[发明专利]一种改性生物质纤维增强聚乳酸复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种改性生物质纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于，它是以改性生物质纤维和聚乳酸为原料，经密炼制成改性生物质纤维和聚乳酸的均质混合物，再将所得的改性生物质纤维与聚乳酸的均质混合物在热压机中热压成型后经冷却固化得到的复合材料；作为原料的改性生物质纤维和聚乳酸的用量配比为：改性生物质纤维10～50wt％，聚乳酸50～90wt％；所述的作为原料的改性生物质纤维按以下方法制备得到：

(a)采用减压脱水工艺对乳酸进行脱水处理：脱水温度为70～140℃，真空度为-0.06～-0.1MPa，在机械搅拌下脱水2～4h，得到脱水乳酸；

(b)生物质纤维干燥：将生物质纤维放入50～80℃烘箱中干燥24h以上，得到干燥的生物质纤维；

(c)用乳酸对生物质纤维进行改性：以脱水乳酸和干燥的生物质纤维为原料，用锡类化合物作催化剂进行反应，原料和催化剂的用量比为：脱水乳酸50～90wt％，干燥的生物质纤维9～50wt％，催化剂0.05～0.5wt％；反应的具体过程为：首先在50～70℃、-0.08～-0.1MPa压力条件下搅拌反应3～6h，然后升温至90～110℃，在-0.08～-0.1MPa压力条件下搅拌反应3～6h，最后升温至140～160℃，在-0.08～-0.1MPa压力条件下继续搅拌反应3～6h，即得到粗制改性生物质纤维；

(d)粗制改性生物质纤维的纯化：用有机溶剂对步骤(c)所得粗制改性生物质纤维进行清洗1～3次，以除去未反应的乳酸和聚乳酸副产物，即得到改性生物质纤维。

2.根据权利要求1所述的改性生物质纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于，所述的乳酸是纯度88wt％以上的L-乳酸或D-乳酸；所述的生物质纤维为纤维素纤维、木质素纤维、甲壳素纤维或淀粉纤维；所述的聚乳酸为分子量在10万以上的聚乳酸。

3.根据权利要求2所述的改性生物质纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于，所述的纤维素纤维为竹浆纤维、麻浆纤维和直接溶剂法纤维素纤维中的一种和两种以上的混合物。

4.权利要求2或3所述的改性生物质纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于，所述的纤维素纤维是经微米或纳米化加工后的纤维素纤维。

5.根据权利要求1所述的改性生物质纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于，作为催化剂的锡类化合物是氯化亚锡或辛酸亚锡。

6.根据权利要求1所述的改性生物质纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于，用于清洗粗制改性生物质纤维的有机溶剂为无水乙醇和丙酮中的一种或两种。