[发明专利]一种调控木纤维聚乳酸复合材料降解速率的方法

说明书

本发明提供了一种调控木纤维聚乳酸复合材料降解速率的方法，包括以下步骤：提供木纤维聚乳酸复合材料；将所述木纤维聚乳酸复合材料浸泡在降解缓冲液中，定期更换所述降解缓冲液。本发明通过调节1,3:2,4‑二(3,4‑二甲基亚苄基)‑D‑山梨醇的添加量，抑制木纤维聚乳酸复合材料降解速率；通过调节降解缓冲液中木纤维类降解酶和聚乳酸类降解酶的浓度以及浸泡时间，加快木纤维聚乳酸复合材料的降解速率。通过两种途径共同作用，从而实现调控木纤维聚乳酸复合材料降解速率的目的。

技术领域

本发明涉及复合材料降解领域，具体涉及一种调控木纤维聚乳酸复合材料降解速率的方法。

背景技术

聚乳酸是一种由淀粉类农作物发酵后直接合成的高分子聚酯材料，具有良好的力学性能和生物可降解性。聚乳酸完全降解后不产生任何有毒有害物质，因此被认为是代替石油化石高分子材料的绿色环保材料。聚乳酸的应用范围很广，目前主要应用于医用、服饰、建材、农业及家居用品等领域。但是聚乳酸成本较高的缺点限制了其在日常生活领域中的大规模应用。制备聚乳酸复合材料成为降低聚乳酸使用成本、大规模推广使用聚乳酸的一种可靠途径。

木纤维作为共混相制备木纤维聚乳酸复合材料有着很多出众的优点。首先木纤维价格便宜，可以有效地降低复合材料的成本。第二，木纤维可以作为结构骨架保证复合材料力学强度。第三，木纤维同样也可以完全降解，木纤维的加入并不影响复合材料的可降解性。

为了推广木纤维聚乳酸复合材料的使用，需要对木纤维聚乳酸复合材料的降解速率进行调控。即在木纤维聚乳酸复合材料使用过程中抑制复合材料的降解，以保证木纤维聚乳酸复合材料制品的使用性能，延长使用寿命；在特定条件或报废情况下促进木纤维聚乳酸复合材料的降解。

然而，目前研究者们大多关注的是如何加速聚乳酸复合材料的降解，例如中国专利CN101215411A通过在聚乳酸中添加纳米二氧化钛、偶联剂和催化剂提高聚乳酸复合材料的降解速率；中国专利CN105368020A通过在聚乳酸中加入聚乙二醇提高聚乳酸复合材料的降解速率。针对抑制木纤维聚乳酸降解的研究较少，调控木纤维聚乳酸复合材料解速率的方法更是空白。

发明内容

本发明的目的在于提供一种调控木纤维聚乳酸复合材料降解速率的方法，本发明提供的制备方法操作简便、成本低、绿色环保，能够实现对木纤维聚乳酸复合材料降解速率的调控。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种调控木纤维聚乳酸复合材料降解速率的方法，包括以下步骤：

提供木纤维聚乳酸复合材料；所述木纤维聚乳酸复合材料由包括以下重量份的原料制备得到：聚乳酸70～80份，木纤维20～30份，1,3:2,4-二(3,4-二甲基亚苄基)-D-山梨醇0～5份；

将所述木纤维聚乳酸复合材料浸泡在降解缓冲液中，定期更换所述降解缓冲液；所述降解缓冲液包括水、木纤维类降解酶和聚乳酸类降解酶，所述木纤维聚乳酸复合材料的质量与木纤维类降解酶和聚乳酸类降解酶的质量的比为(10～15):(1～10):(0.01～0.5)；

通过所述1,3:2,4-二(3,4-二甲基亚苄基)-D-山梨醇的添加量、所述降解缓冲液中木纤维类降解酶和聚乳酸类降解酶的浓度以及浸泡时间，调控木纤维聚乳酸复合材料降解速率。

优选地，所述木纤维包括杨木纤维、松木纤维、衫木纤维或桦木纤维。

优选地，所述木纤维的粒径为10～20目。

优选地，所述木纤维聚乳酸复合材料的制备方法，包括以下步骤:

将所述原料干燥后混合，得到混合物料；

将所述混合物料依次进行造粒和注塑成型，得到木纤维聚乳酸复合材料。