一种竹原纤维增强聚乳酸复合材料制造技术

本实用新型专利技术提供了一种竹原纤维增强聚乳酸复合材料，包括如下组成结构：1)以聚乳酸薄板为上、下表面层；2)以定向铺装的竹原纤维板坯为上、下增强层；3)以聚乳酸纤维和竹原纤维共混毡为中间层。该竹原纤维增强聚乳酸复合材料的上、下增强层经定向铺装制成且上、下增强层的纤维方向呈垂直交叉，该竹原纤维增强聚乳酸复合材料结构合理、力学强度高、尺寸稳定性好，且具有全生物降解性能，对环境友好，是一种可以用于室内装修、家具、汽车等领域的竹原纤维增强聚乳酸复合材料。

A bamboo fiber reinforced polylactic acid composite

The utility model provides a bamboo fiber reinforced polylactic acid composite material comprises the following structure: 1) with polylactic acid sheet for the upper and lower surface layer; 2) with directional pavement of bamboo fiber reinforced slab for the upper and lower layer; 3) with poly lactic acid fiber and bamboo fiber blended felt the middle layer. The bamboo fiber reinforced polylactic acid composite material and the enhancement layer made by directional pavement and the upper and lower layer in a vertical direction of fiber cross, the bamboo fiber reinforced polylactic acid composite material, reasonable structure, high mechanical strength, good dimensional stability, and has full biodegradable performance, friendly to the environment. Is a kind of bamboo fiber can be used for interior decoration, furniture, automotive and other fields of the reinforced polylactic acid composite material.

【技术实现步骤摘要】
一种竹原纤维增强聚乳酸复合材料
本技术涉及聚合物基植物纤维增强复合材料领域，具体涉及一种竹原纤维增强聚乳酸复合材料。
技术介绍
竹原纤维是竹纤维的一种，又称天然竹纤维或原生竹纤维，是利用物理或化学法去除竹材中的木质素、竹粉和果胶等物质，直接分离而来，具有质量轻、力学性能优异等优点，能够作为一种很好的植物纤维增强材料，同时在自然条件下可以100％降解，不会对环境造成危害。聚乳酸是以植物淀粉为原料聚合而成，原料来源充分且可再生，具有较好的加工性能、力学性能和优异的生物降解性能，不会对环境造成危害且可以在自然界中实现碳循环，是一种绿色的高分子材料。目前，市面上的聚合物基植物纤维增强材料，大部分是以植物纤维与石油基热塑性树脂为原料制得，这样既浪费了石油资源，废旧材料在回收后又不能在自然条件下降解，且大部分的聚合物基植物纤维增强材料是直接将植物纤维与聚合物纤维混合制成纤维共混毡后直接热压制成，这样就没有将植物纤维的拉伸性能利用到极致，因此将竹原纤维与聚乳酸树脂复合并进行合理的结构设计能够得到一种力学性能优异且具有全生物降解性能的竹原纤维增强聚乳酸复合材料。
技术实现思路
本技术的目的是，针对聚合物基植物纤维增强复合材料的技术现状，提出一种结构合理、力学性能优异且具有全生物降解性能的竹纤维增强聚乳酸复合材料。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：该竹原纤维增强聚乳酸复合材料由上表面层、上增强层、中间层、下增强层和下表面层组成，其中所述上表面层和下表面层是聚乳酸薄板；所述上增强层和下增强层是定向铺装的竹原纤维板坯；所述中间层是聚乳酸纤维和竹原纤维共混毡。所述上增强层和下增强层中竹原纤维的直径为0.2-0.5mm，长为100-200mm，上增强层和下增强层的纤维方向呈垂直交叉。所述中间层中聚乳酸纤维和竹原纤维的直径为0.1-0.2mm，长度为40-50mm。本技术的有益效果是：结构合理、力学强度高、尺寸稳定性好，且具有全生物降解性能，对环境友好，是一种可以用于室内装修、家具、汽车等领域的竹纤维增强聚乳酸复合材料。附图说明图1是本技术的结构示意图。具体实施方式实施例：一种竹原纤维增强聚乳酸复合材料为5层结构，从上到下依次为由上表面层1、上增强层2、中间层3、下增强层4和下表面层5，上表面层1和下表面层5是聚乳酸薄板，上增强层2和下增强层4定向铺装的竹原纤维板坯，中间层3是聚乳酸纤维和竹原纤维共混毡。其制作工艺如下：步骤1)上表面层1和下表面层5：两次称取复合材料总质量30％的聚乳酸颗粒在热压机上热压制成一定尺寸的聚乳酸薄板，厚度均匀一致。步骤2)上增强层2和下增强层4：将直径为0.1-0.2mm，长度为100-200mm的竹纤维浸渍在1-3％浓度的硅烷偶联剂中2h后，取出、沥干并烘干至含水率3-6％，然后两次称取复合材料总质量15％的竹纤维定向铺装成板坯，厚度均匀一致。步骤3)中间层3：将直径为0.1-0.2mm，长度为40-50mm的竹纤维经浸渍在1-3％浓度的硅烷偶联剂中2h后，取出、沥干并烘干至含水率3-6％并与直径为0.1-0.2mm，长度为40-50mm的聚乳酸纤维按3∶7的质量比共混，然后称取占复合材料总质量10％的共混纤维，经过开松、梳理、铺网和针刺等工艺制成乳酸纤维和竹原纤维共混毡。步骤5)上表面层1、上增强层2、中间层3、下增强层4和下表面层5按顺序组坯，其中上增强层2和下增强层4的纤维方向呈垂直交叉，将组坯好的板坯放进热压机，采用热进冷出工艺制成，制成的复合材料养生48h以上。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种竹原纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于：该竹原纤维增强聚乳酸复合材料由上表面层(1)、上增强层(2)、中间层(3)、下增强层(4)和下表面层(5)组成，其中所述上表面层(1)和下表面层(5)是聚乳酸薄板；所述上增强层(2)和下增强层(4)是定向铺装的竹原纤维板坯；所述中间层(3)是聚乳酸纤维和竹原纤维共混毡。

【技术特征摘要】
1.一种竹原纤维增强聚乳酸复合材料，其特征在于：该竹原纤维增强聚乳酸复合材料由上表面层(1)、上增强层(2)、中间层(3)、下增强层(4)和下表面层(5)组成，其中所述上表面层(1)和下表面层(5)是聚乳酸薄板；所述上增强层(2)和下增强层(4)是定向铺装的竹原纤维板坯；所述中间层(3)是聚乳酸纤维和竹原纤维共混毡。2.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志威，关明杰，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32