本发明属于包装材料领域，涉及一种聚乳酸包装材料，具体为一种植物纤维增强聚乳酸复合材料及其制备方法。
背景技术：
：聚乳酸具有良好的生物相容性、降解可吸收性以及可塑性，在开拓新型聚合物材料已成为热点的今天，聚乳酸具有广阔的应用前景。聚乳酸可制成纤维缝合线材料，这种缝合线具有一定的力学强度，既能满足缝孔强度要求，又能随伤口愈合而被机体缓慢分解吸收，无需拆线，特别适合人体深部组织的伤口缝合。目前，聚乳酸商品化生产的主要障碍是生产工艺复杂、流程长、产品成本高。聚乳酸纤维的纺丝成型加工大部分尚处于实验室研究阶段，只有极少数厂商进入半商业化生产。在21世纪的今天，环境问题日益受到人们的关注，许多高分子材料产品使用后的废弃物，难以生物降解，已对环境造成不同程度的污染，成为全球环境一大公害。而聚乳酸作为具有优良的可生物降解性和易加工性的高分子材料，其应用越来越受到人们重视。但是由于聚乳酸合成过程造价高，致使聚乳酸在市场上价格昂贵，限制了其在工业上的大量使用，因此需要对其进行改进，一方面是提高其强度，另一方面也可以降低成本。技术实现要素：本发明的目的是：为了克服现有技术的缺陷，获得一种植物纤维增强可生物降解复合材料，本发明提供了一种植物纤维增强聚乳酸复合材料及其制备方法。技术方案：一种植物纤维增强聚乳酸复合材料，按重量份计，所述复合材料包含以下组分：剑麻纤维12～26份、木棉纤维8～16份、亚麻纤维5～19份、洋麻纤维6～18份、棉花纤维2～7份、棕榈纤维3～11份、竹纤维2～13份、椰壳纤维3～9份、二氧化硅3～14份、聚乳酸22～45份。优选的，按重量份计，所述复合材料包含以下组分：剑麻纤维20份、木棉纤维12份、亚麻纤维15份、洋麻纤维13份、棉花纤维5份、棕榈纤维7份、竹纤维8份、椰壳纤维6份、二氧化硅9份、聚乳酸40份。所述的一种植物纤维增强聚乳酸复合材料的制备方法，包含以下步骤：(1)采用质量分数为12％～25％的碳酸钠水溶液处理剑麻纤维、木棉纤维、亚麻纤维、洋麻纤维、棉花纤维、棕榈纤维、竹纤维和椰壳纤维，反应1～2.5小时；(2)将步骤(1)处理后的纤维置于烘箱中烘干，并将纤维粉碎，然后置于真空干燥箱内干燥1～3小时，得纤维粉末，其中真空度为-0.2pa～-0.1pa，温度为70～85℃；(3)采用质量分数为20％～38％的氢氧化钠溶液处理纤维粉末，反应温度为35～55℃，时间为1.5～4小时，反应结束后用去离子水漂洗至中性，风干、备用；(4)在无水、真空状态下，将纤维粉末与l-丙交酯单体按质量比8～11:3～5混合，溶剂为甲苯，在45～55℃条件下反应1～3小时；然后充入氮气，升温至130℃后，滴入催化剂辛酸亚锡，磁力搅拌，反应20～50分钟后室温下冷却；(5)将步骤(4)处理后的纤维粉末与二氧化硅、聚乳酸混合，真空干燥后置于开炼机中，开炼机双辊内温度为180℃～190℃，至完全熔融后，转移至平板硫化机上热压成型。优选的，步骤(1)中采用质量分数为20％的碳酸钠水溶液处理剑麻纤维、木棉纤维、亚麻纤维、洋麻纤维、棉花纤维、棕榈纤维、竹纤维和椰壳纤维，反应2小时。优选的，步骤(2)中将步骤(1)处理后的纤维置于烘箱中烘干，并将纤维粉碎，然后置于真空干燥箱内干燥2小时，得纤维粉末，其中真空度为-0.2pa，温度为80℃。优选的，步骤(3)中采用质量分数为32％的氢氧化钠溶液处理纤维粉末，反应温度为50℃，时间为13小时，反应结束后用去离子水漂洗至中性，风干、备用。优选的，步骤(4)中在无水、真空状态下，将纤维粉末与l-丙交酯单体按质量比9:4混合，溶剂为甲苯，在52℃条件下反应2小时；然后充入氮气，升温至130℃后，滴入催化剂辛酸亚锡，磁力搅拌，反应35分钟后室温下冷却。优选的，步骤(5)中将步骤(4)处理后的纤维粉末与二氧化硅、聚乳酸混合，真空干燥后置于开炼机中，开炼机双辊内温度为185℃，至完全熔融后，转移至平板硫化机上热压成型。有益效果：(1)本发明所述植物纤维增强可生物降解复合材料植物纤维与聚乳酸之间的界面性能良好；(2)所述复合材料具有良好的拉伸强度和断裂伸长率。具体实施方式实施例1一种植物纤维增强聚乳酸复合材料，按重量份计，所述复合材料包含以下组分：剑麻纤维12份、木棉纤维8份、亚麻纤维5份、洋麻纤维6份、棉花纤维2份、棕榈纤维3份、竹纤维2份、椰壳纤维3份、二氧化硅3份、聚乳酸22份。所述的一种植物纤维增强聚乳酸复合材料的制备方法，包含以下步骤：(1)采用质量分数为12％的碳酸钠水溶液处理剑麻纤维、木棉纤维、亚麻纤维、洋麻纤维、棉花纤维、棕榈纤维、竹纤维和椰壳纤维，反应1小时；(2)将步骤(1)处理后的纤维置于烘箱中烘干，并将纤维粉碎，然后置于真空干燥箱内干燥1小时，得纤维粉末，其中真空度为-0.2pa，温度为70℃；(3)采用质量分数为20％的氢氧化钠溶液处理纤维粉末，反应温度为35℃，时间为1.5小时，反应结束后用去离子水漂洗至中性，风干、备用；(4)在无水、真空状态下，将纤维粉末与l-丙交酯单体按质量比8:3混合，溶剂为甲苯，在45℃条件下反应1小时；然后充入氮气，升温至130℃后，滴入催化剂辛酸亚锡，磁力搅拌，反应20分钟后室温下冷却；(5)将步骤(4)处理后的纤维粉末与二氧化硅、聚乳酸混合，真空干燥后置于开炼机中，开炼机双辊内温度为180℃，至完全熔融后，转移至平板硫化机上热压成型。实施例2一种植物纤维增强聚乳酸复合材料，按重量份计，所述复合材料包含以下组分：剑麻纤维20份、木棉纤维12份、亚麻纤维15份、洋麻纤维13份、棉花纤维5份、棕榈纤维7份、竹纤维8份、椰壳纤维6份、二氧化硅9份、聚乳酸40份。所述的一种植物纤维增强聚乳酸复合材料的制备方法，包含以下步骤：(1)采用质量分数为20％的碳酸钠水溶液处理剑麻纤维、木棉纤维、亚麻纤维、洋麻纤维、棉花纤维、棕榈纤维、竹纤维和椰壳纤维，反应2小时；(2)将步骤(1)处理后的纤维置于烘箱中烘干，并将纤维粉碎，然后置于真空干燥箱内干燥2小时，得纤维粉末，其中真空度为-0.2pa，温度为80℃；(3)采用质量分数为32％的氢氧化钠溶液处理纤维粉末，反应温度为50℃，时间为13小时，反应结束后用去离子水漂洗至中性，风干、备用；(4)在无水、真空状态下，将纤维粉末与l-丙交酯单体按质量比9:4混合，溶剂为甲苯，在52℃条件下反应2小时；然后充入氮气，升温至130℃后，滴入催化剂辛酸亚锡，磁力搅拌，反应35分钟后室温下冷却；(5)将步骤(4)处理后的纤维粉末与二氧化硅、聚乳酸混合，真空干燥后置于开炼机中，开炼机双辊内温度为185℃，至完全熔融后，转移至平板硫化机上热压成型。实施例3一种植物纤维增强聚乳酸复合材料，按重量份计，所述复合材料包含以下组分：剑麻纤维26份、木棉纤维16份、亚麻纤维19份、洋麻纤维18份、棉花纤维7份、棕榈纤维11份、竹纤维13份、椰壳纤维9份、二氧化硅14份、聚乳酸45份。所述的一种植物纤维增强聚乳酸复合材料的制备方法，包含以下步骤：(1)采用质量分数为25％的碳酸钠水溶液处理剑麻纤维、木棉纤维、亚麻纤维、洋麻纤维、棉花纤维、棕榈纤维、竹纤维和椰壳纤维，反应2.5小时；(2)将步骤(1)处理后的纤维置于烘箱中烘干，并将纤维粉碎，然后置于真空干燥箱内干燥3小时，得纤维粉末，其中真空度为-0.1pa，温度为85℃；(3)采用质量分数为38％的氢氧化钠溶液处理纤维粉末，反应温度为55℃，时间为4小时，反应结束后用去离子水漂洗至中性，风干、备用；(4)在无水、真空状态下，将纤维粉末与l-丙交酯单体按质量比11:5混合，溶剂为甲苯，在55℃条件下反应3小时；然后充入氮气，升温至130℃后，滴入催化剂辛酸亚锡，磁力搅拌，反应50分钟后室温下冷却；(5)将步骤(4)处理后的纤维粉末与二氧化硅、聚乳酸混合，真空干燥后置于开炼机中，开炼机双辊内温度为190℃，至完全熔融后，转移至平板硫化机上热压成型。对实施例1～3制备获得的植物纤维增强聚乳酸复合材料进行检测，结果如下表所示：实施例1实施例2实施例3拉伸强度/mpa597569拉伸模量/mpa356838923688断裂伸长率/％5.15.55.2当前第1页12