纸质托盘及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纸质托盘及其制备方法。该纸质托盘包括盘体，所述盘体包括纸层、包覆于纸层外表面的纳米涂层和位于纸层和纳米涂层之间的聚乙烯醇层，按照重量比，所述纸层：聚乙烯醇层：纳米涂层=1:0.2‑0.3：0.2‑0.6，按照重量份，所述纳米涂层包括二氧化钛3‑5份、二氧化硅20‑30份、二氧化锆0.3‑0.5份、氧化铝0.5‑1份、氧化锌0.4‑0.8份。本发明专利技术的有益效果：该纸质托盘具有防污性能。由于多种氧化物均达到纳米级别，结构强度加高，加强纸质托盘的表面硬度。在实际使用时，如果需要用刀切割食物时，纸盘不易破裂。各种组分均具有生物降解性能或者对环境无污染，因此可一次性使用，不会污染环境。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纸质餐具领域，特别涉及一种纸质托盘及其制备方法。
技术介绍
随着社会的发展，人们在庆祝生日的时候通常会购买生日蛋糕。人们会在生日蛋糕上安插点亮的蜡烛，许下心愿，随后会将生日蛋糕进行切分成多块分给宾客。为了便于人们食用生日蛋糕，蛋糕店会给购买生日蛋糕的顾客附赠用于切分蛋糕的刀具和用于盛放切分的蛋糕块的纸质托盘。在沾到蛋糕的奶油后，现有的纸质托盘便难以通过清洗而将纸质托盘上的奶油除去，从而影响到纸质托盘的再次利用，导致纸质托盘往往成为一次性用品。公开号为CN1743550A的中国专利公开了一种陶瓷纸。该陶瓷纸采用有机-无机复合的方法，经过水解制备的原生态的硅溶胶多次浸渍的工艺，降低生产成本，使得陶瓷纸具有高强度、阻燃、耐水等性能光。有鉴于此，本专利技术人开展深入研究，希望能够在陶瓷纸的基础上研制出具有防污性能的纸质托盘。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有防污性能的纸质托盘。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种纸质托盘，包括盘体，所述盘体包括纸层、包覆于纸层外表面的纳米涂层和位于纸层和纳米涂层之间的聚乙烯醇层，按照重量比，所述纸层∶聚乙烯醇层∶纳米涂层＝1∶0.2-0.3∶0.2-0.6，按照重量份，所述纳米涂层包括二氧化钛3-5份、二氧化硅20-30份、二氧化锆0.3-0.5份、氧化铝0.5-1份、氧化锌0.4-0.8份。通过采用上述技术方案，聚乙烯醇层的材料为聚乙烯醇。聚乙烯醇的分子结构中有大量的羟基。纸层的主要成分为植物纤维，而植物纤维上也有大量的羟基。因此，聚乙烯醇能够与植物纤维之间通过羟基进行连接。二氧化钛是一种白色无机颜料，具有无毒、最佳的不透明性、最佳白度和光亮度，粘附力强，不易起化学变化，有较好的紫外线掩蔽作用。二氧化钛中的Ti-O键的极性较大，导致二氧化钛表面吸附的水因极化而发生解离，容易形成羟基。二氧化钛能够在阳光或者紫外照射下产生氧化性自由基，从而具有良好的的抗菌性能。二氧化硅形成硅溶胶。硅溶胶中的羟基一方面并与聚乙烯醇的羟基通过醚化反应而结合，另一方面自身也能够发生缩聚反应。而硅溶胶变成二氧化硅后，难溶于水，具有疏水性。二氧化锆、氧化铝和氧化锌均是难溶于水的白色固体。二氧化锆化学性质稳定。氧化铝具有良好的氧气屏蔽性能。氧化锌具有良好的紫外线屏蔽能力。聚乙烯醇通过与植物纤维和硅溶胶的作用能够起到促进纸层与纳米涂层连接的作用。纳米涂层具有良好的自润滑性能，摩擦因数小，因此具有抗污性能。本专利技术进一步设置为：按照重量份，还包括云母粉10-15份。通过采用上述技术方案，云母粉为层状结构的硅酸盐，结构由两层硅氧四面体夹着一层铝氧八面体构成的复式硅氧层。云母粉在水介质及有机溶剂中分散悬浮性好，色白粒细，有粘性，化学性质稳定。本专利技术进一步设置为：按照重量份，所述纳米涂层还包括分散剂3-5份。通过采用上述技术方案，分散剂的加入能够促进纳米涂层中多种氧化物之间能够充分混合均匀，使各种氧化物之间相互作用，增强综合性能。本专利技术进一步设置为：所述分散剂选用月桂酸单甘油酯和聚氧乙烯木糖醇酐单硬脂酸酯中的一种。通过采用上述技术方案，月桂酸单甘油酯既是优良的乳化剂，又是安全高效广谱的抗菌剂，且不受pH限制，在中性或微碱性条件下，仍有较好的抗菌效果。月桂酸甘油酯不溶于水。聚氧乙烯木糖醇酐单硬脂酸酯耐热性和耐腐蚀性能好。本专利技术进一步设置为：按照重量份，所述纳米涂层还包括抗氧剂4-8份。通过采用上述技术方案，抗氧剂能够促进纳米涂层的抗氧化能力，减少氧气通过纳米涂层进入纸层，延长纸层的使用时间。本专利技术进一步设置为：所述抗氧剂选用丁基羟基茴香醚和没食子酸丙酯中的一种。通过采用上述技术方案，丁基羟基茴香醚白色结晶，对热相当稳定。没食子酸丙酯难溶于水。本专利技术的另一专利技术目的在于提供一种纸质托盘的制备方法，包括如下制备步骤：步骤1：将纸层浸渍于质量分数为2～15％的聚乙烯醇高分子溶液中，置于50-80℃下烘干后，使纸层的重量增加20-30％；步骤2：按照重量份，称取正硅酸乙酯69-104份，将正硅酸乙酯∶无水乙醇∶蒸馏水按1∶2∶0.2-0.8的体积比混合均匀，在搅拌条件下滴加浓氨水并调节pH值到9-11，然后搅拌2-8小时得硅溶胶；步骤3：按照重量份，往硅溶胶中加入二氧化钛20-40份、二氧化锆5-10份、氧化铝5-10份、氧化锌5-10份、云母粉10-15份、分散剂3-5份、抗氧剂4-8份，在高剪切乳化机下乳化得到混合乳液；步骤4：将经聚乙烯醇高分子溶液浸渍并烘干后的纸层再置于混合乳液中浸渍2-5分钟后，置于50-80℃下烘干，使纸层的重量增加原纸层重量的20～60％；步骤5：压制成型得到纸质托盘。通过采用上述技术方案，先将纸层用聚乙烯醇进行处理，再置入混合乳液中，烘干后，即可得到涂覆有聚乙烯醇层和纳米涂层的纸材。随后将纸材进行压制成型即得到纸质托盘。而该纸质托盘除了具有良好的抗污性能外，还具有良好的防水性能，同时符合食品级要求。而纸材的表面是纳米涂层，具有良好的色泽和美观感。本专利技术进一步设置为：所述浓氨水的质量分数为25％。通过采用上述技术方案，由于采用滴加浓氨水的方式滴加调节pH，浓氨水的质量分数过小，则导致滴加浓氨水的时间过长。本专利技术进一步设置为：步骤2在完全密封环境下进行搅拌。通过采用上述技术方案，完全密封环境下进行搅拌，从而能够减少空气进行硅溶胶中，避免空气对硅溶胶的性质造成较大影响。本专利技术进一步设置为：步骤3的乳化时间为30min。通过采用上述技术方案，乳化时间过长或者过短都将导致混合乳液与纸层的吸附能力下降。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1、改进纳米涂层的组分配比，利用多种氧化物的疏水性能，增强纳米涂层的防水性能。而多种氧化物的复配，具有良好的自润滑性能，摩擦因数小，因此具有抗污性能。由于多种氧化物均达到纳米级别，结构强度加高，加强纸质托盘的表面硬度。在实际使用时，如果需要用刀切割食物时，纸盘不易破裂；2、利用聚乙烯醇与植物纤维和硅溶胶的作用促进纸层与纳米涂层连接，使纳米涂层包裹住纸层，增强纸层的防水和抗污性能；同时，聚乙烯醇也结合植物纤维表面的羟基，从而使植物纤维表面能够与水产生作用的羟基减少，也就减弱纸层的吸水能力；3、二氧化钛的设置能够增强纳米涂层的抗菌性能，云母粉具有良好的分散悬浮性能，能够在混合乳液的制作过程中促进混合乳液中各组分的均匀混合，二氧化钛和云母粉的复配对于本专利技术的抗污、防水、抗张强度以及抗菌性能的提升都带来影响；4、本专利技术所使用的各种组分均具有生物降解性能或者对环境无污染，因此可一次性使用，不会污染环境。具体实施方式本具体实施例仅仅是对本专利技术的解释，其并不是对本专利技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本专利技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。实施例1-5为纸质托盘的制备实施例。实施例1一种纸质托盘的制备方法，包括如下制备步骤：步骤1：将纸层浸渍于质量分数为15％的聚乙烯醇高分子溶液中，置于50℃下烘干后，使纸层的重量增加25％；步骤2：按照重量份，称取正硅酸乙酯69份，将正硅酸乙酯∶无水乙醇∶蒸馏水按1∶2∶0.2的体积比混合均匀，在搅拌条件下滴加质量分数25％的浓氨水并调节pH值到11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纸质托盘，包括盘体，其特征是：所述盘体包括纸层、包覆于纸层外表面的纳米涂层和位于纸层和纳米涂层之间的聚乙烯醇层，按照重量比，所述纸层：聚乙烯醇层：纳米涂层=1:0.2‑0.3：0.2‑0.6，按照重量份，所述纳米涂层包括二氧化钛3‑5份、二氧化硅20‑30份、二氧化锆0.3‑0.5份、氧化铝0.5‑1份、氧化锌0.4‑0.8份。

【技术特征摘要】
1.一种纸质托盘，包括盘体，其特征是：所述盘体包括纸层、包覆于纸层外表面的纳米涂层和位于纸层和纳米涂层之间的聚乙烯醇层，按照重量比，所述纸层：聚乙烯醇层：纳米涂层=1:0.2-0.3：0.2-0.6，按照重量份，所述纳米涂层包括二氧化钛3-5份、二氧化硅20-30份、二氧化锆0.3-0.5份、氧化铝0.5-1份、氧化锌0.4-0.8份。2.根据权利要求1所述的纸质托盘，其特征是：按照重量份，还包括云母粉10-15份。3.根据权利要求1所述的纸质托盘，其特征是：按照重量份，所述纳米涂层还包括分散剂3-5份。4.根据权利要求3所述的纸质托盘，其特征是：所述分散剂选用月桂酸单甘油酯和聚氧乙烯木糖醇酐单硬脂酸酯中的一种。5.根据权利要求1所述的纸质托盘，其特征是：按照重量份，所述纳米涂层还包括抗氧剂4-8份。6.根据权利要求5所述的纸质托盘，其特征是：所述抗氧剂选用丁基羟基茴香醚和没食子酸丙酯中的一种。7.一种纸质托盘的制备方法，其特征是：包括如下制备步骤：步骤1：将纸层浸渍于质量分数为2～15％的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨红祥，
申请(专利权)人：宁波弘泰包装新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33