聚乳酸生物复合材料及其制造工艺的制作方法

本发明属于，具体涉及一种聚乳酸生物复合材料和一种聚乳酸生物复合材料的制造工艺。

背景技术：

1、塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物(macromolecules)，其抗形变能力中等，介于纤维和橡胶之间，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。

2、废弃的塑料对环境造成十分恶劣的影响，因此，现在都在研究通过可快速降解的生物高聚物来代替传统塑料。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供聚乳酸生物复合材料及其制造工艺，其通过将木屑成品和聚乳酸基质集合，形成生物复合材料，并且经过检测，显著提高了纯聚乳酸产品的拉伸模量、弹性模量和紫外稳定性。

2、为达到以上目的，本发明提供一种聚乳酸生物复合材料的制造工艺，包括以下步骤：

3、步骤s1：进行木屑成品提取，将伐木渣形态的木屑放入加热提取设备中，首先通过蒸汽提取模块以蒸汽流速4kg/min和蒸汽温度100-150℃对木屑进行10-15分钟的蒸汽加热处理，从而获得第一产物；然后通过热水提取模块将第一产物放入90-100摄氏度的热水中加热50-70分钟，捞出后获得第二产物；再次通过干燥模块将第二产物进行第一干燥处理和第二干燥处理后，以获得最终的木屑成品；

4、步骤s2：进行挤压注射处理，将预设重量比的木屑成品和聚乳酸基质的混合物放入挤压注射设备中，首先通过搅拌模块以搅拌速度100-150rpm/min和搅拌温度200-250℃对混合物进行10-15分钟的搅拌处理，以获得初步复合材料；然后通过注射模块将初步复合材料挤出为预设形状的样品；

5、步骤s3：进行老化处理，将样品放入老化模块(优选为氙气风化室)中，并且在300-400nm紫外线、辐射度60-70w/m2、腔室温度30-40℃、黑色标准温度60℃、相对湿度50-60％和风扇转速500-800rpm/min对样品进行老化300小时；

6、步骤s4：进行测试处理，对老化后的样品进行相对应的测试实验(包括密度和吸水率、ftir测试、拉伸测试、弯曲测试、热性能测试)，以判断老化后的样品是否满足预设测试优化指标(可与纯聚乳酸制作的产品进行比较)，如果满足，则初步复合材料为所需的复合材料；如果不满足，则改变步骤s2中的木屑成品和聚乳酸基质的重量比，并且再次进行挤压注射处理、老化处理和测试处理，直至满足预设测试优化指标，从而将满足预设测试指标对应的复合材料认定为所需复合材料。

7、作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，对于步骤s1的第一干燥处理：

8、将第二产物在50-60℃的干燥环境中保存3-5天，然后保存在干燥器中，以获得第三产物。

9、作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，对于步骤s1的第二干燥处理：

10、在进行步骤s2之前，将第三产物放置于60-70℃的干燥环境中干燥20-30小时，以去除水分，并且通过研磨模块对去除水分后的第三产物进行研磨处理，以获得最终的木屑成品。

11、为达到以上目的，本发明还提供一种聚乳酸生物复合材料，包括木屑成品和聚乳酸基质，其中：

12、进行木屑成品提取，将伐木渣形态的木屑放入加热提取设备中，首先通过蒸汽提取模块以蒸汽流速4kg/min和蒸汽温度100-150℃对木屑进行10-15分钟的蒸汽加热处理，从而获得第一产物；然后通过热水提取模块将第一产物放入90-100摄氏度的热水中加热50-70分钟，捞出后获得第二产物；再次通过干燥模块将第二产物进行第一干燥处理和第二干燥处理后，以获得最终的木屑成品；

13、进行挤压注射处理，将预设重量比的木屑成品和聚乳酸基质的混合物放入挤压注射设备中，首先通过搅拌模块以搅拌速度100-150rpm/min和搅拌温度200-250℃对混合物进行10-15分钟的搅拌处理，以获得初步复合材料；然后通过注射模块将初步复合材料挤出为预设形状的样品；

14、进行老化处理，将样品放入老化模块(优选为氙气风化室)中，并且在300-400nm紫外线、辐射度60-70w/m2、腔室温度30-40℃、黑色标准温度60℃、相对湿度50-60％和风扇转速500-800rpm/min对样品进行老化300小时；

15、进行测试处理，对老化后的样品进行相对应的测试实验(包括密度和吸水率、ftir测试、拉伸测试、弯曲测试、热性能测试)，以判断老化后的样品是否满足预设测试优化指标(可与纯聚乳酸制作的产品进行比较)，如果满足，则初步复合材料为所需的复合材料；如果不满足，则改变步骤s2中的木屑成品和聚乳酸基质的重量比，并且再次进行挤压注射处理、老化处理和测试处理，直至满足预设测试优化指标，从而将满足预设测试指标对应的复合材料认定为所需复合材料。

技术特征：

1.一种聚乳酸生物复合材料的制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种聚乳酸生物复合材料的制造工艺，其特征在于，对于步骤s1的第一干燥处理：

3.根据权利要求2所述的一种聚乳酸生物复合材料的制造工艺，其特征在于，对于步骤s1的第二干燥处理：

4.一种聚乳酸生物复合材料，其特征在于，包括木屑成品和聚乳酸基质，其中：

技术总结
本发明公开了聚乳酸生物复合材料及其制造工艺，聚乳酸生物复合材料的制造工艺，包括步骤S1：进行木屑成品提取，将伐木渣形态的木屑放入加热提取设备中，首先通过蒸汽提取模块以蒸汽流速4kg/min和蒸汽温度100‑150℃对木屑进行10‑15分钟的蒸汽加热处理，从而获得第一产物；然后通过热水提取模块将第一产物放入90‑100摄氏度的热水中加热50‑70分钟，捞出后获得第二产物。本发明公开的聚乳酸生物复合材料及其制造工艺，其通过将木屑成品和聚乳酸基质集合，形成生物复合材料，并且经过检测，显著提高了纯聚乳酸产品的拉伸模量、弹性模量和紫外稳定性。

技术研发人员：刘凯,金俊阳
受保护的技术使用者：滁州吉鑫进出口有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15