[发明专利]一种虾壳基粉体改性全降解复合材料

说明书

本发明涉及一种虾壳基粉体改性全降解复合材料，主要由以下重量份的组份共混、制备而成：生物降解基体树脂100份；虾壳基粉体5‑50份；助剂0.1‑5份。其中，所述虾壳基粉体主要通过以下的方式进行制备：步骤1、采用超声波对虾壳废料置于去离子水中进行超声处理，去除附着在表层的杂质物，取出并烘干；步骤2、将虾壳废料进行粗研磨至获得粒径小于0.1mm的虾壳颗粒物，后获得虾壳基粉体A；步骤3、将虾壳基粉体A进行低温粉碎研磨至800目的虾壳基粉体B，烘干待用；步骤4、将步骤3获得的虾壳基粉体B放入碱液中进行浸渍处理后沥出，并采用去离子水洗涤、烘干后获得虾壳基粉体。

技术领域

本发明涉及降解复合材料技术领域，特别涉及一种虾壳基粉体改性全降解复合材料。

背景技术

我国虾类资源极为丰富，虾仁加工业比较发达，在加工虾仁的过程中，势必会产生大量的虾壳废弃物。虾头和虾壳占整个虾质量的30％-40％，其中，虾壳中几丁质含量为10％-20％，蛋白质含量为20％-40％，碳酸钙含量达30％-40％。然而在对虾的加工过程中会产生大量的虾头和虾壳下脚料，其中，这些废弃虾壳有一部分加工成饲料，而大部分没有被充分利用，这样既造成浪费，又污染了环境。

如何综合利用在加工过程中产生的大量废弃物虾头、虾壳日益显得迫切，如现有技术将虾壳中的有机组分可以作为碳源制备多孔活性炭，用以清除废水中阳离子有机染料。

如公开号为CN109503294A的现有技术公开了载磷小龙虾壳生物炭的应用，以餐饮垃圾小龙虾壳为原料，经Mg改性后制备生物炭，吸附去除废水中的磷，并进一步将吸附磷之后的小龙虾壳生物炭作为缓释肥施入农田，以促进种子发芽和幼苗生长；本发明经Mg改性的虾壳生物炭对磷的吸附能力显著增加，可与磷酸盐生成MgHPO4和Mg(H2PO4)2；磷吸附饱和后的生物炭可以再次缓慢释放，并在土培实验中显著促进苋菜和黄瓜幼苗生长；本发明制备方法简便可行，既实现对小龙虾壳这一餐饮垃圾的有效利用，又可廉价而有效的去除废水中磷，并作为缓释磷肥施用于土壤，促进植物生长，从而达到资源化的目的。

再如，将虾壳用来提取虾青素、甲壳素、壳聚糖、氨基酸等活性物质，如公开号为CN109627356A的现有技术公开了一种基于虾壳生产壳聚糖的制备方法，包括以下步骤：收集虾壳，用自来水将虾壳清洗干净后烘干，粉碎得到虾壳粉，取虾壳粉置于纯化水中，在搅拌过程中滴加酸液，直至无气泡产生，过滤，收集固体粉末，水洗至中性，得到除矿物质后的虾壳粉，得到的除矿物质后的虾壳粉置于碱液中加热。搅拌虾壳粉/纯化水混合液的过程中滴加酸液，使酸液进入混合液之后快速与矿物质反应，不仅能够准确判定反应时间，而且避免混合液体系一直处于较强的酸性，使甲壳素在酸催化作用下降解的问题，确保甲壳素产品的相对分子量分布在较窄的范围内，从而确保壳聚糖产品的相对分子量分布在较窄的范围内，提高壳聚糖产品的应用价值。

可见，现有技术对虾壳的综合应用研究中，虾壳中的优质钙源未得到充分利用。另一方面，生物降解塑料，如PLA、PVA、PBS、PBSA、PBAT、PCL、PHA、PHBV、淀粉等，与PP、PE等塑料相比具有生物降解性，但生物降解塑料本身也存在难以克服的缺陷，单独使用均存在性能缺陷，包括加工热稳定性较差，热形变温度低，韧性差，以及对水蒸气阻隔性差等缺点，以聚乳酸(PLA)为例，PLA具有较高的模量和强度，但PLA制品硬而脆，如不对PLA进行共混改性以提高PLA的耐热性、韧性，将制约PLA的应用和发展前景。

针对该问题，本发明将充分利用虾壳中具有的优质钙源成分和有机质成分对生物降解基体树脂进行改性，以提高复合材料的力学性能和应用性能。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种具有较高拉伸强度、断裂伸长率和良好阻隔性的虾壳基粉体改性全降解复合材料。

本发明通过以下技术方案进行实现：

所述的虾壳基粉体改性全降解复合材料，包括生物降解基体树脂，所述复合材料主要由以下重量份的组份共混、制备而成：