CN115637055B - 一种防水型稻壳/聚乳酸餐具及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种防水型稻壳/聚乳酸餐具及其制备方法。步骤如下：配制聚乳酸溶液；加入SiO2纳米粒子，搅拌；超声处理去除气泡，获得静电纺丝液A；取稻壳粉，分散于去离子水中，加入羧甲基纤维素钠，超声分散，获得静电纺丝液B；进行静电纺丝，将静电纺丝膜破碎，获得改性稻壳粉；取改性稻壳粉，加入辅料和水，混合搅拌均匀得混合物料；将稻壳餐具公、母模具预热，取出母模置于液压机平台上，加入混合物料，合上公模，快速压制，加压，松开压头，脱模，取出成型的稻壳餐具坯，经自然冷却后，即得。本发明在保持稻壳餐具硬度、韧性、稳定性等问题不影响的条件下，提高餐具的防水性及防水稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及资源再生利用领域，具体涉及一种防水型稻壳/聚乳酸餐具及其制备方法。
背景技术
近年来，一次性环保餐具的研究越来越多，小部分研究已规模化生产并被广大消费者所接受。稻壳是稻子的颖壳，是大米加工生产过程中的副产物，稻壳中硅含量愈高，则愈坚硬，耐磨性能愈强。稻壳中的硅酸含量较高，碳氮比也较高，是难以发酵的饲料原料之一。目前稻壳的利用主要在饲料、酿酒、菌菇种植方面应用较多，有研究表明，稻壳还可以作为一种纤维含量高且来源广泛的硅材料。在中国，稻壳作为一种可制备一次性环保餐具的原料，具有其得天独厚的优点。我国是稻谷生产大国，据统计每年的稻谷产量已超过2亿吨，占世界总产量的1/3以上。稻谷生产加工过程中的主要副产品是稻壳，产量约为稻谷总质量的20％，每年我国稻壳产量约为4千万吨，有着丰富的稻壳来源。但是，稻壳的自然堆积密度极小，仅83～160kg/m3，给储存和运输都造成不便，若不加以利用长期堆滞会对环境造成一定程度的污染。
稻壳应用于一次性餐具已有研究，如中国专利申请号202011459994.5公开了一种环保型稻壳基一次性餐具，该餐具是将不同粒径的稻壳混合压膜，再在其内外表面喷涂纳米复合陶瓷材料防水防油膜层，但此方法的防水层不均匀，且易磨损及腐蚀，使得餐具的防水性下降。因此，在保持稻壳餐具硬度、韧性、稳定性等问题不影响的条件下，提高其防水性是目前急需解决的问题。
发明内容
要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种防水型稻壳/聚乳酸餐具，在保持稻壳餐具硬度、韧性、稳定性等问题不影响的条件下，提高餐具的防水性及防水稳定性。
技术方案：一种防水型稻壳/聚乳酸餐具的制备方法，制备步骤如下：
S1：将聚乳酸颗粒与甲酸乙酯按质量体积比为1:15-20混合，边混合边进行搅拌，得混合液；
S2：将混合液置于40～60℃的恒温条件下震荡溶解，使聚乳酸完全溶解，得溶解液；
S3：在溶解液中加入SiO2纳米粒子，并在室温下用磁力搅拌器搅拌3-4h；
S4：放入超声振动装置进行超声处理，去除气泡，获得静电纺丝液A；
S5：取2g稻壳粉，分散于10mL的去离子水中，加入0.35wt％羧甲基纤维素钠，用超声波细胞粉碎机对其超声分散150-180s，获得静电纺丝液B；
S6：进行静电纺丝：以静电纺丝液B作为芯层，静电纺丝液A作为壳层，将芯层和壳层的纺丝溶液分别注入注射器后，接入改装后的同轴电纺喷头装置，通过导线将同轴喷头与静电高压发生器相连，以接收板接收同轴静电纺丝膜；
S7：将静电纺丝膜破碎，获得改性稻壳粉；
S8：取改性稻壳粉，加入辅料和水，混合搅拌均匀得混合物料；
S9：将稻壳餐具公、母模具在恒温烘箱中加热恒温到预定温度，取出母模置于液压机平台上，加入混合物料，合上公模，快速压制，加压，松开压头，脱模，取出成型的稻壳餐具坯，经自然冷却后，即得。
进一步的，所述静电纺丝液A中SiO2纳米粒子的浓度为4-8％。
进一步的，所述SiO2纳米粒子的制备方法：
(1)将5mol/L无水乙醇、4mol/L蒸馏水和0.01mol/L浓盐酸混合，用磁力搅拌器搅拌3分钟；
(2)将0.1mol/LKH550缓慢加入上述混合溶液中，搅拌3min；
(3)在不断搅拌下滴加1mol/L正硅酸乙酯；
(4)过滤得到的SiO2悬浮液，洗涤并干燥得SiO2纳米粒子。
进一步的，所述S5中稻壳粒径为＜0.045mm。
进一步的，所述S6中芯层电纺喷头内径为0.06mm，壳层电纺喷头内径为50nm。
进一步的，所述S6中静电纺丝参数为：所述接收板和同轴电纺喷头装置之间电压为15kV，接收距离为15cm，纺丝温度为25℃，相对湿度为65％，壳层溶液的推进速度为0.15mL/h，芯层推进速度为1.0-1.5mL/h。
进一步的，所述S7中改性稻壳粉的粒径＜0.05mm。
进一步的，所述步骤S8中辅料为藕粉、硅油，所述改性稻壳粉、藕粉、硅油的质量比为：75:25:3。
进一步的，所述步骤S9中模塑温度为200℃，模塑时间为40s，模塑压力为30-35MPa，物料含水量45-55％。
上述防水型稻壳/聚乳酸餐具的制备方法制备的防水型稻壳/聚乳酸餐具。
有益效果：
1、本发明以食品级甲酸乙酯溶解聚乳酸，由于乙酸甲酯具有挥发性，在一定温度下会挥发，当甲酸乙酯挥发后，聚乳酸成膜无酯类残留，因此所制得的最终餐具具有很好的食品安全性，可直接与食品接触。
2、本发明在聚乳酸中掺杂SiO2，SiO2加入可构筑了凸起结构的粗糙表面，掺杂于聚乳酸中可以表现出超疏水表面。
3、本发明采用同轴电纺方式，以掺杂SiO2的聚乳酸包覆稻壳粉，提高稻壳粉的防水性，相较于制作好餐具再涂覆防水涂层，此方法防水更均匀，且不会因为涂层的磨损及腐蚀，使得防水性下降。
具体实施方式
本发明提出了一种防水型稻壳/聚乳酸餐具及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下将配合实施例来对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种防水型稻壳/聚乳酸餐具的制备方法，制备步骤如下：
S1：将聚乳酸颗粒与甲酸乙酯按质量体积比为1:15混合，边混合边进行搅拌，得混合液；
S2：将混合液置于40℃的恒温条件下震荡溶解，使聚乳酸完全溶解，得溶解液；
S3：在溶解液中加入SiO2纳米粒子，并在室温下用磁力搅拌器搅拌3h；
S4：放入超声振动装置进行超声处理，去除气泡，获得静电纺丝液A，其中，SiO2纳米粒子的浓度为4％；
S5：取2g粒径为＜0.045mm的稻壳粉，分散于10mL的去离子水中，加入0.35wt％羧甲基纤维素钠，用超声波细胞粉碎机对其超声分散150s，获得静电纺丝液B；
S6：进行静电纺丝：以静电纺丝液B作为芯层，静电纺丝液A作为壳层，将芯层和壳层的纺丝溶液分别注入注射器后，接入改装后的同轴电纺喷头装置，芯层电纺喷头内径为0.06mm，壳层电纺喷头内径为50nm，通过导线将同轴喷头与静电高压发生器相连，以接收板接收同轴静电纺丝膜，静电纺丝参数为：所述接收板和同轴电纺喷头装置之间电压为15kV，接收距离为15cm，纺丝温度为25℃，相对湿度为65％，壳层溶液的推进速度为0.15mL/h，芯层推进速度为1.0mL/h；
S7：将静电纺丝膜破碎，获得粒径＜0.05mm的改性稻壳粉；
S8：取改性稻壳粉，加入辅料和水，混合搅拌均匀得混合物料，辅料为藕粉、硅油，所述改性稻壳粉、藕粉、硅油的质量比为：75:25:3；
S9：将稻壳餐具公、母模具在恒温烘箱中加热恒温到预定温度，取出母模置于液压机平台上，加入混合物料，合上公模，快速压制，加压，松开压头，脱模，取出成型的稻壳餐具坯，经自然冷却后，即得；其中，模塑温度为200℃，模塑时间为40s，模塑压力为30MPa，物料含水量45％。
所述SiO2纳米粒子的制备方法：
(1)将5mol/L无水乙醇、4mol/L蒸馏水和0.01mol/L浓盐酸混合，用磁力搅拌器搅拌3分钟；
(2)将0.1mol/LKH550缓慢加入上述混合溶液中，搅拌3min；
(3)在不断搅拌下滴加1mol/L正硅酸乙酯；
(4)过滤得到的SiO2悬浮液，洗涤并干燥得SiO2纳米粒子。
实施例2
一种防水型稻壳/聚乳酸餐具的制备方法，制备步骤如下：
S1：将聚乳酸颗粒与甲酸乙酯按质量体积比为1:16混合，边混合边进行搅拌，得混合液；
S2：将混合液置于45℃的恒温条件下震荡溶解，使聚乳酸完全溶解，得溶解液；
S3：在溶解液中加入SiO2纳米粒子，并在室温下用磁力搅拌器搅拌3h；
S4：放入超声振动装置进行超声处理，去除气泡，获得静电纺丝液A，其中，SiO2纳米粒子的浓度为5％；
S5：取2g粒径为＜0.045mm的稻壳粉，分散于10mL的去离子水中，加入0.35wt％羧甲基纤维素钠，用超声波细胞粉碎机对其超声分散160s，获得静电纺丝液B；
S6：进行静电纺丝：以静电纺丝液B作为芯层，静电纺丝液A作为壳层，将芯层和壳层的纺丝溶液分别注入注射器后，接入改装后的同轴电纺喷头装置，芯层电纺喷头内径为0.06mm，壳层电纺喷头内径为50nm，通过导线将同轴喷头与静电高压发生器相连，以接收板接收同轴静电纺丝膜，静电纺丝参数为：所述接收板和同轴电纺喷头装置之间电压为15kV，接收距离为15cm，纺丝温度为25℃，相对湿度为65％，壳层溶液的推进速度为0.15mL/h，芯层推进速度为1.1mL/h；
S7：将静电纺丝膜破碎，获得粒径＜0.05mm的改性稻壳粉；
S8：取改性稻壳粉，加入辅料和水，混合搅拌均匀得混合物料，辅料为藕粉、硅油，所述改性稻壳粉、藕粉、硅油的质量比为：75:25:3；
S9：将稻壳餐具公、母模具在恒温烘箱中加热恒温到预定温度，取出母模置于液压机平台上，加入混合物料，合上公模，快速压制，加压，松开压头，脱模，取出成型的稻壳餐具坯，经自然冷却后，即得；其中，模塑温度为200℃，模塑时间为40s，模塑压力为30MPa，物料含水量45％。
所述SiO2纳米粒子的制备方法：
(1)将5mol/L无水乙醇、4mol/L蒸馏水和0.01mol/L浓盐酸混合，用磁力搅拌器搅拌3分钟；
(2)将0.1mol/LKH550缓慢加入上述混合溶液中，搅拌3min；
(3)在不断搅拌下滴加1mol/L正硅酸乙酯；
(4)过滤得到的SiO2悬浮液，洗涤并干燥得SiO2纳米粒子。
实施例3
一种防水型稻壳/聚乳酸餐具的制备方法，制备步骤如下：
S1：将聚乳酸颗粒与甲酸乙酯按质量体积比为1:17混合，边混合边进行搅拌，得混合液；
S2：将混合液置于50℃的恒温条件下震荡溶解，使聚乳酸完全溶解，得溶解液；
S3：在溶解液中加入SiO2纳米粒子，并在室温下用磁力搅拌器搅拌3.5h；
S4：放入超声振动装置进行超声处理，去除气泡，获得静电纺丝液A，其中，SiO2纳米粒子的浓度为6％；
S5：取2g粒径为＜0.045mm的稻壳粉，分散于10mL的去离子水中，加入0.35wt％羧甲基纤维素钠，用超声波细胞粉碎机对其超声分散165s，获得静电纺丝液B；
S6：进行静电纺丝：以静电纺丝液B作为芯层，静电纺丝液A作为壳层，将芯层和壳层的纺丝溶液分别注入注射器后，接入改装后的同轴电纺喷头装置，芯层电纺喷头内径为0.06mm，壳层电纺喷头内径为50nm，通过导线将同轴喷头与静电高压发生器相连，以接收板接收同轴静电纺丝膜，静电纺丝参数为：所述接收板和同轴电纺喷头装置之间电压为15kV，接收距离为15cm，纺丝温度为25℃，相对湿度为65％，壳层溶液的推进速度为0.15mL/h，芯层推进速度为1.2mL/h；
S7：将静电纺丝膜破碎，获得粒径＜0.05mm的改性稻壳粉；
S8：取改性稻壳粉，加入辅料和水，混合搅拌均匀得混合物料，辅料为藕粉、硅油，所述改性稻壳粉、藕粉、硅油的质量比为：75:25:3；
S9：将稻壳餐具公、母模具在恒温烘箱中加热恒温到预定温度，取出母模置于液压机平台上，加入混合物料，合上公模，快速压制，加压，松开压头，脱模，取出成型的稻壳餐具坯，经自然冷却后，即得；其中，模塑温度为200℃，模塑时间为40s，模塑压力为30MPa，物料含水量50％。
所述SiO2纳米粒子的制备方法：
(1)将5mol/L无水乙醇、4mol/L蒸馏水和0.01mol/L浓盐酸混合，用磁力搅拌器搅拌3分钟；
(2)将0.1mol/LKH550缓慢加入上述混合溶液中，搅拌3min；
(3)在不断搅拌下滴加1mol/L正硅酸乙酯；
(4)过滤得到的SiO2悬浮液，洗涤并干燥得SiO2纳米粒子。
实施例4
一种防水型稻壳/聚乳酸餐具的制备方法，制备步骤如下：
S1：将聚乳酸颗粒与甲酸乙酯按质量体积比为1:18混合，边混合边进行搅拌，得混合液；
S2：将混合液置于50℃的恒温条件下震荡溶解，使聚乳酸完全溶解，得溶解液；
S3：在溶解液中加入SiO2纳米粒子，并在室温下用磁力搅拌器搅拌3.5h；
S4：放入超声振动装置进行超声处理，去除气泡，获得静电纺丝液A，其中，SiO2纳米粒子的浓度为6％；
S5：取2g粒径为＜0.045mm的稻壳粉，分散于10mL的去离子水中，加入0.35wt％羧甲基纤维素钠，用超声波细胞粉碎机对其超声分散170s，获得静电纺丝液B；
S6：进行静电纺丝：以静电纺丝液B作为芯层，静电纺丝液A作为壳层，将芯层和壳层的纺丝溶液分别注入注射器后，接入改装后的同轴电纺喷头装置，芯层电纺喷头内径为0.06mm，壳层电纺喷头内径为50nm，通过导线将同轴喷头与静电高压发生器相连，以接收板接收同轴静电纺丝膜，静电纺丝参数为：所述接收板和同轴电纺喷头装置之间电压为15kV，接收距离为15cm，纺丝温度为25℃，相对湿度为65％，壳层溶液的推进速度为0.15mL/h，芯层推进速度为1.3mL/h；
S7：将静电纺丝膜破碎，获得粒径＜0.05mm的改性稻壳粉；
S8：取改性稻壳粉，加入辅料和水，混合搅拌均匀得混合物料，辅料为藕粉、硅油，所述改性稻壳粉、藕粉、硅油的质量比为：75:25:3；
S9：将稻壳餐具公、母模具在恒温烘箱中加热恒温到预定温度，取出母模置于液压机平台上，加入混合物料，合上公模，快速压制，加压，松开压头，脱模，取出成型的稻壳餐具坯，经自然冷却后，即得；其中，模塑温度为200℃，模塑时间为40s，模塑压力为35MPa，物料含水量50％。
所述SiO2纳米粒子的制备方法：
(1)将5mol/L无水乙醇、4mol/L蒸馏水和0.01mol/L浓盐酸混合，用磁力搅拌器搅拌3分钟；
(2)将0.1mol/LKH550缓慢加入上述混合溶液中，搅拌3min；
(3)在不断搅拌下滴加1mol/L正硅酸乙酯；
(4)过滤得到的SiO2悬浮液，洗涤并干燥得SiO2纳米粒子。
实施例5
一种防水型稻壳/聚乳酸餐具的制备方法，制备步骤如下：
S1：将聚乳酸颗粒与甲酸乙酯按质量体积比为1:19混合，边混合边进行搅拌，得混合液；
S2：将混合液置于60℃的恒温条件下震荡溶解，使聚乳酸完全溶解，得溶解液；
S3：在溶解液中加入SiO2纳米粒子，并在室温下用磁力搅拌器搅拌4h；
S4：放入超声振动装置进行超声处理，去除气泡，获得静电纺丝液A，其中，SiO2纳米粒子的浓度为7％；
S5：取2g粒径为＜0.045mm的稻壳粉，分散于10mL的去离子水中，加入0.35wt％羧甲基纤维素钠，用超声波细胞粉碎机对其超声分散175s，获得静电纺丝液B；
S6：进行静电纺丝：以静电纺丝液B作为芯层，静电纺丝液A作为壳层，将芯层和壳层的纺丝溶液分别注入注射器后，接入改装后的同轴电纺喷头装置，芯层电纺喷头内径为0.06mm，壳层电纺喷头内径为50nm，通过导线将同轴喷头与静电高压发生器相连，以接收板接收同轴静电纺丝膜，静电纺丝参数为：所述接收板和同轴电纺喷头装置之间电压为15kV，接收距离为15cm，纺丝温度为25℃，相对湿度为65％，壳层溶液的推进速度为0.15mL/h，芯层推进速度为1.4mL/h；
S7：将静电纺丝膜破碎，获得粒径＜0.05mm的改性稻壳粉；
S8：取改性稻壳粉，加入辅料和水，混合搅拌均匀得混合物料，辅料为藕粉、硅油，所述改性稻壳粉、藕粉、硅油的质量比为：75:25:3；
S9：将稻壳餐具公、母模具在恒温烘箱中加热恒温到预定温度，取出母模置于液压机平台上，加入混合物料，合上公模，快速压制，加压，松开压头，脱模，取出成型的稻壳餐具坯，经自然冷却后，即得；其中，模塑温度为200℃，模塑时间为40s，模塑压力为35MPa，物料含水量50％。
所述SiO2纳米粒子的制备方法：
(1)将5mol/L无水乙醇、4mol/L蒸馏水和0.01mol/L浓盐酸混合，用磁力搅拌器搅拌3分钟；
(2)将0.1mol/LKH550缓慢加入上述混合溶液中，搅拌3min；
(3)在不断搅拌下滴加1mol/L正硅酸乙酯；
(4)过滤得到的SiO2悬浮液，洗涤并干燥得SiO2纳米粒子。
实施例6
一种防水型稻壳/聚乳酸餐具的制备方法，制备步骤如下：
S1：将聚乳酸颗粒与甲酸乙酯按质量体积比为1:20混合，边混合边进行搅拌，得混合液；
S2：将混合液置于60℃的恒温条件下震荡溶解，使聚乳酸完全溶解，得溶解液；
S3：在溶解液中加入SiO2纳米粒子，并在室温下用磁力搅拌器搅拌4h；
S4：放入超声振动装置进行超声处理，去除气泡，获得静电纺丝液A，其中，SiO2纳米粒子的浓度为8％；
S5：取2g粒径为＜0.045mm的稻壳粉，分散于10mL的去离子水中，加入0.35wt％羧甲基纤维素钠，用超声波细胞粉碎机对其超声分散180s，获得静电纺丝液B；
S6：进行静电纺丝：以静电纺丝液B作为芯层，静电纺丝液A作为壳层，将芯层和壳层的纺丝溶液分别注入注射器后，接入改装后的同轴电纺喷头装置，芯层电纺喷头内径为0.06mm，壳层电纺喷头内径为50nm，通过导线将同轴喷头与静电高压发生器相连，以接收板接收同轴静电纺丝膜，静电纺丝参数为：所述接收板和同轴电纺喷头装置之间电压为15kV，接收距离为15cm，纺丝温度为25℃，相对湿度为65％，壳层溶液的推进速度为0.15mL/h，芯层推进速度为1.5mL/h；
S7：将静电纺丝膜破碎，获得粒径＜0.05mm的改性稻壳粉；
S8：取改性稻壳粉，加入辅料和水，混合搅拌均匀得混合物料，辅料为藕粉、硅油，所述改性稻壳粉、藕粉、硅油的质量比为：75:25:3；
S9：将稻壳餐具公、母模具在恒温烘箱中加热恒温到预定温度，取出母模置于液压机平台上，加入混合物料，合上公模，快速压制，加压，松开压头，脱模，取出成型的稻壳餐具坯，经自然冷却后，即得；其中，模塑温度为200℃，模塑时间为40s，模塑压力为35MPa，物料含水量55％。
所述SiO2纳米粒子的制备方法：
(1)将5mol/L无水乙醇、4mol/L蒸馏水和0.01mol/L浓盐酸混合，用磁力搅拌器搅拌3分钟；
(2)将0.1mol/LKH550缓慢加入上述混合溶液中，搅拌3min；
(3)在不断搅拌下滴加1mol/L正硅酸乙酯；
(4)过滤得到的SiO2悬浮液，洗涤并干燥得SiO2纳米粒子。
对比例1
一种防水型稻壳/聚乳酸餐具的制备方法，制备步骤如下：
S1：将聚乳酸颗粒与甲酸乙酯按质量体积比为1:20混合，边混合边进行搅拌，得混合液；
S2：将混合液置于60℃的恒温条件下震荡溶解，使聚乳酸完全溶解，得溶解液；
S3：在溶解液中加入SiO2纳米粒子，并在室温下用磁力搅拌器搅拌4h；
S4：放入超声振动装置进行超声处理，去除气泡，获得防水涂膜液，其中，SiO2纳米粒子的浓度为8％；
S5：取粒径＜0.05mm稻壳粉，加入辅料和水，混合搅拌均匀得混合物料，辅料为藕粉、硅油，所述改性稻壳粉、藕粉、硅油的质量比为：75:25:3；
S6：将稻壳餐具公、母模具在恒温烘箱中加热恒温到预定温度，取出母模置于液压机平台上，加入混合物料，合上公模，快速压制，加压，松开压头，脱模，取出成型的稻壳餐具坯，经自然冷却；其中，模塑温度为200℃，模塑时间为40s，模塑压力为35MPa，物料含水量55％；S7：将防水涂膜液涂覆于餐具内外表面，并干燥即得。
所述SiO2纳米粒子的制备方法：
(1)将5mol/L无水乙醇、4mol/L蒸馏水和0.01mol/L浓盐酸混合，用磁力搅拌器搅拌3分钟；
(2)将0.1mol/LKH550缓慢加入上述混合溶液中，搅拌3min；
(3)在不断搅拌下滴加1mol/L正硅酸乙酯；
(4)过滤得到的SiO2悬浮液，洗涤并干燥得SiO2纳米粒子。
本实施例餐具的外观、负重强度和跌落强度如下，且满足国家标准(参照GB18006.12009)；负重强度的测定：取稻壳餐具试样，将其倒扣排放在平滑桌面上，再将平板玻璃放在稻壳餐具底上，先用金属尺测量平板玻璃下表面至桌面的高度。然后将3kg砝码置于平板玻璃中央处，负重1min后，立即精确测量上述高度，根据下式计算试样负重性能值：
式中：W-试样的负重性，％，W值越小负重性能越好，稻壳餐具强度越好；
H0-试样高度，mm；
H-试样负重1min时的高度，mm。
表1实施例1-6所制备餐具的力学性能的表征
将本实施例餐具分别在20℃，40℃和60℃浸泡于水12h中，测试渗漏情况，以检测其防水性能；
表2实施例1-6所制备餐具的防水性能
我们可以看出，如果采用表面涂覆的方式，则餐具的防水性不如本发明的方式，主要是由于长时间及高温的影响，会使餐具表面的聚乳酸涂层脱落或损失。
将稻壳餐具剪成尺寸大小为3×3cm左右的碎片，置入装有腐殖上(菜园地)的干燥器中，每隔一段时间观察微生物在碎片上面的生长情况，微生物生长级数分类如下：
0级 看不见微生物生长
1级 微生物微量生长(微生物覆盖面积10％)
2级 微生物轻度生长(微生物覆盖面积10-30％)
3级 微生物中度生长(微生物覆盖而积30-60％)
4级 微生物大量生长(微生物覆盖面积60-100％)
表3微生物降解情况
Claims (9)
1.一种防水型稻壳/聚乳酸餐具的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：
S1：将聚乳酸颗粒与甲酸乙酯按质量体积比为1:15-20混合，边混合边进行搅拌，得混合液；
S2：将混合液置于40～60℃的恒温条件下震荡溶解，使聚乳酸完全溶解，得溶解液；
S3：在溶解液中加入SiO2纳米粒子，并在室温下用磁力搅拌器搅拌3-4h；
S4：放入超声振动装置进行超声处理，去除气泡，获得静电纺丝液A，所述静电纺丝液A中SiO2纳米粒子的浓度为4-8%；
S5：取2g稻壳粉，分散于10mL的去离子水中，加入0.35wt%羧甲基纤维素钠，用超声波细胞粉碎机对其超声分散150-180s，获得静电纺丝液B；
S6：进行静电纺丝：以静电纺丝液B作为芯层，静电纺丝液A作为壳层，将芯层和壳层的纺丝溶液分别注入注射器后，接入改装后的同轴电纺喷头装置，通过导线将同轴喷头与静电高压发生器相连，以接收板接收同轴静电纺丝膜；
S7：将静电纺丝膜破碎，获得改性稻壳粉；
S8：取改性稻壳粉，加入辅料和水，混合搅拌均匀得混合物料；
S9：将稻壳餐具公、母模具在恒温烘箱中加热恒温到预定温度，取出母模置于液压机平台上，加入混合物料，合上公模，快速压制，加压，松开压头，脱模，取出成型的稻壳餐具坯，经自然冷却后，即得。
2.根据权利要求1所述的一种防水型稻壳/聚乳酸餐具的制备方法，其特征在于：所述SiO2纳米粒子的制备方法：
（1）将5 mol/L无水乙醇、4 mol/L蒸馏水和0.01 mol/L浓盐酸混合，用磁力搅拌器搅拌3分钟；
（2）将0.1 mol/L KH550缓慢加入上述混合溶液中，搅拌3min；
（3）在不断搅拌下滴加1 mol/L正硅酸乙酯；
（4）过滤得到的SiO2悬浮液，洗涤并干燥得SiO2纳米粒子。
3.根据权利要求1所述的一种防水型稻壳/聚乳酸餐具的制备方法，其特征在于：所述S5中稻壳粒径为＜0.045mm。
4.根据权利要求1所述的一种防水型稻壳/聚乳酸餐具的制备方法，其特征在于，所述S6中芯层电纺喷头内径为0.06mm，壳层电纺喷头内径为50nm。
5.根据权利要求1所述的一种防水型稻壳/聚乳酸餐具的制备方法，其特征在于，所述S6中静电纺丝参数为：所述接收板和同轴电纺喷头装置之间电压为15kV，接收距离为15cm，纺丝温度为25℃，相对湿度为65%，壳层溶液的推进速度为0.15 mL/h，芯层推进速度为1.0-1.5 mL/h。
6.根据权利要求1所述的一种防水型稻壳/聚乳酸餐具的制备方法，其特征在于，所述S7中改性稻壳粉的粒径＜0.05mm。
7.根据权利要求1所述的一种防水型稻壳/聚乳酸餐具的制备方法，其特征在于，所述步骤S8中辅料为藕粉、硅油，所述改性稻壳粉、藕粉、硅油的质量比为：75:25:3。
8.根据权利要求1所述的一种防水型稻壳/聚乳酸餐具的制备方法，其特征在于，所述步骤S9中模塑温度为200℃，模塑时间为40s，模塑压力为30-35MPa，物料含水量45-55%。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种防水型稻壳/聚乳酸餐具的制备方法所制备的防水型稻壳/聚乳酸餐具。
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