聚乳酸/纖維素共混復(fù)合材料的研究進(jìn)展

王 剛, 李 義, 劉志剛, 裴成利, 武麗達(dá), 佟 毅*

(1.吉林中糧生化有限公司, 吉林 長春 130033; 2.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院， 吉林 長春130118)

聚乳酸(PLA)是一種新型的生物基可降解材料，也是一種生物基熱塑性塑料聚酯。在微生物酶和酸堿等作用下會分解為 H2O和 CO2[1-5]，被認(rèn)為是最理想的替代聚苯乙烯(PS)的新型材料。目前，PLA已廣泛應(yīng)用于包裝材料、纖維、生物醫(yī)用材料及農(nóng)業(yè)領(lǐng)域[6-9]。雖然PLA具有與聚烯烴相當(dāng)?shù)牧W(xué)強(qiáng)度和加工性能，但由于其具有結(jié)晶度低、結(jié)晶速率慢、質(zhì)脆、制品收縮率大等缺點(diǎn)，使其應(yīng)用受到了極大的限制[10]。為解決上述問題，并降低生產(chǎn)成本，人們積極開展PLA增韌耐熱改性研究[11-12]，涌現(xiàn)出各種各樣的改性方法，如共聚、共混、納米復(fù)合等。纖維素是一種含量豐富的可再生生物質(zhì)資源，具有成本低、無毒無害、易降解、改性后相容性較好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于與PLA共混制備復(fù)合材料。筆者就纖維素及其衍生物與聚乳酸共混復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，以期為聚乳酸/纖維素共混復(fù)合材料的研發(fā)與應(yīng)用提供參考。

1 聚乳酸與纖維素共混復(fù)合材料

1.1 PLA/天然纖維

天然纖維素具有比強(qiáng)度和剛性較大、可加工性強(qiáng)、來源廣泛等特點(diǎn)，目前被很多公司研究并開發(fā)作為生物基復(fù)合材料的增強(qiáng)材料，同時(shí)也是實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家們的研究熱點(diǎn)[13-15]。纖維素復(fù)合材料的性能主要取決于聚合物的基質(zhì)、性質(zhì)和特性(包括種類、提取方法、長寬比、表面處理方法等)，也受纖維負(fù)載、界面強(qiáng)度、復(fù)合材料制備過程、纖維分散和取向、生物相容性的影響。Oksman等[16]以亞麻纖維為共混材料，研究添加量分別為30%和40%時(shí)對PLA/亞麻纖維共混復(fù)合材料性能的影響，結(jié)果表明：添加30%亞麻纖維的復(fù)合材料硬度由純PLA的3.4 GPa提高到8.4 GPa，強(qiáng)度比目前工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的PLA/亞麻纖維材料高50%左右。Huda等[17]將洋麻纖維經(jīng)堿聯(lián)合3-氨丙基三乙氧基硅烷進(jìn)行處理后與PLA共混，制得了洋麻纖維增強(qiáng)PLA復(fù)合材料，結(jié)果表明：洋麻纖維/PLA復(fù)合材料的各種力學(xué)性能(拉伸強(qiáng)度、拉伸模量、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量)及耐熱性較純PLA有較大程度的提高。SEM電鏡觀察處理過的洋麻纖維與PLA有較好的相容性，這是PLA材料力學(xué)性能提高的主要原因。吳宇博等[18]以PLA為主要原料，微纖化纖維素(MFC)為共混材料，采用乳液共混法制備MFC/PLA復(fù)合材料，通過對復(fù)合材料的斷面形貌、球晶形態(tài)和力學(xué)性能進(jìn)行表征，發(fā)現(xiàn)當(dāng)MFC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%時(shí)，MFC/PLA復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彈性模量、彎曲強(qiáng)度和缺口沖擊強(qiáng)度分別較純 PLA提高了15.6%、 21.1%、 30.6%和53.6%。Spiridon等[19]將纖維素纖維用化學(xué)方法預(yù)處理，從而提高纖維與聚乳酸基體之間的相容性，纖維素的化學(xué)修飾對PLA材料的韌性和耐熱性具有極其重要的作用。Ochi[20]用洋麻纖維增強(qiáng)PLA材料，發(fā)現(xiàn)當(dāng)洋麻纖維的添加量從0升至50%時(shí)，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和彈性模量均呈線性增加。龔炫等[21]應(yīng)用異丙醇的氫氧化鈉溶液對劍麻纖維進(jìn)行烷基化改性處理，進(jìn)而與PLA共混制備復(fù)合材料，結(jié)果表明：劍麻纖維烷基化后，纖維長徑比增大，復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度增加；當(dāng)含改性纖維50%、長徑比為32.7時(shí)，復(fù)合材料的力學(xué)性能最佳，與純PLA相比，彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度分別提高了65.3%和124.4%，但其拉伸強(qiáng)度有較大的降低。天然纖維對復(fù)合材料機(jī)械性能的影響如表1所示，由表1可以看出，纖維素改性可有效提高復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度，黃麻纖維和洋麻纖維對改善復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度效果顯著。

表1 不同纖維素對PLA/纖維素復(fù)合材料機(jī)械性能的影響

1.2 PLA/納米纖維素

納米纖維素晶須(NCW)復(fù)合材料因具有良好的可降解性和生物相容性，受到了廣泛關(guān)注。Chen等[29]制備了豌豆莢衍生納米晶須(PHFNW-n)分散體，并用于制備PLA/納米纖維素復(fù)合材料，研究結(jié)果表明：NCW不同的水解程度也會對聚乳酸基復(fù)合材料的宏觀性能產(chǎn)生影響。復(fù)合材料中填料添加量是一個(gè)重要的因素，蔣巖巖等[30]應(yīng)用靜電紡絲技術(shù)，以8%的PLA為基料，制備殼聚糖(CS)/聚乳酸(PLA)復(fù)合納米纖維，發(fā)現(xiàn)CS可以與PLA很好的復(fù)合，CS的比例越高，纖維的平均直徑越??；不添加CS時(shí)，纖維的平均直徑為233 nm，CS與PLA質(zhì)量比為1∶20時(shí)，纖維的平均直徑減小到78 nm；復(fù)合后納米纖維材料對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌有良好的抗菌作用，殼聚糖起到了極其重要的作用。當(dāng)CS與PLA質(zhì)量比大于1∶10時(shí)，對上述2種菌的抑菌率達(dá)90%以上。Dlouhá等[31]將納米纖維素與聚乳酸添加到溶液中混合均勻，并通過模壓成型方法制得了性能優(yōu)異的復(fù)合材料，NCW的增韌作用顯著。Nakagaito等[32]采用類似造紙加工的方法制備了納米纖維素晶須增強(qiáng)聚乳酸復(fù)合膜，該方法有利于實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。為提高和改善PLA薄膜的韌性和阻隔性，孫輝等[33]應(yīng)用流延法制備不同比例的PLA/NCW復(fù)合膜。通過對復(fù)合膜力學(xué)性能、結(jié)構(gòu)特性、熱性能及阻隔特性的研究，發(fā)現(xiàn)共混薄膜中NCW與PLA分散不均，表明兩者生物相容性較差。添加界面改性劑3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTS)后，NCW在基體中的分散性明顯改善；NCW/PLA共混薄膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、結(jié)晶溫度、熔融溫度及結(jié)晶特性，均得到了良好的改善；同時(shí)，NCW的添加有利于提高薄膜的阻隔性能。劉國相等[34]應(yīng)用靜電紡絲技術(shù)，以PLA為基體，納米纖維素晶體(CNCs)為增強(qiáng)材料，制備綠色納米復(fù)合材料，通過對PLA/CNCs薄膜的結(jié)晶度、微觀形貌、機(jī)械性能及熱學(xué)性能的表征，發(fā)現(xiàn)隨著CNCs的增加復(fù)合材料的性能均有所提高，CNCs添加量為11%時(shí)，PLA/CNCs納米復(fù)合材料薄膜的結(jié)晶度提高了87.9%、最大熱解溫度由369.36 ℃提升到380.02 ℃，最大拉伸力和拉伸強(qiáng)度最大分別為3.76 N和4.58 MPa。Costes等[35]研究了聚乳酸與微米、納米級的結(jié)晶纖維素(MCC和NCC)形成的復(fù)合材料。結(jié)果表明：NCC的高比表面積能夠促進(jìn)形成更好的隔熱炭化層，炭化效果增強(qiáng)。張靜等[36]研究了添加表面活性劑十二烷基三甲基氯化銨(DTAC)前后，纖維素納米晶(CNC)在水體系中的分散，并采用溶液澆鑄法制備了PLA/CNC納米復(fù)合材料。結(jié)果表明：DTAC處理有效降低了CNC的團(tuán)聚現(xiàn)象，PLA與CNC間的相容性增強(qiáng)，并通過氫鍵產(chǎn)生較強(qiáng)的界面相互作用；DTAC處理后的CNC(mCNC)能促進(jìn)PLA的異相成核，提高復(fù)合材料的結(jié)晶度；mCNC的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%時(shí)，PLA的拉伸強(qiáng)度提高了70.7%，但斷裂伸長率有所下降。劉星等[37]制備得到納米纖維素(NC)，橫向尺寸20～40 nm、長度400～2 000 nm的納米絲對NC進(jìn)行醋酸酯化疏水改性得到醋酸酯化納米纖維素(ANC)，分別將NC和ANC與PLA復(fù)合制備納米復(fù)合材料，研究了NC添加量、疏水改性及與PLA的復(fù)合方式對PLA力學(xué)性能和結(jié)晶性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明：采用溶液澆鑄法制備納米復(fù)合膜時(shí)，ANC在PLA基體中的分散性優(yōu)于NC，但是對于復(fù)合膜拉伸性能的改善不明顯。DSC等溫結(jié)晶數(shù)據(jù)顯示ANC可以提高PLA的結(jié)晶度和結(jié)晶速率；采用熔融復(fù)合法制備的NC/PLA納米復(fù)合材料，不僅保持了PLA的高強(qiáng)度、高模量和較高的熱穩(wěn)定性，而且顯著改善了其韌性，當(dāng)NC添加量為3.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí)，斷裂伸長率比純PLA提高了12.1倍。石家烽等[38]從結(jié)晶改性出發(fā)，通過改進(jìn)后的兩步法將CNC均勻分散到PLA中，利用透射電鏡(TEM)、傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、差示掃描量熱儀(DSC)、偏光顯微鏡(POM)、力學(xué)性能測試、X射線衍射(XRD)等表征手段測試了CNC的加入對PLA復(fù)合材料結(jié)晶行為的影響。結(jié)果表明：加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%的CNC，PLA的結(jié)晶度從純PLA的3%提高到47.5%，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度也提高了10%，并且在145 ℃等溫結(jié)晶的晶核數(shù)量明顯增多，晶粒尺寸明顯減小，球晶生長速率提高。

1.3 PLA/纖維素衍生物

1.3.1PLA/乙基纖維素 乙基纖維素(EC)是一種熱塑性、低可燃性的纖維素烷基醚，具有化學(xué)穩(wěn)定性高、吸濕性小、成膜性和透氣性強(qiáng)等特點(diǎn)，在緩釋、控釋領(lǐng)域極具開發(fā)潛力，是目前研究的熱點(diǎn)。在研究纖維素改性的過程中，通過聚乳酸優(yōu)良的生物相容性可以很好地改善纖維素的缺陷，而纖維素及其衍生物保留了一些未反應(yīng)的羥基，利用這些羥基與聚乳酸聚合，生成兩者的共聚物同時(shí)保留了兩者各自的優(yōu)點(diǎn)。將乙基纖維素接枝到聚乳酸骨架上，通過控制接枝鏈段的長度大小、結(jié)構(gòu)變化、數(shù)量多少等因素可以得到所需要的新型功能型共聚物，此共聚物具有兩者共同的性能優(yōu)點(diǎn)，乙基纖維素短鏈的引入可以破壞聚乳酸分子微觀結(jié)構(gòu)，使其性能發(fā)生變化，達(dá)到降低玻璃化溫度以及內(nèi)增塑的目的。此外，該材料還具有可降解、可再生、無毒等特點(diǎn)，符合環(huán)境友好可持續(xù)發(fā)展。沈一丁等[39]以三氯甲烷作為PLA和EC的共溶劑，以烯基琥珀酸酐(ASA)作為新型增塑劑，采用溶液澆鑄法成功制備了聚乳酸/乙基纖維素復(fù)合膜。用紅外光譜(FT-IR)、X射線衍射(XRD)表征了復(fù)合膜結(jié)構(gòu)，并測試了其吸水性和力學(xué)性能，F(xiàn)T-IR測試結(jié)果顯示復(fù)合膜中存在強(qiáng)烈的氫鍵相互作用；XRD表明ASA顯著提高了PLA和EC這2種高聚物的界面黏合性；力學(xué)測試結(jié)果表明ASA對該復(fù)合膜具有良好的增塑效果。當(dāng)膜中PLA質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于等于37%時(shí)，PLA對復(fù)合膜起增強(qiáng)作用。復(fù)合膜的吸水性隨ASA含量的增大而降低，隨PLA含量的增大而提高。該復(fù)合膜作為一種潛在的藥物緩釋材料，具有廣闊應(yīng)用前景。高勤衛(wèi)等[40]將聚L-乳酸(PLLA)和EC的三氯甲烷溶液以不同比例混合澆膜制備出的PLLA-EC共混物膜，用FT-IR、DSC和X射線衍射等方法對共混物膜進(jìn)行了表征。結(jié)果表明:PLLA與EC 2種聚合物間存在著氫鍵作用，2種組分部分相容；PLLA與EC的比例對共混物的結(jié)晶性能有極大影響，隨著EC含量的增加，共混物中PLLA結(jié)晶的熔點(diǎn)降低，結(jié)晶度、晶體尺寸和晶體完美度均降低；EC的含量對PLLA-EC共混物在磷酸緩沖溶液中的降解速率也有顯著影響，當(dāng)EC高于30%時(shí)， PLLA-EC共混物的降解速率會迅速增大。苑靜[41]以PLA為基體，EC的三氯甲烷溶液為增強(qiáng)材料，通過溶液澆鑄法成功制備了PLA/EC復(fù)合膜。用FT-IR及力學(xué)測試對材料性能進(jìn)行了表征，結(jié)果發(fā)現(xiàn)復(fù)合膜中存在較強(qiáng)的氫鍵相互作用；烯基琥珀酸酐(ASA)具有良好的增塑作用，隨著EC含量的增加，共混物的親水性增加，PLA/EC的降解速度隨之加快。王彥斌[42]以L-丙交酯(L-LA)單體和EC為原料，辛酸亞錫[Sn(Oct)2]為催化劑，熔融條件下開環(huán)聚合制備出不同接枝率(以EC的增重率計(jì))的乙基纖維素接枝聚L-乳酸共聚物(EC-g-PLLA)。通過性能分析發(fā)現(xiàn)，接枝率為165%～262%時(shí)可起到較好的內(nèi)增塑作用。

1.3.2PLA/纖維素酯 一般來說，纖維素纖維化學(xué)鍵親水性較強(qiáng)，PLA疏水性較強(qiáng)，致使共混后兩相結(jié)合松散，復(fù)合材料的力學(xué)性能較低。為提高材料力學(xué)性能，改善纖維素的分散效果，需要進(jìn)行纖維素的改性處理，通過酯化或醚化來增加疏水基團(tuán)，如纖維素醋酸酯及其混合酯。Lee等[43]將馬來酸酐酯化竹纖維、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和PLA復(fù)合制成生物質(zhì)復(fù)合材料。發(fā)現(xiàn)加入5%經(jīng)馬來酸酐酯化的竹纖維后，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度由21 MPa增加到28 MPa。黃凱兵等[44]用辛酸亞錫作為催化劑，二醋酸纖維素酯為接枝骨架，真空熔融條件下，制備二醋酸纖維素酯-聚乳酸的共聚物(PLA-g-CDA)。對共聚物的性質(zhì)進(jìn)行了表征，發(fā)現(xiàn)當(dāng)meso-丙交酯與二醋酸纖維素酯的投料比為4∶1，辛酸亞錫用量為CDA質(zhì)量的5%，反應(yīng)溫度140 ℃，反應(yīng)時(shí)間30 min時(shí)，產(chǎn)物的接枝率可以達(dá)到72%；PLA的接枝率越高，PLA-g-CDA越容易成膜，力學(xué)性能也得到提高。鄧文鍵等[45]以L-丙交酯(L-LA)為接枝單體，以二醋酸纖維素為骨架，辛酸亞錫(Sn(Oct)2)為催化劑，經(jīng)L-LA的開環(huán)聚合反應(yīng)制備了纖維素醋酸酯和聚乳酸的接枝共聚物(CDA-g-PLAs)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：不同接枝共聚物的熔點(diǎn)不同，分布于135～145 ℃之間，所有共聚物熱分解溫度均高于200 ℃，熱加工性能良好，可為纖維素的熔融加工提供基礎(chǔ)材料。仝蓓蓓等[46]制備了PLA/醋酸丁酸纖維素酯(CAB)復(fù)合生物材料，采用DSC、PLM等技術(shù)手段對共混材料進(jìn)行了性能表征，結(jié)果發(fā)現(xiàn)PLA與CAB是不相容的，并且CAB對PLA的成核過程有顯著的抑制作用。Lü等[47]將聚乳酸與聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混，研究了共混物的結(jié)晶性能與相分離狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)在PMMA中加入5%的PLA時(shí)，可獲得透明度83%、機(jī)械性能提高140%的膜材料。王娜等[48]將聚羥基脂肪酸酯(PHA)與PLA通過熔融共混法制備PLA/PHA復(fù)合材料，結(jié)果發(fā)現(xiàn)PHA與PLA是簡單共混，當(dāng)PHA添加量為30%時(shí)，復(fù)合材料的斷裂伸長率較PLA提升了約16%，拉伸強(qiáng)度提高了40%左右。

1.3.3PLA/羧甲基纖維素鈉 譚輝[49]利用拉曼散射光譜、共振瑞利散射光譜及熒光光譜分析技術(shù)，研究了溶液中羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)與PLA之間的相互作用。發(fā)現(xiàn)隨著CMC-Na的添加，拉曼共振峰也發(fā)生明顯偏移，共振散色光譜信號突然增強(qiáng)，而PLA溶液的熒光特性不斷被猝滅。在合適的體系濃度下，CMC-Na與PLA之間通過氫鍵形成了復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；化學(xué)交聯(lián)制備的聚乳酸/羧甲基纖維素鈉復(fù)合膜，拉伸強(qiáng)度為8.4 MPa，拉伸伸長率為170%，12周后大約降解60%，在蒸餾水中的吸水性能達(dá)到1 794%；采用混合溶液法制備的膜材料，性能優(yōu)于化學(xué)交聯(lián)法。王小慧等[50]引入離子液體用于共聚物的制備，先將羧甲基纖維素溶于離子液體，再加入接枝單體L-丙交酯和辛酸亞錫催化劑，獲得羧甲基纖維素接枝聚乳酸兩親性聚合物。胡勇等[51]應(yīng)用共振光散射光譜(RLS)、熒光光譜并結(jié)合紅外光譜，探討了羧甲基纖維素(CMC)與PLA在溶液中的相互作用機(jī)理?；赗LS技術(shù)研究CMC與PLA的質(zhì)量比對其相互作用的影響，通過RLS信號強(qiáng)度的變化趨勢直觀考察了CMC與PLC在溶液中相互作用過程，同時(shí)，基于RLS數(shù)據(jù)，利用自建模型計(jì)算了CMC與PLA之間的平均結(jié)合位點(diǎn)數(shù)。結(jié)果表明CMC和PLA可以通過相互作用的氫鍵而形成穩(wěn)定的分子間復(fù)合物(IPCs)。李鵬[52]通過添加甲基纖維素對復(fù)合材料進(jìn)行增韌改性，發(fā)現(xiàn)甲基纖維素的添加量為1%時(shí)，對復(fù)合材料起到增韌作用，超過這個(gè)量聚乳酸的斷裂伸長率將會減小?；烊爰谆w維素使得聚乳酸復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性變差，添加量為1%時(shí)，熱穩(wěn)定性最好，且優(yōu)于聚乳酸。

2 聚乳酸/纖維素共混復(fù)合材料的應(yīng)用

通過纖維增強(qiáng)PLA復(fù)合材料，不但可以降低生產(chǎn)成本，還可以改善復(fù)合材料的熱力學(xué)性能。植物纖維增強(qiáng)PLA復(fù)合材料的沖擊性和耐水性好，不易被腐蝕，力學(xué)強(qiáng)度高，廣泛應(yīng)用于工業(yè)和日常生活的各個(gè)領(lǐng)域。木纖維與塑料復(fù)合制備的生物基復(fù)合材料已被廣泛應(yīng)用于包裝材料、汽車裝飾部件等領(lǐng)域[53]。麻纖維擁有高強(qiáng)度的特征，所以在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛[54]。把棉纖維與PLA纖維進(jìn)行混紡紗生產(chǎn)，可以減少PLA纖維在加工成型中的損傷[55]。PLA/纖維素共混復(fù)合材料的應(yīng)用如表2所示。

表2 PLA/纖維素復(fù)合材料的應(yīng)用

隨著聚乳酸價(jià)格的降低、納米纖維素生產(chǎn)方法的成熟及聚乳酸/納米纖維素復(fù)合材料制備技術(shù)的發(fā)展，聚乳酸/納米纖維素復(fù)合材料在生物醫(yī)藥領(lǐng)域、食品包裝領(lǐng)域及汽車領(lǐng)域均獲得了廣泛應(yīng)用。在醫(yī)藥領(lǐng)域，林夢霞[62]以納米纖維素為填充增強(qiáng)材料，聚乳酸為基底，聚乙二醇為改性增容劑，經(jīng)過熔融混合法生產(chǎn)出聚乳酸/納米纖維素復(fù)合材料。由于聚乙二醇具有較好的親水性能、免疫學(xué)和惰性生物相容性，現(xiàn)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究中經(jīng)常采用這種復(fù)合材料生產(chǎn)藥物載體、功能支架等。在食品包裝領(lǐng)域，林丹等[63]以納米纖維素為增強(qiáng)材料，并經(jīng)酶促酯化改性后，添加到聚乳酸基體中，最后生產(chǎn)出聚乳酸/納米纖維素復(fù)合膜。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，酯化改性后的復(fù)合膜的力學(xué)性能、氣體阻隔性能等均有明顯提高，并且不會影響復(fù)合膜的透明性。這種復(fù)合膜可降解，可以用作食品包裝原料，在包裝等領(lǐng)域有著非常好的應(yīng)用前景。孟令馨等[64]以微晶纖維素為原料，首先用硫酸法制得納米纖維素，并對其進(jìn)行乙?；幚?，然后按不同比例與聚乳酸混合后制得復(fù)合薄膜；對其微觀結(jié)構(gòu)和形態(tài)進(jìn)行觀測，并對其力學(xué)和阻隔性能進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：使用酸解法制得的納米纖維素長度為100～200 nm，直徑為10～20 nm；當(dāng)納米纖維素加入量為1%時(shí)，制得的復(fù)合薄膜的拉伸強(qiáng)度增加了29.09%；納米纖維素的添加有效降低了復(fù)合薄膜的氧氣透過量，并對透光率沒有明顯影響，所制得的薄膜可以用于食品包裝領(lǐng)域。在汽車領(lǐng)域，由于聚乳酸/納米纖維素復(fù)合材料可以制備成纖維，經(jīng)染色后可以用于制造汽車專用腳墊、輪胎蓋和內(nèi)飾板等。

3 結(jié) 語

國家法規(guī)的干預(yù)、石油資源的枯竭以及人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，使得生物基材料聚乳酸快速發(fā)展。纖維素及其衍生物對PLA的改性，使其在耐熱性、韌性方面得到大幅改善，攻克了PLA的應(yīng)用瓶頸。目前，聚乳酸/纖維素復(fù)合材料尚存在界面相容性差、纖維素添加量低等不足，圍繞纖維素修飾、結(jié)構(gòu)重構(gòu)及纖維素/PLA共混新技術(shù)的研發(fā)必將成為共混復(fù)合材料的研究熱點(diǎn)。纖維改性聚乳酸復(fù)合材料已廣泛應(yīng)用于汽車內(nèi)飾、生物醫(yī)學(xué)、電子電器、服裝和耐熱包裝材料等領(lǐng)域。相信在不久的將來，隨著工藝的成熟、生產(chǎn)成本的降低和綜合性能的提高，聚乳酸/纖維素共混復(fù)合材料將在越來越多的領(lǐng)域代替?zhèn)鹘y(tǒng)的普通塑料。