[发明专利]一种生物可分解咖啡渣仿藤材料

说明书

本发明公开了一种可生物降解的咖啡渣仿藤材料，该生物可降解的咖啡渣仿藤材料由以下重量份数的原料制备而成：聚乳酸：40‑50份；聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯：5‑15份；改性咖啡渣：20‑40份；成核剂：5‑15份；结晶促进剂：0.5‑1份；增容剂：2‑5份；熔体强度增强剂：0.1‑5份；润滑剂：0.5‑2份；抗老化剂：0.1‑0.6份；抗氧化剂：0.1‑0.6份；抗紫外线剂：0.1‑0.6份。本发明采用咖啡渣制备仿藤材料，既有效利用了咖啡产业产生的大量废渣，同时有效改善了原有塑料仿藤的气味，增强仿藤材料的木质感；运用生物可分解的材料聚乳酸替代传统的聚乙烯和聚氯乙烯，减少了环境污染的产生，有利于保护生态环境。

技术领域

本发明涉及一种新型藤编材料，具体涉及一种生物可分解咖啡渣仿藤材料。

背景技术

随着生活水平的不断提高，人们对居住环境的要求也越来越高，如在办公场所或室内装饰上增加一些绿色，因此藤编材料作为一种传统的编织材料，倍受消费者的青睐。但由于天然藤材供应不足，现有许多制品多采用塑料之类的仿藤材料编织成仿藤编织品以满足市场需求。现有仿藤材料多采用塑料仿藤，包括PE藤和PVC藤，相比天然藤条寿命长、成本低、好打理，但丢弃后很难降解，污染环境，因此限制了其使用。

有鉴于全球市场的咖啡饮食文化，每日所产生的咖啡渣日益增加，随着环保和低碳逐渐成为世界主流观念，咖啡渣的废物利用研究也获得了人们的关注，虽然此生物质材料的用途很多，但目前国内外对咖啡渣的研究处于初级阶段，主要集中在成分分析、成分提取、热解动力学、燃烧特性以及堆肥等方面，以上研究均未能对咖啡渣实现资源化高质化综合利用，没有良好的环境、经济和社会效益。

因此，实有必要开发一种充分利用咖啡渣的生物可降解咖啡渣仿藤材料，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决仿藤材料的环境污染问题，同时提高咖啡渣的使用价值，提供一种新型的可生物降解的咖啡渣仿藤材料，本发明使用聚乳酸替代传统的聚乙烯或聚氯乙烯制作仿藤材料，利用咖啡渣与聚乳酸的复合实现对咖啡渣进行高价值的利用，并降低了聚乳酸材料的成本，同时保持了聚乳酸的生物降解性能。

为了达到上述目的，本发明提供了一种可生物降解的咖啡渣仿藤材料，该生物可降解的咖啡渣仿藤材料由以下重量份数的原料制备而成：聚乳酸(PLA)：40-50份；聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)：5-15份；改性咖啡渣：20-40份；成核剂：5-15份；结晶促进剂：0.5-1份；增容剂：2-5份；熔体强度增强剂：0.1-5份；润滑剂：0.5-2份；抗老化剂：0.1-0.6份；抗氧化剂：0.1-0.6份；抗紫外线剂：0.1-0.6份。

其中改性咖啡渣通过以下处理得到：将咖啡渣碎至40-200目，并且烘干至水分含量为1.5％-3％；对咖啡渣烘干后，升温至70-150℃，并保持10分钟以上，而后加入偶联剂；充分混合后，并在搅拌条件下于80-180℃下保持10分钟以上，即获得上述改性咖啡渣；上述咖啡渣与上述偶联剂的重量份数比为20:1。

优选的，上述偶联剂采用硅烷偶联剂KH-550。

优选的，上述成核剂为滑石粉，滑石粉在聚乳酸改性中具有改善成型收缩性率、成品表面硬度、表面抗划痕性能、抗冲击强度等多种综合性能，滑石粉作为一种无机物添加剂，与聚乳酸的生物降解性不冲突，上述滑石粉的细度为1250-5000目；上述结晶促进剂为聚乙二醇(PEG)，上述聚乙二醇的分子在1000-6000g/mol，聚乙二醇不仅作为结晶促进剂，还可增加聚乳酸材料的韧性。

优选的，上述增容剂采用乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物(E-BA-GMA)或超支化三嗪。

优选的，上述所述熔体强度增强剂为含环氧官能基材料与丙烯酸系列星状共聚物的一种或多种复配，其中环氧官能基的官能数必须控制在9-20个，物性效果最佳。