一种内层聚乳酸外层淀粉纸浆发泡生物降解餐盒及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种内层耐热聚乳酸复合外层淀粉纸浆发泡材料的餐盒制备方法，内层由聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、滑石粉、成核剂、润滑剂混合后、融共混挤出得到聚乳酸改性树脂，再挤出得到片材，再塑成型、裁切得到内层餐盒；外层由淀粉、纸浆纤维、重质碳酸钙、增塑剂按比例混合后，利用捏合密炼机熔融共混，再经挤出机挤出得到改性淀粉纸浆共混物，将得到的改性淀粉纸浆共混物放入设定好温度的模压机中，模压发泡得到外层淀粉纸浆发泡餐盒；分别制备好的内层聚乳酸餐盒和外层淀粉纸浆发泡餐盒叠合在一起，即得到复合生物降解餐盒。本发明专利技术提供的产品可完全生物降解、无毒环保，价格低廉，压缩强度良好，可用于送餐包装，具有广泛的应用市场。市场。

【技术实现步骤摘要】
一种内层聚乳酸外层淀粉纸浆发泡生物降解餐盒及其制备方法


[0001]本专利技术属于环保缓冲包装材料
，尤其涉及一种内层聚乳酸外层淀粉纸浆发泡生物降解餐盒及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前大量使用的缓冲包装材料仍是以不能降解的EPS、EPP、聚氨酯等泡沫塑料为主，形成了严重的城市“白色污染”。目前广泛使用的一类可生物降解的天然高聚物原料之一是淀粉。淀粉是多糖类化合物，在自然环境下由微生物作用而分解，最终分解为CO2和H2O，且来源广泛、价格低廉。但是淀粉的分子链及其分子间存在大量羟基，容易在分子链内和分子链间形成氢键，因此难溶、难熔；耐水性差，一遇水或长期在潮湿空气中，容易吸收水分，其稳定性下降；单纯淀粉发泡时，泡孔大小和均匀度难以控制，以至于材料的压缩强度达不到实际要求，并且容易变脆。
[0003]聚乳酸即是众多生物降解材料里的一种，由于具有较好的生物相容性和机械性能而备受人们关注，但是聚乳酸常温下脆性严重，成本较高等原因，其制品性能不能满足人们的日常需要，因此要对聚乳酸进行一系列的改性工作。聚乳酸改性主要分为化学改性和物理改性，其中化学改性通常为共聚改性，而物理改性则主要包括共混改性、增塑改性、复合改性等方式。改性后的聚乳酸具有良好的韧性，易降解且成本降低，有利于聚乳酸制品的应用和推广。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种内层聚乳酸外层淀粉纸浆发泡生物降解餐盒及其制备方法，本专利技术提供的产品具有较好的耐热性、力学强度和耐水性。
[0005]本专利技术提供了一种内层耐热聚乳酸复合外层淀粉纸浆发泡材料的餐盒，包括：
[0006]内层；
[0007]与所述内层叠合的外层；
[0008]所述内层的制备原料包括：
[0009]PLA、PBS、滑石粉、成核剂、润滑剂；
[0010]所述外层的制备原料包括：
[0011]淀粉、纸浆纤维、重质碳酸钙，增塑剂，发泡剂。
[0012]优选的，所述内层的制备原料，以重量份计，包括：
[0013][0014]优选的，所述外层的制备原料，以重量份计，包括：
[0015][0016]本专利技术提供了一种上述技术方案所述的内层耐热聚乳酸复合外层淀粉纸浆发泡材料的餐盒的制备方法，包括：
[0017]将内层制备原料进行第一熔融共混，得到聚乳酸改性树脂；
[0018]将所述聚乳酸改性树脂制备成型，得到内层餐盒；
[0019]将外层制备原料进行第二熔融共混，得到改性淀粉纸浆共混物；
[0020]将所述改性淀粉纸浆共混物进行模压发泡，得到外层餐盒；
[0021]将所述内层餐盒和外层餐盒叠合在一起，得到内层耐热聚乳酸复合外层淀粉纸浆发泡材料的餐盒。
[0022]优选的，所述第一熔融共混的温度为150～190℃，转速为200～400转/分。
[0023]优选的，所述制备成型的方法包括：
[0024]将所述聚乳酸改性树脂先挤出制备成片材，再进行吸塑成型，得到内层餐盒。
[0025]优选的，所述挤出制备成片材的温度为160～180℃。
[0026]优选的，所述吸塑成型的温度为70～120℃。
[0027]优选的，所述第二熔融共混的温度为90～130℃。
[0028]优选的，所述模压发泡的温度为120～140℃。
[0029]本专利技术在淀粉发泡过程中，纸浆纤维的加入一方面提供一定的机械强度，有利于提高熔体强度，稳定泡孔，从而提高材料的压缩强度；另一方面，通过改进配方和工艺，可以改善材料的耐水性。
[0030]本专利技术中，聚乳酸(PLA)耐热改性以PLA作为基体制备共混材料，加入结晶度较高的PBS以及成核剂、滑石粉等作为提高耐热性能的组分，提高PLA的韧性、耐热性能等，通过添加大量廉价无机粒子达到增韧增强目的的共混改性可以说是最简单、方便且极具有成本优势的改性方式。
[0031]本专利技术克服了现有热塑性淀粉完全生物降解发泡材料力学强度较低的缺点，通过在餐盒内层使用耐热聚乳酸，再与外层热塑性淀粉纸浆发泡餐盒复合叠合的方法提高发泡餐盒的耐热和力学强度，提供一种内层聚乳酸外层淀粉纸浆发泡餐盒的制备方法，以实现
增强可降解淀粉复合发泡材料的耐水性和提高其压缩强度，真正能缓解塑料带来的城市“白色污染”。
[0032]本专利技术中纸浆纤维增强淀粉复合发泡材料充分利用了纸浆纤维和淀粉可生物降解、来源广、价廉等优异特性，纸浆纤维有利于提高材料的强度，在材料性能上起到有效的协调作用和互补作用。由于淀粉分子链含有大量羟基，容易在分子链内和分子链间形成氢键，难以熔融加工，因此加入增塑剂山梨醇。山梨醇含有大量羟基，可与淀粉中的羟基形成氢键，可以有效塑化淀粉，并且在螺杆挤出机高温、高剪切力的作用下实现熔融加工，并且分子量比甘油高，不易挥发和迁移到餐盒表面，不易吸潮；最终得到的纸浆纤维增强淀粉复合发泡材料，具有成本低、有一定耐水性、压缩强度良好等优异性能，并且可完全生物降解，无毒无污染，能够替代泡沫塑料类包装材料。
具体实施方式
[0033]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]本专利技术提供了一种内层耐热聚乳酸复合外层淀粉纸浆发泡材料的餐盒，包括：
[0035]内层；
[0036]与所述内层叠合的外层；
[0037]所述内层的制备原料包括：
[0038]PLA、PBS、滑石粉、成核剂、润滑剂；
[0039]所述外层的制备原料包括：
[0040]淀粉、纸浆纤维、重质碳酸钙，增塑剂，发泡剂。
[0041]在本专利技术中，所述内层的制备原料，以重量份计，优选包括：
[0042][0043]在本专利技术中，所述PLA的重量份数优选为50～70份，更优选为60份；所述PBS的重量份数优选为20～30份，更优选为25份；所述滑石粉的重量份数优选为10～20份，更优选为15份；所述成核剂的重量份数优选为0.2～0.8份，更优选为0.3～0.6份，最优选为0.5份；所述润滑剂的重量份数优选为0.5～1.5份，更优选为0.8～1.2份，最优选为1份。
[0044]在本专利技术中，所述PLA和PBS可由市场购买获得。
[0045]在本专利技术中，所述成核剂优选为山西化工研究所提供的TMC
‑
306和TMC
‑
300型号的产品。
[0046]在本专利技术中，所述润滑剂优选为单硬脂酸甘油酯，可由市场购买获得。
[0047]在本专利技术中，所述外层的制备原料，以重量份计，优选包括：
[0048][0049]在本专利技术中，所述淀粉的重量份数优选为75～85份，更优选为80份；所述纸浆纤维的重量份数优选为10～15本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内层耐热聚乳酸复合外层淀粉纸浆发泡材料的餐盒，包括：内层；与所述内层叠合的外层；所述内层的制备原料包括：PLA、PBS、滑石粉、成核剂、润滑剂；所述外层的制备原料包括：淀粉、纸浆纤维、重质碳酸钙，增塑剂，发泡剂。2.根据权利要求1所述的内层耐热聚乳酸复合外层淀粉纸浆发泡材料的餐盒，其特征在于，所述内层的制备原料，以重量份计，包括：3.根据权利要求1所述的内层耐热聚乳酸复合外层淀粉纸浆发泡材料的，其特征在于，所述外层的制备原料，以重量份计，包括：4.一种权利要求1所述的内层耐热聚乳酸复合外层淀粉纸浆发泡材料的餐盒的制备方法，包括：将内层制备原料进行第一熔融共混，得到聚乳酸改性树脂；将所述聚乳酸改性树脂制备成型，得到内层餐盒；将外层制备原料进行第二熔融共混，得到改性淀粉纸浆共混物；将所述改性淀粉纸浆共混...

【专利技术属性】
技术研发人员：张会良，边俊甲，潘宏伟，韩立晶，赵岩，林存革，杨文斌，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：