[发明专利]一种用于可降解产品的纤维素基高分子材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于可降解产品的纤维素基高分子材料及其制备方法，属于绿色环保技术领域，包括用于可降解产品的纤维素基高分子材料，包括以下质量份数；纤维素原料的含量为76～80g、乙酸的含量为1～3g、酸酐的含量为2～4g、木质纤维素原料淀粉的含量为1～3g、壳聚糖的含量为1～3g、聚羟基脂肪酸酯的含量为2～3g、脱乙酰基多糖的含量为1～3g。本发明提出的一种用于可降解产品的纤维素基高分子材料及其制备方法，干燥时抗拉强度可达98MPa,而湿润时的强度，具有优良的性能和多种功能，而且在培养液和土壤中可完全生物降解，属于环境友好材料，优化纤维素基高分子材料通用材料和功能材料的制造工艺，降低其生产成本，使其价格下降。

技术领域

本发明涉及绿色环保技术领域，特别涉及一种用于可降解产品的纤维素基高分子材料及其制备方法。

背景技术

纤维素是一种常见的天然高分子材料，对于这种自然界中最丰富的可再生资源的研究与开发，特别是对它进行的改性研究，今年来引起了人们的广泛的关注。目前常用的纤维素的改性方法包括：衍生化改性、接枝共聚改性及共混改性等方法，其中接枝共聚改性的效果比较好，但是接枝共聚改性对工艺条件的要求非常严格，现有纤维素及纤维素衍生物的接枝改性大多停留在实验室阶段，要进一步实现扩大化生产还有很大难度，而共混改性流程简单，容易实现工业化生产，尤其是与一些可降解的高分子例如脂肪族聚酯PLA、PCL等共混，可以得到完全可再生、可降解的高分子材料，对于减少环境污染、减小石油消耗等具有很深远的意义。

纤维素耐湿性较好，但纤维素的不耐高温，强度较低，韧性也较低。而可降解高分子除了具有良好的生物特性外，分子链的柔性较好，化学稳定性较好。通过共混改性，既赋予了共混纤维生物降解的性能，也改善了纤维素的稳定性与加工性能。根据不同用途及环境条件，进一步深化研究，并通过分子设计研究改进配方、开发可控性环境降解塑料已成为许多国家的重点攻关课题。但是纤维素含有大量羟基及其它极性基团，易形成分子内和分子间氢键，难以溶解和熔融，导致环境发生污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于可降解产品的纤维素基高分子材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于可降解产品的纤维素基高分子材料，包括以下质量份数；纤维素原料的含量为76～80g、乙酸的含量为1～3g、酸酐的含量为2～4g、木质纤维素原料淀粉的含量为1～3g、壳聚糖的含量为1～3g、聚羟基脂肪酸酯的含量为2～3g、脱乙酰基多糖的含量为1～3g。

进一步地，纤维素原料的含量为76g、乙酸的含量为1g、酸酐的含量为2g、木质纤维素原料淀粉的含量为1g、壳聚糖的含量为1g、聚羟基脂肪酸酯的含量为2g、脱乙酰基多糖的含量为1g。

进一步地，纤维素原料的含量为78g、乙酸的含量2g、酸酐的含量为3g、木质纤维素原料淀粉的含量为2g、壳聚糖的含量为2g、聚羟基脂肪酸酯的含量为2g、脱乙酰基多糖的含量为2g。

进一步地，纤维素原料的含量为80g、乙酸的含量为3g、酸酐的含量为4g、木质纤维素原料淀粉的含量为3g、壳聚糖的含量为3g、聚羟基脂肪酸酯的含量为3g、脱乙酰基多糖的含量为3g。

进一步地，纤维素原料包括植物来源的纤维素粉、纸浆、羧甲基纤维素的一种或多种。

进一步地，木质纤维素原料淀粉玉米淀粉、土豆淀粉的一种或多种。

本发明提出的另一种技术，包括用于可降解产品的纤维素基高分子材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将纤维素原料加入到去离子水中充分溶解，再将该溶液转移至通入氮气的容器中，于75～85℃水浴中加热并搅拌，并且容器中沿着杯壁倒入醋酸中浸泡，得到活化纤维素；

S2：使活化纤维素粉在酸催化剂条件下与乙酸、酸酐酯化反应得到粉状物质；