CN104877250A - 一种中空注塑成型的环保高无机填充筷子及其制备工艺 - Google Patents

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曾聪
李彦涛
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Abstract

本发明公开了一种中空注塑成型的环保高无机填充筷子，其按重量百分比计由以下物质制成：树脂混合物25～77％、无机填料20～60％、偶联剂1～5％、加工助剂1～5％、相容剂1～5％。本发明的筷子是采用高含无机填料的塑料母粒经过中空注塑成型而制得的，具有轻质、环保的优点，其耐热、耐湿、耐腐蚀性能也能够满足使用要求，安全卫生。

Description

一种中空注塑成型的环保高无机填充筷子及其制备工艺
技术领域
本发明涉及生活用品技术领域，具体涉及一种空心筷子，该空心筷子是采用高含无机填料的塑料母粒经过中空注塑成型制得的，具有环保轻质的优点。
背景技术
筷子是我们的生活必需品，是我们最常使用的餐具之一。筷子按其制作的材质分有木筷、竹筷、不锈钢筷、塑料筷等。制作木筷或竹筷需要砍伐树木，破坏树林，从而影响生态环境。另外，木筷或竹筷都容易受潮发霉和滋生细菌，容易出现卫生隐患。最后，木筷或竹筷的制造过程也比较复杂。因此，木筷或竹筷并不是首选的筷子。而不锈钢筷除了医用级不锈钢外一般都含有重金属，并且食用高温饭菜时，由于其容易导热而会出现烫伤嘴部的现象。塑料筷子是筷子中最为广泛使用的一种，但现有的塑料筷子基本不具备环保功能，使用后基本无法回收利用，焚烧处理会带来严重的环境污染，如果不焚烧处理丢弃后又难以降解。
综上所述，现有的筷子还不能够满足应用的需求，有待改进。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种中空注塑成型的环保高无机填充筷子，该筷子是采用高含无机填料的塑料母粒经过中空注塑成型而制得的，具有轻质、环保的优点，其耐热、耐湿、耐腐蚀性能也能够满足使用要求，安全卫生。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种中空注塑成型的环保高无机填充筷子，其按重量百分比计由以下物质制成：树脂混合物25～77％、无机填料20～60％、偶联剂1～5％、加工助剂1～5％、相容剂1～5％。
优选地，所述树脂混合物为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物中的两种以上混合。
优选地，所述无机填料为碳酸钙、滑石粉、元明粉、硫酸钡中的一种或两种以上混合，所述无机填料的粒径为800～2500目。
优选地，所述偶联剂为钛酸酯、硅烷偶联剂、铝酸酯、硬脂酸中的一种或两种以上混合。
优选地，所述加工助剂为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、石蜡、白油中的一种或两种以上混合。
优选地，所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或两种以上混合。
本发明还提供了上述中空注塑成型的环保高无机填充筷子的制备方法，其包括以下步骤：先将配方量的物质混合造粒，加工成改性塑料母粒，然后将改性塑料母料加入注塑机中进行中空注塑成型。
具体地，本发明的制备方法步骤如下：
A、将配方量的物质加入高速混合机中混合均匀，然后经过挤出造粒机加工成颗粒状的改性塑料母粒；
B、将改性塑料母粒加入注塑机中，改性塑料母粒在注塑机内被加热并由活塞推动注入模具型腔，这时对模具型腔注入高压惰性气体，使注塑件形成空腔，然后释放气体，开模获得筷子成品。
优选地，本发明的制备方法中，注塑温度为200～260℃，注塑压力为35～95MPa，模具温度为50～80℃。
优选地，本发明的制备方法中，所述惰性气体为氮气、氦气、氩气或者氖气。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的筷子是采用改性后的塑料母粒为材料注塑成型的，相比现有的塑料筷子具有环保轻质的优点，具体原理是：采用多种树脂混合，提高了无机填料与树脂的相容性，树脂混合物与无机填料的相容性大大提高，进而可以填充大量的无机填料，无机填料的大量使用可以降低成本，又可以减轻筷子的重量，最为重要的是筷子经焚烧后产物为无机粉体，对环境无污染。发明人经过大量的研究，发现加入合适的偶联剂、相容剂及加工助剂可以采用中空注塑成型的工艺来制备筷子，而且也进一步提升了有机材料与无机材料的相容性，提高成型加工性能。
2、本发明的筷子是采用中空注塑成型的工艺制备而成的，进一步减轻了筷子的重量。
3、本发明创造性地将现有的中空注塑成型工艺应用在筷子生产中，工艺先进，设备简单，仅需要利用现有的注塑机即可，生产效率高。
4、本发明的筷子经过耐热性测试、强度测试，耐热性能好，强度高，满足使用要求。
具体实施方式
下面通过具体实施例子对本发明做进一步详细介绍，以便于清楚理解本发明所要保护的技术方案。
实施例1
一种中空注塑成型的环保高无机填充筷子，其制备方法如下：
取碳酸钙过800目筛，称取8.0kg加入高混机，边高速搅拌边加入0.1kg铝酸酯，搅拌时间为15min。再往高混机中加入1.0kg聚乙烯、0.3kg聚丙烯、0.5kg聚乙烯蜡和0.1kg马来酸酐接枝聚乙烯，搅拌混合5min后出料。
将上述混合物加入双螺杆挤出机中挤出造粒，制成无机改性物料。
称取上述无机改性物料7kg，再称取丙烯腈-苯乙烯共聚物3kg，混合均匀，制成改性塑料母粒。
将上述改性塑料母粒加入到注塑机中进行中空注塑。在注塑机中，改性塑料母粒被加热并由活塞推动注入模具型腔，这时对模具型腔注入高压惰性气体，使注塑形形成空腔，然后释放气体，开模获得筷子成品。在中空注塑成型工艺中，注塑温度为200～260℃，注塑压力为35～95MPa，模具温度为50～80℃，充入的惰性气体为氮气。
实施例2
一种中空注塑成型的环保高无机填充筷子，其制备方法如下：
取元明粉过1500目筛，称取8.0kg加入高混机，边高速搅拌边加入0.2kg钛酸酯和0.1kg硬脂酸，搅拌时间为15min。再往高混机中加入0.6kg聚乙烯、0.6kg聚丙烯、0.3kg聚丙烯蜡和0.2kg马来酸酐接枝聚丙烯，搅拌混合5min后出料。
将上述混合物加入双螺杆挤出机中挤出造粒，制成无机改性物料。
称取上述无机改性物料6kg，再称取丙烯腈-苯乙烯共聚物4kg，混合均匀，制成改性塑料母粒。
将上述改性塑料母粒加入到注塑机中进行中空注塑。在注塑机中，改性塑料母粒被加热并由活塞推动注入模具型腔，这时对模具型腔注入高压惰性气体，使注塑形形成空腔，然后释放气体，开模获得筷子成品。在中空注塑成型工艺中，注塑温度为200～260℃，注塑压力为35～95MPa，模具温度为50～80℃，充入的惰性气体为氩气。
实施例3
一种中空注塑成型的环保高无机填充筷子，其制备方法如下：
取滑石粉过2500目筛，称取8.0kg加入高混机，边高速搅拌边加入0.3kg硅烷偶联剂和0.1kg硬脂酸，搅拌时间为15min。再往高混机中加入0.6kg聚乙烯、0.4kg聚丙烯、0.2kg聚乙烯蜡、0.1kg石蜡和0.3kg马来酸酐接枝聚乙烯，搅拌混合5min后出料。
将上述混合物加入双螺杆挤出机中挤出造粒，制成无机改性物料。
称取上述无机改性物料5kg，再称取丙烯腈-苯乙烯共聚物5kg，混合均匀，制成改性塑料母粒。
将上述改性塑料母粒加入到注塑机中进行中空注塑。在注塑机中，改性塑料母粒被加热并由活塞推动注入模具型腔，这时对模具型腔注入高压惰性气体，使注塑形形成空腔，然后释放气体，开模获得筷子成品。在中空注塑成型工艺中，注塑温度为200～260℃，注塑压力为35～95MPa，模具温度为50～80℃，充入的惰性气体为氦气。
实施例4
一种中空注塑成型的环保高无机填充筷子，其制备方法如下：
取硫酸钡过1500目筛，称取7.0kg加入高混机，边高速搅拌边加入0.4kg铝酸酯和0.1kg硬脂酸，搅拌时间为15min。再往高混机中加入1.0kg聚乙烯、0.7kg聚丙烯、0.3kg聚乙烯蜡、0.1kg白油和0.4kg马来酸酐接枝聚乙烯，搅拌混合5min后出料。
将上述混合物加入双螺杆挤出机中挤出造粒，制成无机改性物料。
称取上述无机改性物料4kg，再称取丙烯腈-苯乙烯共聚物7kg，混合均匀，制成改性塑料母粒。
将上述改性塑料母粒加入到注塑机中进行中空注塑。在注塑机中，改性塑料母粒被加热并由活塞推动注入模具型腔，这时对模具型腔注入高压惰性气体，使注塑形形成空腔，然后释放气体，开模获得筷子成品。在中空注塑成型工艺中，注塑温度为200～260℃，注塑压力为35～95MPa，模具温度为50～80℃，充入的惰性气体为氖气。
实施例5
一种中空注塑成型的环保高无机填充筷子，其制备方法如下：
取碳酸钙过1500目筛，称取7.0kg加入高混机，边高速搅拌边加入0.4kg铝酸酯和0.1kg硬脂酸，搅拌时间为15min。再往高混机中加入1.0kg聚乙烯、0.5kg聚丙烯、0.3kg聚乙烯蜡、0.2kg石蜡和0.5kg马来酸酐接枝聚乙烯，搅拌混合5min后出料。
将上述混合物加入双螺杆挤出机中挤出造粒，制成无机改性物料。
称取上述无机改性物料8kg，再称取丙烯腈-苯乙烯共聚物2kg，混合均匀，制成改性塑料母粒。
将上述改性塑料母粒加入到注塑机中进行中空注塑。在注塑机中，改性塑料母粒被加热并由活塞推动注入模具型腔，这时对模具型腔注入高压惰性气体，使注塑形形成空腔，然后释放气体，开模获得筷子成品。在中空注塑成型工艺中，注塑温度为200～260℃，注塑压力为35～95MPa，模具温度为50～80℃，充入的惰性气体为氮气。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种中空注塑成型的环保高无机填充筷子，其特征在于按重量百分比计由以下物质制成：树脂混合物25～77％、无机填料20～60％、偶联剂1～5％、加工助剂1～5％、相容剂1～5％。
2.如权利要求1所述的中空注塑成型的环保高无机填充筷子，其特征在于：所述树脂混合物为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物、中的两种以上混合。
3.如权利要求1所述的中空注塑成型的环保高无机填充筷子，其特征在于：所述无机填料为碳酸钙、滑石粉、元明粉、硫酸钡中的一种或两种以上混合，所述无机填料的粒径为800～2500目。
4.如权利要求1所述的中空注塑成型的环保高无机填充筷子，其特征在于：所述偶联剂为钛酸酯、硅烷偶联剂、铝酸酯、硬脂酸中的一种或两种以上混合。
5.如权利要求1所述的中空注塑成型的环保高无机填充筷子，其特征在于：所述加工助剂为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、石蜡、白油中的一种或两种以上混合。
6.如权利要求1所述的中空注塑成型的环保高无机填充筷子，其特征在于：所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或两种以上混合。
7.权利要求1所述的中空注塑成型的环保高无机填充筷子的制备方法，其特征在于包括以下步骤：先将配方量的物质混合造粒，加工成改性塑料母粒，然后将改性塑料母料加入注塑机中进行中空注塑成型。
8.如权利要求7所述的中空注塑成型的环保高无机填充筷子的制备方法，其特征在于具体步骤如下：
A、将配方量的物质加入高速混合机中混合均匀，然后经过挤出造粒机加工成颗粒状的改性塑料母粒；
B、将改性塑料母粒加入注塑机中，改性塑料母粒在注塑机内被加热并由活塞推动注入模具型腔，这时对模具型腔注入高压惰性气体，使注塑件形成空腔，然后释放气体，开模获得筷子成品。
9.如权利要求8所述的中空注塑成型的环保高无机填充筷子的制备方法，其特征在于步骤B中空注塑成型的工艺参数为：注塑温度为200～260℃，注塑压力为35～95MPa，模具温度为50～80℃。
10.如权利要求8所述的中空注塑成型的环保高无机填充筷子的制备方法，其特征在于：所述惰性气体为氮气、氦气、氩气或者氖气。
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