[發明專利]一種植物纖維基生物降解餐具及其制備方法

在審

• 申請號: 202210426315.7
• 申請日: 2022-04-21
• 公開（公告）號: CN114634717A
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 李飛波;王彥明;張曉亮;付西英;李宗起;李萍
• 申請（專利權）人: 河北工程大學
• 主分類號: C08L97/02
• 分類號: C08L97/02;C08L3/02;C08L67/02;C08L67/04;C08K5/053
• 代理公司: 北京和鼎泰知識產權代理有限公司 11695
• 代理人: 何曉麗

本發明屬于生物可降解材料技術領域，公開了一種植物纖維基生物降解餐具及其制備方法。本發明公開的方法包括：(1)將熱塑性淀粉和助劑放入高速粉碎機中獲得粉末狀熱粘合劑；(2)將粉末狀熱粘合劑與植物短纖維加熱混合獲得初混物；(3)將植物長纖維與初混物加熱共混獲得終混物；(4)將終混物放到熱壓模具內，加熱加壓制得生物可降解餐具。本發明制備的植物纖維基生物可降解餐具中長纖維、短纖維和熱粘合劑三種組分均勻分散，能夠解決纖維與纖維之間結合面小的問題，又起到了協同增強的作用，解決了纖維添加時力學性能衰減的問題，有效地降低原料成本。

技術領域

本發明涉及生物可降解材料技術領域，尤其涉及一種植物纖維基生物降解餐具及其制備方法。

背景技術

目前使用的一次性餐具多由聚丙烯(Polypropylene，PP)、聚苯乙烯(Polystyrene，PS)等難降解的聚合物樹脂加工制備而成，這些餐具具有價格低廉、耐使用、質量輕等特點，但是這些一次性餐具在自然環境下通常難以降解，易造成環境污染。因此，開發出可在環境中自然降解的一次性餐具取代傳統的難降解一次性餐具尤為重要。采用生物可降解樹脂和秸稈粉碎物已能夠加工出可降解餐具，但是植物粉碎物通常尺寸較小相互纏結作用較弱，并且制成品力學性能不足等特點。此外，盡管提高生物可降解的樹脂添加量能夠改善力學性能，但制成品的成本將明顯增加。

因此，如何精確地調控植物纖維的種類和含量、生物可降解樹脂以及加工工藝，制備出力學性能優異、成本低廉的生物可降解餐具變得十分重要。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種植物纖維基生物降解餐具及其制備方法，解決了生物可降解餐具中植物纖維添加種類單一、機械性能差、成本高的問題。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種植物纖維基生物降解餐具，包括如下質量分數的組分：長纖維20～80份、短纖維10～50份、熱塑性淀粉10～45份、助劑5～20份。

優選的，所述長纖維為植物纖維，長纖維的長度為5～50mm，直徑為0.01～1.0mm。

優選的，所述短纖維為植物纖維，短纖維的長度為0.01～1.0mm，直徑為0.01～0.1mm。

優選的，所述的熱塑性淀粉為改性土豆淀粉和/或改性玉米淀粉。

優選的，所述的助劑為聚己二酸乙二醇脂、聚乳酸、聚己二酸-對苯二甲酸-丁二醇酯和聚丁二酸丁二醇脂中的一種或幾種。

本發明的另一目的是提供一種植物纖維基生物降解餐具的制備方法，包括以下步驟：

步驟1、將熱塑性淀粉和助劑粉碎混合，得到粉末狀熱粘合劑；

步驟2、將步驟1制得的粉末狀熱粘合劑與短纖維混合，得到短纖維混合料；

步驟3、將長纖維與步驟2制得的短纖維混合料混合，得到纖維共混料；

步驟4、將步驟3制得的纖維共混料壓制成型，得到生物可降解餐具。

優選的，所述步驟1中粉碎的時間為2～40min。

優選的，所述步驟2中混合為加熱攪拌混合；

其中，混合的速度為50～1200r/min，混合的時間為2～60min，混合的溫度為30～180℃。

優選的，所述步驟3中混合為加熱攪拌混合；

其中，混合的速度為20～800r/min，混合的時間為2～60min，混合的溫度為30～180℃。

優選的，所述步驟4中，壓制成型的溫度為120～250℃，壓制成型的壓力為5～80MPa，壓制成型的時間為0.3～10min。