專利名稱：一種一次性環(huán)保餐具及其制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于餐具制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種一次性環(huán)保餐具及其制造工藝。
背景技術(shù)：
自上世紀(jì)九十年代初期開始，生產(chǎn)一次性餐具的材料出現(xiàn)了玉米淀粉與熱塑性塑料的復(fù)合材料，因其良好的環(huán)境友好特性而在企業(yè)界倍受關(guān)注，特別是在2000年前后，玉米淀粉/PP復(fù)合材料生產(chǎn)一次性餐具成為了各地新產(chǎn)品投入與開發(fā)的焦點，其生產(chǎn)工藝主要是采用母料法，其主要工藝流程為先把淀粉、助劑和聚乙烯混合成混合物料，冷卻后破碎，然后熔融擠出制備成母料，再把這種母料與聚丙烯原料混合擠出成膜片，再吸塑成型所需形狀的餐具。但是，令人遺憾的是，經(jīng)過短短的幾年時間后，當(dāng)初的熱點新產(chǎn)品，并沒有在市場上帶來令人希望的熱潮。造成這種現(xiàn)象的主要原因是母料法工藝存在不足，生產(chǎn)工藝技術(shù)還不成熟，給很多企業(yè)發(fā)展的形成了瓶頸。主要表現(xiàn)在以下方面。 產(chǎn)品的脆性大。采用母料法生產(chǎn)的一次性餐具脆性比較大，尤其是在沿流動方向上的脆性更大，使母料切粒困難。脆性更表現(xiàn)在制品隨著儲存時間的延長而增加。淀粉含量低。母料法技術(shù)的淀粉含量在45%以下，如果淀粉含量增加，擠出成膜的性能就變差，吸塑成型性能也劣化，制品脆性大。由于淀粉的含量低，生物降解率低，不能達到堆肥化實驗要求。蒸發(fā)殘渣量過高。蒸發(fā)殘渣量是一個重要的技術(shù)指標(biāo)，產(chǎn)品如果達不到要求，就不能進入市場。采用母料法生產(chǎn)一次性餐具的工藝，制品的蒸發(fā)殘渣量遠高于國家標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要解決傳統(tǒng)母料法制造工藝生產(chǎn)一次性餐具存在的產(chǎn)品脆性大、淀粉含量低、蒸發(fā)殘渣量過高的缺陷，提高一種使用新型原料制造的一次性環(huán)保餐具以及使用該新型原料制造一次性環(huán)保餐具的制造工藝。為此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種一次性環(huán)保餐具，其特征是，餐具各原料成分的比例(按重量計)為玉米淀粉51-75份，聚丙烯40-20份，單甘脂O. 2-0. 8份，馬來酸酐E 8-15份，抗氧化劑O. 05-0. 12份，穩(wěn)定劑O. 001-0. 01份，增塑劑1_2份，偶聯(lián)劑O. 1-0. 15份，潤滑劑O. 8-1. 2份，TMC-300成核劑O. 05-0. 08份。一種制造上述一次性環(huán)保餐具的制造工藝，采用母料法，分為三步，第一步為母料的制備，第二步為擠出制成膜片，第三步為吸塑成型，其特征是，第一步母料制備中，先將設(shè)定量的淀粉投入高混鍋中預(yù)混、除濕，鍋內(nèi)溫度120°C時，以600-800轉(zhuǎn)/分鐘攪拌15-20分鐘，然后高混鍋內(nèi)投入設(shè)定量的潤滑劑和馬來酸酐E以1200-1600轉(zhuǎn)/分鐘攪拌10-15分鐘，熔融混合成顆粒狀物料，然后將顆粒狀物料放入冷混鍋內(nèi)冷卻后加入增塑劑低速冷混3-5分鐘，然后將混合好的物料直接輸入擠出造粒機擠出成條狀，擠出溫度控制在130-165°C，然后使條狀物料進入切粒機切粒制備成母料；第二步擠出制成膜片中，先將第一步制得的母料和設(shè)定量的聚丙烯以及單甘脂、抗氧化劑、穩(wěn)定劑、增塑劑、偶聯(lián)劑和TMC-300成核劑等助劑依次加入高混機中，在130-175°C溫度范圍內(nèi)混合5_8分鐘后輸入擠出機，通過擠出機拉伸擠出，并經(jīng)循環(huán)水三輥碾壓冷卻定型成膜片。母料的制備中采用了一種改性的新材料馬來酸酐E樹脂，能夠在兩相界面處靠近大分子鏈段擴散而形成緊密的過渡層，得到分子共溶的均相體系，從而提高了各物料的相容性，與傳統(tǒng)工藝相比，母料的制備過程可以減少了破碎工序，縮短了工藝過程，但產(chǎn)品的質(zhì)量沒有影響，同時促進產(chǎn)品中玉米淀粉的添加量 。第二步中將聚丙烯、母料和TMC-300成核劑進行初步混合后再擠出成型制品，在這一步增加了生物基塑料配套助劑成核劑TMC-300,對于PP、PA樹枝具有良好的成核促進作用，改善了制品的物理和機械性能，提高其熱變形溫度，強性模量和抗沖擊強度。通過上述分析，本發(fā)明可達到以下有益效果。產(chǎn)品的脆性得到了極大的改善。生產(chǎn)的一次性餐具沿著流動方向的耐撕裂性能得到了提高，滿足了用戶的要求。產(chǎn)品的韌性不隨時間的增加而變化，制品質(zhì)量穩(wěn)定。淀粉含量高。采用新工藝生產(chǎn)的制品，其淀粉含量可大于51 %，達到了堆肥化實驗的要求，是一種可生物降解的材料，具有環(huán)境友好的特性。蒸發(fā)殘渣量達到了國家標(biāo)準(zhǔn)。淀粉含量為51%餐具的蒸發(fā)殘渣量檢測結(jié)果列于表I。從表I的檢驗結(jié)果來看，完全符合國家標(biāo)準(zhǔn)。表I淀粉含量為51%的PP餐具蒸發(fā)殘渣量
I；驗條件I蒸發(fā)殘渣量mg/L
水 60°C 2h_94_
4%乙酸 60°C 2h130
65%乙醇室溫2h8一
正己烷室溫2h220一
1殘渣三氯甲烷提取物34
4%乙酸殘渣三氯甲烷提取物 42_
己烷殘渣三氯甲烷提取物 |56工藝過程簡單。新工藝減少了原母料法工藝中的破碎工序，產(chǎn)品的性能沒有影響，但對產(chǎn)品的加工工藝降低了能耗，節(jié)約了成本。
具體實施例方式以下將以實施例的方式詳細描述本發(fā)明的實施過程。在以下各實施例中，如無特別聲明，所述組分的分?jǐn)?shù)均為重量份，每重量份為1kg。實施例I。母料的制備。將按要求配比的玉米淀粉51份，投入高混鍋中預(yù)混、除濕，鍋內(nèi)溫度達到設(shè)定溫度120°C時，先低速啟動攪拌，以600轉(zhuǎn)/分鐘攪拌20分鐘，檢測物料的含水率在2%以下。在上述含水量合格的玉米淀粉中投入馬來酸酐E 8份，潤滑劑I份，偶聯(lián)劑O. 05份，穩(wěn)定劑O. 005份進行高速熱混合，啟動高速攪拌，以1600轉(zhuǎn)/分鐘攪拌10分鐘，使鍋中物料充分溶合成均勻的白色顆粒狀。把上述混合好的白色顆粒狀物料放入冷混鍋內(nèi)低速攪拌冷卻，冷卻至設(shè)定的溫度后加入增塑劑I份，低速冷混合5分鐘。
將上述冷卻好的物料定量輸入雙螺桿雙排氣擠出造粒機組擠出成條狀，擠出溫度控制在130-165°C，所擠出條狀料經(jīng)冷卻輸送帶風(fēng)冷后送入切粒機切粒，檢驗合格，制得的母料待用。成品制備。將備用的母料與聚丙烯40份，單甘脂O. 8份，TMC-300成核劑O. 08份，抗氧化劑O. 12份，增塑劑I份，穩(wěn)定劑O. 001份，偶聯(lián)劑O. I份，依次加入GL500\1600高速混合機內(nèi)，混合5分鐘后放料至料車中。將上述物料定量輸入雙螺桿雙排氣擠出制片機組，使擠出溫度控制在130_175°C范圍內(nèi)，通過擠出機的進一步塑化混合，使各種物質(zhì)緊密結(jié)合，拉伸擠出，經(jīng)循環(huán)水三輥碾壓冷卻定型成片。 把上述制得的合格的膜片采用全自動控制負壓成型吸塑機組吸塑成型。制成各種一次性餐具。實施例2。母料的制備。將按要求配比的玉米淀粉60份，投入高混鍋中預(yù)混、除濕，鍋內(nèi)溫度達到設(shè)定溫度120°C時，先低速啟動攪拌，以650轉(zhuǎn)/分鐘攪拌18分鐘，檢測物料的含水率在2%以下。在上述含水量合格的玉米淀粉中投入馬來酸酐E 10份，潤滑劑I份，偶聯(lián)劑O. 07份，穩(wěn)定劑O. 008份進行高速熱混合，啟動高速攪拌，以1600轉(zhuǎn)/分鐘攪拌10分鐘，使鍋中物料充分溶合成均勻的白色顆粒狀。把上述混合好的白色顆粒狀物料放入冷混鍋內(nèi)低速攪拌冷卻，冷卻至設(shè)定的溫度后加入增塑劑I份，低速冷混合5分鐘。將上述冷卻好的物料定量輸入雙螺桿雙排氣擠出造粒機組擠出成條狀，擠出溫度控制在130-165°C，所擠出條狀料經(jīng)冷卻輸送帶風(fēng)冷后送入切粒機切粒，檢驗合格，制得的母料待用。成品制備。將備用的母料與聚丙烯30份，單甘脂O. 6份，TMC-300成核劑O. 07份，抗氧化劑O. 08份，增塑劑I份，穩(wěn)定劑O. 001份，偶聯(lián)劑O. 07份，依次加入GL500\1600高速混合機內(nèi)，混合5分鐘后放料至料車中。將上述物料定量輸入雙螺桿雙排氣擠出制片機組，使擠出溫度控制在130_175°C范圍內(nèi)，通過擠出機的進一步塑化混合，使各種物質(zhì)緊密結(jié)合，拉伸擠出，經(jīng)循環(huán)水三輥碾壓冷卻定型成片。把上述制得的合格的膜片采用全自動控制負壓成型吸塑機組吸塑成型。制成各種一次性餐具。實施例3。母料的制備。將按要求配比的玉米淀粉75份，投入高混鍋中預(yù)混、除濕，鍋內(nèi)溫度達到設(shè)定溫度120°C時，先低速啟動攪拌，以800轉(zhuǎn)/分鐘攪拌15分鐘，檢測物料的含水率在2%以下。在上述含水量合格的玉米淀粉中投入馬來酸酐E 15份，潤滑劑I份，偶聯(lián)劑O. 07份，穩(wěn)定劑O. 008份進行高速熱混合，啟動高速攪拌，以1200轉(zhuǎn)/分鐘攪拌15分鐘，使鍋中物料充分溶合成均勻的白色顆粒狀。
把上述混合好的白色顆粒狀物料放入冷混鍋內(nèi)低速攪拌冷卻，冷卻至設(shè)定的溫度后加入增塑劑I份，低速冷混合3分鐘。將上述冷卻好的物料定量輸入雙螺桿雙排氣擠出造粒機組擠出成條狀，擠出溫度控制在130-165°C，所擠出條狀料經(jīng)冷卻輸送帶風(fēng)冷后送入切粒機切粒，檢驗合格，制得的母料待用。成品制備。將備用的母料與聚丙烯30份，單甘脂O. 6份，TMC-300成核劑O. 07份，抗氧化劑O. 08份，增塑劑I份，穩(wěn)定劑O. 001份，偶聯(lián)劑O. 07份，依次加入GL500\1600高速混合機內(nèi)，混合5分鐘后放料至料車中。將上述物料定量輸入雙螺桿雙排氣擠出制片機組，使擠出溫度控制在130_175°C范圍內(nèi)，通過擠出機的進一步塑化混合，使各種物質(zhì)緊密結(jié)合，拉伸擠出，經(jīng)循環(huán)水三輥碾壓冷卻定型成片。把上述制得的合格的膜片采用全自動控制負壓成型吸塑機組吸塑成型。制成各種
一次性餐具。
權(quán)利要求
1.一種一次性環(huán)保餐具，其特征是，餐具各原料成分的比例(按重量計)為玉米淀粉51-75份，聚丙烯40-20份，單甘脂0. 2-0. 8份，馬來酸酐E 8-15份，抗氧化劑0. 05-0. 12份，穩(wěn)定劑0. 001-0. 01份，增塑劑1-2份，偶聯(lián)劑0. 1-0. 15份，潤滑劑0. 8-1. 2份，TMC-300成核劑0. 05-0. 08份。
2.一種制造如權(quán)利要求I所述的一次性環(huán)保餐具的制造工藝，采用母料法，分為三步，第一步為母料的制備，第二步為擠出制成膜片，第三步為吸塑成型，其特征是，第一步母料制備中，先將設(shè)定量的淀粉投入高混鍋中預(yù)混、除濕，鍋內(nèi)溫度120°C時，以600-800轉(zhuǎn)/分鐘攪拌15-20分鐘，然后高混鍋內(nèi)投入設(shè)定量的潤滑劑和馬來酸酐E以1200-1600轉(zhuǎn)/分鐘攪拌10-15分鐘，熔融混合成顆粒狀物料，然后將顆粒狀物料放入冷混鍋內(nèi)冷卻后加入增塑劑低速冷混3-5分鐘，然后將混合好的物料直接輸入擠出造粒機擠出成條狀，擠出溫度控制在130-165°C，然后使條狀物料進入切粒機切粒制備成母料；第二步擠出制成膜片中，先將第一步制得的母料和設(shè)定量的聚丙烯以及單甘脂、抗氧化劑、穩(wěn)定劑、增塑劑、偶聯(lián)劑和TMC-300成核劑等助劑依次加入高混機中，在130-175°C溫度范圍內(nèi)混合5_8分鐘后輸入擠出機，通過擠出機拉伸擠出，并經(jīng)循環(huán)水三輥碾壓冷卻定型成膜片。
全文摘要
一種一次性環(huán)保餐具及其制造工藝，屬于餐具制造技術(shù)領(lǐng)域。傳統(tǒng)母料法制造工藝生產(chǎn)的一次性餐具產(chǎn)品脆性大、淀粉含量低、蒸發(fā)殘渣量過高。本發(fā)明工藝分為母料的制備、擠出制成膜片、吸塑成型三步，特點是母料的制備中采用馬來酸酐E樹脂和淀粉、潤滑劑熔融混合成顆粒狀物料后，直接將物料輸入擠出造粒機擠出成條狀，條狀物料進入切粒機切粒，減少了破碎工序，縮短了工藝過程，促進了淀粉的添加量；第二步中母料和聚丙烯以及TMC-300成核劑等助劑依次加入高混機中，混合后輸入擠出機拉伸擠出，并經(jīng)循環(huán)水三輥碾壓冷卻定型成膜片，增加了TMC-300成核劑助劑，改善了制品的物理和機械性能，提高其熱變形溫度，強性模量和抗沖擊強度。
文檔編號C08J3/22GK102627825SQ20121009060
公開日2012年8月8日 申請日期2012年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月31日
發(fā)明者宓可均, 張陸祥, 楊文斌, 畢道成, 裘煜, 裘陸軍 申請人:浙江天禾生態(tài)科技有限公司