1.本发明属于纺织技术领域，具体涉及一种混合有户外降解聚乳酸与秸秆复合材料及其制备方法。
背景技术：
2.聚乳酸，又称聚丙交酯，是以乳酸为主要原料聚合得到的聚酯类聚合物，是一种新型的生物降解材料。聚乳酸具有优良的生物相容性、亲肤性和柔软性，加工得到的面料温润柔滑、悬垂性好。
3.聚乳酸的降解主要方式为本体降解，主链降解为低聚体和单体。影响聚乳酸降解的因素包括分子结构、结晶度、分子量、ph值、环境湿度、聚乳酸材料的亲水性等。
4.共混改性是聚乳酸改性的一种常见方法，可以改善聚乳酸材料的机械性能，还能够改善聚乳酸材料的降解性能。cn109181254a公开了一种混合有户外降解聚乳酸与秸秆的复合材料及其制备方法，通过将秸秆同聚乳酸进行复合，添加聚乙醇酸共聚酯，并结合其它辅料，使得聚乳酸的降解速度大大加快，可实现在户外不堆肥的情况下的快速降解。该专利其采用的是秸秆粉，户外模拟降解需要300天的时间，还是比较长。
技术实现要素：
5.本发明研究了不同形态的秸秆对聚乳酸复合材料的影响，尝试缩短聚乳酸秸秆复合材料的户外降解时间。
6.本发明的第一方面在于公开一种混合有户外降解聚乳酸与秸秆复合材料的制备方法，包括以下步骤：
7.s01，取秸秆，清洗，干燥，剪段，粉碎，过筛；
8.s02，加入碱液处理，过滤，水洗，干燥；
9.s03，加入烯丙基氯和溶剂处理，干燥；
10.s04，取s03得到的秸秆，加入聚乳酸、乙烯基三甲氧基硅烷、双叔丁基过氧化异丙苯、二硫化四甲基秋兰姆、草酸二甲酯，混合后，双螺杆机挤出造粒，得到所述混合有户外降解聚乳酸与秸秆复合材料。
11.在本发明的一些优选的实施方式中，s01中，所述剪段为剪成25
±
5cm的小段，所述过筛为过180
‑
220目筛。
12.在本发明的一些优选的实施方式中，s02中，加入的碱液为1:(0.2
‑
2)重量比的20％
‑
30％(wt)的氢氧化钠水溶液，优选为为1:(0.8
‑
1.5)重量比的20％
‑
30％(wt)的氢氧化钠水溶液，进一步优选为1:1.2重量比的25％(wt)的氢氧化钠水溶液。
13.在本发明的一些优选的实施方式中，s02中，60
‑
70℃下，碱处理4
‑
6h。
14.在本发明的一些优选的实施方式中，s03中，加入的烯丙基氯和溶剂为按1：(0.5
‑
1.5)：(1.8
‑
2)的重量比例的烯丙基氯和95％的乙醇，优选为按1：(0.8
‑
1)：(1.8
‑
2)的重量比例的烯丙基氯和95％的乙醇。
15.在本发明的一些优选的实施方式中，s03中，120
‑
130℃下，烯丙基氯和溶剂处理3
‑
4h。
16.在本发明的一些优选的实施方式中，s03中，干燥至含水量低于0.1％(wt)，优选低于0.05％(wt)。
17.在本发明的一些的实施方式中，s04中，各原料的重量份为：秸秆45
‑
55重量份，加入聚乳酸50
‑
60份、乙烯基三甲氧基硅烷1
‑
2份、双叔丁基过氧化异丙苯1
‑
2份、二硫化四甲基秋兰姆1
‑
2份、草酸二甲酯0.1
‑
0.2份。
18.在本发明的一些优选的实施方式中，s04中，200
‑
230℃双螺杆机挤出造粒。
19.在本发明的一些优选的实施方式中，通过以下算法确定双螺杆机挤出造粒的温度：
[0020][0021]
其中，ts为基准温度，取值150℃；k为调整系数，取值为1.2.
‑
1.5；d为秸秆的过筛目数，ds为秸秆的标准过筛目数，取值150目。
[0022]
本发明的第二方面在于公开第一方面所述制备方法得到的混合有户外降解聚乳酸与秸秆复合材料。
[0023]
本发明的有益效果：
[0024]
(1)本发明的混合有户外降解聚乳酸与秸秆复合材料，室外模拟环境中降解速度快；
[0025]
(2)本发明的中混合有户外降解聚乳酸与秸秆复合材料的制备方法研究中，考察了碱处理和烯丙基氯处理的影响，还发现了处理过的秸秆中水含量对降解的预料不到的影响。
具体实施方式
[0026]
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0027]
若非特别指出，实施例和对比例为组分、组分含量、制备步骤、制备参数相同的平行试验。
[0028]
实施例1
[0029]
一种混合有户外降解聚乳酸与秸秆复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0030]
(1)取稻草，水洗，烘干，剪成20
±
2cm的小段，粉碎，过200目筛；
[0031]
(2)按1：1的重量比例，加入25％(wt)的氢氧化钠水溶液，60℃，搅拌5h，过滤，水洗至中性，干燥；
[0032]
(3)按1：1：2的重量比例，加入烯丙基氯和95％的乙醇，120℃，搅拌4h，回收溶剂，干燥至含水量低于0.05％(wt)，备用；
[0033]
(4)取步骤(3)得到的秸秆50重量份，加入聚乳酸50份、乙烯基三甲氧基硅烷1份、双叔丁基过氧化异丙苯1份、二硫化四甲基秋兰姆1份、草酸二甲酯0.1份，混合，220℃双螺
杆机挤出造粒，得到所述混合有户外降解聚乳酸与秸秆复合材料。
[0034]
实施例2
[0035]
一种混合有户外降解聚乳酸与秸秆复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0036]
(1)取稻草，水洗，烘干，剪成20
±
2cm的小段，粉碎，过200目筛；
[0037]
(2)按1：1的重量比例，加入20％(wt)的氢氧化钠水溶液，70℃，搅拌5h，过滤，水洗至中性，干燥；
[0038]
(3)按1：1：2的重量比例，加入烯丙基氯和95％的乙醇，130℃，搅拌3h，回收溶剂，干燥至含水量低于0.05％(wt)，备用；
[0039]
(4)取步骤(3)得到的秸秆50重量份，加入聚乳酸50份、乙烯基三甲氧基硅烷1份、双叔丁基过氧化异丙苯1份、二硫化四甲基秋兰姆1份、草酸二甲酯0.1份，混合，200℃双螺杆机挤出造粒，得到所述混合有户外降解聚乳酸与秸秆复合材料。
[0040]
实施例3
[0041]
一种混合有户外降解聚乳酸与秸秆复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0042]
(1)取稻草，水洗，烘干，剪成20
±
2cm的小段，粉碎，过200目筛；
[0043]
(2)按1：1.2的重量比例，加入25％(wt)的氢氧化钠水溶液，60℃，搅拌5h，过滤，水洗至中性，干燥；
[0044]
(3)按1：1：1.8的重量比例，加入烯丙基氯和95％的乙醇，120℃，搅拌4h，回收溶剂，干燥至含水量低于0.05％(wt)，备用；
[0045]
(4)取步骤(3)得到的秸秆50重量份，加入聚乳酸60份、乙烯基三甲氧基硅烷1份、双叔丁基过氧化异丙苯1份、二硫化四甲基秋兰姆1份、草酸二甲酯0.1份，混合，220℃双螺杆机挤出造粒，得到所述混合有户外降解聚乳酸与秸秆复合材料。
[0046]
实施例4
[0047]
一种混合有户外降解聚乳酸与秸秆复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0048]
(1)取稻草，水洗，烘干，剪成20
±
2cm的小段，粉碎，过200目筛；
[0049]
(2)按1：0.8的重量比例，加入25％(wt)的氢氧化钠水溶液，60℃，搅拌5h，过滤，水洗至中性，干燥；
[0050]
(3)按1：0.8：2的重量比例，加入烯丙基氯和95％的乙醇，120℃，搅拌4h，回收溶剂，干燥至含水量低于0.05％(wt)，备用；
[0051]
(4)取步骤(3)得到的秸秆50重量份，加入聚乳酸60份、乙烯基三甲氧基硅烷1份、双叔丁基过氧化异丙苯1份、二硫化四甲基秋兰姆1份、草酸二甲酯0.1份，混合，220℃双螺杆机挤出造粒，得到所述混合有户外降解聚乳酸与秸秆复合材料。
[0052]
实施例5
[0053]
一种混合有户外降解聚乳酸与秸秆复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0054]
(1)取稻草，水洗，烘干，剪成20
±
2cm的小段，粉碎，过200目筛；
[0055]
(2)按1：0.2的重量比例，加入25％(wt)的氢氧化钠水溶液，60℃，搅拌5h，过滤，水洗至中性，干燥；
[0056]
(3)按1：0.5：2的重量比例，加入烯丙基氯和95％的乙醇，120℃，搅拌4h，回收溶剂，干燥至含水量低于0.05％(wt)，备用；
[0057]
(4)取步骤(3)得到的秸秆50重量份，加入聚乳酸50份、乙烯基三甲氧基硅烷1份、
双叔丁基过氧化异丙苯1份、二硫化四甲基秋兰姆1份、草酸二甲酯0.1份，混合，220℃双螺杆机挤出造粒，得到所述混合有户外降解聚乳酸与秸秆复合材料。
[0058]
实施例6
[0059]
一种混合有户外降解聚乳酸与秸秆复合材料的制备方法，与实施例1的区别在于，通过以下算法确定双螺杆机挤出造粒的温度：
[0060][0061]
其中，ts为基准温度，取值150℃；k为调整系数，取值为1.2.
‑
1.5；d为秸秆的过筛目数，ds为秸秆的标准过筛目数，取值150目。
[0062]
研究中发现，秸秆的直径为影响双螺杆机挤出造粒的温度，直径越大，需要的温度越高。通过本实施例的公式确定的造粒温度，在节约能源、降低温度的基础上，满足了造粒的需求。
[0063]
对比例1
[0064]
一种混合有户外降解聚乳酸与秸秆复合材料的制备方法，与实施例1的区别在于，没有步骤(2)。
[0065]
对比例2
[0066]
一种混合有户外降解聚乳酸与秸秆复合材料的制备方法，与实施例1的区别在于，没有步骤(3)，步骤(2)中干燥至含水量低于0.05％(wt)。
[0067]
对比例3
[0068]
一种混合有户外降解聚乳酸与秸秆复合材料的制备方法，与实施例1的区别在于，步骤(2)中干燥后含水量为0.2％(wt)。
[0069]
性能考察
[0070]
取实施例和对比例的材料，经过注塑机注塑成型后制成测试用样条，置于温度23℃、50％相对湿度环境中模拟室外环境，统计样条完全降解为粉末状的天数，结果见表1。
[0071]
表1混合有户外降解聚乳酸与秸秆复合材料的降解情况
[0072] 降解天数/day实施例1250d实施例2240d实施例3210e实施例4240d实施例5260c对比例1280b对比例2310a对比例3265c
[0073]
同一列数据中，标注不同的小写字母表示显著差异，p＜0.05
[0074]
结果表明，经过碱处理和烯丙基氯处理的秸秆制成的实施例1
‑
5的复合材料，比对比例1和2更容易降解。实施例1
‑
5中，又以实施例3为最优，实施例5稍差。相对于实施例1，对比例3的降解速度显著下降，表明了处理过的稻草中的水含量的预料不到的影响。
[0075]
以上对本发明优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。