是0.1 ~0.5Mpa，超濾過程的溫度是20~40°C。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可生物降解的聚乳酸-纖維復(fù)合材料的制備方法，其特征在 于:所述的第3步中，無機(jī)堿選自氫氧化鈉或者氫氧化鉀中的一種或者兩種的混合。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可生物降解的聚乳酸-纖維復(fù)合材料的制備方法，其特征在 于:所述的第4步中，植物纖維選自棉纖維、木纖維、竹纖維、麻纖維中的一種或者幾種混合 物;無機(jī)酸溶液為鹽酸、硫酸或磷酸溶液，酸濃度為0.1~1 .〇mol/L。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可生物降解的聚乳酸-纖維復(fù)合材料的制備方法，其特征在 于:所述的聚乳酸為透明擠出級(jí)或注塑級(jí)，熔點(diǎn)為145~170°C，熔融指數(shù)為2~30g/10min。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可生物降解的聚乳酸-纖維復(fù)合材料的制備方法，其特征在 于:所述的成核劑選自酰胺類有機(jī)成核劑、酰肼類有機(jī)成核劑、稀土類成核劑中的一種;所 述的偶聯(lián)劑選自Ν-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧 基硅烷，γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，氯丙基三甲氧基硅烷，乙基三甲氧基硅烷， 異丙基二（甲基丙烯?；┊愑仓；佀狨ブ械囊环N或幾種按任意比例混合物;所述潤(rùn) 滑劑選自硬脂酸或液體石蠟。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可生物降解的聚乳酸-纖維復(fù)合材料的制備方法，其特征在 于:所述的增塑劑可以是乙二醇、丙二醇、山梨醇或者甘油中的一種或者幾種;所述的交聯(lián) 劑可以是甲醛、多聚甲醛、乙醛、多聚乙醛或者環(huán)氧氯丙烷中的一種或者幾種;所述的增容 劑是乙烯丙烯酸共聚物、乙烯丙烯酸乙酯、馬來酸酐接枝乙烯醋酸乙烯共聚物中的一種。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可生物降解的聚乳酸-纖維復(fù)合材料的制備方法，其特征在 于:表面活性劑可以采用十二烷基硫酸鈉、脂肪酰二乙醇胺、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸銨、月旨 肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉中的一種或幾種混合物。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可生物降解的聚乳酸-纖維復(fù)合材料的制備方法，其特征在 于:填料選自碳酸鈣、氧化鈦或者碳酸鎂中的一種或者幾種。
【文檔編號(hào)】C08K13/02GK105968756SQ201610361628
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年5月28日
【發(fā)明人】胡運(yùn)沖
【申請(qǐng)人】胡運(yùn)沖