[發明專利]一種可降解母料及其制備方法

在審

• 申請號: 202110668162.2
• 申請日: 2021-06-16
• 公開（公告）號: CN113308099A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 楊大鵬;焦福星;傅博飛;劉明煥;曹薇;劉凱;李志悅;施偉章
• 申請（專利權）人: 泉州師范學院;泉州市旭豐粉體原料有限公司
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L67/02;C08L97/02;C08K3/22;C08K3/04;C08K3/26;C08K3/32;C08K9/06;C08K13/06
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

本發明公開了一種可降解母料及其制備方法，包括如下重量份的原料：ZnO/C 1?3份、魚鱗粉1?5份、復合纖維粉1?5份、硅烷偶聯劑(KH560)1?5份、稻殼灰10?15份、海蠣殼粉15?20份、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)20?30份、聚乳酸(PLA)50?60份，經混合、密煉、擠出、造粒等工藝制成可降解母料。本發明充分利用魚鱗、稻殼灰、海蠣殼、茶末、稻殼纖維等廢棄材料，提升可降解母料的機械性能的同時，最大程度實現廢棄資源的再利用，且工藝簡單，成本低廉，綠色環保，原材料來源豐富。

技術領域

本發明屬于生物可降解材料領域，具體涉及一種可降解母料及其制備方法。

背景技術

目前，我國對廢棄塑料主要采用填埋方式，大量廢舊塑料包裝物被掩埋到土地里，由于不可降解塑料本身的穩定性，降解至少需要幾百年的時間，而相對應的塑料廢棄物卻在以每分鐘數以萬噸的速度在持續堆積，隨著時間的累積，將嚴重擠占人類的生產生存空間。另外，廢舊塑料包裝物混在土壤中，也嚴重影響農作物吸收養分和水分，使得土壤板結，導致農作物減產。可降解塑料雖然已有一定的發展，但仍存在成本昂貴、降解率不高等缺點。

聚乳酸 (PLA) 作為一種新型可完全生物降解塑料材料，它由小麥、玉米、谷物秸稈的淀粉經微生物發酵制得乳酸后經聚合反應制得，自然降解得到水和二氧化碳，是公認的綠色安全塑料。聚丁二酸丁二醇酯 (PBS) 的強度、模量相對 PLA 較低，但具有良好的韌性和良好的加工性能。在PLA 中加入適量PBS，可以有效提高PLA的韌性，復合材料仍然可完全降解，同時也保留了兩者的優良性能。在PLA中加入魚鱗、稻殼灰、海蠣殼粉、茶末等成分有效提升其機械性能并顯著降低成本。而且魚鱗、稻殼灰、海蠣殼粉、茶末這些廢棄材料來源豐富。據估算全國海蠣殼年產量在1千萬噸以上，但目前并無有效的處理模式，碼頭岸邊堆積如山，造成了嚴重的環境污染；2020年稻谷產量2.12億噸，其中稻殼約為4200萬噸，這種農林廢棄物并未得到很好的開發和利用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可降解母料及其制備方法，充分利用魚鱗、稻殼灰、海蠣殼、茶末、稻殼纖維等廢棄材料，提升可降解母料的機械性能的同時，最大程度實現廢棄資源的再利用，且工藝簡單，成本低廉，綠色環保，原材料來源豐富。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種可降解母料，包括如下重量份的原料：ZnO/C 1-3份、魚鱗粉1-5份、復合纖維粉1-5份、硅烷偶聯劑(KH560)1-5份、稻殼灰10-15份、海蠣殼粉15-20份、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)20-30份、聚乳酸(PLA)50-60份。

進一步地，所述ZnO/C的制作方法包括如下步驟：將一定量的葡萄糖酸鋅放入管式爐中，在氮氣氛圍下，設置500-700 ℃煅燒2-4 h，即得摻雜碳的氧化鋅粉末。

進一步地，所述魚鱗粉的制作方法包括如下步驟：（1）將新鮮的魚鱗清洗、晾曬后，投入H₂O₂池中清洗1-3 h，達到殺菌漂白的效果。其中H₂O₂的體積分數為0.5%-2%，液料比1:8-15；（2）清洗好的魚鱗經過純水噴淋毛輥刷洗后，送入超聲酸洗攪拌釜反應3-8 h，其中酸可以是檸檬酸、鹽酸中的一種，酸的體積分數為3%-10%，液料比1:10-20；（3）將反應完成的魚鱗濾去濾液，送入噴淋沖洗線去除附帶的酸后，送入全自動烘干機烘干。烘干溫度為60-100℃。烘干后粉碎磨成200-800目的細粉。

進一步地，所述復合纖維粉的制作方法包括如下步驟：分別將廢棄的茶梗、茶末、稻殼纖維粉碎，過篩后使用干粉混合攪拌機混合均勻。其中，過篩采用100-300目的標準篩。

一種可降解母料的制備方法包括如下步驟：

（1）稱取稻殼灰10-15份與海蠣殼粉15-20份，使用干粉混合攪拌機混合均勻后，放入馬弗爐中設置溫度為900-1100 ℃，煅燒時長2-6 h。其中稻殼灰和海蠣殼的細度為2000目；