CN115010957A - 一种利用可再生资源生产全生物降解材料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及资源再生技术领域，公开了一种利用可再生资源生产全生物降解材料的方法，包括以下步骤：步骤一：将可再生资源通过粉碎机粉碎、除杂，得到细化、洁净的原料，并使原料长度为0.5‑3cm，直径为1‑5mm；步骤二：采用生物复合酶，对原料进行处理，处理时原料浓度为5％‑25％，生物酶处理后，原料表层蜡质被去除。本发明处理后的胶体具有高度透明、高粘性、完全可被微生物分解的特点，胶状物由纳米级的透明片状生物质单元构成，通过添加助剂的粘合与反应，所有片状单元被重新组合，根据产品用途不同，可通过调整工艺来调节其废弃后的分解时间，使其成为各种功能性全生物降解材料，替代现阶段的不可降解产品，消除“白色污染”，保护地球环境。

Description

一种利用可再生资源生产全生物降解材料的方法
技术领域
本发明涉及资源再生技术领域，具体为一种利用可再生资源生产全生物降解材料的方法。
背景技术
薄膜、克力玻璃、偏光膜、镜片等塑料材料是现代生活中的常见材料，被广泛的应用于各个领域，对改善人民生活起到至关重要的作用，但是大部分塑料无法讲解从而在使用过程中会对环境造成较大的污染，近年来生物降解塑料特别是生物质塑料，符合保护环境及可持续发展的方针，受到更大关注并获得了进一步发展，降低工业制造对石油的依赖性，以促进我国能源与资源的可持续发展，这将大大促进生态塑料产业化的进程，并对我国生态塑料产业规模的扩大有重要指导意义。
不可降解材料如塑料袋、一次性餐盒等对海洋生态环境、土壤等造成了持续、不可修复的污染，对人类赖以生存的地球环境形成巨大的危害，利用可再生资源生产全生物降解材料，能够解决当前全球严重的“白色污染”问题，同时还需要一种能够调节厚度、硬度、强度等性能的优质全生物降解材料。因此，我们提出一种利用可再生资源生产全生物降解材料的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用可再生资源生产全生物降解材料的方法，处理后的胶体具有高度透明、高粘性、完全可被微生物分解的特点，胶状物由纳米级的透明片状生物质单元构成，通过添加助剂的粘合与反应，所有片状单元被重新组合，根据需求，调节其厚度、硬度、强度等性能，使其成为各种功能性全生物降解材料，替代现阶段的不可降解产品，消除“白色污染”，保护地球环境，解决了背景技术中所提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用可再生资源生产全生物降解材料的方法，包括以下步骤：
步骤一：将可再生资源通过粉碎机粉碎、除杂，得到细化、洁净的原料，并使原料长度为0.5-3cm，直径为1-5mm；
步骤二：采用生物复合酶，对原料进行处理，处理时原料浓度为5％-25％，生物酶处理后，原料表层蜡质被去除，细胞间层木素变得松散，水分可充分进入原料细胞内部，使原料充分润胀，变得柔软，韧性大幅提升，有利于后续加工；
步骤三：将被软化的原料送入石墨烯制取设备中，经设备加工处理后，原料被层层剥离，所有物质最终成为直径5纳米以内的片状生物质单元，该单元可通过2万目过滤网；
步骤四：经上述步骤处理后的物质，已变成5纳米以内的分子，加入CMC后，各组分因密度不同而分层，可将各组分依次分离，分别可提取单宁、油脂、木糖、维生素、氨基酸、矿物质、胶体，均为工业、农业、医药等行业的重要原料，其中胶体用于本技术的全生物降解材料制备；
步骤五：根据生产的需要调节全生物降解材料的厚度、硬度、强度等性能，满足不同生产需求。
作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤一中的可再生资源为农作物秸秆，包括稻草、麦草、甜高粱杆、姜杆、棉杆等农业废弃物，瓜果皮、蔬菜、鲜草、叶等。
作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤四中的全生物降解材料，包括全生物降解薄膜、全生物降解亚克力玻璃、全生物降解偏光膜、全生物降解镜片等可降解材料。
作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤二中生物酶处理过程中的处理温度为40-60℃，处理时间为时间50-120min。
作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤三采用高转速石墨烯制取设备，其转子转速为4000-6000r/min。
作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤四中制取获得的全生物降解材料在自然环境中可被微生物分解，生成二氧化碳和水。
作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤二中使用的生物酶为脂肪酶等生物酶的复合酶。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明经处理后的胶体具有高度透明、高粘性、完全可被微生物分解的特点，这些胶状物由直径5纳米以内的透明片状生物质单元构成，通过添加助剂的粘合与反应，所有片状单元被重新组合，根据需求，调节其厚度、硬度、强度等性能，同时可根据产品用途不同，可通过调整工艺来调节其废弃后的分解时间，使其成为各种功能性全生物降解材料，如柔软、富有弹性、拉伸力强的全生物可降解薄膜，高强度、高硬度的亚克力板材、汽车玻璃，高透明度、超耐磨的眼镜片，替代现阶段的不可降解产品，消除“白色污染”，保护地球环境，具有重要的社会意义！。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一种利用可再生资源生产全生物降解材料的方法流程图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种利用可再生资源生产全生物降解材料的方法，包括以下步骤：
步骤一：将可再生资源通过粉碎机粉碎、除杂，得到细化、洁净的原料，并使原料长度为0.5-3cm，直径为1-5mm；
步骤二：采用生物复合酶，对原料进行处理，处理时原料浓度为5％-25％，生物酶处理后，原料表层蜡质被去除，细胞间层木素变得松散，水分可充分进入原料细胞内部，使原料充分润胀，变得柔软，韧性大幅提升，有利于后续加工；
步骤三：将被软化的原料送入石墨烯制取设备中，经设备加工处理后，原料被层层剥离，所有物质最终成为直径5纳米以内的片状生物质单元，该单元可通过2万目过滤网；
步骤四：经上述步骤处理后的物质，已变成5纳米以内的分子，加入CMC后，各组分因密度不同而分层，可将各组分依次分离，分别可提取单宁、油脂、木糖、维生素、氨基酸、矿物质、胶体，均为工业、农业、医药等行业的重要原料，其中胶体用于本技术的全生物降解材料制备；
步骤五：根据生产的需要调节全生物降解材料的厚度、硬度、强度等性能，满足不同生产需求。
进一步的，所述步骤一中的可再生资源为农作物秸秆，包括稻草、麦草、甜高粱杆、姜杆、棉杆等农业废弃物，瓜果皮、蔬菜、鲜草、叶等。
进一步的，所述步骤四中的全生物降解材料，包括全生物降解薄膜、全生物降解亚克力玻璃、全生物降解偏光膜、全生物降解镜片等可降解材料。
进一步的，所述步骤二中生物酶处理过程中的处理温度为40-60℃，处理时间为时间50-120min。
进一步的，所述步骤三采用高转速石墨烯制取设备，其转子转速为4000-6000r/min。
进一步的，所述步骤四中制取获得的全生物降解材料在自然环境中可被微生物分解，生成二氧化碳和水。
进一步的，所述步骤二中使用的生物酶为脂肪酶等生物酶的复合酶。
在一种利用可再生资源生产全生物降解材料的方法使用的时候，先将可再生资源通过粉碎机粉碎、除杂，得到细化、洁净的原料，并使原料长度为0.5-3cm，直径为1-5mm；之后采用生物复合酶，对原料进行处理，处理时原料浓度为5％-25％，生物酶处理后，原料表层蜡质被去除，细胞间层木素变得松散，水分可充分进入原料细胞内部，使原料充分润胀，变得柔软，韧性大幅提升，有利于后续加工；再将被软化的原料送入石墨烯制取设备中，经设备加工处理后，原料被层层剥离，所有物质最终成为直径5纳米以内的片状生物质单元，该单元可通过2万目过滤网；随后经上述步骤处理后的物质，已变成5纳米以内的分子，加入CMC后，各组分因密度不同而分层，可将各组分依次分离，分别可提取单宁、油脂、木糖、维生素、氨基酸、矿物质、胶体，均为工业、农业、医药等行业的重要原料，其中胶体用于本技术的全生物降解材料制备；最后根据生产的需要调节全生物降解材料的厚度、硬度、强度等性能，满足不同生产需求，利用可再生资源生产全生物降解材料的方法，为技术团队研发多年的成果，旨在解决当前全球严重的“白色污染”问题，不可降解材料如塑料袋、一次性餐盒等对海洋生态环境、土壤等造成了持续、不可修复的污染，对人类赖以生存的地球环境形成巨大的危害，本技术发明生产的全生物可降解材料，使用废弃后在自然环境中可被微生物分解，生成二氧化碳和水，根据产品用途不同，可通过调整工艺来调节其废弃后的分解时间，不会对环境产生不良影响，同时本技术的原料为可再生资源，不仅可解决农作物废弃物等处理难题，还可将其价值最大化，变废为宝，是绿色环保、循环经济的典范。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种利用可再生资源生产全生物降解材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将可再生资源通过粉碎机粉碎、除杂，得到细化、洁净的原料，并使原料长度为0.5-3cm，直径为1-5mm；
步骤二：采用生物复合酶，对原料进行处理，处理时原料浓度为5％-25％，生物酶处理后，原料表层蜡质被去除，细胞间层木素变得松散，水分可充分进入原料细胞内部，使原料充分润胀，变得柔软，韧性大幅提升，有利于后续加工；
步骤三：将被软化的原料送入石墨烯制取设备中，经设备加工处理后，原料被层层剥离，所有物质最终成为直径5纳米以内的片状生物质单元，该单元可通过2万目过滤网；
步骤四：经上述步骤处理后的物质，已变成5纳米以内的分子，加入CMC后，各组分因密度不同而分层，可将各组分依次分离，分别可提取单宁、油脂、木糖、维生素、氨基酸、矿物质、胶体，均为工业、农业、医药等行业的重要原料，其中胶体用于本技术的全生物降解材料制备；
步骤五：根据生产的需要调节全生物降解材料的厚度、硬度、强度等性能，满足不同生产需求。
2.根据权利要求1所述的一种利用可再生资源生产全生物降解材料的方法，其特征在于：所述步骤一中的可再生资源为农作物秸秆，包括稻草、麦草、甜高粱杆、姜杆、棉杆等农业废弃物，瓜果皮、蔬菜、鲜草、叶等。
3.根据权利要求1所述的一种利用可再生资源生产全生物降解材料的方法，其特征在于：所述步骤四中的全生物降解材料，包括全生物降解薄膜、全生物降解亚克力玻璃、全生物降解偏光膜、全生物降解镜片等可降解材料。
4.根据权利要求1所述的一种利用可再生资源生产全生物降解材料的方法，其特征在于：所述步骤二中生物酶处理过程中的处理温度为40-60℃，处理时间为时间50-120min。
5.根据权利要求1所述的一种利用可再生资源生产全生物降解材料的方法，其特征在于：所述步骤三采用高转速石墨烯制取设备，其转子转速为4000-6000r/min。
6.根据权利要求1所述的一种利用可再生资源生产全生物降解材料的方法，其特征在于：所述步骤四中制取获得的全生物降解材料在自然环境中可被微生物分解，生成二氧化碳和水。
7.根据权利要求1所述的一种利用可再生资源生产全生物降解材料的方法，其特征在于：所述步骤二中使用的生物酶为脂肪酶等生物酶的复合酶。
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