[发明专利]咖啡壳粉塑料及其生产工艺以及咖啡杯

说明书

技术领域

本发明涉及塑料生产工艺领域，尤其涉及一种利用咖啡壳粉制备的塑料。

背景技术

随着塑料工业的大发展和塑料的大量应用，废旧塑料问题日益严重。传统塑料在废弃 后无法自然降解且对土壤、地下水及空气造成严重污染，直接回收则事倍功半，效率低下。 由此而来的白色污染已成为困扰全球的问题，环保压力极其巨大。从节约资源的角度出发， 由于塑料制品主要来源是面临枯竭的石油资源，应尽可能回收，但由于现阶段再回收的生 产成本远高于直接生产成本，在现行市场经济条件下难以做到。面对日益严重的白色污染 问题，许多国家的研究人员都在致力于研究开发环境可降解塑料。所谓的环境可降解塑料 的特点是在达到一定使用寿命废弃后，在特定的环境条件下，由于其化学结构发生明显变 化，引起某些性能损失及外观变化而发生降解，对自然环境无害或少害。

咖啡是云南等地区的主要经济植物之一，大量的咖啡壳成为农业中的废弃物，通常只 做简单的焚烧处理，污染环境的同时产生安全隐患。中国专利CN200910038366.7公开了一 种可降解环保材料及其制备方法和应用，该专利以咖啡壳或咖啡豆渣与食品级固体胶粉末 混合而成，其制备工艺是将咖啡壳粉末和食品级固体胶粉末搅拌混合均匀然后热压成型， 该生产工艺较为简单，制备的可降解环保材料的强度较低，使用寿命短，相对经济价值较 低，这是因为咖啡壳与食品级固体胶粉末之间的结合力较弱。因此需要提供一种新的利用 咖啡壳粉制备塑料的方法。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种利用咖啡壳粉制备的塑料。

本发明的技术方案如下：

一种咖啡壳粉塑料，其原料包括咖啡壳粉、滑石粉、天然粘土、高分子聚合物和塑料 助剂，所述咖啡壳粉、滑石粉、天然粘土、高分子聚合物和塑料助剂的重量份数比为20～35： 8～10：4～6：40～60：4～5。

其中，所述高分子聚合物为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性聚乙烯、聚丙烯中的 一种或几种的混合物。

其中，所述塑料助剂包括钛酸酯偶联剂、硬脂酸、马来酸酐接枝聚乙烯蜡和马来酸酐 接枝聚丙烯，所述钛酸酯偶联剂、硬脂酸、马来酸酐接枝聚乙烯蜡和马来酸酐接枝聚丙烯 的重量份数比为0.3～0.5：0.7～1：2.5～3：0.5～1。

其中，所述天然粘土为硅藻土、膨润土、高岭土中的一种或几种的混合物。

上述的咖啡壳粉塑料的生产工艺，包括如下步骤：

将咖啡壳粉、滑石粉、天然粘土、高分子聚合物和塑料助剂混合均匀，然后经双螺杆 挤出造粒；其中咖啡壳粉、滑石粉、天然粘土、高分子聚合物和塑料助剂的重量份数比为 20～35：8～10：4～6：40～60：4～5。

其中，所述咖啡壳粉的粒度为300～350目。

其中，所述生产工艺包括如下步骤：

将咖啡壳粉、滑石粉、天然粘土与塑料助剂混合并升温至80℃～95℃得到混合物A；

将高分子聚合物加入混合物A，然后进行除水处理得到混合物B；进行除水处理后混合 物B的含水率应当低于15％；

将混合物B置于双螺杆混炼挤出机中，在155℃～160℃条件下挤出造粒。

其中，所述除水处理是将高分子聚合物与混合物A混合后升温至120℃～140℃，保温 10～30分钟即可。

其中，在挤出造粒后还包括与聚乙烯复配的步骤。

本发明还提供一种采用上述咖啡壳粉塑料的生产工艺生产而成的咖啡杯。

本发明的咖啡壳粉采用咖啡壳粉碎而成，咖啡壳粉的粒度最好为300～350目。加入咖 啡粉后可以降低塑料中高分子聚合物的含量从而得到可降解塑料，同时使制得的塑料具有 咖啡味，满足特定产品例如咖啡杯的需要。咖啡壳粉均匀分散在高分子聚合物中，由于咖 啡壳粉的比表面积较大，因此咖啡壳粉能够很好的与高分子聚合物结合，加入的滑石粉和 天然粘土协同作用使得咖啡壳粉与高分子聚合物的结合力加强，从而增加了塑料产品形状 的稳定，提高了塑料的强度和刚度，降低了塑料的变形、伸张率、热膨胀系数等，并可提 高产品的耐热、耐磨、保温、抗老化等性能。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的咖啡壳粉塑料为食品级塑料，符合国家食品级塑料的标准，且制备的咖 啡壳粉塑料抗拉强度和拉伸强度高，使用寿命长；