本發(fā)明屬于復(fù)合材料制備領(lǐng)域，具體涉及一種改性酒糟及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、綠色復(fù)合材料是一類(lèi)以可再生的生物質(zhì)資源為原材料的復(fù)合材料，組分材料中至少有一種是由天然資源獲取并能完全降解的。近年來(lái)，隨著石化高分子材料及其復(fù)合材料資源的日益短缺和環(huán)保要求的增強(qiáng)，對(duì)綠色環(huán)保材料的需求量也越來(lái)越大。以天然生物質(zhì)填料制備的生物降解復(fù)合材料作為綠色環(huán)保材料的一種，受到市場(chǎng)的廣泛關(guān)注。在過(guò)去的幾年中，研究人員已經(jīng)利用稻殼粉、竹粉、纖維素、木質(zhì)素等多種生物質(zhì)填料成功制備了綠色復(fù)合材料，生物質(zhì)填料因其豐富的來(lái)源和天然的生物降解性，已成為最受歡迎的填料之一。

2、酒糟是釀酒過(guò)程中小麥、高粱等糧食經(jīng)過(guò)蒸煮、發(fā)酵、蒸餾出酒后所得固體廢棄物，產(chǎn)量巨大。酒糟含水率高、酸度大、易腐爛變質(zhì)，處理不當(dāng)會(huì)嚴(yán)重污染生態(tài)環(huán)境，酒糟的減量化、無(wú)害化、資源化處理勢(shì)在必行。

3、研究表明酒糟中含有豐富的半纖維素和木質(zhì)素，可作為生物質(zhì)填料，進(jìn)一步降低復(fù)合材料成本，近年來(lái)受到了持續(xù)關(guān)注。除了纖維素和木質(zhì)素，酒糟中還含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和各種活性功能成分，包括醇類(lèi)、酸類(lèi)、醛類(lèi)、酯類(lèi)、蛋白類(lèi)、氨基酸類(lèi)、活性多肽類(lèi)、功能低聚糖、抗氧化酚類(lèi)及黃酮類(lèi)物質(zhì)，具有很高的利用價(jià)值和巨大的開(kāi)發(fā)潛力，是一種重要的資源。推動(dòng)酒糟資源化利用使其變廢為寶實(shí)現(xiàn)綠色循環(huán)發(fā)展，開(kāi)展酒糟高值化利用研究迫在眉睫。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種改性酒糟的制備方法，步驟包括：

2、(1)將酒糟粉碎烘干后研磨過(guò)篩，得酒糟粉；

3、(2)向酒糟粉中加入偶聯(lián)劑，加熱攪拌，得偶聯(lián)劑處理酒糟；

4、(3)向偶聯(lián)劑處理酒糟中加入超支化樹(shù)脂，加熱攪拌5～45min，加熱攪拌完成后冷卻至室溫，得改性酒糟。

5、進(jìn)一步的，步驟(1)中所述烘干溫度為80～120℃；所述酒糟粉顆粒度為100～2000目。

6、進(jìn)一步的，步驟(2)中所述偶聯(lián)劑選自硅烷偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑中的至少一種；酒糟粉與偶聯(lián)劑的重量比為10:1～300:1。

7、更進(jìn)一步的，所述硅烷偶聯(lián)劑為γ-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一種；所述鈦酸酯偶聯(lián)劑為異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯。

8、進(jìn)一步的，步驟(3)中所述超支化樹(shù)脂選自端氨基超支化聚酯、端羧基超支化聚酯、端羥基超支化聚酯、超支化環(huán)氧樹(shù)脂、端羥基超支化聚酰胺和端氨基超支化聚酰胺中的至少一種；酒糟粉與超支化樹(shù)脂的重量比為5:1～300:1。

9、本發(fā)明還提供了一種酒糟全生物降解綠色復(fù)合材料，成分包括生物降解聚酯5～95wt％、擴(kuò)鏈劑0.1～15wt％、改性酒糟1～75wt％、抗水解劑0.1～15wt％、熱穩(wěn)定劑0.1～5wt％及潤(rùn)滑劑0.1～7.5wt％；所述改性酒糟由上述制備方法制得。

10、進(jìn)一步的，所述生物降解聚酯選自聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二醇共聚酯、聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸/己二酸丁二酯、聚甲基乙酰碳酸酯、聚乙交酯、聚ε-己內(nèi)酯、聚羥基烷酸酯、聚羥基丁酸酯、聚羥基戊酸酯、聚羥基丁酸/戊酸酯中的至少一種；所述擴(kuò)鏈劑選自環(huán)氧類(lèi)化合物擴(kuò)鏈劑和苯乙烯-甲基丙烯酸酯的共聚物類(lèi)擴(kuò)鏈劑中的至少一種；所述抗水解劑選自碳化二亞胺類(lèi)化合物、異氰酸酯類(lèi)化合物、雙噁唑啉類(lèi)化合物和環(huán)氧類(lèi)化合物中的至少一種；所述熱穩(wěn)定劑選自芳香胺類(lèi)化合物、受阻酚類(lèi)化合物、亞磷酸酯化合物、硫代酯類(lèi)化合物中的至少一種；所述潤(rùn)滑劑選自長(zhǎng)碳鏈羧酸、酰胺蠟、羧酸酯、羧酸鹽、有機(jī)硅樹(shù)脂中的至少一種。

11、本發(fā)明還提供了上述酒糟全生物降解綠色復(fù)合材料的制備方法，步驟包括：將生物降解聚酯、擴(kuò)鏈劑、抗水解劑、熱穩(wěn)定劑和潤(rùn)滑劑混合，得到生物降解聚酯物料混合料；將生物降解聚酯物料混合料和改性酒糟混合，混合后充分干燥，得酒糟全生物降解綠色復(fù)合材料。

12、本發(fā)明還提供了上述酒糟全生物降解綠色復(fù)合材料在作為吹膜、注塑、流延、滾塑、3d打印、擠塑、淋膜、紡絲、吸塑和模壓材料方面的應(yīng)用。

13、本發(fā)明具有以下有益效果：

14、(1)本發(fā)明提供了釀酒副產(chǎn)物酒糟的大規(guī)模且高值化利用。本發(fā)明選用了帶有不同反應(yīng)基團(tuán)的偶聯(lián)劑與酒糟、超支化樹(shù)脂和生物降解樹(shù)脂帶有的反應(yīng)基團(tuán)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；本發(fā)明選擇了末端反應(yīng)端基不同超支化樹(shù)脂的用以匹配不同類(lèi)型的偶聯(lián)劑，通過(guò)偶聯(lián)劑和超支化樹(shù)脂的的協(xié)同效應(yīng)，對(duì)酒糟粉表面進(jìn)行改性調(diào)控處理，解決了酒糟粉和生物降解樹(shù)脂界面相容性差以及酒糟粉分子間的強(qiáng)氫鍵作用導(dǎo)致其團(tuán)聚的從而導(dǎo)致性能比較差的問(wèn)題，提高酒糟與生物降解樹(shù)脂的相容性和界面結(jié)合強(qiáng)度，得到優(yōu)良性能的生物降解綠色復(fù)合材料，

15、(2)本發(fā)明所提供的復(fù)合材料同時(shí)在滿足制品標(biāo)準(zhǔn)和性能的前提下提高了復(fù)合材料酒糟粉的填充量，拓展酒糟生物降解綠色復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域，進(jìn)而為加快酒糟的消耗，避免造成資源浪費(fèi)和嚴(yán)重的環(huán)境污染，在帶來(lái)一定經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)帶來(lái)社會(huì)效益和生態(tài)效益。

16、(3)本發(fā)明中所用的基體樹(shù)脂皆為全身生物降解樹(shù)脂，酒糟也作為一種綠色生物基填料加入生物降解樹(shù)脂中所得復(fù)合材料在一定環(huán)境和日期內(nèi)完全生物降解，真正做到了酒糟的減量化、無(wú)害化、資源化處理。

17、(4)本發(fā)明總酒糟粉體的處理工藝和綠色全生物降解復(fù)合材料制備工藝方便可行，生產(chǎn)效率高，經(jīng)濟(jì)效益高，具有很大的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景。

技術(shù)特征：

1.一種改性酒糟的制備方法，其特征在于，步驟包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述烘干溫度為80～120℃；所述酒糟粉顆粒度為100～2000目。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述偶聯(lián)劑選自硅烷偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑中的至少一種；酒糟粉與偶聯(lián)劑的重量比為10:1～300:1。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述硅烷偶聯(lián)劑為γ-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一種；所述鈦酸酯偶聯(lián)劑為異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中所述超支化樹(shù)脂選自端氨基超支化聚酯、端羧基超支化聚酯、端羥基超支化聚酯、超支化環(huán)氧樹(shù)脂、端羥基超支化聚酰胺和端氨基超支化聚酰胺中的至少一種；酒糟粉與超支化樹(shù)脂的重量比為5:1～300:1。

6.一種酒糟全生物降解綠色復(fù)合材料，其特征在于，成分包括生物降解聚酯5～95wt％、擴(kuò)鏈劑0.1～15wt％、改性酒糟1～75wt％、抗水解劑0.1～15wt％、熱穩(wěn)定劑0.1～5wt％及潤(rùn)滑劑0.1～7.5wt％；所述改性酒糟由權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)制備方法制得。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的酒糟全生物降解綠色復(fù)合材料，其特征在于，所述生物降解聚酯選自聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二醇共聚酯、聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸/己二酸丁二酯、聚甲基乙烯碳酸酯、聚乙交酯、聚ε-己內(nèi)酯、聚羥基烷酸酯、聚羥基丁酸酯、聚羥基戊酸酯、聚羥基丁酸/戊酸酯中的至少一種；所述擴(kuò)鏈劑選自環(huán)氧類(lèi)化合物擴(kuò)鏈劑和苯乙烯-甲基丙烯酸酯的共聚物類(lèi)擴(kuò)鏈劑中的至少一種；所述抗水解劑選自碳化二亞胺類(lèi)化合物、異氰酸酯類(lèi)化合物、雙噁唑啉類(lèi)化合物和環(huán)氧類(lèi)化合物中的至少一種；所述熱穩(wěn)定劑選自芳香胺類(lèi)化合物、受阻酚類(lèi)化合物、亞磷酸酯化合物、硫代酯類(lèi)化合物中的至少一種；所述潤(rùn)滑劑選自長(zhǎng)碳鏈羧酸、酰胺蠟、羧酸酯、羧酸鹽、有機(jī)硅樹(shù)脂中的至少一種。

8.如權(quán)利要求6所述的酒糟全生物降解綠色復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟包括：將生物降解聚酯、擴(kuò)鏈劑、抗水解劑、熱穩(wěn)定劑和潤(rùn)滑劑混合，得到生物降解聚酯物料混合料；將生物降解聚酯物料混合料和改性酒糟混合，混合后充分干燥，得酒糟全生物降解綠色復(fù)合材料。

9.如權(quán)利要求6所述的酒糟全生物降解綠色復(fù)合材料在作為吹膜、注塑、流延、滾塑、3d打印、擠塑、淋膜、紡絲、吸塑和模壓材料方面的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于復(fù)合材料制備領(lǐng)域，具體涉及一種改性酒糟及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明選用帶有不同反應(yīng)基團(tuán)的偶聯(lián)劑和末端不同反應(yīng)性端基超支化樹(shù)脂的相匹配，通過(guò)兩者的協(xié)同效應(yīng)，對(duì)酒糟粉表面進(jìn)行調(diào)控處理，解決了酒糟粉和生物降解樹(shù)脂界面相容性差以及酒糟粉之間因強(qiáng)氫鍵作用導(dǎo)致的團(tuán)聚的問(wèn)題，提高了酒糟粉與生物降解樹(shù)脂的相容性和界面結(jié)合強(qiáng)度，得到性能優(yōu)良的全生物降解綠色復(fù)合材料。

技術(shù)研發(fā)人員：李娟,秦舒浩,孫靜,單艷茹,黃紹文,宋璐
受保護(hù)的技術(shù)使用者：貴州省材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30