一种竹炭增强复合材料及其制备方法和应用、可控降解吸管、多功能壁层吸管技术

本发明专利技术提供了一种竹炭增强复合材料及其制备方法和应用、可控降解吸管、多功能壁层吸管，属于吸管技术领域。本发明专利技术以可降解塑料作为基体，利用竹炭作为可降解塑料的增强相，起到加速塑料降解、吸附的作用；利用可控降解助剂发挥调控降解速率的作用，所提供的竹炭增强复合材料可快速降解。本发明专利技术所用原材料为可降解塑料和竹炭，可循环利用、绿色环保；竹炭具有比表面积高、细密多孔、物理化学结构独特和吸附能力强的特点，可发挥表面吸附和生物膜降解作用，达到清洁分离、净水吸附的目的。净水吸附的目的。净水吸附的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种竹炭增强复合材料及其制备方法和应用、可控降解吸管、多功能壁层吸管


[0001]本专利技术涉及吸管
，尤其涉及一种竹炭增强复合材料及其制备方法和应用、可控降解吸管、多功能壁层吸管。

技术介绍

[0002]吸管一般一次性使用，需求量极大。然而，吸管具有不可再生和不易分解(降解一根吸管需要500年)的特点，被列为“海洋十大垃圾”之一，给环境带来了极大负担。
[0003]近年来，一次性塑料吸管的替代品愈来愈多，比如不锈钢吸管、玻璃吸管、麦秸秆吸管、竹质吸管和纸质吸管。然而，不锈钢吸管清洁难，玻璃吸管易碎裂、保存难，麦秸秆吸管口径小，竹质吸管易开裂，纸质吸管易溶解、使用时间短、影响口感且消耗自然资源。因此，亟需一种可快速循环降解的吸管来替代塑料吸管，降低环境污染。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种竹炭增强复合材料及其制备方法和应用、可控降解吸管、多功能壁层吸管，所述竹炭增强复合材料制备的吸管可快速降解。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种竹炭增强复合材料，包括以下制备原料：
[0007]可降解塑料、竹炭和可控降解助剂；
[0008]以所述可降解塑料和竹炭的总质量百分含量为100wt％，所述可降解塑料的质量为所述可降解塑料和竹炭总质量的70～95wt％；
[0009]所述竹炭的质量为所述可降解塑料和竹炭的总质量的5～30wt％；
[0010]所述可控降解助剂的质量为所述可降解塑料和竹炭总质量的1～20wt％。
[0011]优选的，还包括功能性色母粒，所述功能性色母粒的质量为所述可降解塑料和竹炭总质量的1～10wt％。
[0012]优选的，所述可降解塑料包括淀粉基塑料，所述淀粉基塑料包括聚羟基脂肪酸酯、聚羟基丁酸酯、聚羟基丁酸戊酯、聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯、对苯二甲酸丁二酯和聚乳酸中的一种或几种。
[0013]优选的，所述可控降解助剂包括淀粉、微晶纤维素和纳米纤维素中的一种或几种。
[0014]优选的，所述淀粉包括绿豆淀粉、豌豆淀粉、红薯淀粉、木薯淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉、荞麦淀粉、马铃薯淀粉和葛根粉中的一种或几种。
[0015]本专利技术提供了上述技术方案所述竹炭增强复合材料在制备吸管中的应用。
[0016]本专利技术提供了一种基于竹炭增强复合材料的可控降解吸管，所述可控降解吸管的制备方法，包括以下步骤：
[0017]将包括可降解塑料、竹炭和可控降解助剂的混合物料进行成型，得到可控降解吸管。
[0018]优选的，所述混合物料中还包括功能性色母粒。
[0019]优选的，所述成型的方式包括拉挤成型、注塑成型、3D打印或挤出缠绕一体化成型；所述拉挤成型所用挤出机的口模温度为145～165℃，一区至三区的温度分别为160
±
10℃、180
±
10℃和170
±
10℃；所述注塑成型的温度为180
±
10℃；所述3D打印的温度为220
±
10℃；所述挤出缠绕一体化成型的挤出口模温度为180
±
10℃，缠绕温度为200
±
10℃。
[0020]本专利技术提供了一种多功能壁层吸管，包括由内而外依次层叠设置的防护功能层、中间结构层和装饰层；所述中间结构层的材质为上述技术方案所述竹炭增强复合材料；所述防护功能层的材质为微孔发泡竹炭增强复合材料，所述微孔发泡竹炭增强复合材料包括以下质量百分含量的制备原料：竹炭0～30wt％和可降解塑料70～100wt％。
[0021]本专利技术提供了一种竹炭增强复合材料，包括以下制备原料：可降解塑料、竹炭和可控降解助剂；以所述可降解塑料和竹炭的总质量百分含量为100wt％，所述可降解塑料的质量为所述可降解塑料和竹炭总质量的70～95wt％；所述竹炭的质量为所述可降解塑料和竹炭的总质量的5～30wt％；所述可控降解助剂的质量为所述可降解塑料和竹炭总质量的1～20wt％。本专利技术以可降解塑料作为基体，利用竹炭作为可降解塑料的增强相，起到加速塑料降解，吸附杂质、水体中的颜色和异味的作用；利用可控降解助剂发挥调控降解速率的作用，所提供的竹炭增强复合材料可快速降解。
[0022]本专利技术所用原材料为可降解塑料和竹炭，可循环利用、绿色环保；竹炭具有比表面积高、细密多孔、物理化学结构独特和吸附能力强的特点，可发挥表面吸附和生物膜降解作用，达到清洁分离、吸附可溶性和不溶性杂质、颜色和异味的目的。
[0023]本专利技术提供了基于竹炭增强复合材料的可控降解吸管，通过调控原料比例和成型工艺参数，使得吸管具有可控降解、管壁厚度可控等特点。
[0024]本专利技术提供的竹炭增强复合材料可制成多功能壁层吸管，满足吸管的不同需求。
附图说明
[0025]图1为本专利技术提供的多功能壁层吸管结构示意图。
具体实施方式
[0026]本专利技术提供了一种竹炭增强复合材料，包括以下制备原料：
[0027]可降解塑料、竹炭和可控降解助剂；
[0028]以所述可降解塑料和竹炭的总质量百分含量为100wt％，所述可降解塑料的质量为所述可降解塑料和竹炭总质量的70～95wt％；
[0029]所述竹炭的质量为所述可降解塑料和竹炭的总质量的5～30wt％；
[0030]所述可控降解助剂的质量为所述可降解塑料和竹炭总质量的1～20wt％。
[0031]在本专利技术中，若无特殊说明，所需制备原料均为本领域技术人员熟知的市售商品。
[0032]以质量百分含量计，本专利技术提供的竹炭增强复合材料的制备原料包括可降解塑料，以所述可降解塑料和竹炭的总质量百分含量为100wt％，所述可降解塑料的质量为所述可降解塑料和竹炭总质量的70～95wt％，更优选为75～90wt％，进一步优选为80～85wt％。
[0033]在本专利技术中，所述可降解塑料优选包括淀粉基塑料，所述淀粉基塑料优选包括聚羟基脂肪酸酯(PHA)、聚羟基丁酸酯(PHB)、聚羟基丁酸戊酯(PHBV)、聚己内酯(PCL)、聚丁二
酸丁二醇酯(PBS)、对苯二甲酸丁二酯(PBAT)和聚乳酸(PLA)中的一种或几种；当所述可降解塑料为上述中的几种时，本专利技术对不同种类可降解塑料的配比没有特殊的限定，任意配比均可。
[0034]以质量百分含量计，本专利技术提供的竹炭增强复合材料的制备原料包括竹炭，所述竹炭的质量为所述可降解塑料和竹炭的总质量的5～30wt％，优选为10～25wt％，更优选为15～20wt％。本专利技术对所述竹炭的规格没有特殊的限定，本领域熟知的市售商品即可。本专利技术利用竹炭作为可降解塑料的增强相，起到加速塑料降解，吸附杂质、水体中的颜色和异味的作用。
[0035]以所述可降解塑料和竹炭的总质量为基准，本专利技术提供的竹炭增强复合材料的制备原料包括可控降解助剂，所述可控降解助剂的质量为所述可降解塑料和竹炭总质量的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种竹炭增强复合材料，包括以下制备原料：可降解塑料、竹炭和可控降解助剂；以所述可降解塑料和竹炭的总质量百分含量为100wt％，所述可降解塑料的质量为所述可降解塑料和竹炭总质量的70～95wt％；所述竹炭的质量为所述可降解塑料和竹炭的总质量的5～30wt％；所述可控降解助剂的质量为所述可降解塑料和竹炭总质量的1～20wt％。2.根据权利要求1所述的竹炭增强复合材料，其特征在于，还包括功能性色母粒，所述功能性色母粒的质量为所述可降解塑料和竹炭总质量的1～10wt％。3.根据权利要求1或2所述的竹炭增强复合材料，其特征在于，所述可降解塑料包括淀粉基塑料，所述淀粉基塑料包括聚羟基脂肪酸酯、聚羟基丁酸酯、聚羟基丁酸戊酯、聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯、对苯二甲酸丁二酯和聚乳酸中的一种或几种。4.根据权利要求1或2所述的竹炭增强复合材料，其特征在于，所述可控降解助剂包括淀粉、微晶纤维素和纳米纤维素中的一种或几种。5.根据权利要求4所述的竹炭增强复合材料，其特征在于，所述淀粉包括绿豆淀粉、豌豆淀粉、红薯淀粉、木薯淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉、荞麦淀粉、马铃薯淀粉和葛根粉中的一种或几种。6.权利要求1～5任一项所述竹炭增强复合材料在制备吸管中的应用。7.一种基于竹炭增强复合材料的可控降解吸管，所述可控降解...

【专利技术属性】
技术研发人员：程海涛，王翠翠，王戈，李明鹏，顾少华，李琪微，郑海军，李文婷，陈季荷，
申请(专利权)人：国际竹藤中心，
类型：发明
国别省市：