一种咖啡渣聚合的可降解食品接触组合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种咖啡渣聚合的可降解食品接触组合物，其是由如下以质量百分含量计的组分制备而成：聚丁二酸丁二醇酯28‑70％、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯15‑30％、聚乳酸3‑10％、咖啡渣10‑25％、滑石粉1.5‑6％和铝酸酯偶联剂0.5‑1％；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咖啡渣聚合的可降解食品接触组合物的制备方法。本发明专利技术的组合物不但满足食品接触要求，与市面现存的同类食品接触材料制品相比，可降解性优异，安全、无毒，实用性高。

【技术实现步骤摘要】
一种咖啡渣聚合的可降解食品接触组合物及其制备方法
本专利技术涉及一种食品接触聚合物材料，尤其涉及一种咖啡渣聚合的可降解食品接触组合物及其制备方法。
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，但综合而言，均为咖啡渣综合利用的低阶应用技术，并未有效利用其坚硬的特性。通过调查研究发现，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，可用于食品接触的材质占比很小，制造商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，食品接触检验不合格。而且，绝大多数塑料包装及食品容器并不具备可降解性，据国家邮政局发布的《中国快递领域绿色包装发展现状及趋势报告》显示，2016年共消耗约180亿张快递运单、30亿条编织袋、70亿个塑料袋、30亿个封套，根据相关部门统计，到2020年全国的快递总量将达到500亿件，大约包含200亿的塑料袋以及70亿的气泡袋，对环境产生更大的压力。
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咖啡渣聚合的可降解食品接触组合物，该组合物不但满足食品接触要求，与市面现存的同类食品接触材料制品相比，可降解性优异，安全、无毒，实用性高。本专利技术的目的之二在于提供一种咖啡渣聚合的可降解食品接触组合物的制备方法，该制备方法充分利用咖啡渣坚硬、无毒等特点，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及降解性能的相关要求，及国内未对咖啡渣进行高阶应用的空白，制出新颖独特的咖啡渣聚合的可降解食品接触组合物。本专利技术的目的之一采用如下技术方案实现：一种咖啡渣聚合的可降解食品接触组合物，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，可降解食品接触组合物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，可降解食品接触组合物是由如下以质量百分含量计的组分制备而成：本专利技术的目的之二采用如下技术方案实现：一种咖啡渣聚合的可降解食品接触组合物的制备方法，包括，一级烘干步骤：将聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯和聚乳酸进行一次烘干，将回收的咖啡渣进行二次烘干，烘干后备用；混合步骤：按配比将烘干后的聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、聚乳酸和咖啡渣与滑石粉、铝酸酯偶联剂放入混料机中混合均匀，得到混合物料；造粒步骤：将混合物料放入双螺杆挤出机挤出造粒，得到颗粒原料；二级烘干步骤：将颗粒原料放入烘料机，烘干后得到咖啡渣聚合的可降解食品接触组合物。进一步地，所述一级烘干步骤中，一次烘干的温度为70-80℃，时间为0.5-1.5h。进一步地，所述一级烘干步骤中，二次烘干的温度为70-80℃，时间为4-6h。进一步地，所述一级烘干步骤中，二次烘干后须保证咖啡渣的含水率低于2％。进一步地，所述混合步骤中，混合均匀的时间为5-10min。进一步地，所述造粒步骤中，双螺杆挤出机设有八个加热区，一区至八区加热温度分别设定为100℃、115℃、120℃、125℃、130℃、130℃、135℃和140℃，机头温度为145℃，主机转速为320r/min。进一步地，所述二级烘干步骤中，烘干的温度为55-65℃，时间为5-6h。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术的咖啡渣聚合的可降解食品接触组合物，该组合物不但满足食品接触要求，与市面现存的同类食品接触材料制品相比，可降解性优异，安全、无毒，实用性高；(2)本专利技术的咖啡渣聚合的可降解食品接触组合物的制备方法，该制备方法充分利用咖啡渣坚硬、无毒等特点，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及降解性能的相关要求，及国内未对咖啡渣进行高阶应用的空白，制出新颖独特的咖啡渣聚合的可降解食品接触组合物；(3)本专利技术的咖啡渣聚合的可降解食品接触组合物要求的加工条件低，与PET等食品接触材料相比，加工温度方面(≤150℃)有优势(PET为200℃以上)，而且可直接用现有的塑料加工设备进行生产，且配方中的咖啡渣的填料部分可以降低了成本；(4)本专利技术的咖啡渣聚合的可降解食品接触组合物的制备方法中的一级烘干和二级烘干共两次烘干将各原料及咖啡渣的含水率烘干至＜2％，可大幅减少最终制品的中空、水纹等现象。附图说明图1为参比材料及空白组平均值(45天)累计二氧化碳产生量-时间曲线图；图2为本专利技术的样条及空白组平均值(45天)累计二氧化碳产生量-时间曲线图；图3为参比材料(45天)生物分解百分率-时间曲线图；图4为本专利技术的样条(45天)生物分解百分率-时间曲线图；图5为参比材料和样条(45天)平均生物分解百分率-时间曲线图；图6为参比材料及空白组平均值(167天)累计二氧化碳产生量-时间曲线图；图7为本专利技术的样条及空白组平均值(167天)累计二氧化碳产生量-时间曲线图；图8为参比材料(167天)生物分解百分率-时间曲线图；图9为本专利技术的样条(167天)生物分解百分率-时间曲线图；图10为参比材料和样条(167天)平均生物分解百分率-时间曲线图。具体实施方式下面，结合附图以及具体实施方式，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。一种咖啡渣聚合的可降解食品接触组合物，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％。作为进一步地实施方式，可降解食品接触组合物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％。作为进一步地实施方式，可降解食品接触组合物是由如下以质量百分含量计的组分制备而成：聚丁二酸丁二醇酯简称PBS，原料呈乳白色，无嗅无味，具有良好的生物相容性和生物可吸收性，易被自然界的多种微生物或动植物体内的酶分解、代谢，最终分解为二氧化碳和水，且耐热性能好，热变形温度和使用温度可以超过100℃。利用PBS的无毒、耐热性好、洛氏硬度高等优点，为配方中的主要原料。聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯简称PBAT，为热塑性生物降解塑料，是己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物，有较好的延展性、断裂伸长率、较好的耐热性和冲击性能，配方中用于增韧，弥补产品脆性过大的缺点。聚乳酸简称PLA，是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物，无毒性，刚性较大，且具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种咖啡渣聚合的可降解食品接触组合物，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】
2018.03.09 CN 20181019453361.一种咖啡渣聚合的可降解食品接触组合物，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所述的咖啡渣聚合的可降解食品接触组合物，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％。3.如权利要求1所述的咖啡渣聚合的可降解食品接触组合物，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：4.一种如权利要求1-3任一项所述的咖啡渣聚合的可降解食品接触组合物的制备方法，其特征在于包括，一级烘干步骤：将聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯和聚乳酸进行一次烘干，将回收的咖啡渣进行二次烘干，烘干后备用；混合步骤：按配比将烘干后的聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、聚乳酸和咖啡渣与滑石粉、铝酸酯偶联剂放入混料机中混合均匀，得到混合物料；造粒步骤：将混合物料放入双螺杆挤出机挤出造粒，得到颗粒原料；二级烘干步骤：将颗粒原料放入烘料机，烘干后得到咖啡渣聚合的可降解食品...

【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