毛竹基可降解材料及其制备工艺的制作方法

本发明涉及可降解材料，具体为毛竹基可降解材料及其制备工艺。

背景技术：

1、塑料在生产生活中应用广泛，是重要的基础材料。但不规范生产、使用塑料制品和回收处置塑料废弃物，会造成资源能源浪费和环境污染。寻找塑料替代品是减少塑料使用、减轻塑料污染，从源头解决问题的有效途径。竹子作为绿色、低碳、可降解的生物质材料，在减少塑料污染、代替塑料产品方面优势和作用突出。

2、我国是世界上竹类资源最丰富的国家，目前全国竹林面积达701万公顷。一根竹子，3至5年即可成材，一般的速生用材林，成材则要10至15年，而且竹子可一次造林成功，年年择伐，保护得好，可以永续利用。作为绿色、低碳、可降解的生物质材料，竹子在包装、建材等多个领域可直接替代部分不可生物降解的塑料制品。“以竹代塑”，将提高绿色竹产品的使用比例，减少塑料污染。

3、但是目前的竹制品由于工艺和原材料的复杂性，成本较高，不易于推广，同时由于竹制品的特殊性，产品的保质期和使用寿命不够理想。所以我们提出了毛竹基可降解材料及其制备工艺，以便于解决上述中提出的问题。

4、本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本发明背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供毛竹基可降解材料及其制备工艺，以解决上述背景技术提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：毛竹基可降解材料，以重量份计，由如下组分的制备原料所组成：毛竹粉35-45份、聚乳酸20-25份、pbat 20-25份、相容剂5-10份、pbs 5-10份。

3、优选的，所述的相容剂为马来酸酐接枝相容剂。

4、毛竹基可降解材料的制备工艺，包括如下步骤：

5、步骤1、毛竹预处理：

6、步骤1.1、将毛竹通过粉碎设备进行前处理，得到竹粉混合物；

7、步骤1.2、将竹粉混合物进行粗加工粉碎处理，得到粗竹粉；

8、步骤1.3、将粗竹粉进行深加工，得到细竹粉；

9、步骤1.4、将细竹粉进一步加工，得到纳米级竹粉，经过充分干燥后，密封保存；

10、步骤2、竹粉碱处理改性：将干燥后的竹粉按照1:10的固液比放入3％浓度的氢氧化钠溶液中，使用超声波分散机将其混合均匀，并进行高温水浴反应，随后将其过滤出来，并用超纯水进行3-5次清洗至中性，最后放入干燥箱中干燥至恒重；

11、步骤3、混合：将改性后的毛竹粉、聚乳酸、pbat、马来酸酐接枝相容剂和pbs放入高速混合机中共混，得到共混物，待共混物冷却后，进行熔融混炼；

12、步骤4、粉碎造粒：将熔融混炼所得物料使用粉碎机粉碎成颗粒状；

13、步骤5、模具成型：根据生产需要将物料颗粒置于模具中加工成型，制得可降解材料。

14、优选的，所述的步骤1.1中，前处理为粒径1-5mm的竹粉混合物。

15、优选的，所述的步骤1.2中，采用高效粉碎机加工成20-40目的粗竹粉。

16、优选的，所述的步骤1.3中，采用超细粉加工粉碎设备加工成200-500目的细竹粉。

17、优选的，所述的步骤1.4中，采用超微粉加工粉碎设备或竹粉气流磨加工成800-2000目的纳米级竹粉。

18、优选的，所述的步骤1.4中，竹粉放置于干燥箱中70℃-80℃干燥24h-36h。

19、优选的，所述的步骤2中，高温水浴反应温度为70℃-80℃，时间为3h-5h，最后放置于干燥箱中60℃-70℃干燥24h-48h。

20、优选的，所述的步骤3中，熔融混炼时间为10h-18h。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

22、(1)本发明通过物理加工技术，将毛竹加工至纳米级超细竹粉，该超细竹粉添加后，达到可降解塑料要求，使用于降解塑料行业，可以替代部分树脂，大幅度降低降解塑料制品的成本。

23、(2)本发明通过将竹粉进行碱处理改性，可以很好的去除竹粉表面的胶质，降低竹粉的表面极性，改善竹粉与聚乳酸之间的相容性，从而提高材料的结晶度和力学性能。

24、(3)本发明通过添加马来酸酐接枝相容剂，进一步改善竹粉与聚乳酸之间的相容性，从而提高材料的性能，同时保证材料的可完全生物降解的特性。

25、上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

1.毛竹基可降解材料，其特征在于，以重量份计，由如下组分的制备原料所组成：毛竹粉35-45份、聚乳酸20-25份、pbat 20-25份、相容剂5-10份、pbs 5-10份。

2.根据权利要求1所述的毛竹基可降解材料，其特征在于：所述的相容剂为马来酸酐接枝相容剂。

3.根据权利要求1-2任一项所述的毛竹基可降解材料的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：

4.根据权利要求1所述的毛竹基可降解材料的制备工艺，其特征在于：所述的步骤1.1中，前处理为粒径1-5mm的竹粉混合物。

5.根据权利要求1所述的毛竹基可降解材料的制备工艺，其特征在于：所述的步骤1.2中，采用高效粉碎机加工成20-40目的粗竹粉。

6.根据权利要求1所述的毛竹基可降解材料的制备工艺，其特征在于：所述的步骤1.3中，采用超细粉加工粉碎设备加工成200-500目的细竹粉。

7.根据权利要求1所述的毛竹基可降解材料的制备工艺，其特征在于：所述的步骤1.4中，采用超微粉加工粉碎设备或竹粉气流磨加工成800-2000目的纳米级竹粉。

8.根据权利要求1所述的毛竹基可降解材料的制备工艺，其特征在于：所述的步骤1.4中，竹粉放置于干燥箱中70℃-80℃干燥24h-36h。

9.根据权利要求1所述的毛竹基可降解材料的制备工艺，其特征在于：所述的步骤2中，高温水浴反应温度为70℃-80℃，时间为3h-5h，最后放置于干燥箱中60℃-70℃干燥24h-48h。

10.根据权利要求1所述的毛竹基可降解材料的制备工艺，其特征在于：所述的步骤3中，熔融混炼时间为10h-18h。