一种樟树精油提取后剩余物的可降解容器及其制备方法和应用

摘要

本发明属于可降解容器技术领域。本发明提供了一种含樟树精油提取后剩余物的可降解容器，由包含如下质量份的组分制备得到：樟树精油提取后剩余物80～90份；环保型胶粘剂20～30份；羧甲基纤维素钠2～4份；壳聚糖2～4份；纳米碳酸钙10～20份；甘油3～5份。本发明还提供了一种可降解容器的制备方法及其应用。本发明的可降解容器具有良好的抗压强度，尺寸稳定，可降解容器的抗压强度为6.5～8.5MPa，使用后3个月内降解速率达到80％，5个月内能够完全降解。本发明的制作方法简单，可连续化生产，生产效率高。

说明书

技术领域

本发明涉及可降解容器技术领域，尤其涉及一种樟树精油提取后剩余物的可降解容器及其制备方法和应用。

背景技术

樟树是天然冰片、樟树精油、香精香料的重要原材料树种。樟树精油提取是使用樟树的枝丫叶通过水蒸汽蒸馏的方式获得，精油提取后剩余大量的樟树枝丫叶剩余物，仅有小部分粉碎成细粉后用于制备龙脑香，其余大部分被作为废弃物处理，从而增加企业负担，且对环境有一定的影响。

塑料材料在人们的日常生活中占据着重要的地位，但是塑料材料的大量使用造成了石油资源的大量耗费；而且，塑料材料的寿命比较短暂，废弃后不易降解，给自然环境造成压力和破坏。

因此，利用樟树精油提取后剩余物替代塑料来制备可完全降解容器，具有非常重要的环境效益和经济价值。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足提供一种樟树精油提取后剩余物的可降解容器及其制备方法。本发明的可降解容器的抗压强度为6.5～8.5MPa，使用后3个月内降解速率达到80％，5个月内能够完全降解。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种樟树精油提取后剩余物的可降解容器，由包含如下质量份的组分制备得到：

作为优选，所述樟树精油提取后剩余物的粒径为180～270μm，含水率≤10％。

作为优选，所述环保型胶粘剂为大豆基胶粘剂和/或醋丙乳液胶粘剂。

作为优选，所述纳米碳酸钙的粒径为30～80nm。

作为优选，所述可降解容器还包含1～3份质量份的颜料。

本发明还提供了一种所述的可降解容器的制备方法，包含如下步骤：

1)将樟树精油提取后剩余物、羧甲基纤维素钠、纳米碳酸钙和甘油混合，得到第一混合物；

2)将第一混合物、环保型胶粘剂和壳聚糖混合后在模具中模压成型，得到成型容器；

3)将成型容器顺次进行脱模、冷却处理，得到可降解容器。

作为优选，步骤2)所述模压成型的温度为130～160℃，时间为1～3min。

作为优选，步骤2)所述模压成型的压力为5～10MPa。

本发明还提供了一种所述的可降解容器在育苗中的应用。

本发明的有益效果为：

本发明的可降解容器具有良好的抗压强度，尺寸稳定，使用后降解速率快，短时间内能够完全降解，不会对环境造成任何压力和破坏，完全符合低碳环保的要求。

具体实施方式

本发明提供了一种樟树精油提取后剩余物的可降解容器，由包含如下质量份的组分制备得到：

本发明所述可降解容器包含80～90份樟树精油提取后剩余物，优选为82～88份，进一步优选为84～86份，更优选为85份。

本发明所述樟树精油提取后剩余物的粒径优选为180～270μm，进一步优选为200～250μm，更优选为220～240μm；所述樟树精油提取后剩余物的含水率优选≤10％，进一步优选为7～9％。

本发明所述樟树精油提取后剩余物的粒径为180～270μm时，粒径适中，与环保型胶粘剂相容性好，得到的可降解容器具有较高的力学性能。樟树精油提取后剩余物的粒径过大时，其表面粗糙，结构疏松不利于均匀分散；粒径过小时，易出现团聚现象，也不利于均匀分散，影响可降解容器的力学性能。

本发明所述可降解容器包含20～30份环保型胶粘剂，优选为22～28份，进一步优选为24～26份，更优选为25份。

本发明所述环保型胶粘剂优选为大豆基胶粘剂和/或醋丙乳液胶粘剂；所述醋丙乳液胶粘剂优选为非甲醛系醋丙乳液胶粘剂；当环保型胶粘剂为大豆基胶粘剂和醋丙乳液胶粘剂时，二者的质量比优选为1～2:1～2。

本发明所述可降解容器包含2～4份羧甲基纤维素钠，优选为2.5～3.5份，进一步优选为3份。

本发明所述可降解容器包含2～4份壳聚糖，优选为2.5～3.5份，进一步优选为3份。

本发明所述壳聚糖分子链上存在大量的氨基，在酸性条件下易形成NH

本发明所述可降解容器包含10～20份纳米碳酸钙，优选为12～18份，进一步优选为15～16份；所述纳米碳酸钙的粒径优选为30～80nm，进一步优选为40～60nm，更优选为50nm。

本发明所述可降解容器包含3～5份甘油，优选为3份。

本发明所述可降解容器还优选包含颜料，所述颜料的质量份优选为1～3份，进一步优选为2份。

本发明还提供了一种所述的可降解容器的制备方法，包含如下步骤：

1)将樟树精油提取后剩余物、羧甲基纤维素钠、纳米碳酸钙和甘油混合，得到第一混合物；

2)将第一混合物、环保型胶粘剂和壳聚糖混合后在模具中模压成型，得到成型容器；

3)将成型容器顺次进行脱模、冷却处理，得到可降解容器。

本发明充分利用樟树精油提取后剩余物制备可降解容器，一次性模压成型，既降低了环境污染，又变废为宝。

本发明步骤2)所述模压成型的温度优选为130～160℃，进一步优选为140～150℃，更优选为143～146℃；所述模压成型的时间优选为1～3min，进一步优选为2min。

本发明的模压温度能够保证可降解容器具有优异的力学强度。本发明所述组分在一定温度下才能充分反应，模压温度过低，环保型胶粘剂不能较好的固化，得到的可降解容器存在部分未反应的粉末；模压温度过高，会导致樟树精油提取后剩余物出现碳化，环保型胶粘剂老化，可降解容器的力学强度降低。

本发明的模压成型时间能够保证可降解容器具有优异的力学强度。成型时间过短，可降解容器的力学强度较低；成型的时间超过3min后容器易出现软化现象，不易脱模，提高生产成本。

本发明步骤2)所述模压成型的压力优选为5～10MPa，进一步优选为6～8MPa，更优选为7MPa。

本发明所述压力能够促进组分压缩成型，压力的存在使得原料颗粒能够紧密的结合，压力过低，无法克服粒子间的摩擦力，不易成型；适当的压力有利于樟树精油提取后剩余物与环保型胶粘剂更好的融合，使分子间结合紧密，增强内部结构交联程度，提高可降解容器的抗压性能。

本发明步骤3)所述冷却处理结束后对容器进行打磨抛光，得到可降解容器。

本发明的制作方法简单，可连续化生产，生产效率高。

本发明还提供了一种所述的可降解容器在育苗中的应用。

本发明的可降解容器作为育苗容器时，樟树精油提取后剩余物经发酵降解后能够为植物生长提供氮、磷、钾元素，提高土壤肥力，壳聚糖能抑制细菌增值。

下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

将8kg樟树精油提取后剩余物(粒径为190μm，含水量为10％)、0.2kg羧甲基纤维素钠、1kg纳米碳酸钙(粒径为35nm)和0.3kg甘油混合均匀，得到混合物。将混合物和2kg醋丙乳液胶粘剂、0.2kg壳聚糖在132℃、6MPa下模压成型2.5min，得到可降解育苗容器。

实施例1的可降解育苗容器的抗压强度为6.5MPa，使用后3个月内降解速率达到80％，5个月内能够完全降解。

实施例2

将9kg樟树精油提取后剩余物(粒径为260μm，含水量为9％)、0.4kg羧甲基纤维素钠、2kg纳米碳酸钙(粒径为75nm)、0.2kg颜料和0.5kg甘油混合均匀，得到混合物。将混合物和3kg大豆基胶粘剂、0.4kg壳聚糖在158℃、9MPa下模压成型1min，得到可降解育苗容器。

实施例2的可降解育苗容器的抗压强度为7MPa，使用后3个月内降解速率达到85％，4.5个月内能够完全降解。

实施例3

将8.5kg樟树精油提取后剩余物(粒径为230μm，含水量为9％)、0.3kg羧甲基纤维素钠、1.5kg纳米碳酸钙(粒径为60nm)和0.4kg甘油混合均匀，得到混合物。将混合物和1.2kg大豆基胶粘剂、1.2kg醋丙乳液胶粘剂、0.3kg壳聚糖在145℃、7MPa下模压成型1.5min，得到可降解育苗容器。

实施例3的可降解育苗容器的抗压强度为8MPa，使用后3个月内降解速率达到88％，4.5个月内能够完全降解。

对比例1

采用聚乳酸胶粘剂，其他条件与实施例1相同，得到可降解容器。

对比例1的可降解容器的抗压强度为5.1MPa。

对比例2

醋丙乳液胶粘剂的质量为5kg，其余条件与实施例1相同，得到可降解容器。

对比例2的可降解容器的抗压强度为5.3MPa。

对比例3

樟树精油提取后剩余物的粒径为300μm，其余条件与实施例1相同，得到可降解容器。

对比例3的可降解容器的抗压强度为4.9MPa。

对比例4

模压成型的温度为170℃，时间为4min，其余条件与实施例1相同，得到可降解容器。

对比例4的可降解容器的抗压强度为4.5MPa。

对比例5

模压成型的压力为12MPa，其余条件与实施例1相同，得到可降解容器。

对比例5的可降解容器的抗压强度为4.7MPa。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。