一种利用咖啡渣制作食品容器的塑料材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种利用咖啡渣制作食品容器的塑料材料，其是由如下以质量百分含量计的组分制备而成：30‑70％超高分子量聚乙烯、10‑20％线性低密度聚乙烯、5‑8％低密度聚乙烯、0.4‑1％季戊四醇硬脂酸酯、2‑6％乙烯丙烯酸、10‑25％咖啡渣和2.6‑10％木质粉，上述组分的质量百分含量之和为100％。本发明专利技术还提供一种利用咖啡渣制作食品容器的塑料材料的制备方法。本发明专利技术的塑料材料充分利用咖啡渣坚硬、无毒、染色性强等特点，在现有粉末成型技术的基础上，结合国家对食品接触类塑料制品的相关要求，及国内未对咖啡渣进行高阶应用的空白，制出新颖独特的食品容器安全材料。

Plastic material for making food container by using coffee residue and preparation method thereof

The invention discloses a method for making coffee grounds for food containers of plastic material, which is composed of the following with the mass percentage prepared by: 30 70% ultra high molecular weight polyethylene, 10 20% linear low density polyethylene, 5 8% low density polyethylene, 0.4 pentaerythritol stearic acid ester, 1% 2 6% ethylene acrylic acid and 10 25% coffee grounds and 2.6 10% wood powder, the mass percent content of the above components and 100%. The invention also provides a preparation method of plastic material for making food container by using coffee residue. The invention of plastic materials to make use of the characteristics of coffee residue hard, non-toxic, strong staining, based on the existing powder molding technology, combined with the relevant requirements of the national contact type plastic products for food, and not by the higher order blank of domestic application of coffee grounds, a unique food container safety materials.

【技术实现步骤摘要】
一种利用咖啡渣制作食品容器的塑料材料及其制备方法
本专利技术涉及一种塑料材料，尤其涉及一种利用咖啡渣制作食品容器的塑料材料及其制备方法。
技术介绍
咖啡是全球交易量仅次于原油的大宗物资，2016年全球咖啡产量约93千万吨，中国的咖啡消耗量占比较少，年均约4万吨，但每年以15％的速度稳定递增，前景可观。我们常喝的现磨咖啡、速溶咖啡等咖啡类饮品，是将咖啡豆磨成颗粒或粉末状后进行冲煮，萃取后会余下原有质量70％的“咖啡渣”。按现有做法，这些咖啡渣将会被当成厨余垃圾填埋或做焚烧处理。据前期不完全调查统计，2016年仅广东省内各大小咖啡饮品厂的咖啡渣处理量约1.5万吨(不含星巴克等咖啡零售商)，增加了垃圾处理压力和碳排放指标。咖啡渣为果核类有机物材质，本身具有较强的硬度，若能结合其特点进行二次利用，既降低了废物处理压力，又能提高咖啡的附加价值，使咖啡渣“变废为宝”。目前国内有极少数企业在进行咖啡渣二次利用的尝试，如云南的“啡尘工坊”将咖啡渣用于盆栽技术、上海的昕耕农场将咖啡渣用于堆肥技术等。目前，现有的咖啡渣综合利用均为低阶应用技术，并未有效利用其坚硬的特性。市场现存的高分子材料因用途各不相同，在开发过程中通常用几种不同材料的聚合改性来保证最终使用效果，现有的咖啡渣利用技术存在以下缺陷：可用于食品容器的材质占比很小，且要兼顾外观设计考虑，最终的产品往往依靠各种颜色的色母、色粉来调色，导致各类试验超标，食品容器检验不合格。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种利用咖啡渣制作食品容器的塑料材料，该塑料材料充分利用咖啡渣坚硬、无毒、染色性强等特点，在现有粉末成型技术的基础上，结合国家对食品接触类塑料制品的相关要求，及国内未对咖啡渣进行高阶应用的空白，制出新颖独特的食品容器安全材料。本专利技术的目的之二在于提供一种利用咖啡渣制作食品容器的塑料材料的制备方法，该制备方法得到的塑料材料含水率较低，避免了浮纤、水纹等现象，并且保证了成品较好的外观和物理性能。实现本专利技术的目的可以通过采取如下技术方案达到：一种利用咖啡渣制作食品容器的塑料材料，其是由如下以质量百分含量计的组分制备而成：上述组分的质量百分含量之和为100％。进一步地，塑料材料其是由如下以质量百分含量计的组分制备而成：进一步地，所述超高分子量聚乙烯的密度为0.920-0.964g/cm3。进一步地，所述线性低密度聚乙烯的密度为0.918-0.935g/cm3。进一步地，所述低密度聚乙烯的密度为0.915-0.940g/cm3。进一步地，所述木质粉为木质纤维、木粉中的一种。进一步地，所述咖啡渣的粒径为35-300目。进一步地，所述木质粉的粒径为12-20目。进一步地，所述超高分子量聚乙烯为日本三井化学公司生产的型号是L5220的超高分子量聚乙烯，所述线性低密度聚乙烯为奥地利北欧化工公司生产的型号是FB2230的线性低密度聚乙烯，所述低密度聚乙烯为美国陶氏化学公司生产的型号是4203的低密度聚乙烯，所述季戊四醇硬脂酸酯为瑞士龙沙集团生产的型号是GLYCOLUBE的季戊四醇硬脂酸酯，所述乙烯丙烯酸为美国杜邦化工集团生产的型号是2002的乙烯丙烯酸。本专利技术还提供一种利用咖啡渣制作食品容器的塑料材料的制备方法，包括：一次烘干：将咖啡渣、木质粉置于烘干机中，在70-80℃下烘干4-6h，使得咖啡渣、木质粉的含水率分别低于2％；混合：按配比将超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、季戊四醇硬脂酸酯、乙烯丙烯酸和烘干后的咖啡渣、木质粉混合，混合5-10min，得到混合料；共混：将混合料挤出造粒，造粒的温度为142-160℃，得到共混料；二次烘干：将共混料置于烘料机中，烘干的温度为70-90℃，时间为5-6h，得到原料颗粒；成型：将原料颗粒置于注塑机中制作成型。本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术利用咖啡渣制作食品容器的塑料材料，该塑料材料充分利用咖啡渣坚硬、无毒、染色性强等特点，在现有粉末成型技术的基础上，结合国家对食品接触类塑料制品的相关要求，及国内未对咖啡渣进行高阶应用的空白，制出新颖独特的食品容器安全材料；2、本专利技术利用咖啡渣制作食品容器的塑料材料的制备方法，该制备方法得到的塑料材料含水率较低，避免了浮纤、水纹等现象，并且保证了成品较好的外观和物理性能。具体实施方式下面，结合具体实施方式，对本专利技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。一种利用咖啡渣制作食品容器的塑料材料，其是由如下以质量百分含量计的组分制备而成：上述组分的质量百分含量之和为100％。超高分子量聚乙烯具有高强度、无毒性等优异性能。线性低密度聚乙烯具有优秀的抗拉强度、抗穿透性、伸长率增加、耐热性及无毒性等特点，配合流动性改善原料低密度聚乙烯加工时，其主链与超高分子量聚乙烯粘接、主链上的少数短支链可与低密度聚乙烯粘接，构建网状大分子结构。低密度聚乙烯物理性能不高，无毒性，市面上一般以塑料袋等薄膜、薄壁形式的产品出现，但其流动性较高，配方中选用低密度聚乙烯只作为流动性改善剂使用。季戊四醇硬脂酸酯为无毒性的增亮剂、流动性改善剂，配合超高分子量聚乙烯改善加工流动性，并在最终成品中起增加产品亮度及透明度的作用。咖啡渣为天然果核类有机物，内涵粗纤维、矿物质等物质，质地坚硬无毒性，配方中起增加硬度、提高使用温度、降低材料成本的主要作用，并能充分的二次利用其价值。本配方中添加木质粉主要为增加材料整体韧性、调色的作用，但占比太多会导致成品浮纤现象严重的缺陷，本配方中将其限定在10％以内。超高分子量聚乙烯的密度为0.920-0.964g/cm3。线性低密度聚乙烯的密度为0.918-0.935g/cm3。低密度聚乙烯的密度为0.915-0.940g/cm3。木质粉为木质纤维、木粉中的一种。咖啡渣的粒径为35-300目。木质粉的粒径为12-20目。超高分子量聚乙烯为日本三井化学公司生产的型号是L5220的超高分子量聚乙烯，线性低密度聚乙烯为奥地利北欧化工公司生产的型号是FB2230的线性低密度聚乙烯，低密度聚乙烯为美国陶氏化学公司生产的型号是4203的低密度聚乙烯，季戊四醇硬脂酸酯为瑞士龙沙集团生产的型号是GLYCOLUBE的季戊四醇硬脂酸酯，乙烯丙烯酸为美国杜邦化工集团生产的型号是2002的乙烯丙烯酸。一种利用咖啡渣制作食品容器的塑料材料的制备方法，包括：一次烘干：将咖啡渣、木质粉置于烘干机中，在70-80℃下烘干4-6h，使得咖啡渣、木质粉的含水率分别低于2％；混合：按配比将超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、季戊四醇硬脂酸酯、乙烯丙烯酸和烘干后的咖啡渣、木质粉混合，混合5-10min，得到混合料；共混：将混合料挤出造粒，造粒的温度为142-160℃，得到共混料；二次烘干：将共混料置于烘料机中，烘干的温度为70-90℃，时间为5-6h，得到原料颗粒；成型：将原料颗粒置于注塑机中制作成型。本专利技术的制备方法在一次烘干步骤中，将含水率较高的咖啡渣和木质粉的含水率降至2％以下，在共混步骤后，又进行二次烘干，两次烘干降低了塑料材料的含水率，避免了浮纤、水纹等现象，并且保证了成品较好的外观和物理性能；而且加工条件低，与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用咖啡渣制作食品容器的塑料材料，其特征在于，其是由如下以质量百分含量计的组分制备而成：

【技术特征摘要】
1.一种利用咖啡渣制作食品容器的塑料材料，其特征在于，其是由如下以质量百分含量计的组分制备而成：上述组分的质量百分含量之和为100％。2.如权利要求1所述的利用咖啡渣制作食品容器的塑料材料，其特征在于，其是由如下以质量百分含量计的组分制备而成：3.如权利要求1所述的利用咖啡渣制作食品容器的塑料材料，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯的密度为0.920-0.964g/cm3。4.如权利要求1所述的利用咖啡渣制作食品容器的塑料材料，其特征在于，所述线性低密度聚乙烯的密度为0.918-0.935g/cm3。5.如权利要求1所述的利用咖啡渣制作食品容器的塑料材料，其特征在于，所述低密度聚乙烯的密度为0.915-0.940g/cm3。6.如权利要求1所述的利用咖啡渣制作食品容器的塑料材料，其特征在于，所述木质粉为木质纤维、木粉中的一种。7.如权利要求1所述的利用咖啡渣制作食品容器的塑料材料，其特征在于，所述咖啡渣的粒径为35-300目。8.如权利要求1所述的利用咖啡渣制作食品容器的塑料材料，其特征在于，所述木质粉的粒径为12-20目。9.如权利要求1所述的利用咖啡...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯虓，
申请(专利权)人：广州啡形科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44