本发明涉及可降解材料
技术领域：
，尤其涉及一种环保可降解咖啡壳纤维搅拌棒及其制备方法。
背景技术：
：全世界有很多国家都有喝咖啡的习惯，一次性塑料咖啡棒及相关制品也是目前随手扔掉的最大塑料垃圾中的一部分，最终这些丢弃物会被雨水带入小溪再流入大海，这些塑料高分子材料结构很紧密，在自然环境里一般要300-600年才能降解，因此这些废弃物大量的在世界各地污染着环境。随着人们习惯于使用便宜的塑胶材料制品，塑胶材料废弃物每年将以15％左右的速度快速增长，这对全球环境造成蓄积破坏作用。为了减少这种污染，国内外均在致力于开发既具有塑料优良性能，同时又可降解的新一代塑料制品。现在国内市场上的生物降解塑料主要是生物破坏型塑料，是以通用塑料如聚乙烯、聚丙烯为基体，与淀粉等可降解高分子进行共混制成的生物降解塑料，但当其被埋在土壤中或直接在阳光、微生物作用下，高分子量的聚烯烃并没有发生降解，仅仅是掺入其中的淀粉发生生物降解，因而在塑料制品上留下的是一个个环状的空洞。因此在降解材料
技术领域：
，人们从保护生态平衡的角度出发，已经将开发的主攻方向转向对环境友好的可完全生物降解塑料。技术实现要素：本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种环保可降解咖啡壳纤维搅拌棒及其制备方法。一种环保可降解咖啡壳纤维搅拌棒的制备方法，包括如下步骤：s1、将海藻胶粉加热至60-70℃，搅拌至无水蒸气蒸出，向其中加入甘油、微晶纤维素继续搅拌10-20min，得到海藻胶复合物；s2、向海藻胶复合物中加入咖啡壳粉、玉米皮粉、大米粉、木薯淀粉、葡萄糖、聚乙烯醇、甘油，80-90℃水浴搅拌10-30min，搅拌速度为1000-2000r/min，得到咖啡壳混合物；s3、将咖啡壳混合物挤出造粒，80-90℃成型，冷却后牵引，切断，干燥，冷却得到环保可降解咖啡壳纤维搅拌棒。优选地，s1中，海藻胶粉、甘油、微晶纤维素的质量比为10-20：1-2：2-6。优选地，s1中，微晶纤维素的粒径为20-40μm。优选地，海藻胶复合物、咖啡壳粉、玉米皮粉、大米粉、木薯淀粉、葡萄糖、聚乙烯醇、甘油的质量比为15-25：80-100：5-15：15-40：1-10：0.1-1：1-2：1-2。优选地，s2中，海藻胶复合物、咖啡壳粉质量比为18-22：85-95。优选地，s3中，采用单螺杆挤出机进行挤出造粒。优选地，s3中，单螺杆挤出机参数如下：加料段温度40-50℃，混合段温度为70-85℃，塑化段温度为90-94℃，机头温度为80-85℃，螺杆转速为10-20r/min。优选地，干燥温度为105-115℃。一种环保可降解咖啡壳纤维搅拌棒，采用上述环保可降解咖啡壳纤维搅拌棒的制备方法制得。本发明的技术效果如下所示：由于海藻胶粉粘度较大且疏水性差，本发明将海藻胶粉加热至无水蒸气蒸出，在甘油的配合下与微晶纤维素复配，产物流动性能极为优异，可促使咖啡壳粉、玉米皮粉、大米粉、木薯淀粉在体系中均匀分散，并增加体系疏水性能，应用于搅拌棒中，不仅遇水不易溶化，疏水性好，而且经多次试验，完全按照生产、生活的需要，其各项物理机械指标均能接近或达到普通材料的性能，通过调整配方可向消费者提供15天、1个月、3个月以及更长的使用时间，经堆肥可实现全生物可降解，同时生产成本低。本发明提供的搅拌棒在模拟城市废弃堆环境下的生物降解性，发现废弃后20天内搅拌棒已完全降解，其失重率大于99％。本发明采用食品级环保的材质，不含塑料成分，丢弃物可以给动物食用，且不含密胺及甲醛成分，可降解不给生态环境带来危害，不含重金属、双酚a、塑料化剂，可堆肥自然降解，不需要人类收集处理，减少塑料原料的使用，其主要成分来自于咖啡壳丢弃物，是属于农业或林业废弃物的二次利用，减少了森林树末的砍伐，增加农民的收入，产品所用的米面成分可来源于大米加工过程中的碎米及米糠或玉米皮麦皮所产生的淀粉成分，产品具有咖啡的香味，适合咖啡类产品的搅拌。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。实施例1一种环保可降解咖啡壳纤维搅拌棒的制备方法，包括如下步骤：s1、将10kg海藻胶粉加入至搅拌机中，加热至70℃，以1000r/min的速度搅拌至无水蒸气蒸出，向其中加入2kg甘油、2kg微晶纤维素继续搅拌20min，得到海藻胶复合物；s2、向15kg海藻胶复合物中加入100kg咖啡壳粉、5kg玉米皮粉、40kg大米粉、1kg木薯淀粉、1kg葡萄糖、1kg聚乙烯醇、2kg甘油，80℃水浴搅拌30min，搅拌速度为1000r/min，得到咖啡壳混合物；s3、将咖啡壳混合物加入至单螺杆挤出机中挤出造粒，单螺杆挤出机的温度设置：加料段温度50℃，混合段温度为70℃，塑化段温度为94℃，机头温度为80℃，螺杆转速为20r/min，得到粒料；将粒料加入至成型机中成型，成型温度为80℃，冷却后输送至牵引机中切断，115℃干燥，冷却得到环保可降解咖啡壳纤维搅拌棒。实施例2一种环保可降解咖啡壳纤维搅拌棒的制备方法，包括如下步骤：s1、将20kg海藻胶粉加入至搅拌机中，加热至60℃，以2000r/min的速度搅拌至无水蒸气蒸出，向其中加入1kg甘油、6kg微晶纤维素继续搅拌10min，得到海藻胶复合物；s2、向25kg海藻胶复合物中加入80kg咖啡壳粉、15kg玉米皮粉、15kg大米粉、10kg木薯淀粉、0.1kg葡萄糖、2kg聚乙烯醇、1kg甘油，90℃水浴搅拌10min，搅拌速度为2000r/min，得到咖啡壳混合物；s3、将咖啡壳混合物加入至单螺杆挤出机中挤出造粒，单螺杆挤出机的温度设置：加料段温度40℃，混合段温度为85℃，塑化段温度为90℃，机头温度为85℃，螺杆转速为10r/min，得到粒料；将粒料加入至成型机中成型，成型温度为90℃，冷却后输送至牵引机中切断，105℃干燥，冷却得到环保可降解咖啡壳纤维搅拌棒。实施例3一种环保可降解咖啡壳纤维搅拌棒的制备方法，包括如下步骤：s1、将12kg海藻胶粉加入至搅拌机中，加热至67℃，以1200r/min的速度搅拌至无水蒸气蒸出，向其中加入1.7kg甘油、3kg微晶纤维素继续搅拌17min，得到海藻胶复合物；s2、向18kg海藻胶复合物中加入95kg咖啡壳粉、8kg玉米皮粉、30kg大米粉、4kg木薯淀粉、0.6kg葡萄糖、1.3kg聚乙烯醇、1.8kg甘油，82℃水浴搅拌25min，搅拌速度为1300r/min，得到咖啡壳混合物；s3、将咖啡壳混合物加入至单螺杆挤出机中挤出造粒，单螺杆挤出机参数如下：加料段温度48℃，混合段温度为75℃，塑化段温度为93℃，机头温度为82℃，螺杆转速为17r/min，得到粒料；将粒料加入至成型机中成型，成型温度为82℃，冷却后输送至牵引机中切断，112℃干燥，冷却得到环保可降解咖啡壳纤维搅拌棒。实施例4一种环保可降解咖啡壳纤维搅拌棒的制备方法，包括如下步骤：s1、将18kg海藻胶粉加入至搅拌机中，加热至63℃，以1800r/min的速度搅拌至无水蒸气蒸出，向其中加入1.3kg甘油、5kg微晶纤维素继续搅拌13min，得到海藻胶复合物；s2、向22kg海藻胶复合物中加入85kg咖啡壳粉、12kg玉米皮粉、25kg大米粉、8kg木薯淀粉、0.2kg葡萄糖、1.7kg聚乙烯醇、1.2kg甘油，88℃水浴搅拌15min，搅拌速度为1700r/min，得到咖啡壳混合物；s3、将咖啡壳混合物加入至单螺杆挤出机中挤出造粒，单螺杆挤出机参数如下：加料段温度42℃，混合段温度为80℃，塑化段温度为91℃，机头温度为84℃，螺杆转速为13r/min，得到粒料；将粒料加入至成型机中成型，成型温度为88℃，冷却后输送至牵引机中切断，108℃干燥，冷却得到环保可降解咖啡壳纤维搅拌棒。实施例5一种环保可降解咖啡壳纤维搅拌棒的制备方法，包括如下步骤：s1、将15kg海藻胶粉加入至搅拌机中，加热至65℃，以1500r/min的速度搅拌至无水蒸气蒸出，向其中加入1.5kg甘油、4kg微晶纤维素继续搅拌15min，得到海藻胶复合物；s2、向20kg海藻胶复合物中加入90kg咖啡壳粉、10kg玉米皮粉、28kg大米粉、6kg木薯淀粉、0.4kg葡萄糖、1.5kg聚乙烯醇、1.5kg甘油，85℃水浴搅拌20min，搅拌速度为1500r/min，得到咖啡壳混合物；s3、将咖啡壳混合物加入至单螺杆挤出机中挤出造粒，单螺杆挤出机参数如下：加料段温度45℃，混合段温度为78℃，塑化段温度为92℃，机头温度为83℃，螺杆转速为15r/min，得到粒料；将粒料加入至成型机中成型，成型温度为85℃，冷却后输送至牵引机中切断，110℃干燥，冷却得到环保可降解咖啡壳纤维搅拌棒。对比例一种咖啡壳纤维搅拌棒的制备方法，包括如下步骤：s1、向20kg海藻胶中加入90kg咖啡壳粉、10kg玉米皮粉、28kg大米粉、6kg木薯淀粉、0.4kg葡萄糖、1.5kg聚乙烯醇、1.5kg甘油，85℃水浴搅拌20min，搅拌速度为1500r/min，得到咖啡壳混合物；s2、将咖啡壳混合物加入至单螺杆挤出机中挤出造粒，单螺杆挤出机参数如下：加料段温度45℃，混合段温度为78℃，塑化段温度为92℃，机头温度为83℃，螺杆转速为15r/min，得到粒料；将粒料加入至成型机中成型，成型温度为85℃，冷却后输送至牵引机中切断，110℃干燥，冷却得到咖啡壳纤维搅拌棒。将实施例5所得环保可降解咖啡壳纤维搅拌棒与对比例所得咖啡壳纤维搅拌棒进行机械性能测试，其结果如下：检测项目单位实施例5对比例拉伸强度mpa18.510.2拉伸模量mpa345202悬臂梁冲击强度kj/m28.144.12上述拉伸强度和拉伸弹性模量按gb/t1040.3-2006塑料拉伸性能的测定第3部分：薄塑和薄片的试验条件进行测试；悬臂梁冲击强度按gb/t21189-2007塑料简支梁、悬臂梁和拉伸冲击试验用摆锤冲击试验机的检验进行测试。将实施例5所得环保可降解咖啡壳纤维搅拌棒与对比例所得咖啡壳纤维搅拌棒进行吸水性能和降解性能测试，其结果如下：检测项目单位实施例5对比例饱和吸水率168h％/dm27.4528.63废弃后100％完全降解时间天2018由上表可以看出：本发明所得环保可降解咖啡壳纤维搅拌棒机械性能良好，而且遇水不易溶化，同时经堆肥可实现全生物可降解。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页12