本發(fā)明屬于包裝材料領域，涉及一種聚乳酸包裝材料，具體為一種竹納米纖維素晶須增強聚乳酸復合材料及其制備方法。
背景技術：
：聚乳酸是一種重要的生物可降解高分子材料，它以多糖類物質如玉米或薯類淀粉經(jīng)發(fā)酵制得的乳酸為基本原料，經(jīng)縮聚反應或其二聚體丙交酯的開環(huán)聚合反應而制得，在自然界中可生物降解生成二氧化碳和水，因而是一種源于自然界、使用后又回歸自然界的環(huán)境友好材料，也是十多年來研究開發(fā)最活躍的生物可降解材料之一。它廣泛的應用于包裝材料、纖維、生物醫(yī)用材料等領域，由于它具有完全降解性，在農業(yè)領域也具有廣闊應用潛力。聚乳酸具有與聚烯烴相當?shù)牧W強度和加工性能，但其耐熱性、韌性較差，制約了其在柔韌性能要求高的領域的應用。這促使人們對聚乳酸進行增韌增強改性研究。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是：為了克服現(xiàn)有技術的缺陷，獲得一種韌性好，且聚乳酸有機-無機納米復合材料界面相容性好的復合材料，本發(fā)明提供了一種竹納米纖維素晶須增強聚乳酸復合材料及其制備方法。技術方案：一種竹納米纖維素晶須增強聚乳酸復合材料，所述復合材料包含以下組分：竹納米纖維素晶須15～26份、木棉纖維2～11份、亞麻纖維3～14份、劍麻纖維2～13份、黃麻纖維3～14份、正辛醇1～9份、半纖維素6～15份、木質素3～12份、聚乳酸33～48份。優(yōu)選的，所述復合材料包含以下組分：竹納米纖維素晶須22份、木棉纖維8份、亞麻纖維9份、劍麻纖維8份、黃麻纖維11份、正辛醇7份、半纖維素11份、木質素9份、聚乳酸45份。所述的一種竹納米纖維素晶須增強聚乳酸復合材料的制備方法，包含以下步驟：(1)采用質量分數(shù)為15％～30％的碳酸鈉水溶液處理木棉纖維、亞麻纖維、劍麻纖維和黃麻纖維，反應2～3小時；(2)將步驟(1)處理后的纖維置于烘箱中烘干，并將纖維粉碎，然后置于真空干燥箱內干燥1～3小時，得纖維粉末，其中真空度為-0.2pa～-0.1pa，溫度為75～85℃；(3)采用質量分數(shù)為25％～38％的氫氧化鈉溶液處理纖維粉末，反應溫度為35～55℃，時間為1.5～4小時，反應結束后用去離子水漂洗至中性，風干、備用；(4)在無水、真空狀態(tài)下，將纖維粉末與l-丙交酯單體按質量比7～12:3～5混合，溶劑為甲苯，在45～55℃條件下反應1～3小時；然后充入氮氣，升溫至130℃后，滴入催化劑辛酸亞錫，磁力攪拌，反應20～50分鐘后室溫下冷卻；(5)將步驟(4)處理后的纖維粉末與竹納米纖維素晶須、正辛醇、半纖維素、木質素和聚乳酸混合，真空干燥后置于開煉機中，開煉機雙輥內溫度為180℃～190℃，至完全熔融后，轉移至平板硫化機上熱壓成型。優(yōu)選的，步驟(1)中采用質量分數(shù)為26％的碳酸鈉水溶液處理木棉纖維、亞麻纖維、劍麻纖維和黃麻纖維，反應2.5小時。優(yōu)選的，步驟(2)中將步驟(1)處理后的纖維置于烘箱中烘干，并將纖維粉碎，然后置于真空干燥箱內干燥2小時，得纖維粉末，其中真空度為-0.2pa，溫度為82℃。優(yōu)選的，步驟(3)中采用質量分數(shù)為32％的氫氧化鈉溶液處理纖維粉末，反應溫度為48℃，時間為3小時，反應結束后用去離子水漂洗至中性，風干、備用。優(yōu)選的，步驟(4)中在無水、真空狀態(tài)下，將纖維粉末與l-丙交酯單體按質量比11:4混合，溶劑為甲苯，在52℃條件下反應2小時；然后充入氮氣，升溫至130℃后，滴入催化劑辛酸亞錫，磁力攪拌，反應42分鐘后室溫下冷卻。優(yōu)選的，步驟(5)中將步驟(4)處理后的纖維粉末與竹納米纖維素晶須、正辛醇、半纖維素、木質素和聚乳酸混合，真空干燥后置于開煉機中，開煉機雙輥內溫度為186℃，至完全熔融后，轉移至平板硫化機上熱壓成型。有益效果：(1)本發(fā)明所述竹納米纖維素晶須增強聚乳酸復合材料的聚乳酸有機-無機納米復合材料界面相容性好；(2)本發(fā)明所述復合材料韌性強。具體實施方式實施例1一種竹納米纖維素晶須增強聚乳酸復合材料，所述復合材料包含以下組分：竹納米纖維素晶須15份、木棉纖維2份、亞麻纖維3份、劍麻纖維2份、黃麻纖維3份、正辛醇1份、半纖維素6份、木質素3份、聚乳酸33份。所述的一種竹納米纖維素晶須增強聚乳酸復合材料的制備方法，包含以下步驟：(1)采用質量分數(shù)為15％的碳酸鈉水溶液處理木棉纖維、亞麻纖維、劍麻纖維和黃麻纖維，反應2小時；(2)將步驟(1)處理后的纖維置于烘箱中烘干，并將纖維粉碎，然后置于真空干燥箱內干燥1小時，得纖維粉末，其中真空度為-0.2pa，溫度為75℃；(3)采用質量分數(shù)為25％的氫氧化鈉溶液處理纖維粉末，反應溫度為35℃，時間為1.5小時，反應結束后用去離子水漂洗至中性，風干、備用；(4)在無水、真空狀態(tài)下，將纖維粉末與l-丙交酯單體按質量比7:3混合，溶劑為甲苯，在45℃條件下反應1小時；然后充入氮氣，升溫至130℃后，滴入催化劑辛酸亞錫，磁力攪拌，反應20分鐘后室溫下冷卻；(5)將步驟(4)處理后的纖維粉末與竹納米纖維素晶須、正辛醇、半纖維素、木質素和聚乳酸混合，真空干燥后置于開煉機中，開煉機雙輥內溫度為180℃，至完全熔融后，轉移至平板硫化機上熱壓成型。實施例2一種竹納米纖維素晶須增強聚乳酸復合材料，所述復合材料包含以下組分：竹納米纖維素晶須22份、木棉纖維8份、亞麻纖維9份、劍麻纖維8份、黃麻纖維11份、正辛醇7份、半纖維素11份、木質素9份、聚乳酸45份。所述的一種竹納米纖維素晶須增強聚乳酸復合材料的制備方法，包含以下步驟：(1)采用質量分數(shù)為26％的碳酸鈉水溶液處理木棉纖維、亞麻纖維、劍麻纖維和黃麻纖維，反應2.5小時；(2)將步驟(1)處理后的纖維置于烘箱中烘干，并將纖維粉碎，然后置于真空干燥箱內干燥2小時，得纖維粉末，其中真空度為-0.2pa，溫度為82℃；(3)采用質量分數(shù)為32％的氫氧化鈉溶液處理纖維粉末，反應溫度為48℃，時間為3小時，反應結束后用去離子水漂洗至中性，風干、備用；(4)在無水、真空狀態(tài)下，將纖維粉末與l-丙交酯單體按質量比11:4混合，溶劑為甲苯，在52℃條件下反應2小時；然后充入氮氣，升溫至130℃后，滴入催化劑辛酸亞錫，磁力攪拌，反應42分鐘后室溫下冷卻；(5)將步驟(4)處理后的纖維粉末與竹納米纖維素晶須、正辛醇、半纖維素、木質素和聚乳酸混合，真空干燥后置于開煉機中，開煉機雙輥內溫度為186℃，至完全熔融后，轉移至平板硫化機上熱壓成型。實施例3一種竹納米纖維素晶須增強聚乳酸復合材料，所述復合材料包含以下組分：竹納米纖維素晶須26份、木棉纖維11份、亞麻纖維14份、劍麻纖維13份、黃麻纖維14份、正辛醇9份、半纖維素15份、木質素12份、聚乳酸48份。所述的一種竹納米纖維素晶須增強聚乳酸復合材料的制備方法，包含以下步驟：(1)采用質量分數(shù)為30％的碳酸鈉水溶液處理木棉纖維、亞麻纖維、劍麻纖維和黃麻纖維，反應3小時；(2)將步驟(1)處理后的纖維置于烘箱中烘干，并將纖維粉碎，然后置于真空干燥箱內干燥3小時，得纖維粉末，其中真空度為-0.1pa，溫度為85℃；(3)采用質量分數(shù)為38％的氫氧化鈉溶液處理纖維粉末，反應溫度為55℃，時間為4小時，反應結束后用去離子水漂洗至中性，風干、備用；(4)在無水、真空狀態(tài)下，將纖維粉末與l-丙交酯單體按質量比12:5混合，溶劑為甲苯，在55℃條件下反應3小時；然后充入氮氣，升溫至130℃后，滴入催化劑辛酸亞錫，磁力攪拌，反應50分鐘后室溫下冷卻；(5)將步驟(4)處理后的纖維粉末與竹納米纖維素晶須、正辛醇、半纖維素、木質素和聚乳酸混合，真空干燥后置于開煉機中，開煉機雙輥內溫度為190℃，至完全熔融后，轉移至平板硫化機上熱壓成型。對實施例1～3制備獲得的竹納米纖維素晶須增強聚乳酸復合材料進行檢測，結果如下表所示：實施例1實施例2實施例3拉伸強度/mpa617872彈性模量/gpa189248226斷裂伸長率/％4.35.65.2當前第1頁12