CN110053188A - 一种抗生素菌渣热塑性复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗生素菌渣热塑性复合材料及其制备方法和应用,该热塑性复合材料包含抗生素菌渣组分、热塑性聚合物和助剂,其中:抗生素菌渣组分仅为抗生素菌渣,或为抗生素菌渣与分散剂的共混物,或为抗生素菌渣和天然大分子聚合物的共混物。本发明以相对廉价和环保的抗生素菌渣为原料制备热塑性复合材料,可以实现抗生素菌渣的大量消耗,有效解决了抗生素菌渣的处置难题,且获得了具有经济效益的热塑性产品,具有减量化、资源化的意义。

Description

一种抗生素菌渣热塑性复合材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于固体废物资源化领域。具体地属于危险性固体废弃物抗生素菌渣资源化利用。
背景技术
随着我国制药工业的快速增长,抗生素生产过程中产生的固体废弃物已经成为了一类新的环境污染问题。抗生素生产过程中产生的固体废弃物为菌渣,主要包含产生抗生素的菌丝体、培养过程的代谢产物、未利用的培养基以及少量抗生素残余,会造成潜在的环境风险。其中,菌渣中残余的抗生素进入土壤后,会被土壤颗粒吸收不断积累,可以直接或间接抑制土壤中的微生物,破坏土壤的微生态结构,从而影响土壤中有机质的腐烂分解能力,降低土壤的肥力。菌渣中残余的抗生素进入水体后,会在水体底泥中富集对水体中的微生物群落结构和水生生物产生影响,严重的甚至会破坏水体的生态环境。如果环境中的抗生素不能得到有效控制,会在生物链中不断积累,最终对人类的身体健康造成危害,例如干扰人类的免疫系统内分泌系统,严重的可造成致突变、致癌、致畸事件的发生。而且新鲜菌渣的含水率高达90%,在自然环境下极易变质,若不能得到及时有效的处理,会形成新的污染物并增强细菌的耐药性。处理这类抗生素菌渣常见的途径有三个,分别为焚烧、填埋和资源化处理。
焚烧是使废渣中的有机物在高温(约1000℃)条件下氧化分解为小分子,但是由于菌渣被列为危险废弃物,在焚烧的过程中会产生含氯的烟气、SO2、甚至是二噁英等,需要采取特殊的焚烧系统,导致焚烧成本很高。
处置抗生素菌渣的另一种途径为填埋,由于菌渣属于危险废弃物,在填埋之前仍需要进行特殊的前处理。王伟等(专利号CN109161563A)提出将抗生素菌渣经水热预处理+压滤脱水+上清液上流式厌氧污泥床消化+高干泥饼绝氧热解等步骤处理,实现菌渣的减量化、无害化,但是由于实施成本高,目前一般的垃圾填埋场仍不愿意接受该类废弃物。
处置抗生素菌渣途径之中的资源化,常见的实施方法之一是堆肥处理,通常指好氧堆肥技术,是在微生物的作用下使机物矿质化、腐殖化和无害化而产生肥料,例如:李泽军(专利号CN109160841A)利用抗生素菌渣为原料,通过混料碱化处理+发酵+过筛造粒的方法生产原材花木基质肥;刘惠玲等(专利号CN107686407A)公开了利用过碳酸盐处理抗生素菌渣,向菌液中加入过碳酸盐加热保温,充分反应后离心获取沉淀作为有机肥;陈启军等(专利号CN108164292A)提出通过调节抗生素菌液的酸碱值(pH=5.5-8.0),高温灭活处理后经喷雾干燥得到有机肥。通过堆肥法处理抗生素菌渣的方法可以实现较大规模的处理,但是堆肥时间长、占地面积广,而且经处理后的到的肥料是否实现完全的无害化还需进行监控和检测。
对资源化处置抗生素菌渣另一种常见的实施方法是厌氧发酵处理,就是通过厌氧发酵处理工艺,实现抗生素残渣的无害化,例如:刘树芹(专利号CN105642652A)提出通过强化水解、菌渣调配、两相厌氧消化、深度脱水、资源化利用等步骤处理抗生素菌渣,生产有机肥;田哲等(专利CN106480103A)公开了通过嗜热水解产酸菌对抗生素菌渣进行高温厌氧产酸发酵处理,菌渣水解酸化,残留的抗生素产生菌灭活,残留的抗生素降解,然后再对剩余残渣与添加污泥进行生化处理,实现抗生素菌渣无害化、资源化;程辉彩等(专利号CN108977468A)公开了一种提高抗生素菌渣厌氧发酵效率及稳定性的方法,在厌氧发酵过程中,向抗生素菌渣中添加适量的铁尾矿砂和园林废弃物,即可在常温与中温条件下显著提高厌氧发酵的效率和稳定性。采用厌氧消化方法处理菌渣后剩余的沼渣和沼液作为农肥使用时,生物安全性仍需进行评价。
对资源化处置抗生素菌另一种常见的实施方法以抗生素菌渣为原料制备活性炭,例如:洪晨等(专利号CN108455598A)公开了一种以抗生素菌渣制备高性能活性炭的方法,通过加碱液调节菌渣酸碱度,经过滤后所得固体经真空干燥烘干粉碎,再将干粉管式炉中加热升至高温(至400-550℃),在二氧化碳气氛中热解3-6小时即可得到微孔活性炭;王彬彬等(专利号CN109012599A)公开了一种将抗生素菌液经三价铁离子盐溶液处理制备活性炭的方法,抗生素菌液经干燥研磨后加入三价铁离子盐溶液中浸泡过滤,过滤固体物质经焙烧、冷却、洗涤干燥后即可得到活性炭。采用抗生素菌渣制备活性炭的方法可以实现菌渣的无害化处理,但由于受到设备成本和处理工艺条件的限制,针对我国抗生素菌渣数量巨大的现状,难以实现减量化。
目前已知技术还没有关于将抗生素菌渣应用于塑料中的报道。这种处理抗生素菌渣的方法,可以由制备过程中的高温(130至200℃)促进抗生素的分解、实现抗生素产生菌的灭活,实现抗生素菌渣的无害化。同时,加入抗生素菌渣后在一定程度上提高了塑料制品的可降解性和机械性能,一定量的替代了对合成聚合物制品的依赖。而且该类热塑性组合材料的制作工艺简单易行,能够快速消耗抗生素菌渣,实现减量化。鉴于此,特提出本发明。
发明内容
基于上述现有技术所存在的不足之处,本发明提供一种抗生素菌渣热塑性复合材料及其制备方法和应用,目的在于实现抗生素菌渣的减量化和资源化,获得具有经济效益的热塑性复合材料产品,并在制成热塑性复合材料的过程中,实现抗生素菌渣中残余抗生素的分解。
为实现上述目的,本发明的技术方案如下:
一种抗生素菌渣热塑性复合材料,其特点在于:所述热塑性复合材料包含抗生素菌渣组分、热塑性聚合物和助剂;所述抗生素菌渣组分仅为抗生素菌渣,或为抗生素菌渣与分散剂的共混物,或为抗生素菌渣和天然大分子聚合物的共混物。
进一步地,在所述热塑性复合材料中,所述抗生素菌渣组分的重量占所述热塑性复合材料重量的5%~50%,所述热塑性聚合物的重量占所述热塑性复合材料重量的40%~90%,所述助剂的重量占所述热塑性复合材料重量的2%~15%。
进一步地,在上述配方体系中,所述抗生素菌渣的含水率为0%~20%。抗生素菌渣原料的含水率一般在90%左右,对其进行干燥处理,使其含水率满足要求后,可直接用于上述配方体系中。
进一步地:在所述抗生素菌渣与分散剂的共混物中,抗生素菌渣的重量占共混物重量的25%~70%,分散剂的重量占共混物重量的30%~75%;在所述抗生素菌渣和天然大分子聚合物的共混物中,抗生素菌渣的重量占共混物重量的50%~95%,天然大分子聚合物重量占共混物重量的5%~50%。
进一步地,所述的抗生素菌渣为土霉素菌渣、青霉素菌渣、头孢霉素菌渣、红霉素菌渣、螺旋霉素菌渣、链霉素菌渣、庆大霉素菌渣和粘菌素菌渣中的一种或多种按任意比例的混合。
进一步地,所述的分散剂为凹凸棒粘土、纳米碳酸钙、轻质碳酸钙、重质碳酸钙和膨润土中的一种或多种按任意比例的混合;
进一步地,所述的天然大分子聚合物为蛋白质,或为蛋白质和淀粉的混合物,且在所述混合物中蛋白质的重量不低于50%。其中:所述蛋白质为玉米蛋白、玉米面筋、小麦面筋、向日葵、高粱、大豆蛋白分离物、大豆蛋白浓缩物和大豆蛋白粉中的一种或多种按任意比例的混合,所述淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉、木薯淀粉、红薯淀粉或土豆淀粉、其它未改性或改性的淀粉中的一种或多种按任意比例的混合。
进一步地,所述的热塑性聚合物为聚酯和/或聚烯烃;所述的聚酯为可降解聚合物聚乳酸((PLA)、微生物合成型大分子(PHB)(如3-羟基丁酸酯与4-羟基丁酸酯的共聚物、3-羟基丁酸酯与3-羟基戊酸酯的共聚物、3-羟基丁酸酯与3-羟基己酸酯的共聚物、3-羟基丁酸酯与3-羟基辛酸酯的共聚物中的至少一种)或脂肪族-芳香族的共聚酯(如聚丁二酸、丁二醇酯(PBS)和聚己内酯(PCL)中的一种或混合);所述的聚烯烃为不可生物降解的聚乙烯(PE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚烯烃弹性体(POE)、乙烯与丙烯的嵌段共聚物(EPM)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)和聚氯乙烯(PVC)中的至少一种。
进一步地,所述的助剂包含增塑剂、增容剂或润滑剂。抗生素菌渣的含水率在90%左右,粗蛋白含量为30%~40%、粗脂肪含量为10%~20%,还有部分代谢中间产物、少量残留的抗生素和少量的抗生素产生菌。本发明可以直接利用干燥后的抗生素菌渣与热塑性聚合物为机体制备生物塑料。但是由于抗生素菌渣的成分较为复杂,虽然其成分与热塑性聚合物有一定的相容性,但其所含蛋白质类物质在氢键的作用下形成特定的空间结构反应位点隐蔽,难以与聚合物大分子很好的结合,力学性能下降程度比较大,因此需要添加增塑剂、增容剂、润滑剂等材料来进一步改善热塑性聚合物组合材料的力学性能。
进一步地,所述的增塑剂为多元醇的有机化合物、糖酐类物质、多羟基胺、多官能羧酸的酯、甘油和脂肪酸中的至少一种。更进一步地,所述增塑剂可为葡萄糖、蔗糖、果糖、棉籽糖、麦芽糊精、半乳糖、木糖、麦芽糖、乳糖、甘露糖和赤藓糖、尿素、三乙醇胺丁二醇、内二醇、乙二醇、双内甘醇、丙三醇、内三醇、己三醇、邻苯二甲酸酯、琥珀酸二甲酯、琥珀酸二乙酯、单乙酸甘油酯、单内酸甘油酯、二乙酸甘油酯、三内酸甘油酯、丁酸酯、乳酸酯、柠檬酸酯、己酸酯、硬脂酸酯、油酸酯、乳酸、马来酸、抗坏血酸、乙烯与内烯酸的共聚物等物质中的一种或多种物质的组合。本发明中增塑剂的使用,能够破坏抗菌素残渣中有机大分子内部和分子间的氢键,可以增加有机大分子分子链的活动空间,展开蛋白质和糖类大分子的分子链,减少有机大分子间的结合、减少分子成团现象的出现,提高有机大分子在聚合物中的分散性,可以有效改善热塑性复合材料的力学性能。
进一步地,所述的增容剂为过氧二异丙苯、异氰酸酯、酸酐类、呋喃类、有机铬络合物、硅烷类、钛酸酯类和铝酸类化合物中的至少一种。本发明中增容剂的使用,能够与抗生素残渣中的氨基酸残基以及氨基和羧基发生反应,增容剂中的有机长链还可与聚合物分子发生缠绕,将聚合物与添加的抗生素菌渣紧密地结合在一起,改善所述热塑性聚合物组合材料的力学性能。
进一步地,所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸盐、硬酯酰胺类、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡和白油中的至少一种。本发明中润滑剂的使用,能够降低聚合物熔体界面粘附性、减少与加工机械表面的摩擦,改进聚合物的流动性,还能起到预防粘连和静电等作用。
本发明还公开了上述抗生素菌渣热塑性复合材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)将抗生素菌渣原料经过干燥处理,获得含水率为0%~20%的干燥菌渣,然后研磨、过100~300目筛,获得抗生素菌渣粉末;将抗生素菌渣粉末直接作为热塑性复合材料的抗生素菌渣组分;
或:将抗生素菌渣原料经过干燥处理,获得含水率为0%~20%的干燥菌渣,然后将干燥菌渣与分散剂通过球磨机粉碎混合均匀,获得粒径在100~300目的抗生素菌渣与分散剂的共混物,作为热塑性复合材料的抗生素菌渣组分;
或:将抗生素菌渣原料经过干燥处理,获得含水率为0%~20%的干燥菌渣,然后将干燥菌渣与天然大分子聚合物分别研磨、过100~300目筛后,再经高混机常温充分混合,获得抗生素菌渣和天然大分子聚合物的共混物,用于作为热塑性复合材料的抗生素菌渣组分;
(2)将步骤(1)获得的抗生素菌渣组分与助剂通过高混机在常温~100℃条件下充分混合后,加入热塑性聚合物,再在100~200℃条件下充分混合,然后通过螺杆挤出造粒,即获得抗生素菌渣热塑性复合材料颗粒。
步骤(1)中的干燥方法可为热粉末化法(如喷雾干燥法、蒸发法、旋转干燥法、多段式干燥法、过热蒸汽干燥法或圆盘干燥法)或冷粉末化法(如冷冻干燥法或喷雾冷却法)
本发明还公开了所述抗生素菌渣热塑性复合材料的应用,是用于制成热塑性制品,如:可将抗生素菌渣热塑性复合材料颗粒经过挤出吹塑成型法、挤出流延成型法、挤出牵引成型法或压延成型法,生产成热塑性塑料薄膜制品;可将抗生素菌渣热塑性复合材料颗粒加入注塑机料筒内,使其融化呈熔融状态,然后在螺杆或活塞的压力下使其运动,进入模具后在一定的压力下压实后冷却硬化定型,生产成热塑性注塑制品。
与已有技术相比,本发明的有益效果体现在:
1、本发明以相对廉价和环保的抗生素菌渣为原料制备热塑性复合材料,可以实现抗生素菌渣的大量消耗,有效解决了抗生素菌渣的处置难题,且获得了具有经济效益的热塑性产品,具有减量化、资源化的意义。
2、在本发明热塑性复合材料的制作过程中,可以加快抗生素菌渣中残余抗生素的分解,并促使菌渣中抗生素产生菌的灭活,实现抗生素残渣的无害化。
3、本发明的热塑性复合材料,通过可降解抗生素菌渣的加入,可以减少不可降解热塑性聚合物的使用量,加快最终产品的降解速度、提高最终产品降解率,具有重要的环保价值。
4、本发明的热塑性复合材料可用于制造价格和性能都非常有市场优势的塑料产品,如垃圾袋、购物袋、包装材料、吹塑制品等。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
下述实施例所用到的试剂和材料均可在市场购买。
实施例1
本实施例的热塑性复合材料包含15%的抗生素菌渣组分(含水率小于10%的青霉素菌渣)、81.5%的热塑性聚合物(低密度聚乙烯LDPE,牌号2102TX00)和3.5%的助剂(1.5%的增塑剂尿素和2%的润滑剂白油)。
本实施例热塑性复合材料的制备方法如下:
(1)将青霉素菌渣原料(含水率为75~90%)采用过热蒸汽干燥的方法进行处理,温度为150℃,获得含水率小于10%的干燥菌渣,然后研磨、过100目筛,获得青霉素菌渣粉末;
(2)将步骤(1)获得的青霉素菌渣粉末与助剂通过高混机在常温条件下充分混合后,再加入热塑性聚合物,在105℃充分混合,获得混合料;
(3)将混合料通过螺杆挤出造粒,挤出条件参见表1,即获得青霉素菌渣热塑性复合材料颗粒。
将所获得的热塑性复合材料颗粒经注塑机注塑,获得待检测样条。将待检测样条按照GB/T 1040.2-2006的指导进行拉伸测试、按照GB/T 9341-2000的指导进行进行弯曲测试、按照GB/T 1043.1-2008的指导进行冲击测试,结果见表2。
实施例2
本实施例的热塑性复合材料包含10%的抗生素菌渣组分、87%的热塑性聚合物(低密度聚乙烯LDPE,牌号2102TX00)和3%的助剂(1%的增塑剂尿素和2%的润滑剂白油);其中抗生素菌渣组分是由含水率低于10%的青霉素菌渣和分散剂凹凸棒土按质量比1:3经球磨机彻底粉碎而成的共混物。
本实施例热塑性复合材料的制备方法如下:
(1)将青霉素菌渣原料(含水率为75~90%)采用过热蒸汽干燥的方法进行处理,温度为150℃,获得含水率小于10%的干燥菌渣;
将干燥菌渣和分散剂凹凸棒土按质量比1:3经球磨机彻底粉碎混合均匀,过100目筛,获得共混物;
(2)将步骤(1)获得的共混物与助剂通过高混机在常温条件下充分混合后,再加入热塑性聚合物,在105℃充分混合,获得混合料;
(3)将混合料通过螺杆挤出造粒,挤出条件参见表1,即获得青霉素菌渣热塑性复合材料颗粒。
将所获得的热塑性复合材料颗粒经注塑机注塑,获得待检测样条。将待检测样条按照GB/T 1040.2-2006的指导进行拉伸测试、按照GB/T 9341-2000的指导进行进行弯曲测试、按照GB/T 1043.1-2008的指导进行冲击测试,结果见表2。
实施例3
本实施例的热塑性复合材料包含10%的抗生素菌渣组分、87%的热塑性聚合物(低密度聚乙烯LDPE,牌号2102TX00)和3%的助剂(1%的增塑剂尿素和2%的润滑剂白油);其中抗生素菌渣组分是由含水率低于10%的青霉素菌渣和分散剂凹凸棒土按质量比1:2经球磨机彻底粉碎而成的共混物。
本实施例热塑性复合材料的制备方法如下:
(1)将青霉素菌渣原料(含水率为75~90%)采用过热蒸汽干燥的方法进行处理,温度为150℃,获得含水率小于10%的干燥菌渣;
将干燥菌渣和分散剂凹凸棒土按质量比1:3经球磨机彻底粉碎混合均匀,过100目筛,获得共混物;
(2)将步骤(1)获得的共混物与助剂通过高混机在常温条件下充分混合后,再加入热塑性聚合物,在105℃充分混合,获得混合料;
(3)将混合料通过螺杆挤出造粒,挤出条件参见表1,即获得青霉素菌渣热塑性复合材料颗粒。
将所获得的热塑性复合材料颗粒经注塑机注塑,获得待检测样条。将待检测样条按照GB/T 1040.2-2006的指导进行拉伸测试、按照GB/T 9341-2000的指导进行进行弯曲测试、按照GB/T 1043.1-2008的指导进行冲击测试,结果见表2。
实施例4
本实施例的热塑性复合材料包含20%的抗生素菌渣组分、71%的热塑性聚合物(低密度聚乙烯LDPE,牌号2102TX00)和9%的助剂(3%的增容剂马来酸酐、4%的增塑剂尿素和2%的润滑剂白油);其中抗生素菌渣组分是由含水率低于10%的青霉素菌渣和分散剂凹凸棒土按质量比1:3经球磨机彻底粉碎而成的共混物。
本实施例热塑性复合材料的制备方法如下:
(1)将青霉素菌渣原料(含水率为75~90%)采用过热蒸汽干燥的方法进行处理,温度为150℃,获得含水率小于10%的干燥菌渣;
将干燥菌渣和分散剂凹凸棒土按质量比1:3经球磨机彻底粉碎混合均匀,过100目筛,获得共混物;
(2)将步骤(1)获得的共混物与助剂通过高混机在常温条件下充分混合后,再加入热塑性聚合物,在105℃充分混合,获得混合料;
(3)将混合料通过螺杆挤出造粒,挤出条件参见表1,即获得青霉素菌渣热塑性复合材料颗粒。
将所获得的热塑性复合材料颗粒经注塑机注塑,获得待检测样条。将待检测样条按照GB/T 1040.2-2006的指导进行拉伸测试、按照GB/T 9341-2000的指导进行进行弯曲测试、按照GB/T 1043.1-2008的指导进行冲击测试,结果见表2。
实施例5
本实施例的热塑性复合材料包含20%的抗生素菌渣组分、72%的热塑性聚合物(低密度聚乙烯LDPE,牌号2102TX00)和8%的助剂(3%的增容剂马来酸酐、3%的增塑剂尿素和2%的润滑剂白油);其中抗生素菌渣组分是有含水率低于10%的青霉素菌渣和大豆蛋白粉按质量比10:1经高速混匀机彻底混合而成的共混物。
本实施例热塑性复合材料的制备方法如下:
(1)将青霉素菌渣原料(含水率为75~90%)采用过热蒸汽干燥的方法进行处理,温度为150℃,获得含水率小于10%的干燥菌渣;
将干燥菌渣与大豆蛋白粉分别研磨、过100目筛后,再按质量比10:1经高混机常温充分混合,获得共混物;
(2)将步骤(1)获得的共混物与助剂通过高混机在常温条件下充分混合后,再加入热塑性聚合物,在105℃充分混合,获得混合料;
(3)将混合料通过螺杆挤出造粒,挤出条件参见表1,即获得青霉素菌渣热塑性复合材料颗粒。
将所获得的热塑性复合材料颗粒经注塑机注塑,获得待检测样条。将待检测样条按照GB/T 1040.2-2006的指导进行拉伸测试、按照GB/T 9341-2000的指导进行进行弯曲测试、按照GB/T 1043.1-2008的指导进行冲击测试,结果见表2。
表1本发明各实施例螺杆挤出机条件设置
表2本发明各实施例中制得的热塑性复合材料的力学性能测试结果

Claims (10)

1.一种抗生素菌渣热塑性复合材料,其特征在于:所述热塑性复合材料包含抗生素菌渣组分、热塑性聚合物和助剂;
所述抗生素菌渣组分仅为抗生素菌渣,或为抗生素菌渣与分散剂的共混物,或为抗生素菌渣和天然大分子聚合物的共混物。
2.根据权利要求1所述的抗生素菌渣热塑性复合材料,其特征在于:在所述热塑性复合材料中,所述抗生素菌渣组分的重量占所述热塑性复合材料重量的5%~50%,所述热塑性聚合物的重量占所述热塑性复合材料重量的40%~90%,所述助剂的重量占所述热塑性复合材料重量的2%~15%。
3.根据权利要求1或2所述的抗生素菌渣热塑性复合材料,其特征在于:所述抗生素菌渣的含水率为0%~20%。
4.根据权利要求1或2所述的抗生素菌渣热塑性复合材料,其特征在于:在所述抗生素菌渣与分散剂的共混物中,抗生素菌渣的重量占共混物重量的25%~70%,分散剂的重量占共混物重量的30%~75%;
在所述抗生素菌渣和天然大分子聚合物的共混物中,抗生素菌渣的重量占共混物重量的50%~95%,天然大分子聚合物重量占共混物重量的5%~50%。
5.根据权利要求1或2所述的抗生素菌渣热塑性复合材料,其特征在于:
所述的抗生素菌渣为土霉素菌渣、青霉素菌渣、头孢霉素菌渣、红霉素菌渣、螺旋霉素菌渣、链霉素菌渣、庆大霉素菌渣和粘菌素菌渣中的一种或多种按任意比例的混合。
6.根据权利要求1或2所述的抗生素菌渣热塑性复合材料,其特征在于:
所述的分散剂为凹凸棒粘土、纳米碳酸钙、轻质碳酸钙、重质碳酸钙和膨润土中的一种或多种按任意比例的混合;
所述的天然大分子聚合物为蛋白质,或为蛋白质和淀粉的混合物,且在所述混合物中蛋白质的重量不低于50%。
7.根据权利要求1或2所述的抗生素菌渣热塑性复合材料,其特征在于:所述的热塑性聚合物为聚酯和/或聚烯烃;
所述的聚酯为可降解聚合物聚乳酸、微生物合成型大分子或脂肪族-芳香族的共聚酯;
所述的聚烯烃为不可生物降解的聚乙烯、低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚烯烃弹性体、乙烯与丙烯的嵌段共聚物、聚丙烯、聚苯乙烯和聚氯乙烯中的至少一种。
8.根据权利要求1或2所述的抗生素菌渣热塑性复合材料,其特征在于:所述的助剂包含增塑剂、增容剂或润滑剂;
所述的增塑剂为多元醇的有机化合物、糖酐类物质、多羟基胺、多官能羧酸的酯、甘油和脂肪酸中的至少一种;
所述的增容剂为过氧二异丙苯、异氰酸酯、酸酐类、呋喃类、有机铬络合物、硅烷类、钛酸酯类和铝酸类化合物中的至少一种;
所述的润滑剂为硬酯酰胺类、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡和白油中的至少一种。
9.一种权利要求1~8中任意一项所述抗生素菌渣热塑性复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将抗生素菌渣原料经过干燥处理,获得含水率为0%~20%的干燥菌渣,然后研磨、过100~300目筛,获得抗生素菌渣粉末;将抗生素菌渣粉末直接作为热塑性复合材料的抗生素菌渣组分;
或:将抗生素菌渣原料经过干燥处理,获得含水率为0%~20%的干燥菌渣;然后将干燥菌渣与分散剂通过球磨机粉碎混合均匀,获得粒径在100~300目的抗生素菌渣与分散剂的共混物,作为热塑性复合材料的抗生素菌渣组分;
或:将抗生素菌渣原料经过干燥处理,获得含水率为0%~20%的干燥菌渣;然后将干燥菌渣与天然大分子聚合物分别研磨、过100~300目筛后,再经高混机常温充分混合,获得抗生素菌渣和天然大分子聚合物的共混物,用于作为热塑性复合材料的抗生素菌渣组分;
(2)将步骤(1)获得抗生素菌渣组分与助剂通过高混机在常温~100℃条件下充分混合后,加入热塑性聚合物,再在100~200℃条件下充分混合,然后通过螺杆挤出造粒,即获得抗生素菌渣热塑性复合材料颗粒。
10.一种权利要求1~8中任意一项所述抗生素菌渣热塑性复合材料的应用,其特征在于:用于制成热塑性制品。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113105837A (zh) * 2021-04-29 2021-07-13 安徽双津实业有限公司 一种物流用高弹性紧固热粘膜

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05228460A (ja) * 1992-02-19 1993-09-07 Nissei Kk 成形物
CN102180731A (zh) * 2011-02-16 2011-09-14 成都正光投资集团有限公司 一种以纳米材料为载体的聚合物乳液包覆缓释肥及其制备方法
CN102599030A (zh) * 2012-01-19 2012-07-25 北京化工大学 一种污泥基可降解地膜及其制备方法
CN105153474A (zh) * 2015-09-30 2015-12-16 北京化工大学 一种可拉伸型有机废渣基可降解地膜及其制备方法
CN108410090A (zh) * 2018-04-04 2018-08-17 佛山市利丰日用品有限公司 一种易降解的环保塑料及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05228460A (ja) * 1992-02-19 1993-09-07 Nissei Kk 成形物
CN102180731A (zh) * 2011-02-16 2011-09-14 成都正光投资集团有限公司 一种以纳米材料为载体的聚合物乳液包覆缓释肥及其制备方法
CN102599030A (zh) * 2012-01-19 2012-07-25 北京化工大学 一种污泥基可降解地膜及其制备方法
CN105153474A (zh) * 2015-09-30 2015-12-16 北京化工大学 一种可拉伸型有机废渣基可降解地膜及其制备方法
CN108410090A (zh) * 2018-04-04 2018-08-17 佛山市利丰日用品有限公司 一种易降解的环保塑料及其制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113105837A (zh) * 2021-04-29 2021-07-13 安徽双津实业有限公司 一种物流用高弹性紧固热粘膜

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