[发明专利]一种生物基可降解餐盒材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种生物基可降解餐盒材料及其制备方法，所述生物基可降解餐盒材料由以下原料制成：秸秆粉、疏水助剂、润滑剂、反应性助剂、可生物降解高分子化合物、抗氧化剂、接枝处理助剂、增韧相容助剂、抗菌剂。本发明所述的生物基可降解餐盒材料能够有效生物降解，在60天能够降解72.3%，能够在144天内完全降解，能够有效解决白色污染；通过将秸秆粉进行凝胶、塑化、接枝、抗氧化、偶联、抗菌处理，得到性能优异的可降解餐盒材料，能够解决现有的秸秆粉生物基可降解材料吸水吸潮大、容易脱“粉”，提高综合性能；所述的材料具有良好的抗菌性能，通过在材料中加入抗菌剂来提升抗菌性能，其中本发明所述的改性壳聚糖具有最好抗菌效果。

技术领域

本发明涉及可降解餐盒材料技术领域，具体涉及一种生物基可降解餐盒材料及其制备方法。

背景技术

目前，我国农业每年产生的秸秆其中绝大部分都采用了焚烧的方式处理，这种处理方式即破坏了环境，也浪费了资源；实现秸秆的产业化必将成为我国新兴的产业和新的经济增长点，农作物种植的果实成果及其秸秆成果，必将随着经济社会发展而成为农业种植业利用太阳能形成的并驾齐驱的两大成果。目前，我国农作物秸秆的综合利用主要有以下几种：途径：一是直接还田作为土地肥料(15%)；二是作为饲料(16%)；三是用于发电、气化等新型能源(3%)；四是作为建材、轻工、纺织等工业原料(1%)；五是作为培育食用菌的基料(1%)；6六是薪柴(50%)；七是露地焚烧(16%)；其他(1%)。我们姑且不论这些数字的准确性和本文及有关部门相关数字的相互矛盾，但毫无疑问的是我国每年至少有60%以上也就是说4亿多吨秸秆浪费掉了。

众所周知，现在白色污染正在不断的破坏我们赖以生存的环境，全世界正在努力想办法消除“白色污染”给人们带来的危害，许多良田减产，土地沙漠化，河流堵塞，造成洪涝灾害。

特别是外卖已经成为大部分人的生活常态，外卖的载体—餐盒的需求也越来越大，2017年中国外卖大数据报告，餐饮大盘收入达到39644亿元，未来预计保持10%左右的增速，中国在线外卖2107年收入达到3000亿元。美团、饿啦吗、百度外卖三家官方平台数据显示，每天有约6000万粉外卖在大街小巷种配送着，这就意味着每天产生大约100多吨的塑料餐盒，这些塑料餐盒被丢弃或者填埋后大约需要上百年年的时间，才可能降解，对环境的污染非常严重，对资源的浪费更是严重。因此生物基可降解材料和一次性生物基可降解餐盒的需求日益明显和迫切。

壳聚糖是由甲壳素在浓度为 40~45％的NaOH 溶液中部分脱乙酰化而得，在医学、生物化学、分析化学和化学工业等领域有着广泛的应用。甲壳素是一种可再生的天然高分子材料，在自然界中的含量仅次于纤维素，主要存在于甲壳类动物的壳中，其资源丰富、环境友好。甲壳素和壳聚糖都具有优异的生物相容性、生物可降解性和物理化学稳定性、抗菌性能。

聚酯中的聚乳酸PLA、聚己内脂PLA、聚乙烯醇、聚羟基烷酸脂、聚丁二酸丁二醇脂的价格偏高，生产出一次性生物降解餐盒高于市场价格1-2倍，不能被消费者和商家任何。而且这些材料本身的物理机械性能和化学性能和普通塑料相比还有很大的缺陷。

塑料及一些相关材料在吸水后电绝缘性能降低、模量减小、及其一些机械物理性能的变化，水分的存在对塑料的性能以及成型加工会产生有害的影响，而且水在高温下会发生汽化，使制品产生气泡，影响制品品质。

为此，人们通过在秸秆粉中加入可生物降解高分子化合物等的研究中，可以在一定程度上改善树脂的性能，提高对秸秆资源的利用。但是，秸秆粉中的羟基是亲水性的，和可生物降解高分子化合物的相容性也差，容易导致复合材料的吸水吸潮性、材料脱“粉”、材料内部细微间隙大、抗菌性能达不到要求；有鉴于此，有必要提供一种可以通过工艺配方解决现有的秸秆粉生物基可降解材料吸水吸潮大、容易脱“粉”、抗菌性能差。

发明内容

本发明提供一种生物基可降解餐盒材料及其制备方法，所述的材料能够有效生物降解，通过将秸秆粉进行凝胶、塑化、接枝、抗氧化、偶联、抗菌处理，得到抗菌效果优异、吸水性差的生物基可降解餐盒材料。