一种易降解可回收的石头纸包装容器及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种易降解可回收的石头纸包装容器及其制备方法，所述的易降解可回收的石头纸包装容器包括重量份0~100份的聚丙烯树脂、0~100份的PP石头纸专用母粒、色母粒0~10份、助降解剂0~2份和吸潮母粒0~10份。所述的制备方法包括前处理、制备步骤，具体包括：按配方计重称量，混匀干燥，加温挤出膜片并在熔融状态下引入吸塑模具进行吸塑并冷却成型得到目标物。本发明运用PP石头纸片材替代传统的塑料片材制作石头纸包装容器，达到废弃塑料制品的逐渐老化和崩解，达到减容、减量、减少环境污染的目的。本发明操作简便、生产成本低、产品可回收利用、易降解、不透明度高且可实现连续生产。
【专利说明】一种易降解可回收的石头纸包装容器及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于材料【技术领域】，具体涉及一种易降解可回收的石头纸包装容器及其制备方法。
【背景技术】
[0002]包装容器一般是指在商品流通过程中，为了保护商品，方便储存，利于运输，促进销售，防止环境污染和预防安全事故，按一定技术规范而用的包装器具、材料及其它辅助物的总体名称。包装容器是包装材料和造型相结合的产物，包括包装袋、包装盒、包装瓶、包装罐和包装箱等。列入现代物流包装行列的包装箱主要有瓦楞纸箱、木箱、托盘集合包装、集装箱和塑料周转箱，它们在满足商品运输包装功能方面各具特点，必须根据实际需要合理地加以选择和使用。
[0003]现今的包装容器多采用塑料、纸浆纸加工而成。特别是与食品接触的包装，纸张包装需在传统纸张上淋膜一层全新塑料，很难回收利用；目前，市场上广泛用的塑料包装容器主要有PVC，PET, PS, PP, ABS等。塑料包装很难降解，在造成“白色污染”的同时又浪费大量的石油资源。因此，开发一种可降解、生产工艺简单、成本低、不透明度高且可实现连续生产的包装容器是非常必要的。
【发明内容】
[0004]本发明的第一目的在于提供一种易降解可回收的石头纸包装容器；第二目的在于提供所述易降解可回收的石头纸包装容器的制备方法。
[0005]本发明的第一目的是这样实现的，所述的易降解可回收的石头纸包装容器包括重量份(Tioo份的聚丙烯树脂、0-100份的PP石头纸专用母粒、色母粒(TlO份、助降解剂0-2份和吸潮母粒0-ιο份。`
[0006]本发明的第二目的是这样实现的，包括前处理、制备步骤，具体包括:
A、前处理:按配方计重称量，混匀干燥；
B、制备:将前处理后的原料加温挤出膜片并在熔融状态下引入吸塑模具进行吸塑并冷却成型得到目标物。
[0007]本发明运用PP石头纸片材替代传统的塑料片材制作石头纸包装容器，因PP石头纸片材中含有大量的无机矿粉，促进具有降解性能的羟基指数增加，CaC03+C02+H20可提高塑料制品的触氧面积，使微生物浸蚀塑料材料，达到废弃塑料制品的逐渐老化和崩解，达到减容、减量、减少环境污染的目的。使用废弃后的产品可通过现有的塑料回收系统进行回收，做成新的制品(如注塑成花盆、器皿、排污管等)。不能回收的产品在室外强紫外线照射下，3月-6月后会自然风化成“碎的鸡蛋壳”状，回归大自然；因产品主要成分为碳酸钙，碳酸钙不会对环境和人体造成危害。可制作诸如:便当盒、食品包装盒、蔬菜盒、蛋糕托、碗、冷冻食品托盘、盘子、杯子、生鲜水果托盘、快餐盒等一次性与食品接触的包装容器。本发明操作简便、生产成本低、产品可回收利用、易降解、不透明度高且可实现连续生产。【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本发明在户外40天时的降解状态图；
图2为本发明在户外95天时的降解状态图；
图3为本发明在户外150天时的降解状态图。
【具体实施方式】
[0009]下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
[0010]本发明所述的易降解可回收的石头纸包装容器包括重量份0-100份的聚丙烯树脂、0-100份的PP石头纸专用母粒、色母粒(TlO份、助降解剂0-2份和吸潮母粒(TlO份。
[0011]所述的聚丙烯树脂为均聚聚丙烯，熔体流动速率为2.5-3.5g/10min。
[0012]所述的PP石头纸专用母粒为可光降解母粒。
[0013]所述的可光降解母粒是由重量百分比7515%的无机矿粉、15~19%的聚丙烯树脂、
0.1~0.3%的助降解剂、0.4~0.6%的钛白粉、0.5~1.5%的偶联剂和1.1-1.5%的润滑剂加工而成。
[0014]所述的可光降解母粒是由重量百分比80%的无机矿粉、17%的聚丙烯树脂、0.2%的助降解剂、0.5%的钛白粉、1%的偶联剂和1.3%的润滑剂加工而成。使用的目的是替代用石油资源制作的合成高分子树脂，降低成本，促进光降解。
[0015]所述的色母粒为食品级聚烯烃着色浓缩母粒或食品级色粉。
[0016]所述的助降解剂为可控低温热氧化降解添加剂和/或光降解剂。
[0017]所述的吸潮母粒为以无机氧化物为主料聚烯烃为载体的吸潮母粒。
[0018]本发明所述易降解可回收的石头纸包装容器的制备方法包括前处理、制备步骤，具体包括:
Α、前处理:按配方计重称量，混匀干燥；
B、制备:将前处理后的原料加温挤出膜片并在熔融状态下引入吸塑模具进行吸塑并冷却成型得到目标物。
[0019]A步骤所述的干燥为将称量好的原料分别加入到干燥混料机中在6(T12(TC下干燥I~2h。
[0020]B步骤所述的制备为将前处理后的原料通过片材挤出机经加温挤出、压光、冷却定型、收卷成片材，再将片材送入吸/冲塑机中，再经加温成熔融状送进吸/冲塑模具区进行吸/冲塑，经冷却定型、脱模得到目标物。
[0021]若生产与食品接触的包装容器，最好采用多层共挤片材机组，外表层与内表层采用全新聚丙烯塑料，中层采用聚丙烯树脂O~100份，PP色母粒O~10份，助降解剂O~2份，吸潮母粒O~10份，石头纸专用母粒O~100份，确保产品卫生标准满足GB18006.1-2009 相关要求。
[0022]下面以PP石头纸包装容器的制备以对本发明工作原理进行说明，PP石头纸包装容器的制备包括以下步骤:
将聚丙烯树脂O~100份，PP色母粒O~10份，助降解剂O~2份，吸潮母粒O~10份，石头纸专用母粒O-100份分别加入到干燥混料机中在60-120°C的温度下干燥I-2小时。
[0023](2) PP石头纸包装容器的制备方法:
I)流延吸塑成型法又称一步法制作
将经过干燥、混合均匀的物料倒入流延吸塑机组的挤出机料仓中，调控各期工艺温度在135-170°C，加热到设定温度后，保温15-30分钟，缓慢调节螺杆转速到60-90转/分。待正常运转后，调整温度到130-160°C，启动吸塑机转动，调节转速约每分钟32-40模次，调整吸塑机转动速度或调整螺杆转速可控制吸塑制品的克重调整模头温度和模口间隙可控制膜片横向局部厚薄度。待挤出膜片调整完好，符合质量要求后，即可将尚在熔融状态的膜片正在转动的吸塑机中，启动吸塑开关，使其按模具形状吸塑成型，然后经冲裁、冲裁、整理、检验、消毒、包装等工序即为PP石头纸包装容器产品。
[0024]2)片材吸(冲)塑法又称二步法制作:
步骤一:混料干燥处理
将聚丙烯树脂O-100份，PP色母粒O-10份，助降解剂O-2份，吸潮母粒O-10份，石头纸专用母粒O-100份分别加入到干燥混料机中在60-120°C的温度下干燥I-2小时。
[0025]步骤二:石头纸片材的制作
将混合均匀的物料倒入压延片材机组的料斗中，调控各期温度控制在135-210°C之间，加热到设定温度后，保温15-30分钟，缓慢调节螺杆转速到200-450转/分。待正常运转后，调整温度到135-180°C，注意控制主机电流在180A-220A之间，熔体压力控制在4-9Mpa，调控计量喂料螺杆转速在3-20转/分(注:片材厚薄度达设定要求后其喂料转速必须保持恒定，以保证挤出量的均匀稳定性。)调整两只压延辊之间的间隙以控制片材横向整体厚薄度和压延光洁度，调整T模头模口间隙以控制片材横向局部厚薄度。待挤出片材调整完好，切去两边，调整片材宽度符合吸塑机要求后，即可将片材引入收卷机中，卷起成片材制品。
[0026]步骤三:包装容器产品的制作
将片材放入吸(冲)塑机的放卷架上，将片材引入吸(冲)塑机的牵引压链中，调控吸(冲)塑加热模板温度约为160°C-250°C，调控吸(冲)塑真空延时I-4秒，冷却定时延时2-5秒，然后启动吸(冲)塑机运转，使片材经过加热成熔融状态时被吸入(或冲入)设定的模具中成型，再经冷却定型，脱模、裁断。然后送入冲裁机中冲裁成制品，再经检验、消毒、包装即成为PP石头纸包装容器产品。
[0027]实施例1——生产碳酸钙含量45%、每只克重5克的IOml乳白色药品托。
[0028]将聚丙烯树脂33份，白母粒3份，助降解剂2份，吸潮母粒2份，石头纸专用母粒60份，分别加入到干燥混料机中在60-120°C的温度下干燥I-2小时。再将经过干燥、混合均匀的物料倒入流延吸塑机组的挤出机料仓中，调控各期工艺温度在145-160°C，加热到设定温度后，保温20分钟，缓慢调节螺杆转速到80转/分。待正常运转挤出物料后，调整对各期温度进行微调整，启动吸塑机转动，调节转速约每分钟36模次，调整吸塑机转动速度或调整螺杆转速可控制吸塑制品的克重调整模头温度和模口间隙可控制膜片横向局部厚薄度均匀。待挤出膜片调整完好，符合质量要求后，即可将尚在熔融状态的膜片正在转动的吸塑机中，启动吸塑开关，使其按模具形状吸塑成型，取样调整吸塑机转动速度或螺杆转速控制IOml乳白色药品托的克重约为5克±1克，然后按每四模割下半成品，送入经冲裁机冲裁为成品、再经整理、检验、消毒、包装等工序即为PP石头纸IOml乳白色药品托。
[0029]实施例2——生产碳酸钙含量64%、每只克重20克的乳白色快餐盒。
[0030]将聚丙烯树脂14份，白母粒3份，助降解剂I份，吸潮母粒2份，石头纸专用母粒80份，分别加入到干燥混料机中在60-120°C的温度下干燥I-2小时。将混合均匀的物料倒入压延片材机组的料斗中，调控各期温度控制在160-180°C之间，加热到设定温度后，保温30分钟，缓慢调节螺杆转速到400转/分。待正常运转后，调整温度到135-1600C，注意控制主机电流在210A之间，熔体压力控制在6-8Mpa，调控计量喂料螺杆转速在16转/分(注:片材厚薄度达设定要求后其喂料转速必须保持恒定，以保证挤出量的均匀稳定性。)，调整两只压延辊之间间隙控制片材横向整体厚薄度为0.50mm，调整两只压延辊的牵引速度在14.2-14.5米/分，调整T模头模口间隙，控制片材横向局部厚薄度偏差在±0.02mm。待挤出片材调整完好，切去两边，调整片材宽度符合吸塑机要求后，即可将片材引入收卷机中，卷起成片材制品。再将片材放入吸塑机的放卷架上，并将片材引入吸塑机的牵引压链中，调控吸塑加热模板温度约为215°C，调控吸塑真空延时3.5秒，冷却定时延时4秒，然后启动吸塑机运转，使片材经过加热成熔融状态时被吸入设定的模具中成型，再经冷却定型，脱模、裁断。然后送入冲裁机中冲裁成制品，再经检验、消毒、包装即成为PP石头纸乳白色快餐盒产品。
[0031]实施例3——生产碳酸钙含量25%，每只克重7克的乳白色002型饭碗。
[0032]将聚丙烯树脂65份，白母粒3份，助降解剂I份，吸潮母粒2份，石头纸专用母粒30份，分别加入到干燥混料机中在60-120°C的温`度下干燥I-2小时。再将混合均匀的物料倒入HSJP-90X型片材机组的料斗中，调控各期工艺温度控制在140-175°C之间，加热到上述设定温度后，保温30分钟，开启主机，缓慢调速到80转/分。控制主机电流在70-90A之间，调整两只压延辊之间间隙控制片材横向整体厚薄度为0.45mm，调整两只压延辊的牵引速度在16米/分，调整T模头`模口间隙，控制片材横向局部厚薄度偏差在±0.02mm。待挤出片材调整完好，切去两边，调整片材宽度符合吸塑机要求后，即可将片材引入收卷机中，卷起成片材制品。再将片材放入冲塑机的放卷架上，并将片材引入冲塑机的牵引压链中，调控冲塑加热模板温度约为200°C，调节冲气用的空压机气压8kg/cm2，调控冲塑每分钟22模次，使片材经过加热成熔融状态时被冲入设定的模具中成型冲裁并吹出制品，再经检拾、检验、消毒、包装即成为乳白色002型饭碗。
[0033]试验例I
通过光降解试验观测，实施例1试验结果如下:
【权利要求】
1.一种易降解可回收的石头纸包装容器，其特征在于所述的易降解可回收的石头纸包装容器包括重量份0-100份的聚丙烯树脂、0-1oo份的PP石头纸专用母粒、色母粒0-10份、助降解剂0-2份和吸潮母粒0-lO份。
2.根据权利要求1所述的易降解可回收的石头纸包装容器，其特征在于所述的聚丙烯树脂为均聚聚丙烯，熔体流动速率为2.5-3.5g/10min。
3.根据权利要求1所述的易降解可回收的石头纸包装容器，其特征在于所述的PP石头纸专用母粒为可光降解母粒。
4.根据权利要求3所述的易降解可回收的石头纸包装容器，其特征在于所述的可光降解母粒是由重量百分比75-85%的无机矿粉、15~19%的聚丙烯树脂、0.1-0.3%的助降解剂、0.4~0.6%的钛白粉、0.5~1.5%的偶联剂和1.1-1.5%的润滑剂加工而成。
5.根据权利要求1所述的易降解可回收的石头纸包装容器，其特征在于所述的色母粒为食品级聚烯烃着色浓缩母粒或食品级色粉。
6.根据权利要求1所述的易降解可回收的石头纸包装容器，其特征在于所述的助降解剂为可控低温热氧化降解添加剂和/或光降解剂。
7.根据权利要求1所述的易降解可回收的石头纸包装容器，其特征在于所述的吸潮母粒为以无机氧化物为主料聚烯烃为载体的吸潮母粒。
8.—种权利要求f 7任一所述易降解可回收的石头纸包装容器的制备方法，其特征在于包括前处理、制备步骤，具体包括: A、前处理:按配方计重称量，混匀干燥； B、制备:将前处理后的原料加温挤出膜片并在熔融状态下引入吸塑模具进行吸塑并冷却成型得到目标物。
9.根据权利要求8所述易降解可回收的石头纸包装容器的制备方法，其特征在于A步骤所述的干燥为将称量好的原料分别加入到干燥混料机中在60-120℃下干燥f 2h。
10.根据权利要求8所述易降解可回收的石头纸包装容器的制备方法，其特征在于B步骤所述的制备为将前处理后的原料通过片材挤出机经加温挤出、压光、冷却定型、收卷成片材，再将片材送入吸/冲塑机中，再经加温成熔融状送进吸/冲塑模具区进行吸/冲塑，经冷却定型、脱模得到目标物。
【文档编号】C08K3/26GK103450564SQ201310394334
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年9月3日 优先权日:2013年9月3日
【发明者】刘海国, 严杨, 郭嘉麟, 刘瑞铭, 赵华玲 申请人:昆明钢铁控股有限公司