一種性能優(yōu)異的改性木質(zhì)素聚乳酸塑料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種性能優(yōu)異的改性木質(zhì)素聚乳酸塑料的制備工藝：（1）木質(zhì)素改性：按照重量份數(shù)，取20?25份酶解木質(zhì)素，25份預處理液混合均勻，恒溫38℃保溫80?90min，處理結(jié)束后用80?100℃烘干，滅酶活，得到改性酶解木質(zhì)素，研磨后過60目篩備用；（2）制備共混塑料：按照重量分數(shù)，取1?2份改性木質(zhì)素、30?38份聚乳酸，1份云母粉，充分攪拌混合均勻；將混合好的物料通過雙螺桿擠出機進行擠出成型；溫區(qū)溫度的設(shè)定：一區(qū)80℃；二區(qū)180℃；三區(qū)200℃；四區(qū)150℃。
【專利說明】
一種性能優(yōu)異的改性木質(zhì)素聚乳酸塑料
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種性能優(yōu)異的改性木質(zhì)素聚乳酸塑料。
【背景技術(shù)】
[0002] 木質(zhì)素是由聚合的芳香醇構(gòu)成的一類物質(zhì)，存在于木質(zhì)組織中，主要作用是通過 形成交織網(wǎng)來硬化細胞壁，為次生壁主要成分。木質(zhì)素主要位于纖維素纖維之間，起抗壓作 用。在木本植物中，木質(zhì)素占25%，是世界上第二位最豐富的有機物(纖維素是第一位）。
[0003] 隨著石油資源的日益短缺和低碳環(huán)保意識的增強，來自于生物基資源的生物可降 解材料一一聚乳酸(PLA)的研究和開發(fā)被賦予了越來越鮮明的時代特色，引起了全世界的 廣泛關(guān)注。PLA是一種以可再生的植物資源為原料經(jīng)過化學合成制備的生物可降解高分子 材料。它是一種熱塑性脂肪族聚酯，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為50~60°C，熔點為150~175°C，在室 溫下是一種玻璃態(tài)的硬質(zhì)高分子，其熱性能與聚苯乙烯相似。PLA的剛性較強，但其耐熱性 和韌性差，0.45MPa下的熱變形溫度僅為55°C左右，Izod缺口沖擊強度低于3kJ/m2，因此為 擴大PLA的應(yīng)用領(lǐng)域，必須對其進行相應(yīng)的改性。
[0004] 本發(fā)明旨在提供一種性能優(yōu)異的改性木質(zhì)素聚乳酸塑料，其先對木質(zhì)素進行生物 改性，然后和聚乳酸共混改性成型，本發(fā)明提供的方法天然環(huán)保，而且制得的改性木質(zhì)素聚 乳酸塑料具有非常優(yōu)異的力學性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明針對【背景技術(shù)】存在的問題，本發(fā)明提供了 一種性能優(yōu)異的改性木質(zhì)素聚乳酸塑料，其先對木質(zhì)素進行生物改性，然后和聚乳酸共混 改性成型，本發(fā)明提供的方法天然環(huán)保，而且制得的改性木質(zhì)素聚乳酸塑料具有非常優(yōu)異 的力學性能。
[0006] 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)： 一種性能優(yōu)異的改性木質(zhì)素聚乳酸塑料的制備工藝，步驟如下： (1) 木質(zhì)素改性： 選取酶解木質(zhì)素，可以商購，也可以自行制備，其中木質(zhì)素含量70-80%，粉碎至60目備 用； 按照重量份數(shù)，取20-25份酶解木質(zhì)素，25份預處理液混合均勻，恒溫38°C保溫80-90min，處理結(jié)束后用80-100°C烘干，滅酶活，得到改性酶解木質(zhì)素，研磨后過60目篩備用； 所述預處理液包含，按照質(zhì)量百分比:〇. 3 %的植酸酶，所述植酸酶為5000u/g; 0.5 %漆 酶，所述漆酶為6000u/g; 0.3 %木瓜蛋白酶，所述木瓜蛋白酶為600u/g，0.2 %海藻糖;2 %檸 檬酸，0.5 %甘油，其余為水； (2) 制備共混塑料： 按照重量分數(shù)，取1-2份改性木質(zhì)素、30-38份聚乳酸，1份云母粉，充分攪拌混合均勻； 將混合好的物料通過雙螺桿擠出機進行擠出成型； 溫區(qū)溫度的設(shè)定:一區(qū)80°C;二區(qū)180°C;三區(qū)200°C;四區(qū)150°C。
[0007] 本發(fā)明的有益之處在于： 本發(fā)明先對木質(zhì)素進行生物改性，然后和聚乳酸共混改性成型，本發(fā)明提供的方法天 然環(huán)保，而且制得的改性木質(zhì)素聚乳酸塑料具有非常優(yōu)異的力學性能。
【具體實施方式】
[0008] 實施例1: 一種性能優(yōu)異的改性木質(zhì)素聚乳酸塑料的制備工藝，步驟如下： (1) 木質(zhì)素改性： 選取酶解木質(zhì)素，可以商購，也可以自行制備，其中木質(zhì)素含量70%，粉碎至60目備用； 按照重量份數(shù)，取25份酶解木質(zhì)素，25份預處理液混合均勻，恒溫38 °C保溫80min，處理 結(jié)束后用100°C烘干，滅酶活，得到改性酶解木質(zhì)素，研磨后過60目篩備用； 所述預處理液包含，按照質(zhì)量百分比:〇. 3 %的植酸酶，所述植酸酶為5000u/g; 0.5 %漆 酶，所述漆酶為6000u/g; 0.3 %木瓜蛋白酶，所述木瓜蛋白酶為600u/g，0.2 %海藻糖;2 %檸 檬酸，0.5 %甘油，其余為水； (2) 制備共混塑料： 按照重量分數(shù)，取1份改性木質(zhì)素、38份聚乳酸，1份云母粉，充分攪拌混合均勻； 將混合好的物料通過雙螺桿擠出機進行擠出成型； 溫區(qū)溫度的設(shè)定:一區(qū)80°C;二區(qū)180°C;三區(qū)200°C;四區(qū)150°C。
[0009] 實施例2: 一種性能優(yōu)異的改性木質(zhì)素聚乳酸塑料的制備工藝，步驟如下： (1) 木質(zhì)素改性： 選取酶解木質(zhì)素，可以商購，也可以自行制備，其中木質(zhì)素含量80%，粉碎至60目備用； 按照重量份數(shù)，取20份酶解木質(zhì)素，25份預處理液混合均勻，恒溫38 °C保溫90min，處理 結(jié)束后用80°C烘干，滅酶活，得到改性酶解木質(zhì)素，研磨后過60目篩備用； 所述預處理液包含，按照質(zhì)量百分比:〇. 3 %的植酸酶，所述植酸酶為5000u/g; 0.5 %漆 酶，所述漆酶為6000u/g; 0.3 %木瓜蛋白酶，所述木瓜蛋白酶為600u/g，0.2 %海藻糖;2 %檸 檬酸，0.5 %甘油，其余為水； (2) 制備共混塑料： 按照重量分數(shù)，取2份改性木質(zhì)素、30份聚乳酸，1份云母粉，充分攪拌混合均勻； 將混合好的物料通過雙螺桿擠出機進行擠出成型； 溫區(qū)溫度的設(shè)定:一區(qū)80°C;二區(qū)180°C;三區(qū)200°C;四區(qū)150°C。
[0010] 實施例3: 一種性能優(yōu)異的改性木質(zhì)素聚乳酸塑料的制備工藝，步驟如下： (1)木質(zhì)素改性： 選取酶解木質(zhì)素，可以商購，也可以自行制備，其中木質(zhì)素含量75%，粉碎至60目備用； 按照重量份數(shù)，取24份酶解木質(zhì)素，25份預處理液混合均勻，恒溫38 °C保溫85min，處理 結(jié)束后用95°C烘干，滅酶活，得到改性酶解木質(zhì)素，研磨后過60目篩備用； 所述預處理液包含，按照質(zhì)量百分比:〇. 3 %的植酸酶，所述植酸酶為5000u/g; 0.5 %漆 酶，所述漆酶為6000u/g; 0.3 %木瓜蛋白酶，所述木瓜蛋白酶為600u/g，0.2 %海藻糖;2 %檸 檬酸，0.5 %甘油，其余為水； (2)制備共混塑料： 按照重量分數(shù)，取1份改性木質(zhì)素、37份聚乳酸，1份云母粉，充分攪拌混合均勻； 將混合好的物料通過雙螺桿擠出機進行擠出成型； 溫區(qū)溫度的設(shè)定:一區(qū)80°C;二區(qū)180°C;三區(qū)200°C;四區(qū)150°C。
[0011] 實施例4: 一種性能優(yōu)異的改性木質(zhì)素聚乳酸塑料的制備工藝，步驟如下： (1) 木質(zhì)素改性： 選取酶解木質(zhì)素，可以商購，也可以自行制備，其中木質(zhì)素含量71%，粉碎至60目備用； 按照重量份數(shù)，取21份酶解木質(zhì)素，25份預處理液混合均勻，恒溫38 °C保溫89min，處理 結(jié)束后用88°C烘干，滅酶活，得到改性酶解木質(zhì)素，研磨后過60目篩備用； 所述預處理液包含，按照質(zhì)量百分比:〇. 3 %的植酸酶，所述植酸酶為5000u/g; 0.5 %漆 酶，所述漆酶為6000u/g; 0.3 %木瓜蛋白酶，所述木瓜蛋白酶為600u/g，0.2 %海藻糖;2 %檸 檬酸，0.5 %甘油，其余為水； (2) 制備共混塑料： 按照重量分數(shù)，取2份改性木質(zhì)素、31份聚乳酸，1份云母粉，充分攪拌混合均勻； 將混合好的物料通過雙螺桿擠出機進行擠出成型； 溫區(qū)溫度的設(shè)定:一區(qū)80°C;二區(qū)180°C;三區(qū)200°C;四區(qū)150°C。
[0012] 實施例5: 一種性能優(yōu)異的改性木質(zhì)素聚乳酸塑料的制備工藝，步驟如下： (1) 木質(zhì)素改性： 選取酶解木質(zhì)素，可以商購，也可以自行制備，其中木質(zhì)素含量79%，粉碎至60目備用； 按照重量份數(shù)，取23份酶解木質(zhì)素，25份預處理液混合均勻，恒溫38 °C保溫81min，處理 結(jié)束后用99°C烘干，滅酶活，得到改性酶解木質(zhì)素，研磨后過60目篩備用； 所述預處理液包含，按照質(zhì)量百分比:〇. 3 %的植酸酶，所述植酸酶為5000u/g; 0.5 %漆 酶，所述漆酶為6000u/g; 0.3 %木瓜蛋白酶，所述木瓜蛋白酶為600u/g，0.2 %海藻糖;2 %檸 檬酸，0.5 %甘油，其余為水； (2) 制備共混塑料： 按照重量分數(shù)，取1份改性木質(zhì)素、36份聚乳酸，1份云母粉，充分攪拌混合均勻； 將混合好的物料通過雙螺桿擠出機進行擠出成型； 溫區(qū)溫度的設(shè)定:一區(qū)80°C;二區(qū)180°C;三區(qū)200°C;四區(qū)150°C。
[0013] 實施例6對比實驗： 本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，對酶解木質(zhì)素進行改性的時候，預處理液的配方很重要，稍有偏差就得 不到滿意的復合材料，以下對比例僅為示范。
[0014] -種性能優(yōu)異的改性木質(zhì)素聚乳酸塑料的制備工藝，步驟如下： (1)木質(zhì)素改性： 選取酶解木質(zhì)素，可以商購，也可以自行制備，其中木質(zhì)素含量72%，粉碎至60目備用； 按照重量份數(shù)，取22份酶解木質(zhì)素，25份預處理液混合均勻，恒溫38 °C保溫86min，處理 結(jié)束后用84°C烘干，滅酶活，得到改性酶解木質(zhì)素，研磨后過60目篩備用； 所述預處理液包含，按照質(zhì)量百分比:〇. 5 %的植酸酶，所述植酸酶為5000u/g; 0.2 %海 藻糖;2%檸檬酸，0.5%甘油，其余為水； (2)制備共混塑料： 按照重量分數(shù)，取2份改性木質(zhì)素、32份聚乳酸，1份云母粉，充分攪拌混合均勻； 將混合好的物料通過雙螺桿擠出機進行擠出成型； 溫區(qū)溫度的設(shè)定:一區(qū)80°C;二區(qū)180°C;三區(qū)200°C;四區(qū)150°C。
[0015] 實施例7效果測試： 根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的方法測定共混塑料的性能： 結(jié)果如下表1所示：
由此可見，本發(fā)明先對木質(zhì)素進行生物改性，然后和聚乳酸共混改性成型，本發(fā)明提供 的方法天然環(huán)保，而且制得的改性木質(zhì)素聚乳酸塑料具有非常優(yōu)異的力學性能。
[0016] 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其 發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種性能優(yōu)異的改性木質(zhì)素聚乳酸塑料的制備方法，步驟如下： (1) 木質(zhì)素改性： 按照重量份數(shù)，取20-25份酶解木質(zhì)素，25份預處理液混合均勻，恒溫38°C保溫80-90min，處理結(jié)束后用80-100°C烘干，滅酶活，得到改性酶解木質(zhì)素，研磨后過60目篩備用； 所述預處理液包含，按照質(zhì)量百分比：〇 . 3%的植酸酶，所述植酸酶為5000u/g; 0.5%漆 酶，所述漆酶為6000u/g ; 0.3%木瓜蛋白酶，所述木瓜蛋白酶為600u/g，0.2%海藻糖；2%檸 檬酸，0.5%甘油，其余為水； (2) 制備共混塑料： 按照重量分數(shù)，取1-2份改性木質(zhì)素、30-38份聚乳酸，1份云母粉，充分攪拌混合均勻； 將混合好的物料通過雙螺桿擠出機進行擠出成型。2. 權(quán)利要求1所述的改性木質(zhì)素聚乳酸塑料的制備方法，其特征在于： 選取酶解木質(zhì)素，可以商購，也可以自行制備，其中木質(zhì)素含量70-80%，粉碎至60目備 用。3. 權(quán)利要求1或2所述的改性木質(zhì)素聚乳酸塑料的制備方法，其特征在于： 所述預處理液包含，按照質(zhì)量百分比：〇 . 3%的植酸酶，所述植酸酶為5000u/g; 0.5%漆 酶，所述漆酶為6000u/g ; 0.3%木瓜蛋白酶，所述木瓜蛋白酶為600u/g，0.2%海藻糖；2%檸 檬酸，0.5%甘油，其余為水。4. 權(quán)利要求1或2所述的改性木質(zhì)素聚乳酸塑料的制備方法，其特征在于： 雙螺桿擠出機進行擠出成型溫區(qū)溫度的設(shè)定：一區(qū)80°C;二區(qū)180°C;三區(qū)200°C;四區(qū) 150。。。5. 權(quán)利要求1-4所述的制備方法制備得到的的改性木質(zhì)素聚乳酸塑料。
【文檔編號】C08L67/04GK105949735SQ201610415035
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月14日
【發(fā)明人】陳岳林
【申請人】長興中昊化工有限公司