本發(fā)明屬于高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種一次性高效降解秸稈餐具及其制備方法。
背景技術(shù)：
：一次性餐具是社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的產(chǎn)物?，F(xiàn)在主要以聚苯乙烯為原料生產(chǎn)的一次性餐具，其不能降解的問(wèn)題導(dǎo)致“白色”污染，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了重大污染和對(duì)人類(lèi)的生存產(chǎn)生威脅。一次性聚苯乙烯餐具使用后既不能回收作飼料，又不能埋在地里作肥料。為了解決這個(gè)問(wèn)題，人們希望用農(nóng)作物如小麥、稻谷、玉米、綠豆桿等作原料來(lái)制作一次性餐具，因輔料、粘合劑地選擇及工藝地摸索，一直沒(méi)有形成產(chǎn)業(yè)化。由于現(xiàn)在用農(nóng)作物制備的綠色餐具，工藝復(fù)雜、成形效果差、成本高，降解緩慢且不徹底，在壓制工序中對(duì)模具制造進(jìn)行鍍鉻處理來(lái)完成脫模，由于壓制時(shí)間長(zhǎng)，產(chǎn)品壓制且需冷卻后才能進(jìn)入下一工序，導(dǎo)致餐具不能批量生產(chǎn)，合格率低。另外，為了使產(chǎn)品表面形成一層膜，達(dá)到防滲水目的，目前在制作餐具的工序中采用了噴涂膠水工藝，而這種噴涂方法不易控制，膜層厚度不均，產(chǎn)品質(zhì)量較差?，F(xiàn)有技術(shù)中也有一次性餐具的制造方法，例如，cn91108365，題為“可作飼料的一次性餐具、食品包裝及其制造方法和用途”的專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)了一種可作飼料的一次性餐具、食品包裝，它們是由可作飼料的原料、添加劑、粘合劑組成，可再涂上防水涂層。其制造方法是將原料粉碎、混勻、模壓、涂防水層、密封消毒。產(chǎn)品在第一次使用后經(jīng)消毒、粉碎又用作動(dòng)物、家禽、魚(yú)類(lèi)的飼料，但是，由于該方法在配方和工藝中存在的缺點(diǎn)，因此造成產(chǎn)品的成本高、產(chǎn)品壽命短等缺陷，始終無(wú)法上市。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題本發(fā)明提供一種一次性高效降解秸稈餐具及其制備方法，所得到的材料環(huán)保，短期內(nèi)強(qiáng)度高，到一定時(shí)間后又能快速降解，成本低，阻燃，環(huán)保，使用方便。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一次性高效降解秸稈餐具，由以下成分組成：秸稈、淀粉、竹原纖維、抗氧化劑、耐溫劑、增塑劑。各組分重量份數(shù)為，100份秸稈、20-40份淀粉、15-25份竹原纖維、0.8-2份抗氧化劑、1-5份耐溫劑、2-4份增塑劑。所述的秸稈為玉米秸稈、小麥秸稈、稻谷秸稈、花生秸稈、綠豆秸稈中的一種或多種。所述的淀粉為玉米淀粉、小麥淀粉、稻谷淀粉、土豆淀粉、紅薯淀粉中的一種或多種。所述的抗氧化劑為茶多酚、叔丁基對(duì)苯二酚、丁基羥基茴香醚、二丁基羥基甲苯中的一種或多種。所述的耐溫劑為甲基硅樹(shù)脂、聚甲基硅樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂、低苯基甲基硅樹(shù)脂、甲基苯基硅樹(shù)脂中的一種或多種。所述的增塑劑為3-羥基-3-羧基戊二酸三丁酯、多元醇酯、聚酯中的一種或多種。所述的一次性高效降解秸稈餐具還包含氯化鋁-聚乙二酸對(duì)苯乙醇酯。所述的氯化鋁-聚乙二酸對(duì)苯乙醇酯重量份為0.4-0.8。一次性高效降解秸稈餐具的制備方法，包括以下步驟：1）稱(chēng)取100份秸稈和15-25份竹原纖維放入研磨機(jī)中研磨，再進(jìn)行過(guò)篩，得到混合粉末；2）稱(chēng)取20-40份淀粉、0.8-2份抗氧化劑、1-5份耐溫劑和2-4份增塑劑，與1）中的混合粉末一起加入到攪拌機(jī)中，在攪拌速度為30r/min～60r/min的條件下攪拌混合20min～40min，得原料混合物；3）將原料混合物注入雙螺桿擠出機(jī)中，擠出造粒，以制成秸稈顆粒，其中，雙螺桿加工溫度為140～240℃；將制得的秸稈顆粒在80～120℃的溫度條件下真空干燥12～16h，根據(jù)需要將秸稈顆粒制備成片材后壓延或者直接注射成型得到餐具。以下為氯化鋁-聚乙二酸對(duì)苯乙醇酯的制備方法稱(chēng)取0.2mol乙二酸與0.1mol對(duì)苯乙醇，加入1mmol硝酸鋇，置于三口瓶中，三個(gè)口分別插入蒸餾頭，攪拌器，溫度計(jì)。進(jìn)行加熱，分別控制三口燒瓶和蒸餾頭頂部的溫度，控制在160℃下，以防止苯丁醇逸出，記錄出水量，達(dá)到一定量時(shí)，停止加熱，將三口燒瓶冷卻。將反應(yīng)得到的物質(zhì)加入到縮聚反應(yīng)釜中，加入1mmol硝酸鋇和10mmol氯化鋁，在140℃下反應(yīng)，打開(kāi)攪拌器，并開(kāi)啟真空泵，當(dāng)攪拌速率降到一定程度時(shí)，停止反應(yīng)，水浴出料，得到氯化鋁-聚乙二酸對(duì)苯乙醇酯。本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明所提供的一次性高效降解秸稈餐具，竹原纖維和淀粉對(duì)秸稈進(jìn)行交聯(lián)改性，所使用的有機(jī)原料和其它助劑，都是無(wú)毒物質(zhì)，加入后對(duì)材料不會(huì)有其它副影響，不會(huì)對(duì)人和環(huán)境產(chǎn)生危害。本發(fā)明所提供的一次性高效降解秸稈餐具，其制備工藝流程簡(jiǎn)單，原料易的，耐溫性好，抗氧化性佳，加入氯化鋁-聚乙二酸對(duì)苯乙醇酯后，秸稈餐具的降解速度明顯得到提高，可用于餐具、食品包裝材料等領(lǐng)域。具體實(shí)施方式實(shí)施例1本實(shí)施例的應(yīng)用于高效降解秸稈餐具的制備方法，包括以下步驟：以下原料皆為重量份數(shù)，1）稱(chēng)取100份玉米秸稈和15份竹原纖維放入研磨機(jī)中研磨，再進(jìn)行過(guò)篩，得到混合粉末；2）稱(chēng)取20份玉米秸稈、0.8份叔丁基對(duì)苯二酚、1份聚甲基硅樹(shù)脂和2份多元醇酯，與1）中的混合粉末一起加入到攪拌機(jī)中，在攪拌速度為50r/min的條件下攪拌混合30min，得原料混合物；3）將原料混合物注入雙螺桿擠出機(jī)中，擠出造粒，以制成秸稈顆粒，其中，雙螺桿加工溫度為220℃；將制得的秸稈顆粒在100℃的溫度條件下真空干燥12h，根據(jù)需要將秸稈顆粒制備成片材后壓延或者直接注射成型得到餐具。實(shí)施例2本實(shí)施例的應(yīng)用于高效降解秸稈餐具的制備方法，包括以下步驟：以下原料皆為重量份數(shù)，1）稱(chēng)取100份玉米秸稈和25份竹原纖維放入研磨機(jī)中研磨，再進(jìn)行過(guò)篩，得到混合粉末；2）稱(chēng)取20份玉米淀粉、0.8份叔丁基對(duì)苯二酚、1份聚甲基硅樹(shù)脂和2份多元醇酯，與1）中的混合粉末一起加入到攪拌機(jī)中，在攪拌速度為50r/min的條件下攪拌混合30min，得原料混合物；3）將原料混合物注入雙螺桿擠出機(jī)中，擠出造粒，以制成秸稈顆粒，其中，雙螺桿加工溫度為220℃；將制得的秸稈顆粒在100℃的溫度條件下真空干燥12h，根據(jù)需要將秸稈顆粒制備成片材后壓延或者直接注射成型得到餐具。實(shí)施例3本實(shí)施例的應(yīng)用于高效降解秸稈餐具的制備方法，包括以下步驟：以下原料皆為重量份數(shù)，1）稱(chēng)取100份玉米秸稈和15份竹原纖維放入研磨機(jī)中研磨，再進(jìn)行過(guò)篩，得到混合粉末；2）稱(chēng)取40份玉米淀粉、0.8份叔丁基對(duì)苯二酚、1份聚甲基硅樹(shù)脂和2份多元醇酯，與1）中的混合粉末一起加入到攪拌機(jī)中，在攪拌速度為50r/min的條件下攪拌混合30min，得原料混合物；3）將原料混合物注入雙螺桿擠出機(jī)中，擠出造粒，以制成秸稈顆粒，其中，雙螺桿加工溫度為220℃；將制得的秸稈顆粒在100℃的溫度條件下真空干燥12h，根據(jù)需要將秸稈顆粒制備成片材后壓延或者直接注射成型得到餐具。實(shí)施例4本實(shí)施例的應(yīng)用于高效降解秸稈餐具的制備方法，包括以下步驟：以下原料皆為重量份數(shù)，1）稱(chēng)取100份玉米秸稈和15份竹原纖維放入研磨機(jī)中研磨，再進(jìn)行過(guò)篩，得到混合粉末；2）稱(chēng)取20份玉米淀粉、2份叔丁基對(duì)苯二酚、1份聚甲基硅樹(shù)脂和2份多元醇酯，與1）中的混合粉末一起加入到攪拌機(jī)中，在攪拌速度為50r/min的條件下攪拌混合30min，得原料混合物；3）將原料混合物注入雙螺桿擠出機(jī)中，擠出造粒，以制成秸稈顆粒，其中，雙螺桿加工溫度為220℃；將制得的秸稈顆粒在100℃的溫度條件下真空干燥12h，根據(jù)需要將秸稈顆粒制備成片材后壓延或者直接注射成型得到餐具。實(shí)施例5本實(shí)施例的應(yīng)用于高效降解秸稈餐具的制備方法，包括以下步驟：以下原料皆為重量份數(shù)，1）稱(chēng)取100份玉米秸稈和15份竹原纖維放入研磨機(jī)中研磨，再進(jìn)行過(guò)篩，得到混合粉末；2）稱(chēng)取20份玉米淀粉、0.8份叔丁基對(duì)苯二酚、5份聚甲基硅樹(shù)脂和2份多元醇酯，與1）中的混合粉末一起加入到攪拌機(jī)中，在攪拌速度為50r/min的條件下攪拌混合30min，得原料混合物；3）將原料混合物注入雙螺桿擠出機(jī)中，擠出造粒，以制成秸稈顆粒，其中，雙螺桿加工溫度為220℃；將制得的秸稈顆粒在100℃的溫度條件下真空干燥12h，根據(jù)需要將秸稈顆粒制備成片材后壓延或者直接注射成型得到餐具。實(shí)施例6本實(shí)施例的應(yīng)用于高效降解秸稈餐具的制備方法，包括以下步驟：以下原料皆為重量份數(shù)，1）稱(chēng)取100份玉米秸稈和15份竹原纖維放入研磨機(jī)中研磨，再進(jìn)行過(guò)篩，得到混合粉末；2）稱(chēng)取20份玉米淀粉、0.8份叔丁基對(duì)苯二酚、1份聚甲基硅樹(shù)脂和4份多元醇酯，與1）中的混合粉末一起加入到攪拌機(jī)中，在攪拌速度為50r/min的條件下攪拌混合30min，得原料混合物；3）將原料混合物注入雙螺桿擠出機(jī)中，擠出造粒，以制成秸稈顆粒，其中，雙螺桿加工溫度為220℃；將制得的秸稈顆粒在100℃的溫度條件下真空干燥12h，根據(jù)需要將秸稈顆粒制備成片材后壓延或者直接注射成型得到餐具。實(shí)施例7本實(shí)施例的應(yīng)用于高效降解秸稈餐具的制備方法，包括以下步驟：以下原料皆為重量份數(shù)，1）稱(chēng)取100份玉米秸稈和20份竹原纖維放入研磨機(jī)中研磨，再進(jìn)行過(guò)篩，得到混合粉末；2）稱(chēng)取30份玉米淀粉、1份叔丁基對(duì)苯二酚、2份聚甲基硅樹(shù)脂和3份多元醇酯，與1）中的混合粉末一起加入到攪拌機(jī)中，在攪拌速度為50r/min的條件下攪拌混合30min，得原料混合物；3）將原料混合物注入雙螺桿擠出機(jī)中，擠出造粒，以制成秸稈顆粒，其中，雙螺桿加工溫度為220℃；將制得的秸稈顆粒在100℃的溫度條件下真空干燥12h，根據(jù)需要將秸稈顆粒制備成片材后壓延或者直接注射成型得到餐具。實(shí)施例8本實(shí)施例的應(yīng)用于高效降解秸稈餐具的制備方法，包括以下步驟：以下原料皆為重量份數(shù)，1）稱(chēng)取100份玉米秸稈和25份竹原纖維放入研磨機(jī)中研磨，再進(jìn)行過(guò)篩，得到混合粉末；2）稱(chēng)取40份玉米淀粉、0.8份叔丁基對(duì)苯二酚、1份聚甲基硅樹(shù)脂和2份多元醇酯，與1）中的混合粉末一起加入到攪拌機(jī)中，在攪拌速度為50r/min的條件下攪拌混合30min，得原料混合物；3）將原料混合物注入雙螺桿擠出機(jī)中，擠出造粒，以制成秸稈顆粒，其中，雙螺桿加工溫度為220℃；將制得的秸稈顆粒在100℃的溫度條件下真空干燥12h，根據(jù)需要將秸稈顆粒制備成片材后壓延或者直接注射成型得到餐具。實(shí)施例9本實(shí)施例的應(yīng)用于高效降解秸稈餐具的制備方法，包括以下步驟：以下原料皆為重量份數(shù)，1）稱(chēng)取100份玉米秸稈和25份竹原纖維放入研磨機(jī)中研磨，再進(jìn)行過(guò)篩，得到混合粉末；2）稱(chēng)取40份玉米淀粉、2份叔丁基對(duì)苯二酚、5份聚甲基硅樹(shù)脂和4份多元醇酯，與1）中的混合粉末一起加入到攪拌機(jī)中，在攪拌速度為50r/min的條件下攪拌混合30min，得原料混合物；3）將原料混合物注入雙螺桿擠出機(jī)中，擠出造粒，以制成秸稈顆粒，其中，雙螺桿加工溫度為220℃；將制得的秸稈顆粒在100℃的溫度條件下真空干燥12h，根據(jù)需要將秸稈顆粒制備成片材后壓延或者直接注射成型得到餐具。實(shí)施例10本實(shí)施例的應(yīng)用于高效降解秸稈餐具的制備方法，包括以下步驟：以下原料皆為重量份數(shù)，1）稱(chēng)取100份玉米秸稈和15份竹原纖維放入研磨機(jī)中研磨，再進(jìn)行過(guò)篩，得到混合粉末；2）稱(chēng)取20份玉米淀粉、0.8份叔丁基對(duì)苯二酚、0.4份氯化鋁、1份聚甲基硅樹(shù)脂和2份多元醇酯，與1）中的混合粉末一起加入到攪拌機(jī)中，在攪拌速度為50r/min的條件下攪拌混合30min，得原料混合物；3）將原料混合物注入雙螺桿擠出機(jī)中，擠出造粒，以制成秸稈顆粒，其中，雙螺桿加工溫度為220℃；將制得的秸稈顆粒在100℃的溫度條件下真空干燥12h，根據(jù)需要將秸稈顆粒制備成片材后壓延或者直接注射成型得到餐具。實(shí)施例11本實(shí)施例的應(yīng)用于高效降解秸稈餐具的制備方法，包括以下步驟：以下原料皆為重量份數(shù)，1）稱(chēng)取100份玉米秸稈和15份竹原纖維放入研磨機(jī)中研磨，再進(jìn)行過(guò)篩，得到混合粉末；2）稱(chēng)取20份玉米淀粉、0.8份叔丁基對(duì)苯二酚、0.4份聚乙二酸對(duì)苯乙醇酯、1份聚甲基硅樹(shù)脂和2份多元醇酯，與1）中的混合粉末一起加入到攪拌機(jī)中，在攪拌速度為50r/min的條件下攪拌混合30min，得原料混合物；3）將原料混合物注入雙螺桿擠出機(jī)中，擠出造粒，以制成秸稈顆粒，其中，雙螺桿加工溫度為220℃；將制得的秸稈顆粒在100℃的溫度條件下真空干燥12h，根據(jù)需要將秸稈顆粒制備成片材后壓延或者直接注射成型得到餐具。實(shí)施例12本實(shí)施例的應(yīng)用于高效降解秸稈餐具的制備方法，包括以下步驟：以下原料皆為重量份數(shù)，1）稱(chēng)取100份玉米秸稈和15份竹原纖維放入研磨機(jī)中研磨，再進(jìn)行過(guò)篩，得到混合粉末；2）稱(chēng)取20份玉米淀粉、0.8份叔丁基對(duì)苯二酚、0.4份氯化鋁-聚乙二酸對(duì)苯乙醇酯、1份聚甲基硅樹(shù)脂和2份多元醇酯，與1）中的混合粉末一起加入到攪拌機(jī)中，在攪拌速度為50r/min的條件下攪拌混合30min，得原料混合物；3）將原料混合物注入雙螺桿擠出機(jī)中，擠出造粒，以制成秸稈顆粒，其中，雙螺桿加工溫度為220℃；將制得的秸稈顆粒在100℃的溫度條件下真空干燥12h，根據(jù)需要將秸稈顆粒制備成片材后壓延或者直接注射成型得到餐具。實(shí)施例13本實(shí)施例的應(yīng)用于高效降解秸稈餐具的制備方法，包括以下步驟：以下原料皆為重量份數(shù)，1）稱(chēng)取100份玉米秸稈和15份竹原纖維放入研磨機(jī)中研磨，再進(jìn)行過(guò)篩，得到混合粉末；2）稱(chēng)取20份玉米淀粉、0.8份叔丁基對(duì)苯二酚、0.6份氯化鋁-聚乙二酸對(duì)苯乙醇酯、1份聚甲基硅樹(shù)脂和2份多元醇酯，與1）中的混合粉末一起加入到攪拌機(jī)中，在攪拌速度為50r/min的條件下攪拌混合30min，得原料混合物；3）將原料混合物注入雙螺桿擠出機(jī)中，擠出造粒，以制成秸稈顆粒，其中，雙螺桿加工溫度為220℃；將制得的秸稈顆粒在100℃的溫度條件下真空干燥12h，根據(jù)需要將秸稈顆粒制備成片材后壓延或者直接注射成型得到餐具。實(shí)施例14本實(shí)施例的應(yīng)用于高效降解秸稈餐具的制備方法，包括以下步驟：以下原料皆為重量份數(shù)，1）稱(chēng)取100份玉米秸稈和15份竹原纖維放入研磨機(jī)中研磨，再進(jìn)行過(guò)篩，得到混合粉末；2）稱(chēng)取20份玉米淀粉、0.8份叔丁基對(duì)苯二酚、0.8份氯化鋁-聚乙二酸對(duì)苯乙醇酯、1份聚甲基硅樹(shù)脂和2份多元醇酯，與1）中的混合粉末一起加入到攪拌機(jī)中，在攪拌速度為50r/min的條件下攪拌混合30min，得原料混合物；3）將原料混合物注入雙螺桿擠出機(jī)中，擠出造粒，以制成秸稈顆粒，其中，雙螺桿加工溫度為220℃；將制得的秸稈顆粒在100℃的溫度條件下真空干燥12h，根據(jù)需要將秸稈顆粒制備成片材后壓延或者直接注射成型得到餐具。實(shí)施例15本實(shí)施例的應(yīng)用于高效降解秸稈餐具的制備方法，包括以下步驟：以下原料皆為重量份數(shù)，1）稱(chēng)取100份玉米秸稈和25份竹原纖維放入研磨機(jī)中研磨，再進(jìn)行過(guò)篩，得到混合粉末；2）稱(chēng)取40份玉米淀粉、2份叔丁基對(duì)苯二酚、0.4份氯化鋁-聚乙二酸對(duì)苯乙醇酯、5份聚甲基硅樹(shù)脂和4份多元醇酯，與1）中的混合粉末一起加入到攪拌機(jī)中，在攪拌速度為50r/min的條件下攪拌混合30min，得原料混合物；3）將原料混合物注入雙螺桿擠出機(jī)中，擠出造粒，以制成秸稈顆粒，其中，雙螺桿加工溫度為220℃；將制得的秸稈顆粒在100℃的溫度條件下真空干燥12h，根據(jù)需要將秸稈顆粒制備成片材后壓延或者直接注射成型得到餐具。實(shí)施例16本實(shí)施例的應(yīng)用于高效降解秸稈餐具的制備方法，包括以下步驟：以下原料皆為重量份數(shù)，1）稱(chēng)取100份玉米秸稈和25份竹原纖維放入研磨機(jī)中研磨，再進(jìn)行過(guò)篩，得到混合粉末；2）稱(chēng)取40份玉米淀粉、2份叔丁基對(duì)苯二酚、0.8份氯化鋁-聚乙二酸對(duì)苯乙醇酯、5份聚甲基硅樹(shù)脂和4份多元醇酯，與1）中的混合粉末一起加入到攪拌機(jī)中，在攪拌速度為50r/min的條件下攪拌混合30min，得原料混合物；3）將原料混合物注入雙螺桿擠出機(jī)中，擠出造粒，以制成秸稈顆粒，其中，雙螺桿加工溫度為220℃；將制得的秸稈顆粒在100℃的溫度條件下真空干燥12h，根據(jù)需要將秸稈顆粒制備成片材后壓延或者直接注射成型得到餐具。上述對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員能理解和使用發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行各種修改，并將在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。測(cè)試方法：降解速率測(cè)試稱(chēng)取一定量實(shí)施例制備的餐具，分別進(jìn)行處理：1、將其掩埋；2、將其置于水中（露天的池塘中）；3、將其室外露天；4將其室內(nèi)放置。記錄試驗(yàn)餐具降解時(shí)間，稱(chēng)量殘余的質(zhì)量。季節(jié)不同對(duì)測(cè)試結(jié)果會(huì)有一定的影響。表1表1為各個(gè)實(shí)施例反應(yīng)物的使用量表2掩埋降解時(shí)間/天水中降解時(shí)間/天室外露天降解時(shí)間/天室內(nèi)放置降解時(shí)間/天室外露天降解殘余/%實(shí)施例1220150130165<1實(shí)施例2220150130165<1實(shí)施例3220150130165<1實(shí)施例4220150130165<1實(shí)施例5220150130165<1實(shí)施例6220150130165<1實(shí)施例7220150130165<1實(shí)施例8220150130165<1實(shí)施例9220150130165<1實(shí)施例10220150130165<1實(shí)施例11220150130165<1實(shí)施例1219011080140<1實(shí)施例1318010575135<1實(shí)施例1417510070130<1實(shí)施例1519511585145<1實(shí)施例1618010580140<1從表2可以看出，加入氯化鋁-聚乙二酸對(duì)苯乙醇酯后，秸稈餐具的降解速度得到明顯提升。當(dāng)前第1頁(yè)12