酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料及其制备方法

摘要

酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料及其制备方法，它涉及一种复合材料及其制备方法。本发明解决了现有木塑复合材料韧性差、酶解木质素未得到高效利用的问题。本发明复合材料由热塑性塑料、酶解木质素、木质纤维材料、填料和加工助剂制成，制备方法如下：将热塑性塑料、酶解木质素、木质纤维材料、填料和加工助剂混合后挤出成型，即得酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料。本发明的复合材料在加工过程中能够将废弃资源转化为生物质原料，在大大降低生产成本的同时解决了以往木塑复合材料技术的产品脆性大的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合材料及其制备方法。

背景技术

由于全球范围石油等化石资源危机，通过再生植物资源为原料生产燃料乙醇工业得到了迅速发展。然而在利用纤维素、半纤维素制备燃料乙醇的同时，产生了大量的木质素残渣。通过对林业及农业生物质的深度加工，一种新型的可循环利用且具有良好生物相容性的材料(生物质材料)正在逐渐成为建设低碳经济的重要新材料，诸如农业剩余物及林产加工副产品都有可能成为低成本生物质材料的原料。

作为生物质中的一种主要天然高分子物质，木质素是可以利用的多羟基热塑性高分子，它的结构取决于生物质本身的种类以及加工工艺条件。木质素大量来源于制浆造纸工业残渣，目前已经有了一些大规模应用的先例。来自燃料乙醇发酵生产过程中的残渣木质素(亦称酶解木质素)与制浆业产生的降解木质素不同，因酶水解分离条件温和，它能够更多地保留酚类结构，与原本木质素更为接近，这种残渣同时含有大量其他有机和无机杂质。然而由于工业化时间短、缺乏必要的基础研究与新技术开发等原因，此种工业下脚料目前绝大多数被当成了燃烧原料，不仅获得的能源转化率低，还造成了对环境的污染。据计算，用6.5吨玉米秸秆可以得到1吨能源乙醇，同时也产生1吨酶解木质素残渣，这部分废弃资源目前尚未得到高效利用，如能大量且合理应用、变废为宝，这将是一笔巨大的财富。

另外，目前木质纤维-热塑性塑料复合材料(俗称木塑复合材料，也叫塑木复合材料)行业逐渐发展壮大，此类材料已经越来越多地应用到人们的日常生活中。但韧性差是木塑复合材料存在的问题之一，并严重制约着木塑复合材料应用领域的拓展，而酶解木质素可以有效的改善木塑复合材料的韧性。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有木塑复合材料韧性差、酶解木质素未得到高效利用的问题，提供了一种酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料及其制备方法。

酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料按质量份数由30～60份的热塑性塑料、10～60酶解木质素、10～60份的木质纤维材料、0～75份的填料和5～40份的加工助剂制成。

酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料的制备方法如下：一、按质量份数将30～60份的热塑性塑料、10～60酶解木质素、10～60份的木质纤维材料、0～75份的填料和5～40份的加工助剂放入高速混合机，在混合温度为70～100℃、混合转速为400～1800r/min的条件下高速混合5～10min，卸料后倒入挤出机的储料仓中；二、在挤出机筒加热温度为130～185℃、口模温度为140～190℃的条件下挤出成型，即得酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料；步骤一中所述的热塑性塑料是聚苯乙烯、高密度聚乙烯及聚丙烯中的一种或其中几种的组合；步骤一中所述的木质纤维材料是木粉、竹粉、果壳粉、玉米秸秆粉、小麦秸秆粉、水稻秸秆粉、大豆秸秆粉、高粱秸秆粉及长径比为5以上、长度为1mm～8mm纤维中的一种或其中几种的混合物；步骤一中所述的填料是碳酸钙、滑石粉及VT粉中的一种或其中几种的混合物；步骤一中所述的加工助剂由0～20质量份的相容剂、5～40质量份的润滑剂和0～20质量份的着色剂组成。

上述的相容剂为马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚苯乙烯、马来酸酐-苯乙烯嵌段共聚物、氯化聚乙烯、钛酸酯、异氰酸酯、六甲基二硅氮烷、六甲基二硅氧烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷或甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或其中几种的混合物；上述的润滑剂为硬脂酸、石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、硬脂酸钠、硬脂酸锶、硬脂酸钙及硬脂酸锌中的一种或其中几种的混合物上述的着色剂为二氧化钛、氧化铁、氧化锌、炭黑、偶氮颜料、酞花菁、喹哪酮、异吲哚酮、蒽醌及硫靛中的一种或其中几种的混合物。

采用本发明制造的酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料，可以用刨切、锯、打钉、拧钻等加工木材的方式加工，具有优异的环境学特性(如隔热、隔音、耐候性好、耐水、耐腐蚀等优点)，在能够保持木塑复合材料的弯曲及拉伸性能的同时，其抗冲击性能得到了改善(无缺口冲击强度提高10～45％)，大幅度降低了生产成本，解决了以往木塑复合材料技术的产品脆性大的问题。

本发明的复合材料生产能耗低，添加助剂少，生产过程中产生的边角废料可全部回收再利用，复合材料制品本身也可以循环利用，生产和使用过程中均不会对环境造成危害，是典型的绿色环保材料。由于木质素/塑料熔体流动性好，可利用该复合材料制备各种形状复杂、尺寸稳定的异型工程材料(如门窗、室内外墙板、整体楼梯、抗冲击重物箱子等)；又由于该复合材料耐水性能极佳，对于强度要求较低的室外制品(如地板、天花板、园林景观、百叶窗等)，可通过降低中空结构材料或制品的壁厚来降低生产成本，提高竞争力，拓展应用范围。

本发明的复合材料在加工过程中能够将废弃资源转化为生物质原料，在大大降低生产成本的同时解决了以往木塑复合材料技术的产品脆性大的问题，并且可以通过对其主要组分含量的调节来改变材料的宏观性质，实现从韧性到刚性的相互转变，满足不同的应用需求，拥有巨大的开发优势。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

具体实施方式一：本实施方式酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料按质量份数由30～60份的热塑性塑料、10～60酶解木质素、10～60份的木质纤维材料、0～75份的填料和5～40份的加工助剂制成；所述的热塑性塑料是聚苯乙烯、高密度聚乙烯及聚丙烯中的一种或其中几种的组合；所述的木质纤维材料是木粉、竹粉、果壳粉、玉米秸秆粉、小麦秸秆粉、水稻秸秆粉、大豆秸秆粉、高粱秸秆粉及长径比为5以上、长度为1mm～8mm纤维中的一种或其中几种的混合物；所述的填料是碳酸钙、滑石粉及VT粉中的一种或其中几种的混合物；所述的加工助剂由0～20质量份的相容剂、5～40质量份的润滑剂和0～20质量份的着色剂组成。

本实施方式中所述热塑性塑料为组合物时各成分间为任意比，所述木质纤维为组合物时各成分间为任意比，所述填料为组合物时各成分间为任意比。

本实施方式中所述的VT粉为废旧电器及废印制电路板处理过程中所产生的热固性塑料粉末；所述的酶解木质素为木质资源材料纤维酶解发酵生产乙醇过程中的残渣木质素，包含以木材、小麦或玉米等农作物秸秆的一种或几种为原料制备燃料乙醇所得副产物。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是所述的相容剂为马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚苯乙烯、马来酸酐-苯乙烯嵌段共聚物、氯化聚乙烯、钛酸酯、异氰酸酯、六甲基二硅氮烷、六甲基二硅氧烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷或甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或其中几种的混合物。其它与具体实施方式一相同。

本实施方式中所述的相容剂为混合物时，各成分间为任意比。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是所述的润滑剂为硬脂酸、石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、硬脂酸钠、硬脂酸锶、硬脂酸钙及硬脂酸锌中的一种或其中几种的混合物。其它与具体实施方式一相同。

本实施方式中所述的润滑剂为混合物时，各成分间为任意比。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同的是所述的着色剂为二氧化钛、氧化铁、氧化锌、炭黑、偶氮颜料、酞花菁、喹哪酮、异吲哚酮、蒽醌及硫靛中的一种或其中几种的混合物。其它与具体实施方式一相同。

本实施方式中所述的着色剂为混合物时，各成分间为任意比。

具体实施方式五：本实施方式中酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料的制备方法如下：一、按质量份数将30～60份的热塑性塑料、10～60酶解木质素、10～60份的木质纤维材料、0～75份的填料和5～40份的加工助剂放入高速混合机，在混合温度为70～100℃、混合转速为400～1800r/min的条件下高速混合5～10min，卸料后倒入挤出机的储料仓中；二、在挤出机筒加热温度为130～185℃、口模温度为140～190℃的条件下挤出成型，即得酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料；步骤一中所述的热塑性塑料是聚苯乙烯、高密度聚乙烯及聚丙烯中的一种或其中几种的组合；步骤一中所述的木质纤维材料是木粉、竹粉、果壳粉、玉米秸秆粉、小麦秸秆粉、水稻秸秆粉、大豆秸秆粉、高粱秸秆粉及长径比为5以上、长度为1mm～8mm纤维中的一种或其中几种的混合物；步骤一中所述的填料是碳酸钙、滑石粉及VT粉中的一种或其中几种的混合物；步骤一中所述的加工助剂由0～20质量份的相容剂、5～40质量份的润滑剂和0～20质量份的着色剂组成。

本实施方式中所述热塑性塑料为组合物时各成分间为任意比，所述木质纤维为组合物时各成分间为任意比，所述填料为组合物时各成分间为任意比。

本实施方式中所述的VT粉为废旧电器及废印制电路板处理过程中所产生的热固性塑料粉末；所述的酶解木质素为木质资源材料纤维酶解发酵生产乙醇过程中的残渣木质素，包含以木材、小麦或玉米等农作物秸秆的一种或几种为原料制备燃料乙醇所得副产物。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式五不同的是所述的相容剂为马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚苯乙烯、马来酸酐-苯乙烯嵌段共聚物、氯化聚乙烯、钛酸酯、异氰酸酯、六甲基二硅氮烷、六甲基二硅氧烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷或甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或其中几种的混合物。其它与具体实施方式五相同。

本实施方式中所述的相容剂为混合物时，各成分间为任意比。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式五不同的是所述的润滑剂为硬脂酸、石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、硬脂酸钠、硬脂酸锶、硬脂酸钙及硬脂酸锌中的一种或其中几种的混合物。其它与具体实施方式五相同。

本实施方式中所述的润滑剂为混合物时，各成分间为任意比。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式五不同的是所述的着色剂为二氧化钛、氧化铁、氧化锌、炭黑、偶氮颜料、酞花菁、喹哪酮、异吲哚酮、蒽醌及硫靛中的一种或其中几种的混合物。其它与具体实施方式五相同。

本实施方式中所述的着色剂为混合物时，各成分间为任意比。

具体实施方式九：本实施方式中酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料的制备方法如下：一、按质量份数将30～60份的聚苯乙烯、10～60酶解木质素、10～60份的木粉、0～75份的碳酸钙和5～40份的加工助剂放入高速混合机，在混合温度为70～100℃、混合转速为400～1800r/min的条件下高速混合5～10min，卸料后倒入挤出机的储料仓中；二、在挤出机筒加热温度为130～185℃、口模温度为140～190℃的条件下挤出成型，即得酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料；步骤一中所述的加工助剂由0～20质量份的相容剂、5～40质量份的润滑剂和0～20质量份的着色剂组成。

具体实施方式十：本实施方式中酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料的制备方法如下：一、按质量份数将30～60份的高密度聚乙烯、10～60酶解木质素、10～60份的玉米秸秆粉、0～75份的滑石粉和5～40份的加工助剂放入高速混合机，在混合温度为70～100℃、混合转速为400～1800r/min的条件下高速混合5～10min，卸料后倒入挤出机的储料仓中；二、在挤出机筒加热温度为130～185℃、口模温度为140～190℃的条件下挤出成型，即得酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料；步骤一中所述的加工助剂由0～20质量份的相容剂、5～40质量份的润滑剂和0～20质量份的着色剂组成。

具体实施方式十一：本实施方式中酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料的制备方法如下：一、按质量份数将40份高密度聚乙烯、60份酶解木质素和1份石蜡放入高速混合机，在混合温度为100℃、混合转速为1800r/min的条件下高速混合10min，卸料后倒入挤出机的储料仓中；二、通过平形双螺杆/单螺杆双阶挤出机组和型材辅机挤出成型，其中双螺杆转速为每分钟100转，温度从进料区至出料口采用先升后降设置，温度范围为175～150℃；单螺杆转速每分钟15转，温度从进料口至模具前端采用先降温后升温设置，温度范围为170～180℃；模具出口温度170℃，模具末端通冷却水，得到酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料(截面尺寸宽40mm、厚4mm的片材)。

本实施方式将挤出的酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料片材通过水冷定型、室温放置3天后，按照ASTM标准加工成标准试件，进行力学测试。

本实施方式酶解木质素原料是以小麦秸原料生产秸秆乙醇时产生的下脚料，其绝干物的主要成分的质量百分含量为：木质素≥65.0％，全硫≤1.0％，灰分≤20.0％，纤维素≤15.0％。本实施方式将块状的小麦秸秆制备乙醇过程中产生的酶解木质素废弃物(以下简称酶解木质素)在粉碎机中进行破碎，置于恒温鼓风干燥箱中105℃下烘至含水率低于5％，然后进行筛分，取60～100目的酶解木质素颗粒使用。

具体实施方式十二：本实施方式中酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料的制备方法如下：一、按质量份数将30份高密度聚乙烯、70份酶解木质素、4份马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)和1份石蜡放入高速混合机，在混合温度为100℃、混合转速为1800r/min的条件下高速混合10min，卸料后倒入挤出机的储料仓中；二、通过平形双螺杆/单螺杆双阶挤出机组和型材辅机挤出成型，其中双螺杆转速为每分钟100转，温度从进料区至出料口采用先升后降设置，温度范围为175～150℃；单螺杆转速每分钟15转，温度从进料口至模具前端采用先降温后升温设置，温度范围为170～180℃；模具出口温度170℃，模具末端通冷却水，得到酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料(截面尺寸宽40mm、厚4mm的片材)。

本实施方式将挤出的酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料片材通过水冷定型、室温放置3天后，按照ASTM标准加工成标准试件，进行力学测试。

本实施方式酶解木质素原料是以小麦秸原料生产秸秆乙醇时产生的下脚料，其绝干物的主要成分的质量百分含量为：木质素≥65.0％，全硫≤1.0％，灰分≤20.0％，纤维素≤15.0％。本实施方式将块状的小麦秸秆制备乙醇过程中产生的酶解木质素废弃物(以下简称酶解木质素)在粉碎机中进行破碎，置于恒温鼓风干燥箱中105℃下烘至含水率低于5％，然后进行筛分，取60～100目的酶解木质素颗粒使用。

具体实施方式十三：本实施方式中酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料的制备方法如下：一、按质量份数将40份高密度聚乙烯、60份酶解木质素、4份马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)和1份石蜡放入高速混合机，在混合温度为100℃、混合转速为1800r/min的条件下高速混合10min，卸料后倒入挤出机的储料仓中；二、通过平形双螺杆/单螺杆双阶挤出机组和型材辅机挤出成型，其中双螺杆转速为每分钟100转，温度从进料区至出料口采用先升后降设置，温度范围为175～150℃；单螺杆转速每分钟15转，温度从进料口至模具前端采用先降温后升温设置，温度范围为170～180℃；模具出口温度170℃，模具末端通冷却水，得到酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料(截面尺寸宽40mm、厚4mm的片材)。

本实施方式将挤出的酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料片材通过水冷定型、室温放置3天后，按照ASTM标准加工成标准试件，进行力学测试。

本实施方式酶解木质素原料是以小麦秸原料生产秸秆乙醇时产生的下脚料，其绝干物的主要成分的质量百分含量为：木质素≥65.0％，全硫≤1.0％，灰分≤20.0％，纤维素≤15.0％。本实施方式将块状的小麦秸秆制备乙醇过程中产生的酶解木质素废弃物(以下简称酶解木质素)在粉碎机中进行破碎，置于恒温鼓风干燥箱中105℃下烘至含水率低于5％，然后进行筛分，取60～100目的酶解木质素颗粒使用。

具体实施方式十四：本实施方式中酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料的制备方法如下：一、按质量份数将50份高密度聚乙烯、50份酶解木质素、4份马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)和1份石蜡放入高速混合机，在混合温度为100℃、混合转速为1800r/min的条件下高速混合10min，卸料后倒入挤出机的储料仓中；二、通过平形双螺杆/单螺杆双阶挤出机组和型材辅机挤出成型，其中双螺杆转速为每分钟100转，温度从进料区至出料口采用先升后降设置，温度范围为175～150℃；单螺杆转速每分钟15转，温度从进料口至模具前端采用先降温后升温设置，温度范围为170～180℃；模具出口温度170℃，模具末端通冷却水，得到酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料(截面尺寸宽40mm、厚4mm的片材)。

本实施方式将挤出的酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料片材通过水冷定型、室温放置3天后，按照ASTM标准加工成标准试件，进行力学测试。

本实施方式酶解木质素原料是以小麦秸原料生产秸秆乙醇时产生的下脚料，其绝干物的主要成分的质量百分含量为：木质素≥65.0％，全硫≤1.0％，灰分≤20.0％，纤维素≤15.0％。本实施方式将块状的小麦秸秆制备乙醇过程中产生的酶解木质素废弃物(以下简称酶解木质素)在粉碎机中进行破碎，置于恒温鼓风干燥箱中105℃下烘至含水率低于5％，然后进行筛分，取60～100目的酶解木质素颗粒使用。

具体实施方式十五：本实施方式中酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料的制备方法如下：一、按质量份数将60份高密度聚乙烯、40份酶解木质素、4份马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)和1份石蜡放入高速混合机，在混合温度为100℃、混合转速为1800r/min的条件下高速混合10min，卸料后倒入挤出机的储料仓中；二、通过平形双螺杆/单螺杆双阶挤出机组和型材辅机挤出成型，其中双螺杆转速为每分钟100转，温度从进料区至出料口采用先升后降设置，温度范围为175～150℃；单螺杆转速每分钟15转，温度从进料口至模具前端采用先降温后升温设置，温度范围为170～180℃；模具出口温度170℃，模具末端通冷却水，得到酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料(截面尺寸宽40mm、厚4mm的片材)。

本实施方式将挤出的酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料片材通过水冷定型、室温放置3天后，按照ASTM标准加工成标准试件，进行力学测试。

本实施方式酶解木质素原料是以小麦秸原料生产秸秆乙醇时产生的下脚料，其绝干物的主要成分的质量百分含量为：木质素≥65.0％，全硫≤1.0％，灰分≤20.0％，纤维素≤15.0％。本实施方式将块状的小麦秸秆制备乙醇过程中产生的酶解木质素废弃物(以下简称酶解木质素)在粉碎机中进行破碎，置于恒温鼓风干燥箱中105℃下烘至含水率低于5％，然后进行筛分，取60～100目的酶解木质素颗粒使用。

具体实施方式十一至本实施方式所制备的酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料片材的力学性能如下表：

表1

由表1看出当MAPE的添加量为4％时，酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料的弯曲强度、拉伸强度、悬臂梁无缺口冲击强度分别提高了37.74％、66.71％、133.86％，此外，复合材料的弯曲及拉伸强度随木质素含量的增加呈先增大后减小趋势，无缺口冲击强度则呈现逐渐降低的趋势，复合材料的弯曲及拉伸模量随木质素含量增加有小幅增长。

具体实施方式十六：本实施方式中酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料的制备方法如下：一、按质量份数将40份高密度聚乙烯、50份酶解木质素、10份木粉、4份马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)和1份石蜡放入高速混合机，在混合温度为100℃、混合转速为1800r/min的条件下高速混合10min，卸料后倒入挤出机的储料仓中；二、通过平形双螺杆/单螺杆双阶挤出机组和型材辅机挤出成型，其中双螺杆转速为每分钟100转，温度从进料区至出料口采用先升后降设置，温度范围为175～150℃；单螺杆转速每分钟15转，温度从进料口至模具前端采用先降温后升温设置，温度范围为170～180℃；模具出口温度170℃，模具末端通冷却水，得到酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料(截面尺寸宽40mm、厚4mm的片材)。

本实施方式将挤出的酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料片材通过水冷定型、室温放置3天后，按照ASTM标准加工成标准试件，进行力学测试。

本实施方式酶解木质素原料是以小麦秸原料生产秸秆乙醇时产生的下脚料，其绝干物的主要成分的质量百分含量为：木质素≥65.0％，全硫≤1.0％，灰分≤20.0％，纤维素≤15.0％。

具体实施方式十七：本实施方式中酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料的制备方法如下：一、按质量份数将40份高密度聚乙烯、40份酶解木质素、20份木粉、4份马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)和1份石蜡放入高速混合机，在混合温度为100℃、混合转速为1800r/min的条件下高速混合10min，卸料后倒入挤出机的储料仓中；二、通过平形双螺杆/单螺杆双阶挤出机组和型材辅机挤出成型，其中双螺杆转速为每分钟100转，温度从进料区至出料口采用先升后降设置，温度范围为175～150℃；单螺杆转速每分钟15转，温度从进料口至模具前端采用先降温后升温设置，温度范围为170～180℃；模具出口温度170℃，模具末端通冷却水，得到酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料(截面尺寸宽40mm、厚4mm的片材)。

本实施方式将挤出的酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料片材通过水冷定型、室温放置3天后，按照ASTM标准加工成标准试件，进行力学测试。

本实施方式酶解木质素原料是以小麦秸原料生产秸秆乙醇时产生的下脚料，其绝干物的主要成分的质量百分含量为：木质素≥65.0％，全硫≤1.0％，灰分≤20.0％，纤维素≤15.0％。

具体实施方式十八：本实施方式中酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料的制备方法如下：一、按质量份数将40份高密度聚乙烯、30份酶解木质素、30份木粉、4份马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)和1份石蜡放入高速混合机，在混合温度为100℃、混合转速为1800r/min的条件下高速混合10min，卸料后倒入挤出机的储料仓中；二、通过平形双螺杆/单螺杆双阶挤出机组和型材辅机挤出成型，其中双螺杆转速为每分钟100转，温度从进料区至出料口采用先升后降设置，温度范围为175～150℃；单螺杆转速每分钟15转，温度从进料口至模具前端采用先降温后升温设置，温度范围为170～180℃；模具出口温度170℃，模具末端通冷却水，得到酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料(截面尺寸宽40mm、厚4mm的片材)。

本实施方式将挤出的酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料片材通过水冷定型、室温放置3天后，按照ASTM标准加工成标准试件，进行力学测试。

本实施方式酶解木质素原料是以小麦秸原料生产秸秆乙醇时产生的下脚料，其绝干物的主要成分的质量百分含量为：木质素≥65.0％，全硫≤1.0％，灰分≤20.0％，纤维素≤15.0％。

具体实施方式十九：本实施方式中酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料的制备方法如下：一、按质量份数将40份高密度聚乙烯、20份酶解木质素、40份木粉、4份马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)和1份石蜡放入高速混合机，在混合温度为100℃、混合转速为1800r/min的条件下高速混合10min，卸料后倒入挤出机的储料仓中；二、通过平形双螺杆/单螺杆双阶挤出机组和型材辅机挤出成型，其中双螺杆转速为每分钟100转，温度从进料区至出料口采用先升后降设置，温度范围为175～150℃；单螺杆转速每分钟15转，温度从进料口至模具前端采用先降温后升温设置，温度范围为170～180℃；模具出口温度170℃，模具末端通冷却水，得到酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料(截面尺寸宽40mm、厚4mm的片材)。

本实施方式将挤出的酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料片材通过水冷定型、室温放置3天后，按照ASTM标准加工成标准试件，进行力学测试。

本实施方式酶解木质素原料是以小麦秸原料生产秸秆乙醇时产生的下脚料，其绝干物的主要成分的质量百分含量为：木质素≥65.0％，全硫≤1.0％，灰分≤20.0％，纤维素≤15.0％。

具体实施方式二十：本实施方式中酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料的制备方法如下：一、按质量份数将40份高密度聚乙烯、10份酶解木质素、50份木粉、4份马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)和1份石蜡放入高速混合机，在混合温度为100℃、混合转速为1800r/min的条件下高速混合10min，卸料后倒入挤出机的储料仓中；二、通过平形双螺杆/单螺杆双阶挤出机组和型材辅机挤出成型，其中双螺杆转速为每分钟100转，温度从进料区至出料口采用先升后降设置，温度范围为175～150℃；单螺杆转速每分钟15转，温度从进料口至模具前端采用先降温后升温设置，温度范围为170～180℃；模具出口温度170℃，模具末端通冷却水，得到酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料(截面尺寸宽40mm、厚4mm的片材)。

本实施方式将挤出的酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料片材通过水冷定型、室温放置3天后，按照ASTM标准加工成标准试件，进行力学测试。

本实施方式酶解木质素原料是以小麦秸原料生产秸秆乙醇时产生的下脚料，其绝干物的主要成分的质量百分含量为：木质素≥65.0％，全硫≤1.0％，灰分≤20.0％，纤维素≤15.0％。

具体实施方式二十一：本实施方式中酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料的制备方法如下：一、按质量份数将40份高密度聚乙烯、60份木粉、4份马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)和1份石蜡放入高速混合机，在混合温度为100℃、混合转速为1800r/min的条件下高速混合10min，卸料后倒入挤出机的储料仓中；二、通过平形双螺杆/单螺杆双阶挤出机组和型材辅机挤出成型，其中双螺杆转速为每分钟100转，温度从进料区至出料口采用先升后降设置，温度范围为175～150℃；单螺杆转速每分钟15转，温度从进料口至模具前端采用先降温后升温设置，温度范围为170～180℃；模具出口温度170℃，模具末端通冷却水，得到酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料(截面尺寸宽40mm、厚4mm的片材)。

本实施方式将挤出的酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料片材通过水冷定型、室温放置3天后，按照ASTM标准加工成标准试件，进行力学测试。

本实施方式酶解木质素原料是以小麦秸原料生产秸秆乙醇时产生的下脚料，其绝干物的主要成分的质量百分含量为：木质素≥65.0％，全硫≤1.0％，灰分≤20.0％，纤维素≤15.0％。

具体实施方式十六至本实施方式所制备的酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料片材的力学性能如下表：

表2

由表2可知酶解木质素-木质纤维材料-聚烯烃混杂复合材料的弯曲和拉伸强度随木粉含量的变化呈现出几乎相同的趋势，都是先增高后降低，在木粉含量50份、木质素含量为10份时达到最高，而具体实施方式十九和二十两种配方的复合材料强度均高于木粉含量为60份的具体实施方式二十一复合材料的配方。此外，复合材料的无缺口冲击强度随木粉含量的增加而降低，复合材料的弯曲及拉伸模量有小幅增长。

由表1和表2总体来看，酶解木质素-聚烯烃复合材料及酶解木质素-木质纤维-聚烯烃混杂复合材料具有很高的强度，同时兼有一定韧性，其静态力学强度明显高于木质人造板，当木质素含量逐渐升高时，该复合材料的冲击韧性也不断增大，这说明以秸秆乙醇酶解木质素替代或部分替代木粉，既能基本保持复合材料的拉伸和弯曲性能，又具有改善冲击性能的作用。