[發明專利]一種植物纖維素基全生物降解材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202110623025.7
• 申請日: 2021-06-04
• 公開（公告）號: CN113278272A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 朱友勝;鄧加云;黃建;劉超;張俊苗;余勇;王雨萌;余彩霞;唐勇;李靜;何光春
• 申請（專利權）人: 四川寬窄紙品有限責任公司
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L67/02;C08L3/02;C08L97/02;C08L5/08;C08L89/00;C08L1/02;C08L79/02;C08K5/098
• 代理公司: 成都三誠知識產權代理事務所(普通合伙) 51251
• 代理人: 饒振浪

本發明提供了植物纖維素基全生物降解材料及其制備方法，其特征在于：具體步驟如下：(1)植物納米纖維素；(2)熱塑性淀粉；(3)植物纖維素基全生物降解材料，通過植物纖維素基全生物降解材料制備造粒，并形成全生物降解紙制品，本發明解決了現有紙制品浸泡在飲品或熱飲中會快速變軟溶劑。采用竹粉、木粉或淀粉等填充料衛生不達標且物理強度指標不夠的問題。

技術領域

本發明屬于植物纖維素基全生物降解材料及其制品的技術領域，尤其是一種植物纖維素基全生物降解材料及其制備方法。

背景技術

目前市場上，飲品包裝或吸管大多數用塑料制成，其原材料主要為聚乙烯或聚丙烯，因其成本低和加工制作簡單，市場占有率仍極高，廢棄后因無法降解已變成變色污染的來源之一，相關法律法規要求對塑料使用量進行限制，在一定期限內用替代產品更換塑料產品。

塑料制品不可降解已經成為突出的環境問題，目前塑料制品替代產品也不斷出現，例如飲品用塑料吸管以紙吸管代替，紙吸管即直接用專用紙通過紙吸管生產專業設備卷成管狀結構，也有添加塑料類試劑或進行覆膜處理的吸管。但存在如下問題：抗水性較低，雖然能夠供一般冷飲使用，但是在對于諸如奶昔等油性較重和熱飲時，現有的紙吸管會因為浸泡在油性飲品或熱飲而快速變軟溶解，不能滿足實際需要，使用受限制，即接觸溫度較高的飲品或酸性飲品就會有發軟和開膠的現象，影響飲用。

市場上還存在另一種吸管，其生產原材料含有植物來源的聚乳酸等和其他填充料(以竹粉、木粉或淀粉)加入增塑劑制成的可降解吸管。但存在如下問題：竹粉等填充材料的加工方式不能保證原料的衛生質量，吸管部分物理強度指標不夠，竹粉等材料添加量最高只有20％左右，成本較高。

發明內容

本發明的目的是針對現有的技術存在的上述問題，提供了一種植物纖維素基全生物降解材料及其制備方法，還包括全生物降解紙造粒和全生物降解紙制品，本發明解決了現有紙制品浸泡在飲品或熱飲中會快速變軟溶劑，采用竹粉、木粉或淀粉等填充料衛生不達標且物理強度指標不夠的問題。

為此，本發明所采取的技術解決方案是：

一種植物纖維素基全生物降解材料制備方法，具體步驟如下：

(1)植物納米纖維素

將植物漿料溶解在低共熔溶液中，其中固液比為1:20-40，溫度為80℃-150℃下恒溫，轉速為100-1500r/min恒速轉動，時間為30min-60min，制得植物溶解纖維素；將所述植物溶解纖維素真空抽濾，用去離子水洗滌至中性并干燥，在轉速為2500-10000r/min攪拌器中攪拌2min-10min后制得植物納米纖維素備用。

(2)熱塑性淀粉

淀粉與熱塑性增塑劑共混、擠出造粒并進行熱塑性處理，制得熱塑性淀粉備用。

(3)植物纖維素基全生物降解材料

在共混機100-250r/min的攪拌速度下，將質量比為20％-50％可降解生物材料加入共混機，依次加入質量比為20％-40％所述熱塑性淀粉，質量比為5％-10％所述植物纖維納米素，質量比為0-30％的500目的植物纖維粉，質量比為10％-15％的增塑劑，質量比為1％-3％的增強劑，質量比為0.1％-0.6％的潤滑劑，質量比為0.1-0.6％的濕強劑，攪拌均勻，制定植物纖維素基全生物降解材料備用。

作為進一步優選，所述植物漿料為竹漿或木漿。

作為進一步優選，所述低共熔溶液為氯化膽堿/草酸型低共熔溶液。

作為進一步優選，所述熱塑性增塑劑為殼聚糖或改性殼聚糖。

作為進一步優選，所述可降解生物材料為聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯或聚己二酸對苯二甲酸丁二酯。

作為進一步優選，所述植物纖維粉為竹纖維粉或木纖維粉。