一种塑料烤盘的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种塑料烤盘，属于厨房用具技术领域。该塑料烤盘由以下质量百分比成分组成：加工助剂：1?5％，CPET：余量。本发明的塑料烤盘由CPET和加工助剂制成，成分简单，成本低。而且，其材质密度为1.4左右，仅为金属材质的1/5，制成的塑料烤盘质量轻、方便携带。此外，本发明的塑料烤盘还秉承了金属烤盘的高强度、高钢性、可长时间承受200℃左右的高温的特性。
【专利说明】
一种塑料烤盘
技术领域
[0001] 本发明涉及一种烤箱容器，尤其涉及一种塑料烤盘，属于厨房用具技术领域。
【背景技术】
[0002] 随着烤箱逐渐进入大众消费者的厨房，烤盘等一系列作为烤箱使用过程中专业食 物放置容器也成为千家万户所需要的日常用品。
[0003] 目前市场上流行的烤箱容器主要以家用烤盘和旅行(航空）用烤盘为主，家用烤盘 以铁，钢为材料压铸而成，旅行用烤盘则以铝箱制成，两者均可以承受200摄氏度以上的高 温。不过，在使用和存放过程中，两者也存在一些基本弱点:铁、钢类烤盘容易生锈，沉重，携 带不便;铝箱类烤盘虽然轻便，易于携带，但是产品没有刚性，难以叠放，一旦受压变形里面 的食物汤汁均容易溢出，且由于工艺需要，铝箱制品表面都涂有润滑油，使用时会带有一股 油味。此外，从食品安全角度，金属制品都存在着重金属含量超标的隐患，如长期使用必定 影响健康。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种高强度、高钢性、耐 高温，且轻便、不生锈、环保的的塑料烤盘。
[0005] 本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种塑料烤盘，所述塑料烤盘由以下 质量百分比成分组成:加工助剂：1-5%，CPET:余量。
[0006] 本发明塑料烤盘由聚对苯二甲酸乙二醇酯(如下简称CPET)和加工助剂制成，成分 简单，成本低。其中，CPET片材是用PET树脂制得的结晶型片材，结晶度高，耐高温性能好，使 用温度较宽，一般在-40~200°C，是替代金属材质制备烤箱用烤盘的优选材料。而且，其材 质密度为1.4左右，仅为金属材质的1/5,制成的塑料烤盘质量轻、方便携带。此外，还秉承了 金属烤盘的尚强度、尚钢性、可长时间承受200 °C左右的尚温的特性。
[0007] 另外，本发明的塑料烤盘与金属烤盘在使用方面相比，具有很多优势，如:①本发 明塑料烤盘可以着色，改变了金属烤盘色彩暗淡、单一的弱点，可以更有力的吸引消费者。 ②本发明塑料烤盘挣脱了金属烤盘只能成简易形状的束缚，可呈不规则形状，用以制作形 状各异的食物，更为丰富。③本发明塑料烤盘抗氧化性强，不存在金属烤盘的生锈现象。④ 本发明塑料烤盘耐低温性更好，可以在冰箱冷冻后直接放入烤箱烘烤。⑤本发明塑料烤盘 加热和冷却时间缩短，从而可以缩短烘烤时间，且烘烤后短时便可手取。⑥本发明塑料烤盘 用油量减少，且不易烤焦食物。⑦本发明塑料烤盘烘烤效果较好，具有良好的不粘性，食物 脱出容易。⑧本发明塑料烤盘更便于清洗(铝箱使用后凹凸变形，很难完全清洗干净），只需 少量洗洁精便可清洗干净，且无需担心洗涤过程中对烤盘的损伤，烤盘的耐刮擦性好。⑨本 发明塑料烤盘无涂层，不存在重金属迀移的可能，从食品安全角度，比金属烤盘更加安全健 康，可通过美国FDA，BPA FREE和重金属测试。
[0008] 作为优选，所述塑料烤盘的成分中还包括有弹性体，弹性体与CPET的质量比为(0- 20): 100。本发明CPET塑料烤盘作为烤箱容器需要相对较深的形状，而随着制备过程中的进 一步拉伸，使CPET塑料烤盘产品会变的更脆，操作过程中稍有不慎，烤盘即报废。因此，需要 对产品的韧性进行改性，而改性最简单有效的方法为加入弹性体进行增韧改性。因为，弹性 体加入CPET基体中，弹性体是分散相，当弹性体粒子的应力场叠加超过基体的剪切屈服应 力时，基体就能够产生与应力方向呈450的高度取向伸展的剪切带吸收大量的冲击能；同 时，弹性体粒子在其周围的相中会产生三维张力，引起弹性体粒子的空洞化，弹性体粒子与 基体的界面脱粘及基体银纹化体积膨胀过程，吸收一定的冲击能，从而提高产品的韧性。但 是，由于弹性体的强度较低，随着弹性体的用量增加，产品的韧性虽然不断提高，但是，产品 的弯曲强度、弯曲模量和拉伸强度明显降低，说明产品的强度损失逐渐增加。因此，本发明 需要将弹性体的用量控制在上述范围内，在提高产品韧性的同时，保证产品的强度损失较 少。
[0009]作为优选，弹性体为极性弹性体。极性弹性体提高产品的冲击强度幅度较大，一般 在3倍以上，甚至达到数十倍;而非极性弹性体提高产品的冲击强度幅度较小，一般在2倍以 内，有的甚至降低产品的冲击强度。
[0010] 作为优选，所述塑料烤盘的成分中还包括有PEN，PEN与CPET的质量比为（0-30): 100。由于CPET的氧渗透率(23 °C，0 % RH CmVm2每天)约为35 · 2，水蒸气渗透率(38 °C，90 % RH g/m2每天)约为18.6，阻隔性较差。因此，本发明塑料烤盘中可以共混适量的PEN，PEN与CPET 同属聚酯，具有很好的相容性，共混后，可以使制品对氧气、水蒸气的阻隔性分别提高30%-50%和25%-40%，使食物更加易于保存，同时，还可以提高制品的耐热性和抗紫外辐射等 性能，可将制品对紫外线的遮避波长提尚到390nm。
[0011] 在上述的一种塑料烤盘中，所述塑料烤盘的成分中还包括有质量百分比为0-1 % 的色料。
[0012] 在上述的一种塑料烤盘中，所述色料为色母粒或者炭黑中至少一种。所述色母粒 包括黑色色母粒或者红色色母粒或者蓝色色母粒，所述炭黑包括补强碳黑或者着色碳黑或 者导电碳黑。
[0013] 在上述的一种塑料烤盘中，所述加工助剂包括有抗氧化剂或者抗紫外剂或者抗老 化剂中的至少一种。
[0014] 在上述的一种塑料烤盘中，所述塑料烤盘的制备方法为:将原料进行预干燥，然后 经拉片工艺制成片材，片材再经热成型工艺和冲切工艺制成塑料烤盘。
[0015] 在上述的一种塑料烤盘中，所述预干燥温度为110°c-130°c，时间为4-6h。
[0016]在上述的一种塑料烤盘中，所述拉片工艺中的挤出流量为3-4kgs/min，拉伸比为 2-20，挤出口模温度为280-300 °C。
[0017]在上述的一种塑料烤盘中，所述热成型工艺中的成型温度为177-254Γ。
[0018]在上述的一种塑料烤盘中，所述热成型工艺中的模具的合模延时为5-10s，合模速 度为0.04-0.12m/s，合模时间为0.8-3s。
[0019]在上述的一种塑料烤盘中，所述冲切工艺中的冲切压力为0.3-0.8Mpa，冲切速度 为0 · 02-0 · 08m/s，冲切时间为0 · 8-3s。
[0020] 与现有技术相比，本发明具有以下几个优点：
[0021] 1.本发明的塑料烤盘的成分构成简单，制成的塑料烤盘成本低、质量轻、方便携 带。
[0022] 2.本发明塑料烤盘具有高强度、高钢性的特点，而且，可长时间承受200°C左右的 高温的特性。
[0023] 3.本发明塑料烤盘成型简单，生产周期大大缩短，而且成品不产生飞边、毛刺，成 品次品率大大降低。
【附图说明】
[0024] 图1为本发明的塑料烤盘与碳钢烤盘、铝制烤盘的冷却时间对比图；
[0025]图2为常规金属烤盘；
[0026] 图3为本发明的塑料烤盘。
【具体实施方式】
[0027] 以下是本发明的具体实施例，并结合【附图说明】对本发明的技术方案作进一步的描 述，但本发明并不限于这些实施例。
[0028] 如图2所示，金属烤盘由于加工工艺复杂、成型难度大，所以烤盘形状简单。但是， 如图3所示，本发明塑料烤盘成型简单，挣脱了金属烤盘只能成简易形状的束缚，可制成各 种形状，用以制作形状各异的食物，更为丰富。
[0029] 本发明塑料烤盘可由表1中质量百分比成分经注塑而成，下述实施例中所述试验 方法，如无特殊说明，均为常规方法;所述原料，如无特殊说明，均可从商业途径获得，或可 常规方法制得。
[0030] 表1:本发明实施例1-4的塑料烤盘的组成成分及其质量百分比 L〇〇32J 实施例1:
[0033]根据表1中实施例1各组成成分及其重量份数称取原料，并将原料在温度为IHTC 下进行预干燥，预干燥时间为6h。然后将原料经拉片工艺制成片材，拉片工艺中的挤出流量 为3kgs/min，拉伸比为2,挤出口模温度为280 °C。片材再经热成型工艺和冲切工艺制成塑料 烤盘。其中，热成型工艺中的成型温度为177°C，模具的合模延时为5s，合模速度为0.04m/s， 合模时间为〇. 8s。冲切工艺中的冲切压力为0.3Mpa，冲切速度为0.02m/s，冲切时间为0.8s。 [0034] 实施例2:
[0035]根据表1中实施例2各组成成分及其重量份数称取原料，并将原料在温度为115°C 下进行预干燥，预干燥时间为6h。然后将原料经拉片工艺制成片材，拉片工艺中的挤出流量 为3.2kgs/min，拉伸比为5,挤出口模温度为285°C。片材再经热成型工艺和冲切工艺制成塑 料烤盘。其中，热成型工艺中的成型温度为200°C，模具的合模延时为6s，合模速度为0.06m/ s，合模时间为0.9s。冲切工艺中的冲切压力为0.5Mpa，冲切速度为0.03m/s，冲切时间为I s。 [0036] 实施例3:
[0037] 根据表1中实施例3各组成成分及其重量份数称取原料，并将原料在温度为120°C 下进行预干燥，预干燥时间为5h。然后将原料经拉片工艺制成片材，拉片工艺中的挤出流量 为3.4kgs/min，拉伸比为10,挤出口模温度为290 °C。片材再经热成型工艺和冲切工艺制成 塑料烤盘。其中，热成型工艺中的成型温度为225 °C，模具的合模延时为7s，合模速度为 0.08m/s，合模时间为I s。冲切工艺中的冲切压力为0.6Mpa，冲切速度为0.05m/s，冲切时间 为2s〇
[0038] 实施例4:
[0039] 根据表1中实施例4各组成成分及其重量份数称取原料，并将原料在温度为125°C 下进行预干燥，预干燥时间为4h。然后将原料经拉片工艺制成片材，拉片工艺中的挤出流量 为3.6kgs/min，拉伸比为15,挤出口模温度为295°C。片材再经热成型工艺和冲切工艺制成 塑料烤盘。其中，热成型工艺中的成型温度为245Γ，模具的合模延时为8s，合模速度为 0. lm/s，合模时间为2s。冲切工艺中的冲切压力为0.7Mpa，冲切速度为0.06m/s，冲切时间为 2.5s〇
[0040] 实施例5:
[0041]根据表1中实施例5各组成成分及其重量份数称取原料，并将原料在温度为130°C 下进行预干燥，预干燥时间为4h。然后将原料经拉片工艺制成片材，拉片工艺中的挤出流量 为4kgs/min，拉伸比为20,挤出口模温度为300°C。片材再经热成型工艺和冲切工艺制成塑 料烤盘。其中，热成型工艺中的成型温度为254°C，模具的合模延时为10s，合模速度为 0.12m/s，合模时间为3s。冲切工艺中的冲切压力为0.8Mpa，冲切速度为0.08m/s，冲切时间 为3s。
[0042]实施例6-10:
[0043]实施例6-10与实施例1-5的区别仅在于，实施例6-10中添加了极性弹性体TPU，极 性弹性体TPU与CPET的质量比为15:100。将上述实施例1-10制备得到的塑料烤盘进行韧性 测试，结果为:实施例1-5的塑料烤盘的冲击强度平均值为24.71MPa，而实施例6-10的塑料 烤盘的冲击强度平均值为137.26MPa。从中可知，添加极性弹性体后，塑料烤盘的韧性提高 幅度非常大，塑料烤盘更耐用。
[0044]实施例11-20:
[0045] 实施例11-20与实施例1-10的区别仅在于，实施例11-20中添加了PEN，PEN与CPET 的质量比为20:100。将上述实施例1-20制备得到的塑料烤盘进行阻隔性测试，结果为:实施 例I -10的塑料烤盘的氧渗透率（23 °C，O % RH cm3/m2每天）约为30.7，水蒸气渗透率（38 °C， 90 % RH g/m2每天）约为14 · 3;实施例11-20的塑料烤盘的氧渗透率(23 °C，0 % RH cm3/m2每 天）约为18.2，水蒸气渗透率(38 °C，90 % RH g/m2每天）约为10.1。从中可知，共混PEN后，塑 料烤盘的阻隔性更好，食物更加易于保存。
[0046]上述实施例1-20制备得到的塑料烤盘的密度约为1.4。同时，将上述实施例1-20制 备得到的塑料烤盘进行强度测试，强度测试采用跌落测试的方法进行测试，结果为:产品均 没有损坏。再将上述实施例1-20制备得到的塑料烤盘进行耐温性测试，结果为：同带水食物 高温烘烤200摄氏度以内，30分钟内，产品均不变形，不破损，不起泡。
[0047] 对比例1:
[0048]对比例1与实施例3的区别仅在于，对比例1的热成型工艺中的模具的合模延时为 3s，合模速度为0.03m/s，合模时间为0.6s。
[0049] 对比例2:
[0050]对比例2与实施例3的区别仅在于，对比例2的热成型工艺中的模具的合模延时为 11S，合模速度为0.15m/s，合模时间为4s。
[0051]对比例1和对比例2的塑料烤盘均有飞边、缺料等现象发生，制品均不合格，主要为 对比例1和对比例2的操作均不规范，对塑料烤盘的加工成型造成影响。
[0052] 对比例3:
[0053] 市售普通铁钢类烤盘。
[0054] 对比例4:
[0055] 市售普通铝箱类烤盘。
[0056] 将本发明实施例制得的塑料烤盘与对比例3和对比例4的烤盘进行冷却时间比较， 结果如图1所示。从图1可知，本发明塑料烤盘的冷却时间最短，加热后短时便可手取。
[0057] 本发明塑料烤盘无涂层，不存在重金属迀移的可能，从食品安全角度，比金属烤盘 更加安全健康，可通过美国FDA，BPA FREE和重金属测试
[0058] 表2: FDA测试结果
[0061] 在上述实施例及其替换方案中，加工助剂的质量百分比还包括但不限于1.1%、 1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2.1%、2.2%、2.3%、2.4%、 2.5%、2.6%、2.7%、2.8%、2.9%、3.1%、3.2%、3.3%、3.4%、3.5%、3.6%、3.7%、 3·8%、3·9%、4·1%、4·2%、4·3%、4·4%、4·5%、4·6%、4·7%、4·8%、4·9%〇
[0062] 在上述实施例及其替换方案中，加工助剂还可以为抗紫外线剂、抗老化剂、抗氧化 剂与抗紫外线剂的混合物，抗氧化剂与抗老化剂的混合物、抗紫外线剂与抗老化剂的混合 物、抗氧化剂与抗紫外线剂与抗老化剂的混合物。
[0063] 在上述实施例及其替换方案中，色料的质量百分比还包括但不限于0.1 %、0.2%、 0·4%、0·6%、0·7%、0·9%〇
[0064] 在上述实施例及其替换方案中，色料还可以为色母粒或者色母粒与炭黑的混合 物。
[0065]在上述实施例及其替换方案中，弹性体与CPET的质量比还包括但不限于为1:100、 2:100、3:100、4:100、5:100、6 :100、7:100、8:100、9:100、10 :100、11:100、12:100、13:100、 14:100、16 :100、17:100、18:100、19:100、20:100 〇
[0066]在上述实施例及其替换方案中，PEN与CPET的质量比还包括但不限于1:100、2: 100、3:100、4:100、5:100、6:100、7 :100、8:100、9:100、10:100、11 :100、12:100、13:100、14: 100、15:100、16 :100、17:100、18:100、19:100、21 :100、22:100、23:100、24:100、25 :100、26: 100、27:100、28:100、29:100、30:100 〇
[0067]在上述实施例及其替换方案中，预干燥温度还包括但不限于lilt：、112 °C、113 °C、 114°C、116°C、117°C、118°C、119°C、121°C、122°C、123°C、124°C、126°C、127°C、128°C、129 °(：，预干燥时间还包括但不限于4.111、4.211、4.311、4.411、4.511、4.611、4.711、4.811、4.911、5.111、 5·2h、5·3h、5·4h、5·5h、5·6h、5·7h、5·8h、5·9h 〇
[0068] 在上述实施例及其替换方案中，拉片工艺中的挤出流量还包括但不限于3. lkgs/ min、3·3kgs/min、3·5kgs/min、3·7kgs/min、3·8kgs/min、3·9kgs/min〇
[0069] 在上述实施例及其替换方案中，拉片工艺中的拉伸比还包括但不限于3、4、6、7、8、 9、11、12、13、14、16、17、18、19。
[0070]在上述实施例及其替换方案中，拉片工艺中的挤出口模温度还包括但不限于281 °C、282°C、283°C、284°C、286°C、287°C、288°C、289°C、291°C、292°C、293°C、294°C、296°C、 297°C、298°C、299°C。
[0071] 在上述实施例及其替换方案中，热成型工艺中的成型温度还包括但不限于180°C、 185°C、190°C、195°C、205°C、210°C、215°C、220°C、230°C、235°C、240°C、250°C。
[0072] 在上述实施例及其替换方案中，热成型工艺中的模具的合模延时还包括但不限于 9s〇
[0073] 在上述实施例及其替换方案中，热成型工艺中的合模速度还包括但不限于0.05m/ s、0·07m/s、0·09m/s、0·Ilm/s 〇
[0074] 在上述实施例及其替换方案中，热成型工艺中的合模时间还包括但不限于I. I s、 1.2s、1.3s、1.4s、1.5s、1.6s、1.7s、1.8s、1.9s、2.1s、2.2s、2.3s、2.4s、2.5s、2.6s、2.7s、 2.8s、2.9s〇
[0075] 在上述实施例及其替换方案中，冲切工艺中的冲切压力还包括但不限于0.4Mpa。
[0076] 在上述实施例及其替换方案中，冲切工艺中的冲切速度还包括但不限于0.04m/s、 0.07m/s〇
[0077] 在上述实施例及其替换方案中，冲切工艺中的冲切时间还包括但不限于0.9s、 1.2s、1.3s、1.4s、1.5s、1.6s、1.7s、1.8s、1.9s、2.1s、2.2s、2.3s、2.4s、2.6s、2.7s、2.8s、 2.9s〇
[0078] 鉴于本发明方案实施例众多，各实施例实验数据庞大众多，不适合于此处逐一列 举说明，但是各实施例所需要验证的内容和得到的最终结论均接近，故而此处不对各个实 施例的验证内容进行逐一说明，仅以实施例1-20作为代表说明本发明申请优异之处。
[0079] 本处实施例对本发明要求保护的技术范围中点值未穷尽之处，同样都在本发明要 求保护的范围内。
[0080] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领 域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，但并 不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
[0081] 尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练 技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。
【主权项】
1. 一种塑料烤盘，其特征在于，所述塑料烤盘由以下质量百分比成分组成：加工助剂： 1-5%，CPET:余量。2. 根据权利要求1所述的一种塑料烤盘，其特征在于，所述塑料烤盘的成分中还包括有 质量百分比为0-1 %的色料。3. 根据权利要求2所述的一种塑料烤盘，其特征在于，所述色料为色母粒或者炭黑中至 少一种。4. 根据权利要求1所述的一种塑料烤盘，其特征在于，所述加工助剂包括有抗氧化剂或 者抗紫外线剂或者抗老化剂中的至少一种。5. 根据权利要求1-4任一所述的一种塑料烤盘，其特征在于，所述塑料烤盘的制备方法 为:将原料进行预干燥，然后经拉片工艺制成片材，片材再经热成型工艺和冲切工艺制成塑 料烤盘。6. 根据权利要求5所述的一种塑料烤盘，其特征在于，所述预干燥温度为11(TC-13(TC， 时间为4_6h。7. 根据权利要求5所述的一种塑料烤盘，其特征在于，所述拉片工艺中的挤出流量为3-4kgs/min，拉伸比为2-20，挤出口模温度为280-300 °C。8. 根据权利要求5所述的一种塑料烤盘，其特征在于，所述热成型工艺中的成型温度为 177-254Γ。9. 根据权利要求8所述的一种塑料烤盘，其特征在于，所述热成型工艺中的模具的合模 延时为5-10s，合模速度为0.04-0.12m/s，合模时间为0.8-3s。10. 根据权利要求5所述的一种塑料烤盘，其特征在于，所述冲切工艺中的冲切压力为 0 · 3-0 · 8Mpa，冲切速度为0 · 02-0 · 08m/s，冲切时间为0 · 8-3s。
【文档编号】A47J37/01GK106073520SQ201610514019
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】李利
【申请人】宁波美派文体日用品有限公司