[发明专利]一种餐具用耐热改性聚乳酸全降解材料

说明书

本发明提供一种餐具用耐热改性聚乳酸全降解材料，涉及生物全降解材料加工技术领域。所述餐具用耐热改性聚乳酸全降解材料主要由改性聚乳酸、PBAT、天然植物纤维、改性糊化淀粉、海藻酸、聚羟基丁酸酯、几丁质、硅烷偶联剂、相容剂制备得到，且改性聚乳酸采用微波辐射改性膨润土对聚乳酸改性制备，改性糊化淀粉通过对淀粉糊化后冻干再疏水改性制得。本发明克服了现有技术的不足，在保证材料良好的全降解效果的同时，提升材料的疏水疏油性能，并且进一步提升材料的耐热效果，保证一次性餐具的使用便捷性和安全性。

技术领域

本发明涉及生物全降解材料加工技术领域，具体涉及一种餐具用耐热改性聚乳酸全降解材料。

背景技术

随着经济的发展和社会的进步，人们生活节奏日益加快，为了提升日常生活的便捷性，一次性餐具也应运而生，传统的一次性餐具大多采用聚苯乙烯为原料，虽然给人们的生活带来了便捷性，但是由于其本身结构稳定，降解难度大，大量的一次性餐具的丢弃给自然环境带来较大的负担，导致了“白色”污染的产生，并且一次性塑料餐具废弃后难以回收利用，对生态环境和人类的生存均产生了较大的威胁。

随着人们对于环境的重视，传统的一次性餐具材料大多被限制使用，市场也相应的推出降解型的材料来制备一次性餐具，现有可降解的一次性餐具的原料大多为聚乳酸（PLA）、淀粉、植物纤维或PBAT等材料。其中聚乳酸是一种新型的可生物降解材料，由于它的来源充分、可再生，且PLA降解的最终产物只有水、二氧化碳，对环境没有污染，而广受欢迎，且PLA具有热塑性，是制备一次性餐具绝佳材料。

而PLA分子主链上只有一个次亚甲基，分子链呈螺旋结构，其活动性较差，导致经注塑成型的PLA因结晶速度慢而几乎不结晶，产品耐热性较差，热加工时酯键部分断裂产生端羧基，对PLA的热降解起到自催化降解作用，使其具有良好的降解效果。但是作为一次性餐具，其具有环保降解性能的同时还要兼具一定的耐热性能，便于盛放或者接触高温食物，同时也便于对于食物进行微波加热等操作，但是单一的PLA产品，其热变形温度（HDT）只有58℃左右，大大限制了其在一次性餐具领域的应用。

为了追求可降解一次性餐具良好的耐热性能，一般通过对PLA的改性或者添加其它耐高温材料来达到目的，如申请号CN202110417542.9公开的“一种可生物降解的耐高温一次性餐具及其制备方法”，通过对PLA的改性以及辅料的添加来提升其耐高温性能，但是其中添加有玻璃纤维等辅料，其本身不具有降解性，使得最终产品并不能够达到全降解，且该产品中还添加亲水成分，提升后续餐具的亲水性能，虽然能够有效的提升降解效率，但是长期接触食物会对食物以及餐具本身造成影响，不便于实际的使用。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供一种餐具用耐热改性聚乳酸全降解材料，在保证材料良好的全降解效果的同时，提升材料的疏水性能，并且进一步提升材料的耐热效果，保证一次性餐具使用的便捷性和安全性。

为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：

一种餐具用耐热改性聚乳酸全降解材料，所述全降解材料由以下重量份的原料制成：改性聚乳酸60-80份、PBAT15-20份、天然植物纤维10-12份、改性糊化淀粉8-10份、海藻酸0.2-0.6份、聚羟基丁酸酯2-4份、几丁质2-6份、硅烷偶联剂0.5-1份、相容剂0.8-1.2份；

优选的，所述改性聚乳酸的制备方法为将聚乳酸添加微波辐射改性膨润土后熔融混合，再冷却得到；

进一步优选的，所述微波辐射改性膨润土的制备方法为将有机膨润土采用酸液进行浸泡后取出清洗，再用微波辐射进行改性，获得微波辐射改性膨润土。

进一步优选的，所述改性聚乳酸中微波辐射改性膨润土的添加量为聚乳酸的0.5%-0.8%。

优选的，所述改性糊化淀粉为将淀粉加水调制成淀粉乳，后沸水糊化30-40min，后冻干粉碎得冻干淀粉，再将冻干淀粉加入硅烷偶联剂和液体石蜡混合改性，得改性糊化淀粉。