一种可生物降解的淋膜纸板材料及利用其制造耐热食品容器的方法与流程

本发明涉及一种可生物降解的淋膜纸板材料及利用其制造耐热食品容器的方法。

背景技术：

一次性聚乙烯淋膜纸食品容器的使用周期短、使用量极大，而且淋膜的聚乙烯是以不可再生的石油为原料生产，降解时间可达500年以上，导致严重的环境污染。聚乳酸(pla,polylacticacid)作为最典型的生物基高分子材料，不仅来源于可再生的植物资源，而且在自然条件下可生物降解为无毒无害的二氧化碳和水。然而，聚乳酸属于线性聚酯，支链及其缠结点少，耐热性差，不能直接作为热食品容器的淋膜纸材料。提高聚乳酸耐热性的方法主要有共混、成核、纳米复合及纤维复合等物理改性和共聚、支化、扩链、交联等化学改性。其中，交联是提高聚乳酸耐热性的有效方法。但是，交联后聚乳酸交联分子链的转动及平动都受极大的限制，流动性差，其加工性能变差。有鉴于此，实有必要开发一种可生物降解的淋膜纸板材料及利用其制造耐热食品容器的方法，以解决上述聚乳酸耐热性差、交联聚乳酸加工性能差的问题。

技术实现要素：

基于上述问题，本发明提供一种可生物降解的淋膜纸板材料及利用其制造耐热食品容器的方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种可生物降解的淋膜纸板材料，按质量份数包括以下材料：

聚乳酸：100；

交联剂：0.1-5；

抗氧剂：0.1-5；

其它助剂：0.1-5。

本发明进一步设置，所述聚乳酸的熔体流动速率为3-100g/10min(210℃/2.16kg)，l-la纯度大于70％。

本发明进一步设置，所述交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯、三甲代烯丙基异氰酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三缩水甘油基三聚异氰酸酯中的至少一种。

本发明进一步设置，所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、4.4′二(α,α二甲基苄基二苯胺)、n-苯基-n′-异丙基-对苯二胺、氢化喹啉混合物、n.n′-二(1，4-二甲基戊基)-对苯二胺、n-苯基-n′-(对-甲苯磺酰基)-对苯二胺、三(2,6-二-叔对丁基苯基)亚磷酸酯中至少一种。

本发明进一步设置，所述其它助剂包括润滑剂、流动改性剂

本发明的另一目的在于，提供一种可生物降解的淋膜纸板材料制备淋膜纸板的方法，至少包含纸板与至少一所述淋膜纸板材料膜层，所述淋膜纸板材料膜层以淋膜方式将所述可生物降解的淋膜纸板材料涂覆于纸板上形成。

本发明的又一目的在于，提供一种用上述方法制得的淋膜纸板制备耐热食品容器的方法，至少包含上述淋膜纸板，将所述淋膜纸板成型为食品容器后，将所述食品容器通过辐射，使淋膜纸板材料膜层中的交联剂交联聚乳酸，提高该食品容器的耐热性。

本发明进一步设置，所述辐射是利用高能射线γ射线或电子束照射。

本发明进一步设置，所述电子束辐射的吸收剂量为1～300kgy。

本发明的再一目的在于，提供一种耐热发泡餐盒的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将按质量份数配比，按质量份数准备一下原料：

聚乳酸：100；

交联剂：0.1-5；

抗氧剂：0.1-5；

其它助剂：0.1-5；

(2)将上述原料在高速混料机中混配均匀；

(3)将混配好的上述混合物利用双螺杆挤出机挤出淋膜于纸板上；

(4)将上述淋膜纸板成型加工为食品容器；

(5)将上述食品容器通过电子束辐射。

本发明具有以下效果：该淋膜纸板材料主要由90％以上的聚乳酸、交联剂、抗氧剂、其它助剂等组成，通过后制程得到的食品容器辐射交联，提高了该食品容器的耐热性，交联聚乳酸的生物降解速度变缓慢，但仍可被降解为二氧化碳和水。本发明采用先加工后交联的技术，成功解决了聚乳酸耐热性差、交联聚乳酸加工性能差的问题，同时保持了该耐热食品容器的可生物降解性能。本发明的食品容器主要包括但并不限于水杯、咖啡杯、快餐盒、餐盘类、碗类等。

附图说明

图1为本发明实施例食品容器制备反应示意图。

具体实施方式

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，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，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例1

1)淋膜纸板材料的配方为(按质量份数)：

聚乳酸(2003d,美国natureworks)：100；

三烯丙基异氰脲酸酯：0.6；

四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯：0.2；

其它助剂：0.5。

2)淋膜纸板的制备过程

先将聚乳酸在80℃干燥器中烘干10h，然后将聚乳酸、三烯丙基异氰脲酸酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯及其它助剂按上述质量分数加入到高速混料机中混配均匀，采用双螺杆挤出机挤出淋膜。

3)将上述淋膜纸板成型加工为食品容器；

4)上述食品容器通过吸收剂量为20kgy电子束辐射，制造本发明的耐热食品容器，其制备反应示意图见附图-1。

实施例2

1)淋膜纸板材料的配方为(按质量份数)：

聚乳酸(2003d,美国natureworks)：100；

三烯丙基异氰脲酸酯：0.1；

四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯：0.2；

其它助剂：0.5。

2)淋膜纸板的制备过程

先将聚乳酸在80℃干燥器中烘干10h，然后将聚乳酸、三烯丙基异氰脲酸酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯及其它助剂按上述质量分数加入到高速混料机中混配均匀，采用双螺杆挤出机挤出淋膜。

3)将上述淋膜纸板成型加工为食品容器；

4)上述食品容器通过吸收剂量为100kgy电子束辐射，制造本发明的耐热食品容器，其制备反应示意图见附图-1。

实施例3

1)淋膜纸板材料的配方为(按质量份数)：

聚乳酸(2003d,美国natureworks)：100；

三烯丙基异氰脲酸酯：5；

四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯：0.2；

其它助剂：0.5。

2)淋膜纸板的制备过程

先将聚乳酸在80℃干燥器中烘干10h，然后将聚乳酸、三烯丙基异氰脲酸酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯及其它助剂按上述质量分数加入到高速混料机中混配均匀，采用双螺杆挤出机挤出淋膜。

3)将上述淋膜纸板成型加工为食品容器；

4)上述食品容器通过吸收剂量为5kgy电子束辐射，制造本发明的耐热食品容器，其制备反应示意图见附图1。

对比例1：

在实施例1中，除了不辐射电子束之外，其它与实施例-1相同。

对比例2：

食品容器为市销的聚乙烯淋膜纸杯。

性能测验

依据gb/t27590-2011中5.4.1,比较食品容器的耐热性。

1)实验条件：热水温度为90-100℃，时间为30min；

2)主要测定参数：观察玻璃板或平板上是否有渗出的水印；

判断表征：每个样品测定5只纸杯，若有1只纸杯出现渗漏现象，则判断食品容器的耐热性不合格。

3)实验结果