本發(fā)明涉及高分子材料以及成型加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可降解的生物質(zhì)纖維復(fù)合材料及其制備方法和包裝制品。

背景技術(shù)：

高分子材料因其質(zhì)輕耐用和優(yōu)異的加工性能，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€領(lǐng)域。一次性泡沫塑料飯盒、塑料袋、筷子、水杯等開始頻繁地進入人們的日常生活，這些使用方便、價格低廉的由高分子制成的包裝材料的出現(xiàn)，給人們的生活帶來了諸多便利，據(jù)2010年統(tǒng)計，世界對塑料的需求量已經(jīng)達(dá)到2.5億噸，每年也保持5%的幅度持續(xù)增長，這些包裝材料在使用丟棄后便成了“白色垃圾”，對環(huán)境帶來了危害，成為極大的環(huán)境問題。

我國每年所產(chǎn)生的塑料廢棄物大約有約500萬噸，而其中只有30%被個體業(yè)主自發(fā)回收利用，其余70%則只能采用傳統(tǒng)方法進行處理，傳統(tǒng)處理方法有兩種：第一種方法是填埋，塑料的主要成分是聚乙烯，聚乙烯是乙烯經(jīng)加成聚合反應(yīng)制得的一種熱塑性樹脂，根據(jù)聚合條件不同，可得到相對分子量從一萬幾百萬不等的聚乙烯，聚乙烯是略帶白色的顆?；蚍勰?，半透明狀，無毒無味，化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐酸堿腐蝕。也就是說這些廢舊塑料包裝物很難降解，因此通過傳統(tǒng)的填埋方法很難降解；第一種方法是焚燒，但是焚燒會產(chǎn)生有害氣體進入空氣，從而污染空氣，產(chǎn)生二次污染。

因此，找到一種易降解的高分子材料，且能夠避免造成二次污染，對人類的發(fā)展是具有非常重要的意義的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，而提供一種可降解的生物質(zhì)纖維復(fù)合材料及其制備方法和包裝制品，由該復(fù)合材料制成的包裝制品具有自然降解率高且不會產(chǎn)生二次污染的優(yōu)點。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明首先提供以下技術(shù)方案：一種可降解的生物質(zhì)纖維復(fù)合材料，所述復(fù)合材料主要由以下重量份數(shù)的原料制成：

淀粉80-120份、谷糠粉10-50份、熱塑性樹脂50-150份、增韌劑0.5-10份、潤滑劑1-3份、調(diào)色劑0.1-1份。

優(yōu)選的，所述淀粉的粒徑范圍為30-400目。

優(yōu)選的，所述谷糠粉的粒徑為60-200目和/或所述谷糠粉的含水率為0.5%-12%。

優(yōu)選地，所述熱塑性樹脂為聚丙烯、聚乙烯和聚苯乙烯中的至少一種。

優(yōu)選的，所述增韌劑為馬蘭酸酐接枝聚乙烯和馬來酸酐接枝聚丙烯中的至少一種。

優(yōu)選的，所述潤滑劑包括內(nèi)潤滑劑和外潤滑劑，所述內(nèi)潤滑劑為聚乙烯蠟，外潤滑為硬脂酸。

優(yōu)選的，所述調(diào)色劑為鐵紅、鐵黃和金銀色粉中的至少一種。

另外，本發(fā)明還提供上述可降解的生物質(zhì)纖維復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

低速混合步驟：按所述重量份稱量淀粉、谷糠粉、調(diào)色劑和潤滑劑后加入至高速混合機中，在300-800rpm下攪拌，得混合料；

高速復(fù)配步驟：按所述重量份稱量熱塑性樹脂和增韌劑后加入裝有所述低速混合料的高速混合機中，提高轉(zhuǎn)速至1000-1500rpm，攪拌，降低轉(zhuǎn)速至100-300rpm，得復(fù)配料；

成型步驟：將所述復(fù)配料加入擠出機中擠出造粒，得所述可降解的生物質(zhì)纖維復(fù)合材料。

優(yōu)選的，所述成型步驟中：擠出機內(nèi)由頭至尾的溫度依次為160℃、165℃、165℃、170℃、170℃、175℃、180℃、180℃和175℃。

優(yōu)選的，所述擠出機為雙螺桿擠出機。

最后，本發(fā)明還提供一種采用如上所述可降解的生物質(zhì)纖維復(fù)合材料作為原材料制成的包裝制品。

具體地，所述包裝制品為塑料袋。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明的一種可降解的生物質(zhì)纖維復(fù)合材料，其制成的產(chǎn)品，直接放在自然環(huán)境中30-60天，自然降解率達(dá)到65-70%，且最終降解后，剩余部分變成了黑色粉末，不會對環(huán)境造成二次污染。

本發(fā)明一種可降解的生物質(zhì)纖維復(fù)合材料的制備方法，簡單易產(chǎn)業(yè)化，制得的復(fù)合材料制成產(chǎn)品，自然降解率達(dá)到65-70%，且最終降解后，剩余部分變成了黑色粉末，不會對環(huán)境造成二次污染。

本發(fā)明的一種包裝制品，由于采用本發(fā)明一種可降解的生物質(zhì)纖維復(fù)合材料作為原材料，因而其自然降解率達(dá)到65-70%，且最終降解后，剩余部分變成了黑色粉末，不會對環(huán)境造成二次污染。

具體實施方式

結(jié)合以下實施例對本發(fā)明作進一步描述。

實施例1

本發(fā)明一種可降解的生物質(zhì)纖維復(fù)合材料由以下重量份的原料制成：淀粉100份，谷糠粉30份，熱塑性樹脂100份，增韌劑5份，潤滑劑2.5份，調(diào)色劑0.5份。當(dāng)然，還可以包括流平劑、觸變劑、阻燃劑、耐磨劑等助劑，本實施例不作具體限定。本實施例中，淀粉選擇粒徑為200目的木薯淀粉，谷糠粉選擇含水率為7%、粒徑為100目的谷糠粉，潤滑劑分為內(nèi)潤滑劑和外潤滑劑，其中，內(nèi)潤滑劑選用聚乙烯蠟、外潤滑劑選用硬脂酸，調(diào)色劑選用鐵黃。

本實施例的一種可降解的生物質(zhì)纖維復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

低速混合步驟：按所述重量份稱量淀粉、谷糠粉、調(diào)色劑和潤滑劑后加入至高速混合機中，在500rpm下，攪拌5min，得混合料；

高速復(fù)配步驟：按所述重量份稱量熱塑性樹脂和增韌劑后加入至裝有所述混合料的高速混合機中，并提高轉(zhuǎn)速至1500rpm，攪拌3min，降低轉(zhuǎn)速至200rpm，得復(fù)配料；

成型步驟：將所述復(fù)配料加入雙螺桿擠出機中擠出造粒，得本實施例的可降解的生物質(zhì)纖維復(fù)合材料；

其中，所述雙螺桿擠出機的雙螺桿擠出機內(nèi)由頭至尾的溫度依次為160℃、165℃、165℃、170℃、170℃、175℃、180℃、180℃和175℃。

將本實施例可降解的生物質(zhì)纖維復(fù)合材料采用注塑成型工藝制成塑料袋，然后將該塑料袋直接放在自然環(huán)境中，放置50天，自然降解率達(dá)到68%，且最終降解后，變成了黑色粉末，不會對環(huán)境造成二次污染。

實施例2

本發(fā)明一種可降解的生物質(zhì)纖維復(fù)合材料由以下重量份的原料制成：淀粉80份，谷糠粉10份，熱塑性樹脂50份，增韌劑0.5份，潤滑劑3份，調(diào)色劑0.1份。當(dāng)然，還可以包括流平劑、觸變劑、阻燃劑、耐磨劑等助劑，本實施例不作具體限定。本實施例中，淀粉選擇粒徑為300目的木薯淀粉，谷糠粉選擇含水率為0.5%、粒徑為60目的谷糠粉，潤滑劑分為內(nèi)潤滑劑和外潤滑劑，其中，內(nèi)潤滑劑選用聚乙烯蠟、外潤滑劑選用硬脂酸，調(diào)色劑選用鐵黃。

本實施例的一種可降解的生物質(zhì)纖維復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

低速混合步驟：按所述重量份稱量淀粉、谷糠粉、調(diào)色劑和潤滑劑后加入至高速混合機中，在300rpm下，攪拌3min，得混合料；

高速復(fù)配步驟：按所述重量份稱量熱塑性樹脂和增韌劑后加入至裝有所述混合料的高速混合機中，并提高轉(zhuǎn)速至1000rpm，攪拌2min，降低轉(zhuǎn)速至100rpm，得復(fù)配料；

成型步驟：將所述復(fù)配料加入單螺桿擠出機中擠出造粒，得所述可降解的生物質(zhì)纖維復(fù)合材料；

其中，單螺桿擠出機的雙螺桿擠出機內(nèi)由頭至尾的溫度依次為160℃、165℃、165℃、170℃、170℃、175℃、180℃、180℃和175℃。

將本實施例可降解的生物質(zhì)纖維復(fù)合材料采用注塑成型工藝制成快餐盒，然后將該快餐盒直接放在自然環(huán)境中，放置60天，自然降解率達(dá)到70%，且最終降解后，變成了黑色粉末，不會對環(huán)境造成二次污染。

實施例3

本發(fā)明一種可降解的生物質(zhì)纖維復(fù)合材料由以下重量份的原料制成：淀粉120份，谷糠粉50份，熱塑性樹脂150份，增韌劑10份，潤滑劑1份，調(diào)色劑1份。當(dāng)然，還可以包括流平劑、觸變劑、阻燃劑、耐磨劑等助劑，本實施例不作具體限定。本實施例中，淀粉選擇粒徑為400目的木薯淀粉，谷糠粉選擇含水率為12%、粒徑為100目的谷糠粉，潤滑劑分為內(nèi)潤滑劑和外潤滑劑，其中，內(nèi)潤滑劑選用聚乙烯蠟、外潤滑劑選用硬脂酸，調(diào)色劑選用鐵黃。

本實施例的一種可降解的生物質(zhì)纖維復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

低速混合步驟：按按所述重量份稱量淀粉、谷糠粉、調(diào)色劑和潤滑劑后加入至高速混合機中，在800rpm下，攪拌10min；

高速復(fù)配步驟：按所述重量份稱量熱塑性樹脂和增韌劑后加入至裝有所述混合料的高速混合機中，并提高轉(zhuǎn)速至1200rpm，攪拌10min，降低轉(zhuǎn)速至300rpm，得復(fù)配料；

成型步驟：將所述復(fù)配料加入三螺桿擠出機中擠出造粒，得本實施例的可降解的生物質(zhì)纖維復(fù)合材料；

其中，三螺桿擠出機的雙螺桿擠出機內(nèi)由頭至尾的溫度依次為160℃、165℃、165℃、170℃、170℃、175℃、180℃、180℃和175℃。

將本實施例可降解的生物質(zhì)纖維復(fù)合材料采用注塑成型工藝制成一次性杯子，然后將該一次性杯子直接放在自然環(huán)境中，放置30天，自然降解率達(dá)到65%，且最終降解后，變成了黑色粉末，不會對環(huán)境造成二次污染。

由上述實施例1-3可知，采用本發(fā)明實施例1-3的復(fù)合材料制成的成品，直接放在自然環(huán)境中，在30-60天，自然降解率達(dá)到65-70%，且最終降解后，剩余部分變成了黑色粉末，不會對環(huán)境造成二次污染。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對本發(fā)明保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。