[發明專利]一種防水型稻殼/聚乳酸餐具及其制備方法

有效

• 申請號: 202211366381.6
• 申請日: 2022-11-01
• 公開（公告）號: CN115637055B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 巫湘偉;鄭洪濱;唐軍
• 申請（專利權）人: 蘇州博大永旺新材股份有限公司
• 主分類號: C08L97/02
• 分類號: C08L97/02;C08L67/04;C08K3/36;D01F8/14;D01F8/18;D01F1/10
• 代理公司: 蘇州吳韻知識產權代理事務所(普通合伙) 32364
• 代理人: 金偉強

本發明提供了一種防水型稻殼/聚乳酸餐具及其制備方法。步驟如下：配制聚乳酸溶液；加入SiO₂納米粒子，攪拌；超聲處理去除氣泡，獲得靜電紡絲液A；取稻殼粉，分散于去離子水中，加入羧甲基纖維素鈉，超聲分散，獲得靜電紡絲液B；進行靜電紡絲，將靜電紡絲膜破碎，獲得改性稻殼粉；取改性稻殼粉，加入輔料和水，混合攪拌均勻得混合物料；將稻殼餐具公、母模具預熱，取出母模置于液壓機平臺上，加入混合物料，合上公模，快速壓制，加壓，松開壓頭，脫模，取出成型的稻殼餐具坯，經自然冷卻后，即得。本發明在保持稻殼餐具硬度、韌性、穩定性等問題不影響的條件下，提高餐具的防水性及防水穩定性。

技術領域

本發明涉及資源再生利用領域，具體涉及一種防水型稻殼/聚乳酸餐具及其制備方法。

背景技術

近年來，一次性環保餐具的研究越來越多，小部分研究已規模化生產并被廣大消費者所接受。稻殼是稻子的穎殼，是大米加工生產過程中的副產物，稻殼中硅含量愈高，則愈堅硬，耐磨性能愈強。稻殼中的硅酸含量較高，碳氮比也較高，是難以發酵的飼料原料之一。目前稻殼的利用主要在飼料、釀酒、菌菇種植方面應用較多，有研究表明，稻殼還可以作為一種纖維含量高且來源廣泛的硅材料。在中國，稻殼作為一種可制備一次性環保餐具的原料，具有其得天獨厚的優點。我國是稻谷生產大國，據統計每年的稻谷產量已超過2億噸，占世界總產量的1/3以上。稻谷生產加工過程中的主要副產品是稻殼，產量約為稻谷總質量的20％，每年我國稻殼產量約為4千萬噸，有著豐富的稻殼來源。但是，稻殼的自然堆積密度極小，僅83～160kg/m3，給儲存和運輸都造成不便，若不加以利用長期堆滯會對環境造成一定程度的污染。

稻殼應用于一次性餐具已有研究，如中國專利申請號202011459994.5公開了一種環保型稻殼基一次性餐具，該餐具是將不同粒徑的稻殼混合壓膜，再在其內外表面噴涂納米復合陶瓷材料防水防油膜層，但此方法的防水層不均勻，且易磨損及腐蝕，使得餐具的防水性下降。因此，在保持稻殼餐具硬度、韌性、穩定性等問題不影響的條件下，提高其防水性是目前急需解決的問題。

發明內容

要解決的技術問題：本發明的目的是提供一種防水型稻殼/聚乳酸餐具，在保持稻殼餐具硬度、韌性、穩定性等問題不影響的條件下，提高餐具的防水性及防水穩定性。

技術方案：一種防水型稻殼/聚乳酸餐具的制備方法，制備步驟如下：

S1：將聚乳酸顆粒與甲酸乙酯按質量體積比為1:15-20混合，邊混合邊進行攪拌，得混合液；

S2：將混合液置于40～60℃的恒溫條件下震蕩溶解，使聚乳酸完全溶解，得溶解液；

S3：在溶解液中加入SiO₂納米粒子，并在室溫下用磁力攪拌器攪拌3-4h；

S4：放入超聲振動裝置進行超聲處理，去除氣泡，獲得靜電紡絲液A；

S5：取2g稻殼粉，分散于10mL的去離子水中，加入0.35wt％羧甲基纖維素鈉，用超聲波細胞粉碎機對其超聲分散150-180s，獲得靜電紡絲液B；

S6：進行靜電紡絲：以靜電紡絲液B作為芯層，靜電紡絲液A作為殼層，將芯層和殼層的紡絲溶液分別注入注射器后，接入改裝后的同軸電紡噴頭裝置，通過導線將同軸噴頭與靜電高壓發生器相連，以接收板接收同軸靜電紡絲膜；

S7：將靜電紡絲膜破碎，獲得改性稻殼粉；

S8：取改性稻殼粉，加入輔料和水，混合攪拌均勻得混合物料；

S9：將稻殼餐具公、母模具在恒溫烘箱中加熱恒溫到預定溫度，取出母模置于液壓機平臺上，加入混合物料，合上公模，快速壓制，加壓，松開壓頭，脫模，取出成型的稻殼餐具坯，經自然冷卻后，即得。

進一步的，所述靜電紡絲液A中SiO₂納米粒子的濃度為4-8％。