[發明專利]植物纖維/木質素/淀粉復合材料的配方及其制備方法

在審

• 申請號: 202010886719.5
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN111961260A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 李方義;李劍峰;李建勇;張傳偉
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C08L3/04
• 分類號: C08L3/04;C08L97/00;C08L97/02;C08J9/10;C08J9/08;D06M11/50;D06M13/432;C08B31/18;C08B31/04;D06M101/06
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張曉鵬

本發明公開了一種組合物、植物纖維/木質素/淀粉復合材料及其制備方法與應用，組合物，包括：植物纖維30?60份，木質素纖維30?60份，淀粉50?100份，植物纖維改性劑A 3?6份，植物纖維改性劑B 2?4份，淀粉改性劑A 4?8份，淀粉改性劑B 2?4份，淀粉改性劑C 4?8份，發泡劑5?6份，填料50?55份，脫模劑1?2份，水300?400份；植物纖維改性劑A為尿素；植物纖維改性劑B為過氧化氫；淀粉改性劑A為甘油；淀粉改性劑B為過氧化氫；淀粉改性劑C為乙酸正丁酯或丙二醇甲醚醋酸酯。通過對植物纖維的改性處理，實現了植物纖維與淀粉良好兼容性，使二者結合強度提高；通過淀粉的交叉改性處理，提高了淀粉的韌性，提高了制備得到的植物纖維/木質素/淀粉復合材料的力學性能。

技術領域

本發明屬于綠色環保應用材料技術領域，具體涉及一種植物纖維/木質素/淀粉復合材料的配方及其制備方法。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

塑料制品為人類生活提供了便捷，但其不可生物降解，大量塑料制品的使用給環境帶來了嚴重危害。為限制或減少塑料的使用，世界范圍內都在尋找塑料材料的替代方案。

目前，可以取代塑料的材料包括PLA、PHA、PBS、PBAT等可生物降解合成高分子聚合物，但發明人發現，這些可生物降解合成高分子聚合物存在制備工藝復雜、材料生產成本高、生物降解周期長等問題。此外，植物纖維/淀粉基生物質復合材料也被廣泛提出，但該種復合材料的水分多、粘度大，難以制備形狀復雜的生物質復合材料，且材料的防水性不足，吸水后材料性能急劇下降。

發明內容

針對現有技術中存在的技術問題，本發明提供一種植物纖維/木質素/淀粉復合材料的配方及其制備方法。利用植物纖維與木質素纖維配合為主要原料，改性淀粉為粘結劑，蛋殼粉等為填料，其他改性劑為輔助制劑，制備得到的復合材料具有成本低、降解速度快、防水性好、輕質等優勢。

為解決以上技術問題，本發明的以下一個或多個實施例提供了如下技術方案：

第一方面，本發明提供一種組合物，由以下重量份的組分組成：

植物纖維30-60份，木質素纖維30-60份，淀粉50-100份，植物纖維改性劑A 3-6份，植物纖維改性劑B 2-4份，淀粉改性劑A 4-8份，淀粉改性劑B 2-4份，淀粉改性劑C 4-8份，發泡劑5-6份，填料50-55份，脫模劑1-2份，水300-400份；

植物纖維改性劑A為尿素；植物纖維改性劑B為過氧化氫；淀粉改性劑A為甘油；淀粉改性劑B為過氧化氫；淀粉改性劑C為乙酸正丁酯或丙二醇甲醚醋酸酯。

第二方面，提供一種植物纖維/木質素/淀粉復合材料的制備方法，包括如下步驟：

將植物纖維進行高溫水汽蒸爆、粉碎、過氧化氫浸泡及尿素溶液浸泡處理，得到改性植物纖維；

將淀粉進行糊化、氧化、塑化和酯化，得到塑氧酯交叉改性淀粉；

向交叉改性淀粉中加入發泡劑后攪拌，然后加入填料，混合均勻，最后加入脫模劑，攪拌均勻，得漿料；

將漿料與木質素纖維和改性植物纖維混合后，進行模壓成型。

第三方面，提供所述植物纖維/木質素/淀粉復合材料的制備方法制備得到的開放式泡孔結構的植物纖維/木質素/淀粉復合材料。

第四方面，提供所述開放式泡孔結構的植物纖維/木質素/淀粉復合材料，在工業包裝、一次性餐飲具中的應用。

與現有技術相比，本發明的以上一個或多個技術方案取得了以下有益效果：