一种具有可降解性能的阻隔片材、餐盒及其制备方法与流程

1.本发明属于环保餐盒技术领域，具体涉及具有可降解性能的阻隔片材、餐盒及其制备方法。


背景技术：

2.现有技术情况形成了最主要的四种高阻隔材料的基本涂层：尼龙、pvdc、evoh和喷镀金属膜。但是，社会的进步使消费者对阻隔包装的要求更高，希望食品更新鲜，更能保持产品原汁原味和高品质，这就促使材料开发商和研究者们去寻求更加先进的包装材料和开发方案。
3.今天，高性能阻隔薄膜或高阻隔包装广泛地使用在食品行业。西方国家的有些学者分析说，高阻隔包装的应用在欧洲和日本比在美国显得更加普遍。在西欧和日本，消费者十分重视食品的质量，而且食品的消费表现得更加社会化，而在北美地区，似乎更加强调个性化，也就是说，他们更加喜爱口味变化快、更热和更新鲜的食品。
4.目前的一次性阻隔包装，基本还在使用传统塑料。丢弃后无法降解或回收，对环境造成了危害。
5.在高阻隔材料方面，evoh在所有的塑料材料中拥有最高级别的气体阻隔能力，被广泛用于食品包装等众多领域，在食品包装及工业阻隔应用上具有领导地位。但evoh虽然解决了食品包装中阻隔性的问题，可对于全球日益增长的包材可降解的需求却束手无策。


技术实现要素：

6.本为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了具有可降解性能的阻隔片材、餐盒及其制备方法，具有使一次性包装在环境中可以降解的特点。
7.为解决上述技术问题，本发明的具有可降解性能的阻隔片材包括上表层、中芯层和下表层，所述上表层由质量占比40％～60％的己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物与质量占比40％～60％的聚丁二酸丁二醇酯共混构成，上表层直接接触食物面，表面光泽度、柔韧度较好，聚丁二酸丁二醇酯(pbs)力学性能优异，耐热性能好，热变形温度接近100℃，具有良好的耐热性；所述中芯层由质量占比60％～80％的己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物与质量占比20％～40％的聚羟基乙酸共混构成，聚羟基乙酸具有良好的二氧化碳和氧气的阻隔性能，将两种材料混合可以获得具有良好气体阻隔性的中芯层，聚羟基乙酸具有快速降解的特性，包裹在中芯层可以有效控制降解速度；所述下表层由质量占比30％～50％的己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物与质量占比50％～80％的聚乳酸共混构成，下表层为餐盒最外层，与聚乳酸能增强制品整体强度，聚乳酸具有最良好的抗拉强度及延展度。
8.本发明的具有可降解性能的阻隔餐盒由前述具有可降解性能的阻隔片材吸塑成型制得，包括盛装盒，所述盛装盒由底板、分隔板、侧板组成，所述侧板环绕底板形成凹槽，且所述分隔板的底端连接底板，所述分隔板的侧壁连接侧板，形成三组凹槽。
9.进一步的，所述侧板的顶端向外侧延伸拉长，且所述延伸拉长部位的四周凸角处厚度为延伸拉扯部位厚度的二分之一，即所述延伸拉长部位的顶端四角均设有凹陷。
10.进一步的，所述分隔板与底板连接处均设有弧形凹槽。
11.本发明的具有可降解性能的阻隔餐盒的制备方法包括如下步骤：
12.步骤一：片材原料准备
13.按上表层、中芯层和下表层分别备料，
14.步骤二：片材制备
15.采用多层共挤片材的方式，使用2台或3台的单螺杆挤出机或螺杆挤出机，挤出机温度设定165℃～185℃，熔融挤出各原料树脂，并通过带有导流柱的分配器与片材模头来得到多层共挤片材，模具温度设定180～195℃；
16.步骤三：片材软化
17.挤出成片材后，再经由非接触式加热6～10秒软化片材；
18.步骤四：吸塑成型
19.由吸塑成型模具公模母模吸塑成型为制品餐盒。
20.进一步的，步骤三中片材软化加热温度为：上加热区温度250～270℃，下加热区230℃～250℃。
21.进一步的，步骤四中模具抽真空时间1～3秒，压空时间1～3秒，排气时间1秒。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
23.本发明中采用的阻隔餐盒用可降解材料，可降解性能的阻隔餐盒在使用上能起到保鲜的作用，并且在使用过后整体材料均为可降解制成，当焚化可降解材料时，其燃烧热值与焚化纸类相同，是焚化传统塑料(如聚乙烯)的一半，而且焚化聚乳酸绝对不会释放出氮化物、硫化物等有毒气体，在堆肥降解的时候，在工业化堆肥环境中会在180天以内生物降解。工业化堆肥环境指规定温度约为60℃，并必须存在微生物。按照该定义，可堆肥塑料在残留物中不会留下存在时间长于约12周的碎片，不含重金属或有毒物质，并可维系植物的生命。
附图说明
24.下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步阐明。
25.图1为本发明的具有可降解性能的阻隔片材结构示意图；
26.图2为本发明的具有可降解性能的阻隔餐盒结构示意图。
27.图中：1、盛装盒；2、底板；3、分隔板；4、侧板；
28.pga：聚羟基乙酸；pbs：聚丁二酸丁二醇酯；pbat：己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物；pla：聚乳酸
具体实施方式
29.结合图1，本发明的具有可降解性能的阻隔片材包括上表层、中芯层和下表层，所述上表层由质量占比40％～60％的己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物与质量占比40％～60％的聚丁二酸丁二醇酯共混构成，上表层直接接触食物面，表面光泽度、柔韧度较好，聚丁二酸丁二醇酯力学性能优异，耐热性能好，热变形温度接近100℃，具有良好
的耐热性；所述中芯层由质量占比60％～80％的己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物与质量占比20％～40％的聚羟基乙酸共混构成，聚羟基乙酸具有良好的二氧化碳和氧气的阻隔性能，将两种材料混合可以获得具有良好气体阻隔性的中芯层，聚羟基乙酸具有快速降解的特性，包裹在中芯层可以有效控制降解速度；所述下表层由质量占比30％～50％的己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物与质量占比50％～80％的聚乳酸共混构成，下表层为餐盒最外层，与聚乳酸能增强制品整体强度，聚乳酸具有最良好的抗拉强度及延展度。
30.结合图2，本发明的具有可降解性能的阻隔餐盒由前述具有可降解性能的阻隔片材吸塑成型制得，盛装盒1，盛装盒1由底板2、分隔板3、侧板4组成，侧板4环绕底板2形成凹槽，且分隔板3的底端连接底板2，分隔板3的侧壁连接侧板4，形成三组凹槽，可分隔存放多组食品。
31.本实施例优选地，所述侧板4的顶端向外侧延伸拉长，且所述延伸拉长部位的四周凸角处厚度为延伸拉扯部位厚度的二分之一，即所述延伸拉长部位的顶端四角均设有凹陷。
32.本实施例优选地，所述分隔板3与底板2连接处均设有弧形凹槽，避免食品卡在分隔板3和底板2之间不便于拿取。
33.本发明的具有可降解性能的阻隔餐盒的制备方法包括如下步骤：
34.步骤一：片材原料准备
35.按上表层、中芯层和下表层分别备料，
36.步骤二：片材制备
37.采用多层共挤片材的方式，使用2台或3台的单螺杆挤出机或螺杆挤出机，挤出机温度设定165℃～185℃，熔融挤出各原料树脂，并通过带有导流柱的分配器与片材模头来得到多层共挤片材，模具温度设定180～195℃；
38.步骤三：片材软化
39.挤出成片材后，再经由非接触式加热6～10秒软化片材；
40.步骤四：吸塑成型
41.由吸塑成型模具公模母模吸塑成型为制品餐盒。
42.本实施例优选地，步骤三中片材软化加热温度为：上加热区温度250～270℃，下加热区230℃～250℃。
43.本实施例优选地，步骤四中模具抽真空时间1～3秒，压空时间1～3秒，排气时间1秒。
44.本发明中采用的阻隔餐盒用可降解材料，可降解性能的阻隔餐盒在使用上能起到保鲜的作用，并且在使用过后整体材料均为可降解制成，当焚化可降解材料时，其燃烧热值与焚化纸类相同，是焚化传统塑料(如聚乙烯)的一半，而且焚化聚乳酸绝对不会释放出氮化物、硫化物等有毒气体，在堆肥降解的时候，在工业化堆肥环境中会在180天以内生物降解。工业化堆肥环境指规定温度约为60℃，并必须存在微生物。按照该定义，可堆肥塑料在残留物中不会留下存在时间长于约12周的碎片，不含重金属或有毒物质，并可维系植物的生命。
45.在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是以上描述仅是
本发明的较佳实施例而已，本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。