基于生物基材料的光、生物降解型餐饮具及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于生物基材料的光、生物降解型餐饮具及其制备方法。所述的光、生物降解型餐饮具包括以下重量百分比计的组分：聚丙烯35～45％、生物基复合物40～50％、聚羟基烷酸酯10～16％和生物降解母粒0.4～0.6％。本发明专利技术提供的基于生物基材料的光、生物降解型餐饮具不仅在自然环境中可完全降解，绿色环保，而且其力学和耐水性均得到明显改善，可长期存放，热塑流动性好，可塑性高，二次加工性强，应用范围和适用性广。

Photodegradable and biodegradable tableware based on bio-based materials and its preparation method

The invention discloses a photodegradable and biodegradable catering utensil based on a bio-based material and a preparation method thereof. The light and biodegradable tableware comprises the following components: polypropylene 35-45%, biological matrix complex 40-50%, polyhydroxyalkanoate 10-16% and biodegradable masterbatch 0.4-0.6%. The photodegradable and biodegradable dining utensils provided by the invention are not only completely degradable in natural environment, green and environmental protection, but also have obvious improvement in mechanics and water resistance, can be stored for a long time, good thermoplastic fluidity, high plasticity, strong secondary processing, wide application scope and applicability.

【技术实现步骤摘要】
基于生物基材料的光、生物降解型餐饮具及其制备方法
本专利技术涉及餐饮用具领域，具体涉及一种基于生物基材料的光、生物降解型餐饮具及其制备方法。
技术介绍
目前，可降解性的餐饮具主要有纸浆模塑餐饮具、植物纤维餐饮具、淀粉类餐饮具、纸板餐饮具等，这些餐饮具虽然具有较佳的降解性，但成本相对较高，且制备工艺复杂，产品质地较脆，极易吸潮，在潮湿的环境中易霉变，不宜长期存放，大大限制了应用范围。聚羟基烷酸酯(PHA)是一种很多种微生物合成的细胞内聚酯，兼具有良好的生物相容性能，生物可降解性和塑料的热加工性能，可作为生物可降解包装材料，然而PHA价格昂贵，国内能实现工业化生产的企业极少，主要依靠进口，导致生产成本极高。聚丙烯(PP)作为一种成熟的热塑性塑料，具有多方面的优异表现，如力学性能好、无毒、相对密度低、耐热性佳、耐化学品强、电绝缘性高、易于加工成型等，加之原料容易获得、价格相对较低，因此轻工领域及化工领域都得到了广泛应用，但是PP在自然环境中的降解性较差，降解速度相对缓慢，需要在强紫外光和热能作用下才能发生氧化降解。酒糟是酒醅发酵完后再经蒸馏出酒后残留的混合固形物，具有较高的利用价值。在我国，每年由酿酒产生的酒糟约为2000万吨，大部分的酒糟被用作畜禽饲料，或用作食用菌栽培原料，或用于土壤改良，或用于沼气发酵等，充分实现了其二次价值。虽然已有相关报道利用酒糟作为原料之一制备生物可降解塑料，如公开号为CN104761916A、CN108530810A等中国专利申请，但是本专利技术人发现直接以酒糟作为原料之一制备的塑料易发生霉变，防霉性能差，上述的现有技术通过复配其它原料可克服酒糟力学性能差的缺点，但并没有解决酒糟霉变的问题，这对于将酒糟应用于制备餐饮具，将是一个技术难题。基于此，本专利技术以酒糟为原料之一，通过特定的配方组成结合特定的工艺制得同时兼具较佳防霉性能、耐水性能、强度性能、降解性能的生物基复合物，并成功将其与PHA、PP复配制成可光、生物降解的餐饮具，充分有效地对酒糟加以综合利用，减轻环境污染，降低生产成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于生物基材料的光、生物降解型餐饮具及其制备方法，所述的餐饮具兼具较佳的耐水性能、强度性能、降解性能，可光氧、生物降解，降解速度快，降解之后的残余物不会对动物、植物及土壤有任何影响，安全无毒，符合食品卫生要求。本专利技术是通过以下技术方案予以实现的：一种基于生物基材料的光、生物降解型餐饮具，包括以下重量百分比计的组分：聚丙烯35～45％、生物基复合物40～50％、聚羟基烷酸酯10～16％和生物降解母粒0.4～0.6％。优选，所述的基于生物基材料的光、生物降解型餐饮具，包括以下重量百分比计的组分：聚丙烯42％、生物基复合物45％、聚羟基烷酸酯12.5％和生物降解母粒0.5％。进一步地，所述的生物基复合物包括以下重量百分比计的组分：干酒糟预处理物50～60％、艾叶蜡质25～40％和环氧大豆油10～15％。优选，所述的生物基复合物包括以下重量百分比计的组分：干酒糟预处理物55％、艾叶蜡质35％和环氧大豆油10％。进一步地，所述的干酒糟预处理物为鲜酒糟脱脂、脱蛋白处理后经烘干得到含水分为5～10％m/m的物料。具体的，所述的干酒糟预处理物的制备步骤为：往鲜酒糟中加入其重量1～3倍的体积分数为75～80％乙醇溶液，室温下静置6～12h进行脱脂处理，过滤，除去滤液，然后加入滤渣重量3～4倍的质量浓度为5～10％的NaOH溶液，在常温下浸泡24～36h进行脱蛋白处理，然后用水清洗至pH为中性，经烘干至含水量为5～10％m/m，即得干酒糟预处理物。本专利技术的鲜酒糟为从酿酒厂直接回收的未经任何处理的新鲜的酒糟，该酒糟取自广东省河源市某酒厂。所述的艾叶蜡质是根据现有技术进行制备的，其步骤为：取新鲜艾叶，粉碎后装柱，接着用环己烷循环洗脱装好的药材柱，待有液体出来后，测下流出液的流速，循环洗脱5BV后，尾接一根硅胶柱吸附用，继续循环洗脱3BV后，拆下药材柱，用气泵打空药材柱中的环己烷，打出的环己烷上样到硅胶柱中吸附；最后另取环己烷冲洗硅胶柱中的蜡质，待洗脱下来的洗脱液颜色变浅后，用气泵打空柱中的环己烷，与洗脱液合并，用旋转蒸发仪回收环己烷后得艾叶蜡质。所述的生物基复合物的制备包括以下步骤：(1)干酒糟预处理物制备：往鲜酒糟中加入其重量1～3倍的体积分数为75～80％乙醇溶液，室温下静置6～12h进行脱脂处理，过滤，除去滤液，然后加入滤渣重量3～4倍的质量浓度为5～10％的NaOH溶液，在常温下浸泡24～36h进行脱蛋白处理，然后用水清洗至pH为中性，经烘干至含水量为5～10％m/m，即得干酒糟预处理物；(2)艾叶蜡质制备：取新鲜艾叶，粉碎后装柱，接着用环己烷循环洗脱装好的药材柱，待有液体出来后，测下流出液的流速，循环洗脱5BV后，尾接一根硅胶柱吸附用，继续循环洗脱3BV后，拆下药材柱，用气泵打空药材柱中的环己烷，打出的环己烷上样到硅胶柱中吸附；最后另取环己烷冲洗硅胶柱中的蜡质，待洗脱下来的洗脱液颜色变浅后，用气泵打空柱中的环己烷，与洗脱液合并，用旋转蒸发仪回收环己烷后得艾叶蜡质；(3)将干酒糟预处理物和艾叶蜡质，共混粉碎，得到复合粉末，然后加入环氧大豆油，混匀，在热压机下热压3～5min，冷却至45～50℃后释放压力，即得到生物基复合物。进一步地，所述的生物降解母粒为美国WellsPlasticsLtd公司生产的BD93470，购自东莞市博宏贸易有限公司。此外，本专利技术还提供一种所述的基于生物基材料的光、生物降解型餐饮具的制备方法，该方法包括以下步骤：S1：将聚丙烯、聚羟基烷酸酯、生物基复合物和生物降解母粒混合，加热至170～200℃，待物料熔融后，利用压力注进产品模具中，得到坯件；S2：待坯件冷却后从产品模具中取出，经裁剪，制得光、生物降解型餐饮具。所述的产品模具包括但不限于盘子模具、碗模具、杯子模具、吸管模具等。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)相较于现有的可降解性餐饮具，本专利技术提供的基于生物基材料的光、生物降解型餐饮具不仅在自然环境中可完全降解，绿色环保，而且其力学和耐水性均得到明显改善，可长期存放，热塑流动性好，可塑性高，二次加工性强，应用范围和适用性广。(2)本专利技术的基于生物基材料的光、生物降解型餐饮具以酒糟为原料之一，通过复配艾叶蜡质和环氧大豆油，制得同时兼具较佳防霉性能、耐水性能、强度性能、降解性能的生物基复合物；进一步的，将生物基复合物与PHA、PP、生物降解母粒复配制成可光、生物降解的餐饮具，成功将酒糟变废为宝，充分有效地对酒糟加以综合利用，减轻环境污染。(3)本专利技术的基于生物基材料的光、生物降解型餐饮具以酒糟、艾叶蜡质等来源丰富，成本低廉的成分作为原料之一，大大降低了PHA、PP的使用量，降低生产成本，具有较高的经济效益和社会价值，所述的艾叶蜡质不仅显著改善干酒糟预处理物的防霉性能、力学性能，还与体系中的生物降解母粒复配性好，易于降解，不会延缓生物基复合物的降解速度。(4)本专利技术的基于生物基材料的光、生物降解型餐饮具的制备工艺简单，生产效率高，制得的餐饮具品质好，稳定性高，适合于大规模生产。具体实施方式以下实施例是对本专利技术的进一步说明，而不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于生物基材料的光、生物降解型餐饮具，其特征在于，所述的光、生物降解型餐饮具包括以下重量百分比计的组分：聚丙烯35～45％、生物基复合物40～50％、聚羟基烷酸酯10～16％和生物降解母粒0.4～0.6％。

【技术特征摘要】
1.一种基于生物基材料的光、生物降解型餐饮具，其特征在于，所述的光、生物降解型餐饮具包括以下重量百分比计的组分：聚丙烯35～45％、生物基复合物40～50％、聚羟基烷酸酯10～16％和生物降解母粒0.4～0.6％。2.根据权利要求1所述的基于生物基材料的光、生物降解型餐饮具，其特征在于，所述的光、生物降解型餐饮具包括以下重量百分比计的组分：聚丙烯42％、生物基复合物45％、聚羟基烷酸酯12.5％和生物降解母粒0.5％。3.根据权利要求1或2所述的基于生物基材料的光、生物降解型餐饮具，其特征在于，所述的生物基复合物包括以下重量百分比计的组分：干酒糟预处理物50～60％、艾叶蜡质25～40％和环氧大豆油10～15％。4.根据权利要求3所述的基于生物基材料的光、生物降解型餐饮具，其特征在于，所述的生物基复合物包括以下重量百分比计的组分：干酒糟预处理物55％、艾叶蜡质35％和环氧大豆油10％。5.根据权利要求4所述的基于生物基材料的光、生物降解型餐饮具，其特征在于，所述的干酒糟预处理物为鲜酒糟脱脂、脱蛋白处理后经烘干得到含水分为5～10％m/m的物料。6.根据权利要求5所述的基于生物基材料的光、生物降解型餐饮具，其特征在于，所述的干酒糟预处理物的制备步骤为：往鲜酒糟中加入其重量1～3倍的体积分数为75～80％乙醇溶液，室温下静置6～12h进行脱脂处理，过滤，除去滤液，然后加...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉廷，
申请(专利权)人：王玉廷，
类型：发明
国别省市：广东,44