[发明专利]一种可降解母料及其制备方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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，本发明采用如下技术方案：

一种可降解母料，包括如下重量份的原料：ZnO/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。

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2-4 h，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1-3 h，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3-8 h，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2-6 h。其中稻壳灰和海蛎壳的细度为2000目；