一种可降解母料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可降解母料及其制备方法，包括如下重量份的原料：ZnO/C 1‑3份、鱼鳞粉1‑5份、复合纤维粉1‑5份、硅烷偶联剂(KH560)1‑5份、稻壳灰10‑15份、海蛎壳粉15‑20份、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)20‑30份、聚乳酸(PLA)50‑60份，经混合、密炼、挤出、造粒等工艺制成可降解母料。本发明专利技术充分利用鱼鳞、稻壳灰、海蛎壳、茶末、稻壳纤维等废弃材料，提升可降解母料的机械性能的同时，最大程度实现废弃资源的再利用，且工艺简单，成本低廉，绿色环保，原材料来源丰富。

【技术实现步骤摘要】
一种可降解母料及其制备方法
本专利技术属于生物可降解材料领域，具体涉及一种可降解母料及其制备方法。
技术介绍
目前，我国对废弃塑料主要采用填埋方式，大量废旧塑料包装物被掩埋到土地里，由于不可降解塑料本身的稳定性，降解至少需要几百年的时间，而相对应的塑料废弃物却在以每分钟数以万吨的速度在持续堆积，随着时间的累积，将严重挤占人类的生产生存空间。另外，废旧塑料包装物混在土壤中，也严重影响农作物吸收养分和水分，使得土壤板结，导致农作物减产。可降解塑料虽然已有一定的发展，但仍存在成本昂贵、降解率不高等缺点。聚乳酸(PLA)作为一种新型可完全生物降解塑料材料，它由小麦、玉米、谷物秸秆的淀粉经微生物发酵制得乳酸后经聚合反应制得，自然降解得到水和二氧化碳，是公认的绿色安全塑料。聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的强度、模量相对PLA较低，但具有良好的韧性和良好的加工性能。在PLA中加入适量PBS，可以有效提高PLA的韧性，复合材料仍然可完全降解，同时也保留了两者的优良性能。在PLA中加入鱼鳞、稻壳灰、海蛎壳粉、茶末等成分有效提升其机械性能并显著降低成本。而且鱼鳞、稻壳灰、海蛎壳粉、茶末这些废弃材料来源丰富。据估算全国海蛎壳年产量在1千万吨以上，但目前并无有效的处理模式，码头岸边堆积如山，造成了严重的环境污染；2020年稻谷产量2.12亿吨，其中稻壳约为4200万吨，这种农林废弃物并未得到很好的开发和利用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可降解母料及其制备方法，充分利用鱼鳞、稻壳灰、海蛎壳、茶末、稻壳纤维等废弃材料，提升可降解母料的机械性能的同时，最大程度实现废弃资源的再利用，且工艺简单，成本低廉，绿色环保，原材料来源丰富。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种可降解母料，包括如下重量份的原料：ZnO/C1-3份、鱼鳞粉1-5份、复合纤维粉1-5份、硅烷偶联剂(KH560)1-5份、稻壳灰10-15份、海蛎壳粉15-20份、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)20-30份、聚乳酸(PLA)50-60份。进一步地，所述ZnO/C的制作方法包括如下步骤：将一定量的葡萄糖酸锌放入管式炉中，在氮气氛围下，设置500-700℃煅烧2-4h，即得掺杂碳的氧化锌粉末。进一步地，所述鱼鳞粉的制作方法包括如下步骤：（1）将新鲜的鱼鳞清洗、晾晒后，投入H2O2池中清洗1-3h，达到杀菌漂白的效果。其中H2O2的体积分数为0.5%-2%，液料比1:8-15；（2）清洗好的鱼鳞经过纯水喷淋毛辊刷洗后，送入超声酸洗搅拌釜反应3-8h，其中酸可以是柠檬酸、盐酸中的一种，酸的体积分数为3%-10%，液料比1:10-20；（3）将反应完成的鱼鳞滤去滤液，送入喷淋冲洗线去除附带的酸后，送入全自动烘干机烘干。烘干温度为60-100℃。烘干后粉碎磨成200-800目的细粉。进一步地，所述复合纤维粉的制作方法包括如下步骤：分别将废弃的茶梗、茶末、稻壳纤维粉碎，过筛后使用干粉混合搅拌机混合均匀。其中，过筛采用100-300目的标准筛。一种可降解母料的制备方法包括如下步骤：（1）称取稻壳灰10-15份与海蛎壳粉15-20份，使用干粉混合搅拌机混合均匀后，放入马弗炉中设置温度为900-1100℃，煅烧时长2-6h。其中稻壳灰和海蛎壳的细度为2000目；（2）按重量称取ZnO/C1-3份、鱼鳞粉1-5份、复合纤维粉1-5份、及步骤（1）煅烧后得到的粉料进行微波研磨，微波功率为500-1000W，共混速度为1000rpm，再加入1-5份硅烷偶联剂(KH560)微波共混包覆3-5min，得到混合粉料；（3）按重量称取聚丁二酸丁二醇酯(PBS)20-30份和步骤（2）中的混合粉料加入到密炼机中，温度140℃，转速40rpm，密炼5-10min。然后加入聚乳酸(PLA)50-60份，温度160℃，转速40rpm，密炼5-10min。密炼完成后使用双螺杆挤出机挤出，冷却后造粒。本专利技术的有益效果在于：本专利技术充分利用鱼鳞、稻壳灰、海蛎壳、茶末、稻壳纤维等废弃材料，提升可降解母料的机械性能与降解率的同时，最大程度实现废弃资源的再利用。本专利技术中的ZnO/C具有优良的抗菌性能，可以抵抗细菌的滋生与传播。同时，ZnO是一种光催化剂，能够在太阳光下发生作用使母料中的成分进行光降解，即本专利技术的ZnO/C的是一种在可见光作用下就能发生光降解的催化剂，有效提升母料的降解速率。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种可降解母料及其制备方法，包括如下重量份的原料：ZnO/C1份、鱼鳞粉2份、2份复合纤维粉、5份硅烷偶联剂(KH560)、10份稻壳灰、15份海蛎壳粉、20份聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、50份聚乳酸(PLA)。进一步地，所述ZnO/C的制作方法包括如下步骤：将一定量的葡萄糖酸锌放入管式炉中，在氮气氛围下，设置500℃煅烧2h，即得掺杂碳的氧化锌粉末。进一步地，所述鱼鳞粉的制作方法包括如下步骤：（1）将新鲜的鱼鳞清洗、晾晒后，投入H2O2池中清洗2h，达到杀菌漂白的效果。其中H2O2的体积分数为1%，液料比1:8；（2）清洗好的鱼鳞经过纯水喷淋毛辊刷洗后，送入超声酸洗搅拌釜反应3-8h，其中酸可以是柠檬酸、盐酸中的一种，酸的体积分数为5%，液料比1:15；（3）将反应完成的鱼鳞滤去滤液，送入喷淋冲洗线去除附带的酸后，送入全自动烘干机烘干。烘干温度为80℃。烘干后粉碎磨成500目的细粉。进一步地，所述复合纤维粉的制作方法包括如下步骤：分别将废弃的茶梗、茶末、稻壳纤维粉碎，过筛后使用干粉混合搅拌机混合均匀。其中，过筛采用300目的标准筛。一种可降解母料的制备工艺，包括如下步骤：（1）称取稻壳灰10份与海蛎壳粉15份，使用干粉混合搅拌机混合均匀后，放入马弗炉中设置温度为1100℃，煅烧时长3h。其中稻壳灰和海蛎壳的细度为2000目。（2）按重量称取ZnO/C3份、鱼鳞粉2份、复合纤维粉2份、及步骤（1）煅烧后得到的粉料进行微波研磨，微波功率为1000W，共混速度为1000rpm，再加入5份硅烷偶联剂(KH560)微波共混包覆5min，得到混合粉料；（3）按重量称取聚丁二酸丁二醇酯(PBS)20份和步骤（2）中的混合粉料加入到密炼机中，温度140℃，转速40rpm，密炼10min。然后加入聚乳酸(PLA)50份，温度160℃，转速40rpm，密炼10min。密炼完成后使用双螺杆挤出机挤出，冷却后造粒。实施例2与实施例1不同的是将实施例1中ZnO/C添加量改为3份。实施例3与实施例1不同的是将实施例1中鱼鳞粉添加量改为5份。实施例4与实施例1不同的是将实施例1中纤维粉添加量改为5份。实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可降解母料，其特征在于：包括如下重量份的原料：/nZnO/C 1-3份/n鱼鳞粉 1-5份/n复合纤维粉 1-5份/n硅烷偶联剂 1-5份/n稻壳灰 10-15份/n海蛎壳粉 15-20份/n聚丁二酸丁二醇酯 20-30份/n聚乳酸 50-60份。/n

【技术特征摘要】
1.一种可降解母料，其特征在于：包括如下重量份的原料：
ZnO/C1-3份
鱼鳞粉1-5份
复合纤维粉1-5份
硅烷偶联剂1-5份
稻壳灰10-15份
海蛎壳粉15-20份
聚丁二酸丁二醇酯20-30份
聚乳酸50-60份。


2.根据权利要求1所述的可降解母料，其特征在于：所述的ZnO/C的制备包括：将葡萄糖酸锌在氮气气氛中500-700℃煅烧2-4h，得到掺杂碳的氧化锌粉末。


3.根据权利要求1所述的可降解母料，其特征在于：所述的鱼鳞粉的制备包括：
（1）将新鲜的鱼鳞清洗、晾干后，用H2O2清洗1-3h；
（2）再用纯水喷淋，刷洗干净，超声酸洗3-8h；
（3）过滤，水洗，烘干，磨粉，得到鱼鳞粉。


4.根据权利要求3所述的可降解母料，其特征在于：步骤（1）中H2O2的体积分数为0.5-2%，液料比为1:8-15；步骤（2）中酸是柠檬酸或盐酸，酸的体积分数为3-10%，液料比1:10-20；步骤（3）中烘干温度为60-100℃，磨成200-800目细粉。


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【专利技术属性】
技术研发人员：杨大鹏，焦福星，傅博飞，刘明焕，曹薇，刘凯，李志悦，施伟章，
申请(专利权)人：泉州师范学院，泉州市旭丰粉体原料有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35