[发明专利]一种采用植物源餐厨垃圾制备的生物塑料薄膜及其应用

说明书

本发明公开了一种采用植物源餐厨垃圾制备的生物塑料薄膜，以有机酸为溶剂，采用一步法溶解植物源餐厨垃圾废料中的生物质高分子，并将植物源餐厨垃圾中的矿物质元素引入制备获得，本发明还公开了上述植物源餐厨垃圾料薄膜在调控纤维素类薄膜力学性能方面的应用。尤其是对纤维素薄膜增塑作用方面的应用。

技术领域

本发明属于生物塑料薄膜技术领域，具体涉及一种采用植物源餐厨垃圾获得制备的生物塑料薄膜及其应用。

背景技术

塑料在生产生活中具有十分广泛的应用。然而，人类在享受塑料制品带来便利的同时塑料废弃物对生态环境也带来了严重的破坏，据研究发现，海盐、贝类、鱼类等日常消费产品均已发现有塑料微粒的存在。此外，随着全球人口数量的快速增长、石油等不可再生能源的过度消耗，研发以“绿色、环保、易降解”著称的生物基塑料尤为重要。

另一方面，由于垃圾填埋场的寿命缩短，同时新的填埋场的开放空间有限，垃圾分类后再利用成为必然选择，我国于2019年强制居民实行垃圾分类政策。据统计，我国每天产生的生活垃圾总量约为100万吨，在生活垃圾中，45％为厨余垃圾，24％为塑料垃圾，7％为纸张以及6％的其他垃圾。其中，厨余垃圾在生活垃圾中占比最大。目前，国内对餐厨垃圾的利用方式主要如下：通过对厨余垃圾消毒、灭菌等工序处理制备高蛋白饲料；利用厨余垃圾分离后的粗油脂进入焚烧炉助燃发电；焚烧厨余垃圾产生的热能转化为电能。

但目前厨余垃圾的后续加工利用方式比较有限。植物源餐厨垃圾废料是厨余垃圾的主要成分，且植物源餐厨垃圾废料主要是蔬菜和果皮，其植物纤维素和矿物质含量较高。

因此，由植物源餐厨垃圾废料制备可降解生物塑料不仅可以提高对厨余垃圾的附加利用价值，还可以减少塑料废品的数量，以减少对环境的污染，具有较大经济和社会效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用植物源餐厨垃圾获得制备的生物塑料薄膜，该生物塑料薄膜采用一步法溶解植物源餐厨垃圾中的纤维素、木质素等生物质高分子，并将植物源餐厨垃圾中的矿物质元素引入制备获得生物塑料薄膜。

本发明的目的还在于提供上述生物塑料薄膜在调控纤维素类薄膜力学性能方面的应用，尤其是对纤维素薄膜增塑作用方面的应用。

本发明的上述第一个目的可以通过以下技术方案来实现：一种采用植物源餐厨垃圾制备的生物塑料薄膜，以有机酸为溶剂，采用一步法溶解植物源餐厨垃圾废料中的生物质高分子，并将植物源餐厨垃圾中的矿物质元素引入制备获得，具体通过以下方法制备获得：

(1)选取植物源餐厨垃圾废料，清洗后干燥并粉碎，得植物源餐厨垃圾废料粉末；

(2)在植物源餐厨垃圾废料粉末中加入有机酸，然后密封浸泡，植物源餐厨垃圾废料在有机酸溶剂中形成粘性溶液；

(3)将粘性溶液过滤，取滤液置于基板上，然后在通风条件下蒸发掉有机酸，接着在湿度环境中保持后，在基板上形成含有矿物质元素的生物塑料薄膜。

在上述采用植物源餐厨垃圾制备的生物塑料薄膜中：

优选的，步骤(1)中所述的植物源餐厨垃圾废料包括四季豆、韭菜、芹菜、菠菜、苹果皮和香蕉皮中的一种或几种。

优选的，步骤(1)中干燥为入60℃的烘箱中干燥4～7个小时，更佳为6小时。

优选的，步骤(2)中所述的有机酸为醋酸、三氟乙酸、乙二胺四乙酸和甲酸中一种或者两种，更佳为三氟乙酸。