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CN111154281A - 一种植物源环保材料及其制备方法及应用 - Google Patents

一种植物源环保材料及其制备方法及应用 Download PDF

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CN111154281A CN201911358958.7A CN201911358958A CN111154281A CN 111154281 A CN111154281 A CN 111154281A CN 201911358958 A CN201911358958 A CN 201911358958A CN 111154281 A CN111154281 A CN 111154281A
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Abstract

本发明公开了环保材料相关技术领域的一种植物源环保材料及其制备方法及应用，其中，植物源环保材料，包括按重量份计的以下组分：秸秆纤维55～75份、植物胶23～33份、植物淀粉7～17份、甲壳素1～5份、果冻蜡0～0.5份、环氧植物油3～5份、阻燃剂1～3份、大蒜精油0.5～1份和防油防水剂0.1～0.5份；抗菌性和降解性都好，安全又环保。

Description

一种植物源环保材料及其制备方法及应用
技术领域
本发明涉及环保材料相关技术领域，特别涉及一种植物源环保材料及其制备方法及应用。
背景技术
随着高分子材料在各种领域的应用，人们在享受着各种便利的同时，环境污染的问题也越来越严重，其中较为突出的白色垃圾已经越来越成为人类的大敌。尤其是在现代社会中，生活节奏快，工作压力大，叫外卖似乎成为了上班族不可或缺的生活方式。随之而来的餐具堆积而成的垃圾山正在逐渐包围人们工作生活的城市。并且，由于此类高分子材料很难降解，解决垃圾降解问题已成迫在眉睫的问题。另一方面，农业生产中的秸秆等形成的农业废料得不到有效地利用。
鉴于以上原因，研发一种利用植物源环保材料来代替有机高分子材料，有着广泛的社会效益、经济效益。
发明内容
针对现有技术存在的需要一种利用植物源环保材料来代替有机高分子材料的技术问题，本发明提供一种植物源环保材料及其制备方法及应用。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种植物源环保材料，包括按重量份计的以下组分：秸秆纤维55～75份、植物胶23～33份、植物淀粉7～17份、甲壳素1～5份、果冻蜡0～0.5份、环氧植物油3～5份、阻燃剂1～3份、大蒜精油0.5～1份和防油防水剂0.1～0.5份。
进一步的，所述秸秆纤维包括按重量份计的以下组分：竹纤维30～40份、苎麻纤维15～20份和小麦秸秆纤维10～15份。
优选的，所述植物胶为瓜尔胶、大豆胶、桃胶、松香胶、胡麻胶中的一种或多种。
优选的，所述植物淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉、土豆淀粉、葛根淀粉中的一种或多种。
优选的，所述阻燃剂为二氧化硅、碳酸钙、氢氧化铝、氢氧化镁、氧化铝、氧化镁中的一种或多种。
优选的，所述环氧植物油为环氧大豆油、环氧亚麻油、环氧葵花籽油、环氧棕榈油、环氧松子油中的一种或多种。
优选的，所述防油防水剂为疏水改性丙烯酸酯和/或全氟长链烷基化合物。
一种上述任一项所述的植物源环保材料的制备方法，包括按以下顺序的操作步骤：
S1：准确称取所述秸秆纤维、所述植物淀粉、所述环氧植物油、所述阻燃剂、所述大蒜精油并充分混合，得到第一混合物；
S2：向所述第一混合物中加入所述第一混合物重量3～5倍的水，并在搅拌状态下加热至70～90℃，制得第一混合浆料；
S3：准确称取所述植物胶、所述甲壳素、所述果冻蜡、所述防油防水剂并充分混合，得到第二混合物；
S4：向所述第二混合物中加入所述第二混合物1～3倍重量的水，并在搅拌状态下加热至70～90℃，制得第二混合浆料；
S5：将所述第一混合浆料与所述第二混合浆料充分混合制得第三混合浆料；
S6：通过真空泵对所述第三混合浆料进行吸水，然后将吸水后的所述第三混合浆料吸附在网模上，再将所述网模放置至定型机中，在150～175℃、1.2～3.5MPa条件下对吸水后的所述第三混合浆料进行压制定型烘干即得。
进一步的，操作步骤的顺序为S3—S4—S1—S2—S4—S5—S6。
一种上述任一项所述的植物源环保材料的应用，将所述植物源环保材料制备成餐具。
本发明具有如下优点：
1.本发明的植物源环保材料以植物为原料，无需专门处理，只要埋在土里6个月就可以降解成肥料，无环境污染问题；
2.大蒜精油作为抗菌剂，既满足食品安全卫生需求，又不会造成环境污染；
3.除了阻燃剂以外，其他原料全部取自植物，降解效率高；
4.即使是加在其中的阻燃剂，也是对环境无害的物质，把材料对环境的危害降到最低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的植物源环保材料的制备流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，在以下说明中，省略了对公知结构、技术及操作的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。另外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
需要说明的是，对于本技术方案中的“第一”、“第二”和“第三”，仅为对相同或相似混合物，或者起相似作用的对应混合物的称谓区分，不是对这些混合物重要性的排列，也没有排序、或比较大小、或其他含义。
如图1本发明的植物源环保材料的制备流程示意图所示，本发明植物源环保材料制备具体实施例如下：
实施例1
按以下顺序的操作步骤依次进行：
S1：按重量份准确称取竹纤维30份、苎麻纤维15份、小麦秸秆纤维10份、玉米淀粉7份、环氧大豆油3份、二氧化硅1份、大蒜精油0.5份并充分混合，得到第一混合物；
S2：向第一混合物中加入第一混合物重量3倍的水，并在搅拌状态下加热至70℃，制得第一混合浆料；
S3：按重量份准确称取瓜尔胶23份、甲壳素1份、疏水改性丙烯酸酯0.1份并充分混合，得到第二混合物；
S4：向第二混合物中加入第二混合物1倍重量的水，并在搅拌状态下加热至70℃，制得第二混合浆料；
S5：将第一混合浆料与第二混合浆料充分混合制得第三混合浆料；
S6：通过真空泵对第三混合浆料进行吸水，然后将吸水后的第三混合浆料吸附在网模上，再将网模放置至定型机中，在150℃、1.2MPa条件下对吸水后的第三混合浆料进行压制定型烘干即得。
实施例2
按以下顺序的操作步骤依次进行：
S1：按重量份准确称取竹纤维35份、苎麻纤维18份、小麦秸秆纤维13份、小麦淀粉12份、环氧亚麻油4份、碳酸钙2份、大蒜精油0.8份并充分混合，得到第一混合物；
S2：向第一混合物中加入第一混合物重量4倍的水，并在搅拌状态下加热至80℃，制得第一混合浆料；
S3：按重量份准确称取大豆胶28份、甲壳素3份、果冻蜡0.3份、疏水改性丙烯酸酯和全氟长链烷基化合物的混合物0.3份并充分混合，得到第二混合物；
S4：向第二混合物中加入第二混合物2倍重量的水，并在搅拌状态下加热至80℃，制得第二混合浆料；
S5：将第一混合浆料与第二混合浆料充分混合制得第三混合浆料；
S6：通过真空泵对第三混合浆料进行吸水，然后将吸水后的第三混合浆料吸附在网模上，再将网模放置至定型机中，在165℃、2.5MPa条件下对吸水后的第三混合浆料进行压制定型烘干即得。
实施例3
按以下顺序的操作步骤依次进行：
S1：按重量份准确称取竹纤维40份、苎麻纤维20份、小麦秸秆纤维15份、土豆淀粉17份、环氧葵花籽油5份、氢氧化铝3份、大蒜精油1份并充分混合，得到第一混合物；
S2：向第一混合物中加入第一混合物重量5倍的水，并在搅拌状态下加热至90℃，制得第一混合浆料；
S3：按重量份准确称取桃胶33份、甲壳素5份、果冻蜡0.5份、全氟长链烷基化合物0.5份并充分混合，得到第二混合物；
S4：向第二混合物中加入第二混合物3倍重量的水，并在搅拌状态下加热至90℃，制得第二混合浆料；
S5：将第一混合浆料与第二混合浆料充分混合制得第三混合浆料；
S6：通过真空泵对第三混合浆料进行吸水，然后将吸水后的第三混合浆料吸附在网模上，再将网模放置至定型机中，在175℃、3.5MPa条件下对吸水后的第三混合浆料进行压制定型烘干即得。
实施例4
按以下顺序的操作步骤依次进行：
S3：按重量份准确称取松香胶23份、甲壳素1份、疏水改性丙烯酸酯0.1份并充分混合，得到第二混合物；
S4：向第二混合物中加入第二混合物1倍重量的水，并在搅拌状态下加热至70℃，制得第二混合浆料；
S1：按重量份准确称取竹纤维30份、苎麻纤维15份、小麦秸秆纤维10份、玉米淀粉7份、环氧棕榈油3份、氧化镁1份、大蒜精油0.5份并充分混合，得到第一混合物；
S2：向第一混合物中加入第一混合物重量3倍的水，并在搅拌状态下加热至70℃，制得第一混合浆料；
S5：将第一混合浆料与第二混合浆料充分混合制得第三混合浆料；
S6：通过真空泵对第三混合浆料进行吸水，然后将吸水后的第三混合浆料吸附在网模上，再将网模放置至定型机中，在150℃、1.2MPa条件下对吸水后的第三混合浆料进行压制定型烘干即得。
实施例5
按以下顺序的操作步骤依次进行：
S3：按重量份准确称取胡麻胶28份、甲壳素3份、果冻蜡0.3份、疏水改性丙烯酸酯和全氟长链烷基化合物的混合物0.3份并充分混合，得到第二混合物；
S4：向第二混合物中加入第二混合物2倍重量的水，并在搅拌状态下加热至80℃，制得第二混合浆料；
S1：按重量份准确称取竹纤维35份、苎麻纤维18份、小麦秸秆纤维13份、葛根淀粉12份、环氧松子油4份、氧化铝2份、大蒜精油0.8份并充分混合，得到第一混合物；
S2：向第一混合物中加入第一混合物重量4倍的水，并在搅拌状态下加热至80℃，制得第一混合浆料；
S5：将第一混合浆料与第二混合浆料充分混合制得第三混合浆料；
S6：通过真空泵对第三混合浆料进行吸水，然后将吸水后的第三混合浆料吸附在网模上，再将网模放置至定型机中，在165℃、2.5MPa条件下对吸水后的第三混合浆料进行压制定型烘干即得。
实施例6
按以下顺序的操作步骤依次进行：
S3：按重量份准确称取桃胶33份、甲壳素5份、果冻蜡0.5份、全氟长链烷基化合物0.5份并充分混合，得到第二混合物；
S4：向第二混合物中加入第二混合物3倍重量的水，并在搅拌状态下加热至90℃，制得第二混合浆料；
S1：按重量份准确称取竹纤维40份、苎麻纤维20份、小麦秸秆纤维15份、土豆淀粉17份、环氧葵花籽油5份、氢氧化镁3份、大蒜精油1份并充分混合，得到第一混合物；
S2：向第一混合物中加入第一混合物重量5倍的水，并在搅拌状态下加热至90℃，制得第一混合浆料；
S5：将第一混合浆料与第二混合浆料充分混合制得第三混合浆料；
S6：通过真空泵对第三混合浆料进行吸水，然后将吸水后的第三混合浆料吸附在网模上，再将网模放置至定型机中，在175℃、3.5MPa条件下对吸水后的第三混合浆料进行压制定型烘干即得。
通过实施例1～6制备的植物源环保材料，可以用来制备餐具。
为验证本发明植物源环保材料的可降解性，取每个实施例制备的植物源环保材料制成的一次性打包餐盒20份，共120份，用水浸湿后直接埋在潮湿的土壤中，并维持土壤含水量在20～25％(重量法)，6个月后挖开土壤观看，100份一次性打包餐盒均已降解，只要按照与正常农田翻土同样的操作，即可将降解后的一次性打包餐盒碎渣与土壤完全混合。
本发明的植物源环保材料以植物为原料，无需专门处理，就可以降解成肥料，无环境污染问题；大蒜精油作为抗菌剂，既满足食品安全卫生需求，又不会造成环境污染；除了阻燃剂以外，其他原料全部取自植物，降解效率高；即使是加在其中的阻燃剂，也是对环境无害的物质，把材料对环境的危害降到最低。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，在没有做出创造性劳动前提下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种植物源环保材料，其特征在于：包括按重量份计的以下组分：秸秆纤维55～75份、植物胶23～33份、植物淀粉7～17份、甲壳素1～5份、果冻蜡0～0.5份、环氧植物油3～5份、阻燃剂1～3份、大蒜精油0.5～1份和防油防水剂0.1～0.5份。
2.根据权利要求1所述的植物源环保材料，其特征在于：所述秸秆纤维包括按重量份计的以下组分：竹纤维30～40份、苎麻纤维15～20份和小麦秸秆纤维10～15份。
3.根据权利要求1所述的植物源环保材料，其特征在于：所述植物胶为瓜尔胶、大豆胶、桃胶、松香胶、胡麻胶中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的植物源环保材料，其特征在于：所述植物淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉、土豆淀粉、葛根淀粉中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的植物源环保材料，其特征在于：所述阻燃剂为二氧化硅、碳酸钙、氢氧化铝、氢氧化镁、氧化铝、氧化镁中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的植物源环保材料，其特征在于：所述环氧植物油为环氧大豆油、环氧亚麻油、环氧葵花籽油、环氧棕榈油、环氧松子油中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的植物源环保材料，其特征在于：所述防油防水剂为疏水改性丙烯酸酯和/或全氟长链烷基化合物。
8.一种如权利要求1～7任一项所述的植物源环保材料的制备方法，其特征在于：包括按以下顺序的操作步骤：
S1：准确称取所述秸秆纤维、所述植物淀粉、所述环氧植物油、所述阻燃剂、所述大蒜精油并充分混合，得到第一混合物；
S2：向所述第一混合物中加入所述第一混合物重量3～5倍的水，并在搅拌状态下加热至70～90℃，制得第一混合浆料；
S3：准确称取所述植物胶、所述甲壳素、所述果冻蜡、所述防油防水剂并充分混合，得到第二混合物；
S4：向所述第二混合物中加入所述第二混合物1～3倍重量的水，并在搅拌状态下加热至70～90℃，制得第二混合浆料；
S5：将所述第一混合浆料与所述第二混合浆料充分混合制得第三混合浆料；
S6：通过真空泵对所述第三混合浆料进行吸水，然后将吸水后的所述第三混合浆料吸附在网模上，再将所述网模放置至定型机中，在150～175℃、1.2～3.5MPa条件下对吸水后的所述第三混合浆料进行压制定型烘干即得。
9.根据权利要求8所述的植物源环保材料的制备方法，其特征在于：操作步骤的顺序为S3—S4—S1—S2—S4—S5—S6。
10.一种如权利要求1～7任一项所述的植物源环保材料的应用，其特征在于：将所述植物源环保材料制备成餐具。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Application publication date: 20200515