[發明專利]一種調控木纖維聚乳酸復合材料降解速率的方法

在審

• 申請號: 201811237409.X
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN109535467A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 張彥華;孫策;肖澤芳;譚海彥;呂閃閃
• 申請（專利權）人: 東北林業大學
• 主分類號: C08J7/12
• 分類號: C08J7/12;C08L67/04;C08L97/02;C08K5/053
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 代芳

本發明提供了一種調控木纖維聚乳酸復合材料降解速率的方法，包括以下步驟：提供木纖維聚乳酸復合材料；將所述木纖維聚乳酸復合材料浸泡在降解緩沖液中，定期更換所述降解緩沖液。本發明通過調節1,3:2,4?二(3,4?二甲基亞芐基)?D?山梨醇的添加量，抑制木纖維聚乳酸復合材料降解速率；通過調節降解緩沖液中木纖維類降解酶和聚乳酸類降解酶的濃度以及浸泡時間，加快木纖維聚乳酸復合材料的降解速率。通過兩種途徑共同作用，從而實現調控木纖維聚乳酸復合材料降解速率的目的。

技術領域

本發明涉及復合材料降解領域，具體涉及一種調控木纖維聚乳酸復合材料降解速率的方法。

背景技術

聚乳酸是一種由淀粉類農作物發酵后直接合成的高分子聚酯材料，具有良好的力學性能和生物可降解性。聚乳酸完全降解后不產生任何有毒有害物質，因此被認為是代替石油化石高分子材料的綠色環保材料。聚乳酸的應用范圍很廣，目前主要應用于醫用、服飾、建材、農業及家居用品等領域。但是聚乳酸成本較高的缺點限制了其在日常生活領域中的大規模應用。制備聚乳酸復合材料成為降低聚乳酸使用成本、大規模推廣使用聚乳酸的一種可靠途徑。

木纖維作為共混相制備木纖維聚乳酸復合材料有著很多出眾的優點。首先木纖維價格便宜，可以有效地降低復合材料的成本。第二，木纖維可以作為結構骨架保證復合材料力學強度。第三，木纖維同樣也可以完全降解，木纖維的加入并不影響復合材料的可降解性。

為了推廣木纖維聚乳酸復合材料的使用，需要對木纖維聚乳酸復合材料的降解速率進行調控。即在木纖維聚乳酸復合材料使用過程中抑制復合材料的降解，以保證木纖維聚乳酸復合材料制品的使用性能，延長使用壽命；在特定條件或報廢情況下促進木纖維聚乳酸復合材料的降解。

然而，目前研究者們大多關注的是如何加速聚乳酸復合材料的降解，例如中國專利CN101215411A通過在聚乳酸中添加納米二氧化鈦、偶聯劑和催化劑提高聚乳酸復合材料的降解速率；中國專利CN105368020A通過在聚乳酸中加入聚乙二醇提高聚乳酸復合材料的降解速率。針對抑制木纖維聚乳酸降解的研究較少，調控木纖維聚乳酸復合材料解速率的方法更是空白。

發明內容

本發明的目的在于提供一種調控木纖維聚乳酸復合材料降解速率的方法，本發明提供的制備方法操作簡便、成本低、綠色環保，能夠實現對木纖維聚乳酸復合材料降解速率的調控。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種調控木纖維聚乳酸復合材料降解速率的方法，包括以下步驟：

提供木纖維聚乳酸復合材料；所述木纖維聚乳酸復合材料由包括以下重量份的原料制備得到：聚乳酸70～80份，木纖維20～30份，1,3:2,4-二(3,4-二甲基亞芐基)-D-山梨醇0～5份；

將所述木纖維聚乳酸復合材料浸泡在降解緩沖液中，定期更換所述降解緩沖液；所述降解緩沖液包括水、木纖維類降解酶和聚乳酸類降解酶，所述木纖維聚乳酸復合材料的質量與木纖維類降解酶和聚乳酸類降解酶的質量的比為(10～15):(1～10):(0.01～0.5)；

通過所述1,3:2,4-二(3,4-二甲基亞芐基)-D-山梨醇的添加量、所述降解緩沖液中木纖維類降解酶和聚乳酸類降解酶的濃度以及浸泡時間，調控木纖維聚乳酸復合材料降解速率。

優選地，所述木纖維包括楊木纖維、松木纖維、衫木纖維或樺木纖維。

優選地，所述木纖維的粒徑為10～20目。

優選地，所述木纖維聚乳酸復合材料的制備方法，包括以下步驟:

將所述原料干燥后混合，得到混合物料；

將所述混合物料依次進行造粒和注塑成型，得到木纖維聚乳酸復合材料。