专利名称：一种着色剂耐迁移塑料餐厨具的制备方法
技术领域：
本发明属于餐厨具工艺技术领域，具体地说涉及一种着色剂耐迁移塑料餐厨具的制备方法。
背景技术：
我国2009年颁布的《食品安全法》已明确将塑料餐厨具等用于食品生产经营的工具、设备纳入食品的范围，塑料餐厨具作为盛装食品的器具，在使用的过程中要求其中有害成分无法迁移至食物中，或有害物质迁移至食物中成分为限量内不至于伤及人体。而着色剂作为塑料餐厨具的常用低分子添加剂，在增加塑料餐厨具美观性能的同时，使用过程中存在较高的迁移风险。欧盟、美国、日本等国家地区对塑料餐厨具中有毒有害物质的迁移都制定有特定限量要求，据台州出入境检验检疫局历年检测数据分析，塑料餐厨具出口着色剂迁移性能不能满足欧盟、美国、日本限量要求现象较为普遍，着色剂迁移风险有待进一步把控。着色剂的耐迁移性是指着色剂从塑料餐厨具中迁移到表面或迁移到与之接触的另一物质的表面，而着色剂的耐溶剂性是指塑料餐厨具在浸泡于不同溶剂下着色剂从塑料餐厨具中溶解至浸泡溶剂中。它不仅受着色剂与塑料本身的性能如着色剂的种类、塑料的种类、添加的含量比的影响，同时取决于着色剂在塑料中的分散状态。常规着色剂是以团聚体的形式存在，其分散过程中，团聚体中凝聚体间化学和物理作用力，必须通过引入机械能来克服，因此分散操作过程中分散剂的种类与分散条件显得尤为重要。塑料餐厨具用着色剂按其物理形态分为粉状着色剂-色粉、糊状着色剂-色浆、液状着色剂、固状着色剂-色母。色粉着色由于其分散性好、成本低、可小批量操作等优点被广大食品餐厨具企业所青睐。色母粒经过混炼后与载体树脂完全结合，其颜色相容性明显优于色粉着色，但其存在成本高、工序复杂单缺点，不利于小批量生产中的应用。
发明内容
本发明的目的旨在克服上述现有技术中存在的缺点，提供一种着色剂耐迁移塑料餐厨具的制备方法，由该方法制备出的塑料餐厨具的着色剂具备良好的耐迁移性，提高了塑料餐厨具产品的合格率。本发明是通过以下技术方案来实现的—种着色剂耐迁移塑料餐厨具的制备方法，该方法包括如下步骤1)聚丙烯粒子的润湿将干的聚丙烯颗粒与液体石蜡以2500 1 5000 1的质量比加入混料筒中，在转速为50 80r/min条件下混合搅拌5 30min，得湿润的聚丙烯；2)颜料超分散体系的建立，根据餐厨具是否为透明制品或者实色制品分为以下两种情况a、透明制品颜料超分散体系的建立将所述湿润的聚丙烯粒子、颜料、超分散剂以5000 1 10 50000 1 20的质量比加入混料筒中，在转速为50 80r/min条件下混合搅拌5 30min ；b、实色制品颜料超分散体系的建立将所述湿润的聚丙烯、颜料、超分散剂以 500 1 10 5000 1 20的质量比加入混料筒中，在转速为50 80r/min条件下混合搅拌5 30min ；3)塑料餐厨具的制备将步骤幻中所述混料桶中的混合物在温度为20 25°C的烘料桶中预热烘干4 M小时，然后将预热好的混合物打入注塑机中注塑制得所述塑料餐厨具；其中所述注塑机的参数调整为注射速度70mm/s，注塑时间60s、模具温度40°C、熔体温度190-240°C、注射压力2-12Mpa，其中每注射10s，保压50s。进一步地，所述的颜料选自强极性颜料、弱极性有机颜料、非极性或极性极低的有机颜料中的一种；其中所述强极性颜料选自偶氮色淀颜料红53:1、偶氮色淀颜料红48:1，相应地，超分散剂为极性较高的超分散剂Solsperse 17940或Solsperse 17000 ；所述弱极性有机颜料选自杂环类红色颜料122，相应地，超分散剂选用弱极性多锚固基团的超分散剂Solsperse 21000 ；所述非极性或极性极低的有机颜料选自酞菁、联苯胺黄类，相应地，超分散剂为协同增效剂Solsperse5000与超分散剂体系Solsperse 13650的混合物。更近一步地，所述的颜料选用酞菁蓝。本发明的餐厨具选择酞菁蓝为着色剂进行脱色试验，在浸泡液、冷餐油、乙醇试验条件下结果均为阴性，检测结果均为合格。作为对比，在常规塑料餐厨具着色剂选择为酞菁蓝进行脱色试验，在浸泡液、冷餐油、乙醇试验条件下结果分别为阳性、阴性、阴性，检测结果为不合格。进一步地，所述透明制品颜料超分散体系的建立中聚丙烯粒子、颜料、超分散剂质量配比为10000 1 15 ；所述实色制品颜料超分散体系的建立中聚丙烯粒子、颜料、超分散剂质量配比为1000 1 15。所述的颜料超分散体系建立中，混料桶的搅拌转速为70r/ min，搅拌时间为15min。所述混料桶中的混合物在温度为23°C的烘料桶预先烘干10小时； 所述注塑机调整参数为熔体温度为190-210°C，注塑压力6-8Mpa。本发明与现有技术相比，具备如下突出的实质性特点和显著的进步1、本发明采用传统分散剂液体石蜡(白油)或硬酯酸金属皂的前提下，根据颜料极性情况，采用不同超分散剂对分散体系进行进一步分散，优化分散工艺、注塑工艺参数， 提高了塑料餐厨具中着色剂的耐迁移性和耐溶剂性，实现了常规迁移不合格塑料餐厨具能通过迁移检测，降低了塑料餐厨具不合格率，进而提高了产品合格率，降低了生产成本和企业损失。2、本发明制备的塑料餐厨具(着色剂选择为酞菁蓝15(CAS 147-14-8))按国标 GB9688-88脱色试验三种浸泡液(浸泡液、冷餐油或无色油脂、乙醇)检测数据为阴性、阴性、阴性，检测结果合格。作为对比，常规PP注塑塑料餐厨具(着色剂选择为酞菁蓝15 (CAS 147-14-8))按国标GB9687-88脱色试验三种浸泡液(浸泡液、冷餐油或无色油脂、乙醇)检测数据为阴性、阳性、阴性，检测结果不合格。由此可见，本发明生产的塑料餐厨具降低了塑料餐厨具着色剂迁移风险。
具体实施例方式通过下面给出的本发明的具体实施例可以进一步清楚地了解本发明。但它们不是对本发明的限定。实施例1一种着色剂耐迁移塑料餐厨具的制备方法，该方法包括如下步骤步骤一、聚丙烯的润湿将干的50kg聚丙烯颗粒与0. 02kg液体石蜡加入混料筒中，在转速为50r/min条件下混合搅拌20min，得湿润的聚丙烯；步骤二、颜料超分散体系的建立透明制品颜料超分散体系将湿润的1 OOkg聚丙烯、0. 01 kg偶氮色淀颜料红 53:1 (CAS :5160-02-1)、0. 15kg 超分散剂 Solsperse 17940 加入混料筒中，在转速为 70" min条件下混合搅拌15min ；实色制品颜料超分散体系将湿润的IOOkg聚丙烯、0. Ikg偶氮色淀颜料红 53:1 (CAS :5160-02-1)、1. 5kg超分散剂 Solsperse 17940 加入混料筒中，在转速为 70r/min 条件下混合搅拌15min ；步骤三、塑料餐厨具的制备将所述颜料混合体系置于混料桶中在温度为23°C条件下预热烘干10小时，然后开始注塑，将预热烘干的混合物打入注塑机中注塑制得所述塑料餐厨具。注塑机参数设置为注射速度70mm/s，注塑时间60s、模具温度40°C、熔体温度 190-210°C，注射压力6-8Mpa ；其中每注射10s，保压50s，调试后注塑出碗型塑料餐厨具。实施例2制备方法如同实施例1，具有以下不同点将干的37. 5kg聚丙烯颗粒与0. Olkg液体石蜡加入混料筒中，在转速为50r/min 条件下混合搅拌20min，得湿润的聚丙烯；在透明制品颜料超分散体系建立中将所述湿润的IOOkg聚丙烯、0. Olkg偶氮色淀颜料红48:1 (CAS 7585-41-3)、0. 15kg超分散剂Solsperse 17000加入混料筒中，在转速为50r/min条件下混合搅拌30min ；在实色制品颜料超分散体系建立中将所述湿润的IOOkg聚丙烯、0. Ikg偶氮色淀颜料红48:1 (CAS 7585-41-3)、1. 5kg超分散剂Solsperse 17000加入混料筒中，在转速为 70r/min条件下混合搅拌15min ；实施例3制备方法如同实施例1，具有以下不同点将干的50kg聚丙烯颗粒与0. Olkg液体石蜡加入混料筒中，在转速为50r/min条件下混合搅拌20min，得湿润的聚丙烯；在透明制品颜料超分散体系建立中将湿润的IOOkg聚丙烯、0. Olkg杂环类颜料红122 (CAS 16043-40-6)、0. 15kg超分散剂Solsperse 21000加入混料筒中，在转速为70r/ min条件下混合搅拌15min ；在实色制品颜料超分散体系建立中将湿润的IOOkg聚丙烯、0. Ikg杂环类颜料红 122 (CAS 16043-40-6)、1. 5kg 超分散剂 Solsperse 21000 加入混料筒中，在转速为 80r/min条件下混合搅拌5min ；实施例4制备方法如同实施例1，具有以下不同点在透明制品颜料超分散体系建立中将湿润的IOOkg聚丙烯、0.01kg酞菁蓝 15 (CAS 147-14-8)、0. 05kg 协同增效剂 Solsperse5000 与 0. Ikg 超分散剂 Solsperse 13650的混合物加入混料筒中，在转速为50r/min条件下混合搅拌30min ；在实色制品颜料超分散体系建立中将湿润的IOOkg聚丙烯、0.01kg酞菁蓝 15 (CAS 147-14-8)、0. 05kg 协同增效剂 Solsperse5000 与 0. Ikg 超分散剂 Solsperse 13650的混合物加入混料筒中，在转速为70r/min条件下混合搅拌15min ；实施例5在透明制品颜料超分散体系建立中将湿润的IOOkg聚丙烯、0.01kg联苯胺黄(CAS 15541-56-7)、0. 05kg 协同增效剂 Solsperse5000 与 0. Ikg 超分散剂 Solsperse 13650的混合物加入混料筒中，在转速为50r/min条件下混合搅拌30min ；在实色制品颜料超分散体系建立中将湿润的IOOkg聚丙烯、0.01kg联苯胺黄(CAS 15541-56-7)、0. 05kg 协同增效剂 Solsperse5000 与 0. Ikg 超分散剂 Solsperse 13650的混合物加入混料筒中，在转速为80r/min条件下混合搅拌5min。
权利要求
1.一种着色剂耐迁移塑料餐厨具的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤1)聚丙烯粒子的润湿将干的聚丙烯颗粒与液体石蜡以2500 1 5000 1的质量比加入混料筒中，在转速为50 80r/min条件下混合搅拌5 30min，得湿润的聚丙烯；2)颜料超分散体系的建立，根据餐厨具是否为透明制品或者实色制品分为以下两种情况a、透明制品颜料超分散体系的建立将所述湿润的聚丙烯粒子、颜料、超分散剂以 5000 1 10 50000 1 20的质量比加入混料筒中，在转速为50 80r/min条件下混合搅拌5 30min ；b、实色制品颜料超分散体系的建立将所述湿润的聚丙烯、颜料、超分散剂以 500 1 10 5000 1 20的质量比加入混料筒中，在转速为50 80r/min条件下混合搅拌5 30min ；3)塑料餐厨具的制备将步骤2~)中所述混料桶中的混合物在温度为20 25°C的烘料桶中预热烘干4 M小时，然后将预热好的混合物打入注塑机中注塑制得所述塑料餐厨具；其中所述注塑机的参数调整为注射速度70mm/s，注塑时间60s、模具温度40°C、熔体温度190-240°C、注射压力2-12Mpa，其中每注射10s，保压50s。
2.根据权利要求1所述的着色剂耐迁移塑料餐厨具的制备方法，其特征在于所述的颜料选自强极性颜料、弱极性有机颜料、非极性或极性极低的有机颜料中的一种；其中所述强极性颜料选自偶氮色淀颜料红53:1、偶氮色淀颜料红48:1，相应地，超分散剂为极性较高的超分散剂Solsperse 17940或Solsperse 17000 ；所述弱极性有机颜料选自杂环类红色颜料122，相应地，超分散剂选用弱极性多锚固基团的超分散剂Solsperse 21000 ；所述非极性或极性极低的有机颜料选自酞菁、联苯胺黄类，相应地，超分散剂为协同增效剂Solsperse5000与超分散剂体系Solspersel3650的混合物。
3.根据权利要求2所述的着色剂耐迁移塑料餐厨具的制备方法，其特征在于所述的颜料选用酞菁蓝。
4.根据权利要求1所述的着色剂耐迁移塑料餐厨具的制备方法，其特征在于所述透明制品颜料超分散体系的建立中聚丙烯粒子、颜料、超分散剂质量配比为10000 1 15； 所述实色制品颜料超分散体系的建立中聚丙烯粒子、颜料、超分散剂质量配比为 1000 1 15。
5.根据权利要求1所述的着色剂耐迁移塑料餐厨具的制备方法，其特征在于所述的颜料超分散体系建立中，混料桶的搅拌转速为70r/min，搅拌时间为15min。
6.根据权利要求1所述的着色剂耐迁移塑料餐厨具的制备方法，其特征在于所述混料桶中的混合物在温度为23°C的烘料桶预先烘干10小时；所述注塑机调整参数为熔体温度为190-210°C，注塑压力6-8Mpa。
全文摘要
本发明公开了一种着色剂耐迁移塑料餐厨具的制备方法，包括如下步骤a、将干的聚丙烯颗粒与液体石蜡以2500∶1～5000∶1的质量比加入混料筒中混合搅拌得湿润的聚丙烯；b、将湿润的聚丙烯粒子、颜料、超分散剂以5000∶1∶10～50000∶1∶20的质量比加入混料筒中混合搅拌，建立透明制品颜料超分散体系；以500∶1∶10～5000∶1∶20的质量比加入混料筒中混合搅拌，建立实色制品颜料超分散体系；c、混料桶中的混合物在温度为20～25℃的烘料桶中预热烘干4～24小时，将预热好的混合物打入注塑机中注塑制得所述塑料餐厨具。本发明制备出的塑料餐厨具着色剂具备良好的耐迁移性，提高了产品的合格率。
文档编号C08J3/21GK102532717SQ20121003948
公开日2012年7月4日 申请日期2012年2月21日 优先权日2012年2月21日
发明者于雪涛, 任剑平, 刘艇飞, 池杨武, 潜飞 申请人:中华人民共和国台州出入境检验检疫局