[发明专利]利用酸角果壳和纤维制备的生物降解材料及制备和应用

说明书

利用酸角果壳和纤维制备的生物降解材料及制备和应用，所述生物降解材料包括以下质量份的组分：酸角果壳10‑30份、酸角果实纤维10‑40份、粘合剂1‑5份、赋形剂10‑50份、脱模剂0.5‑3份、结构调整剂0‑10份、塑化剂1‑10份。本发明的生物降解材料带有酸角风味，易降解，对环境无污染且生产成本低，具有较好的应用前景。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种基于酸角果壳、纤维可降解复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

塑料具有重量轻、强度高、化学性质稳定和价格低廉等优点，塑料在给人们带来生活便利、改善生活品质的同时，其使用后的大量废弃物也与日剧增，给人类赖以生存的环境造成不可忽视的负面影响。另外，用于制造塑料等高分子材料的原料-石油资源也逐渐减少。因此不断开发环境友好型的环保材料，具有较高的经济价值和社会价值。

生物降解材料也被称为“绿色生态材料”，是环境友好型的环保材料。但目前的生物可降解材料的价格是通用塑料的2倍以上，增加了生产制造成本。为了降低成本，人们不断研究采用如淀粉、纤维素、木粉和玉米、小麦秸秆粉等生物基作为填充物质，利用PLA(聚乳酸)、PBAT(聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯)、PBS(丁二酸丁二酯)和PCL(聚己内酯)等生物降解材料为主体材料，制备填充型可降解材料。

酸角果壳约占酸角果实重量的15％-25％，含有丰富的纤维素、槲皮素、山奈素、木犀草素等成分，组织结构疏松多孔。此外，包裹在酸角果实外的酸角果实纤维约占酸角果实重量的10-15％。在酸角制品加工中酸角果壳和纤维常常被用于制做作有机肥或者丢弃，造成资源的浪费，并对环境造成不利影响。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种带有酸角风味、对环境友好且生产成本低的利用酸角果壳和纤维制备的生物降解材料及其制备方法。

本发明采取的技术方案如下：

一种利用酸角果壳和纤维制备的生物降解材料，包括以下质量份的组分：酸角果壳10-30份、酸角果实纤维10-40份、粘合剂1-5份、赋形剂10-50份、脱模剂0.5-3份、结构调整剂0-10份、塑化剂1-10份。

进一步地，所述粘合剂为罗望子多糖、普鲁兰多糖、瓜尔胶、羧甲基纤维素钠、羟丙基纤维素、杜仲胶中的一种或者多种的组合物。

进一步地，所述赋形剂为聚乙烯醇(PVA)、聚乳酸(PLA)、聚3-羟基丁酸酯(PHB)、3-羟基丁酸酯/3-羟基戊酸酯的共聚物(PHBV)、3-羟基丁酸酯/3-羟基己酸酯的共聚物(PHBH)、聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、聚己二酸/丁二酸丁二醇酯共聚物(PBSA)中的一种或多种的组合物。

进一步地，所述脱模剂为蜂蜡、小烛树蜡、巴西棕榈蜡、氢化椰子油中的一种。

进一步地，所述结构调整剂为轻质碳酸钙、膨润土、硅藻土、重质碳酸钙中的一种或多种的组合物。

进一步地，所述塑化剂为丙二醇、甘油、三醋酸甘油酯、乙酸乙酯中的一种或多种的组合物。

本发明所述生物降解材料的制备方法如下：

a.将酸角果壳和纤维分别进行前处理，制成200-800目的酸角果壳超细微粉和纤维浆；

b.将酸角果壳超细微粉、纤维浆与粘合剂、赋形剂、结构调整剂和塑化剂混合，形成混合组分A；

c.将混合组分A与脱模剂混合，于80-120℃持续加热搅拌，形成均质的熔融体，再真空去除水分和气泡；

d.将熔融体压延成型，得到厚度0.1mm-1mm的生物降解材料。