CN106832820B - 一种可降解一次性复合塑料水杯及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及餐饮用具领域，公开了一种可降解一次性复合塑料水杯及其制备方法。该塑料水杯由以下原料制得：45‑55%的PET，25‑35%的聚丁二酸丁二醇酯，5‑15%的淀粉，1‑3%的光降解促进剂，2‑6%的玻璃纤维，1‑3%的热稳定剂，1‑3%的润滑剂。该塑料水杯的制备方法包括如下步骤：A）复合塑料片材的制备；B）加热；C）成型；D）检杯集杯：E）卷口；F）印刷；G）包装。本发明的塑料杯采用PET与PBS作为主要原料，耐热性较好，具有较好的可降解性，而且成本较低。本发明制备方法简单，生产效率高，成本低，制得的塑料杯品质好，产品稳定性高，适合于大规模生产。

Description

一种可降解一次性复合塑料水杯及其制备方法

技术领域

本发明涉及餐饮用具领域，尤其涉及一种可降解一次性复合塑料水杯及其制备方法。

背景技术

目前，一次性塑料杯已经广泛应用于人们的日常生活中，但是传统的一次性塑料材料的可降解性较差，需要很长的时间才能够被完全降解，造成了严重的白色污染。随着人们环保意识的逐渐加强，转而开始寻找可替代传统塑料的可降解性好的材料。

PBS是一种全生物降解塑料，其降解性好，该材料制得的产品只需要数月便可完全生物降解。并且其也具有较好的加工性能。适合用于制备一次性塑料水杯。但是其缺点是价格高昂，一次性塑料水杯本就利润较低，无法承受高成本，这限制了其实际的应用。

如申请号为CN200610026568.6的中国专利公开了一种可生物降解的一次性材料及其生产工艺，以食用淀粉、聚乳酸、纳米原料和填充剂为原料，经高速混炼改性，挤出压片或造粒而制得的可生物降解的一次性材料。该发明的可生物降解一次性材料具有广泛的应用性，如一次性餐盒、托盘、水杯、工业包装等，可满足一次性餐饮具的使用要求和环保要求，同时，生产的过程不产生三废污染，成本较低，可在自然环境下快速降解，因此是替代“白色污染”的塑料类餐饮具理想的环保材料。

虽然上述材料在一定程度上降低了成本，但是该材料制得的产品的耐热性和强度等较差，有待进一步改善。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种可降解一次性复合塑料水杯，本发明的塑料杯采用PET与PBS作为主要原料，不仅耐热性较好，具有较好的可降解性，降解周期短。而且成本较低，适于实际应用。本发明还公开了一种可降解一次性复合塑料水杯的制备方法。该制备方法简单，生产效率高，成本低，制得的塑料杯品质好，产品稳定性高，适合于大规模生产。

本发明的具体技术方案为：一种可降解一次性复合塑料水杯，由以下质量百分数的原料制得：

45-55％的PET，

25-35％的聚丁二酸丁二醇酯，

5-15％的淀粉，

1-3％的光降解促进剂，

2-6％的玻璃纤维，

1-3％的热稳定剂，

1-3％的润滑剂。

本发明的塑料杯的主要原料为PET和PBS(聚丁二酸丁二醇酯)，PBS的降解性好，降解周期短，利用环保。PET为高度结晶性的聚合物，表面平滑而有光泽，无毒，吸水率低，硬度高，而易于加工、成型，成本低，特别适合用作塑料杯的原料。将PET与PBS进行配合使用，不仅能报改善塑料的可降解性，也能大幅降低成本。淀粉作为填充剂，不仅成本低，而且其为天然物质，无毒，可降解性好。由于塑料中将PBS与PET进行了复合，在一定程度上影响了PBS的可降解性，为此，本发明还添加了光降解促进剂，在使用抛弃后，光降解促进剂在光催化下能够加速塑料氧化，发生降解。由于复合塑料中含有大量降解性好的成分，其抗氧化能力一般，在塑料水杯储存或者使用过程中，比如倒入热水后，会导致受热加速氧化，塑料水杯变形，加速分解，从而释放出有害物质。为此，本发明在复合塑料中添加了热稳定剂和玻璃纤维，使塑料水杯在受热情况下提高其自身稳定性。此外，玻璃纤维而且还能进一步提升塑料的韧性。

作为优选，所述淀粉为食用级淀粉。

作为优选，所述光降解促进剂为纳米二氧化钛。纳米二氧化钛具有超高的比表面积，表面活性高，具有很强的氧化还原能力，在紫外光催化下能够充分激发其活性，使高分子塑料的分子链发生氧化，加速塑料降解。

作为优选，所述纳米二氧化钛中掺杂有钙元素和钾元素中的至少一种，且钙元素和钾元素的总掺杂量0.5-1.5％。

虽然纳米二氧化钛在在紫外光催化下具有很强的氧化能力，但是普通自然光中紫外光并不够多，其光催化氧化能力有限。为此，本发明在纳米二氧化钛中掺杂了钙元素和钾元素中的至少一种。掺杂后能够提高纳米二氧化钛对可见光的吸收，加强纳米二氧化钛的光催化活性，进而提高复合塑料的可降解性。

作为优选，所述润滑剂为聚乙烯蜡。聚乙烯蜡能够提高PET的可加工性，使其更易成型。

作为优选，所述玻璃纤维的直径为1-10微米。

作为优选，所述热稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌和蓖麻油酸钙中的至少一种。

作为优选，所述PET为改性PET，其制备方法包括如下步骤：

1)将对苯二甲酸与乙二醇按摩尔比1∶1.3-1.7混合，在催化剂作用下加热至220-260℃进行酯化反应，反应压力为0.3-0.5MPa，反应时间0.5-2h。

2)将纤维素溶解于1-丁基，3-甲基醋酸咪唑盐离子液体中得到质量分数为15-25％的纤维素溶液；向步骤1)的反应液中添加其质量10-20％的纤维素溶液并搅拌均匀；然后以20-30mL/min的速度向反应液中滴加多元硝酸金属盐溶液并搅拌均匀，滴加完毕后静置20-40min；多元硝酸金属盐溶液的滴加量为步骤1)后反应液质量的5-15％；步骤2)期间反应温度为200-240℃，反应压力为5000-400Pa，反应时间1-2h。

3)将反应温度升温至260-280℃，反应压力调节至100-400Pa，继续反应2-3h。

4)反应后取出反应产物，经过过滤、干燥后制得改性PET。

一次性塑料水杯属于餐饮用具，直接与人体饮用的水接触，因此需要具备很高的卫生安全要求。如果水杯具有抗菌功能，就能有效解决这一问题。为了使塑料水杯具有抗菌功能，本发明对PET进行了改性处理。

在上述方法中，步骤1)中现将对苯二甲酸与乙二醇先进行预反应，在特定反应条件下，得到分子量较低的且分子端部具有羟基的预聚体。

在步骤2)中，先将纤维素溶液与步骤1)的反应液混合，然后滴加多元硝酸金属盐溶液。由于PET预聚体和纤维素上具有活性较高的基团(尤其是纤维素)，能够与金属离子进行离子交换、反应，从而接枝上多种不同的金属离子。不同的金属离子由于价位不同，遇水加热后能够形成微磁场，而在该微磁场作用下，金属离子的抗菌活性得到了大幅的加强，从而使得塑料具有了出色的抗菌功能。并且与传统的在塑料中直接添加抗菌剂所不同的是，本发明是将金属离子接枝于PET以及纤维素上，其分散性和稳定性更佳，不会存在普通抗菌添加剂在长时间或者受热后容易从塑料基体上流失的情况，因此抗菌性得到了保障。此外，本步骤中各物质的添加顺序也有严格限定，必须先将纤维素溶液与PET预聚体混合，再边滴加多元硝酸金属盐溶液边进行聚合反应。好处是纤维素能够穿插于PET预聚体体系中，而纤维素之间又能发生交联反应，形成网络，PET预聚体继续聚合后，能够使得纤维素与PET相互包络、充分融合，接枝上金属离子后，金属离子的分散性和稳定性也会进一步提高。金属离子均匀分散于塑料分子之间，能够形成一层均匀的“金属离子保护网络”，实现对塑料杯中水等饮料的杀菌。综上所述，与传统的在PET聚合后再添加抗菌剂相比，本发明在PET聚合时就添加抗菌成分，具有更好的抗菌效果、分散性以及稳定性。此外，纤维素还能够进一步提高PET的韧性。

在步骤3)中，继续升高反应温度以及真空度，严格限定反应条件，能够提高PET的反应率，减少副反应的发生。

本发明通过三步聚合制得改性PET，制得的改性PET产率高，抗菌效果好。

作为优选，步骤1)中所述催化剂为二氧化钛、三氧化二锑、乙二醇钛和乙二醇锑中的至少一种。

作为优选，所述催化剂的质量为对苯二甲酸与乙二醇总质量的0.3-0.5％。

作为优选，步骤2)中所述的多元硝酸金属盐溶液为硝酸铜溶液、硝酸镁溶液、硝酸锌溶液和硝酸银溶液中的至少两种。

作为优选，所述硝酸铜溶液、硝酸镁溶液、硝酸锌溶液或硝酸银溶液中金属离子的浓度为0.1-1mol/L。

一种可降解一次性复合塑料水杯的制备方法，包括如下步骤：

A)复合塑料片材的制备。

B)加热：将复合塑料片材在200-450℃下加热。

C)成型：对加热后的复合塑料片材进行模压成型，其中生产速度为9-23模/分钟。

D)检杯集杯：对成型后的半成品进行检验，去除半成品上的边料，检验后将半成品杯进行套叠；对检杯集杯后的剩余边料进行粉碎并收集入库。

E)卷口：将半成品杯通过卷口机进行卷口，其中卷口机的螺杆温度为60-90℃，螺杆速度为20-35rpm。

F)印刷：对需要进行印刷的杯进行印刷，其中电晕38-44达因，速度100-250只/分钟，干燥温度120一160℃。

G)包装。

作为优选，所述复合塑料片材的制备方法包括如下步骤：

a)计量混合：对PET，聚丁二酸丁二醇酯，淀粉，光降解促进剂，玻璃纤维，热稳定剂，润滑剂进行计量混合；

b)除湿干燥：对原料进行干燥，干燥温度为120-170℃，露点≤-20℃；

c)熔融挤出：将原料加热熔融并挤出，其中机筒温度250-280℃，挤出速度10-80转/分钟；

d)冷却压光：对挤出后的原料进行冷却压光，得到复合塑料片材半成品；其中压辊机三个辊的温度为30-55℃，且三个辊的温度依次升高，三个辊的转速为1-20m/min，其中第三个辊的转速最慢；

e)切边：对冷却压光后的复合塑料片材半成品进行切边；对切边后的边料进行粉碎并送至计量混合工序；

f)卷取：对切边后的复合塑料片材半成品进行卷取，制得成品。

本发明对上述塑料杯以及复合塑料片材的制备工艺进行了严格的限定，其工艺简单，制得的产品品质高，稳定性好。

与现有技术对比，本发明的有益效果是：本发明的塑料杯采用PET与PBS作为主要原料，不仅耐热性较好，具有较好的可降解性，降解周期短。而且成本较低，适于实际应用。本发明还公开了一种可降解一次性复合塑料水杯的制备方法。该制备方法简单，生产效率高，成本低，制得的塑料杯品质好，产品稳定性高，适合于大规模生产。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1

一种可降解一次性复合塑料水杯，其特征在于由以下质量百分数的原料制得：

50％的PET，

30％的聚丁二酸丁二醇酯，

10％的食用级淀粉，

2％的纳米二氧化钛(掺杂有1％的钙元素)，

4％的玻璃纤维(直径为1-10微米)，

2％的硬脂酸钙，

2％的聚乙烯蜡。

一种可降解一次性复合塑料水杯的制备方法，包括如下步骤：

A)复合塑料片材的制备：

a)计量混合：对PET，聚丁二酸丁二醇酯，淀粉，光降解促进剂，玻璃纤维，热稳定剂，润滑剂进行计量混合。

b)除湿干燥：对原料进行干燥，干燥温度为145℃，露点≤-20℃。

c)熔融挤出：将原料加热熔融并挤出，其中机筒温度265℃，挤出速度45转/分钟。

d)冷却压光：对挤出后的原料进行冷却压光，得到复合塑料片材半成品；其中压辊机三个辊的温度依次为：30℃，40℃，50℃，三个辊的转速依次为15m/min，15m/min，14.6m/min。

e)切边：对冷却压光后的复合塑料片材半成品进行切边；对切边后的边料进行粉碎并送至计量混合工序。

f)卷取：对切边后的复合塑料片材半成品进行卷取，制得复合塑料片材成品。

B)加热：将复合塑料片材在320℃下加热。

C)成型：对加热后的复合塑料片材进行模压成型，其中生产速度为20模/分钟。

D)检杯集杯：对成型后的半成品进行检验，去除半成品上的边料，检验后将半成品杯进行套叠；对检杯集杯后的剩余边料进行粉碎并收集入库。

E)卷口：将半成品杯通过卷口机进行卷口，其中卷口机的螺杆温度为75℃，螺杆速度为28rpm。

F)印刷：对杯进行印刷，其中电晕41达因，速度175只/分钟，干燥温度140℃。

G)包装。

实施例2

一种可降解一次性复合塑料水杯，其特征在于由以下质量百分数的原料制得：

50％的改性PET，

30％的聚丁二酸丁二醇酯，

10％的食用级淀粉，

2％的纳米二氧化钛(掺杂有1％的钾元素)，

4％的玻璃纤维(直径为1-10微米)，

2％的硬脂酸钙，

2％的聚乙烯蜡。

其中，所述改性PET的制备方法包括如下步骤：

1)将对苯二甲酸与乙二醇按摩尔比1∶1.5混合，在催化剂(二氧化钛，质量为对苯二甲酸与乙二醇的0.4％)作用下加热至240℃进行酯化反应，反应压力为0.4MPa，反应时间1.5h。

2)将纤维素溶解于1-丁基，3-甲基醋酸咪唑盐离子液体中得到质量分数为20％的纤维素溶液；向步骤1)的反应液中添加其质量15％的纤维素溶液并搅拌均匀；然后以25mL/min的速度向反应液中滴加多元硝酸金属盐溶液(铜离子、镁离子浓度分别为0.5mol/L)并搅拌均匀，滴加完毕后静置30min；多元硝酸金属盐溶液的滴加量为步骤1)后反应液质量的10％；步骤2)期间反应温度为220℃，反应压力为2500Pa，反应时间1.5h。

3)将反应温度升温至270℃，反应压力调节至250Pa，继续反应2.5h。

4)反应后取出反应产物，经过过滤、干燥后制得改性PET。

一种可降解一次性复合塑料水杯的制备方法，包括如下步骤：

A)复合塑料片材的制备：

a)计量混合：对改性PET，聚丁二酸丁二醇酯，淀粉，光降解促进剂，玻璃纤维，热稳定剂，润滑剂进行计量混合。

b)除湿干燥：对原料进行干燥，干燥温度为145℃，露点≤-20℃。

c)熔融挤出：将原料加热熔融并挤出，其中机筒温度265℃，挤出速度45转/分钟。

d)冷却压光：对挤出后的原料进行冷却压光，得到复合塑料片材半成品；其中压辊机三个辊的温度依次为：30℃，40℃，45℃，三个辊的转速依次为15m/min，15m/min，14.6m/min。

e)切边：对冷却压光后的复合塑料片材半成品进行切边；对切边后的边料进行粉碎并送至计量混合工序。

f)卷取：对切边后的复合塑料片材半成品进行卷取，制得复合塑料片材成品。

B)加热：将复合塑料片材在320℃下加热。

C)成型：对加热后的复合塑料片材进行模压成型，其中生产速度为20模/分钟。

D)检杯集杯：对成型后的半成品进行检验，去除半成品上的边料，检验后将半成品杯进行套叠；对检杯集杯后的剩余边料进行粉碎并收集入库。

E)卷口：将半成品杯通过卷口机进行卷口，其中卷口机的螺杆温度为75℃，螺杆速度为28rpm。

F)印刷：对杯进行印刷，其中电晕41达因，速度175只/分钟，干燥温度140℃。

G)包装。

实施例3

一种可降解一次性复合塑料水杯，其特征在于由以下质量百分数的原料制得：

45％的改性PET，

35％的聚丁二酸丁二醇酯，

15％的食用级淀粉，

1％的纳米二氧化钛(掺杂有0.5％的钙元素)，

2％的玻璃纤维(直径为1-10微米)，

1％的硬脂酸锌，

1％的聚乙烯蜡。

其中，所述改性PET的制备方法包括如下步骤：

1)将对苯二甲酸与乙二醇按摩尔比1∶1.3混合，在催化剂(二氧化钛、三氧化二锑，质量为对苯二甲酸与乙二醇的0.3％)作用下加热至220℃进行酯化反应，反应压力为0.3MPa，反应时间2h。

2)将纤维素溶解于1-丁基，3-甲基醋酸咪唑盐离子液体中得到质量分数为15％的纤维素溶液；向步骤1)的反应液中添加其质量10％的纤维素溶液并搅拌均匀；然后以20mL/min的速度向反应液中滴加多元硝酸金属盐溶液(镁离子和银离子浓度分别为0.1mol/L)并搅拌均匀，滴加完毕后静置20min；多元硝酸金属盐溶液的滴加量为步骤1)后反应液质量的5％；步骤2)期间反应温度为200℃，反应压力为400Pa，反应时间2h。

3)将反应温度升温至260℃，反应压力调节至100Pa，继续反应3h。

4)反应后取出反应产物，经过过滤、干燥后制得改性PET。

一种可降解一次性复合塑料水杯的制备方法，包括如下步骤：

A)复合塑料片材的制备：

a)计量混合：对改性PET，聚丁二酸丁二醇酯，淀粉，光降解促进剂，玻璃纤维，热稳定剂，润滑剂进行计量混合。

b)除湿干燥：对原料进行干燥，干燥温度为120℃，露点≤-20℃。

c)熔融挤出：将原料加热熔融并挤出，其中机筒温度250℃，挤出速度10转/分钟。

d)冷却压光：对挤出后的原料进行冷却压光，得到复合塑料片材半成品；其中压辊机三个辊的温度分别为35℃，41℃，46℃，三个辊的转速分别为10m/min，10m/min，9.8m/min。

e)切边：对冷却压光后的复合塑料片材半成品进行切边；对切边后的边料进行粉碎并送至计量混合工序。

f)卷取：对切边后的复合塑料片材半成品进行卷取，制得复合塑料片材成品。

B)加热：将复合塑料片材在200℃下加热。

C)成型：对加热后的复合塑料片材进行模压成型，其中生产速度为9模/分钟。

D)检杯集杯：对成型后的半成品进行检验，去除半成品上的边料，检验后将半成品杯进行套叠；对检杯集杯后的剩余边料进行粉碎并收集入库。

E)卷口：将半成品杯通过卷口机进行卷口，其中卷口机的螺杆温度为60℃，螺杆速度为20rpm。

F)印刷：对需要进行印刷的杯进行印刷，其中电晕38达因，速度100只/分钟，干燥温度120℃。

G)包装。

实施例4

一种可降解一次性复合塑料水杯，其特征在于由以下质量百分数的原料制得：

55％的改性PET，

25％的聚丁二酸丁二醇酯，

5％的食用级淀粉，

3％的纳米二氧化钛(掺杂有总量为1.5％的钙元素和钾元素)，

6％的玻璃纤维(直径为1-10微米)，

3％的蓖麻油酸钙，

3％的聚乙烯蜡。

其中，所述改性PET的制备方法包括如下步骤：

1)将对苯二甲酸与乙二醇按摩尔比1∶1.7混合，在催化剂(乙二醇钛和乙二醇锑，质量为对苯二甲酸与乙二醇的0.5％)作用下加热至260℃进行酯化反应，反应压力为0.5MPa，反应时间0.5h。

2)将纤维素溶解于1-丁基，3-甲基醋酸咪唑盐离子液体中得到质量分数为25％的纤维素溶液；向步骤1)的反应液中添加其质量20％的纤维素溶液并搅拌均匀；然后以30mL/min的速度向反应液中滴加多元硝酸金属盐溶液(铜离子、镁离子和锌离子浓度为1mol/L)并搅拌均匀，滴加完毕后静置40min；多元硝酸金属盐溶液的滴加量为步骤1)后反应液质量的15％；步骤2)期间反应温度为240℃，反应压力为5000Pa，反应时间1h。

3)将反应温度升温至280℃，反应压力调节至400Pa，继续反应2h。

4)反应后取出反应产物，经过过滤、干燥后制得改性PET。

一种可降解一次性复合塑料水杯的制备方法，包括如下步骤：

A)复合塑料片材的制备：

a)计量混合：对改性PET，聚丁二酸丁二醇酯，淀粉，光降解促进剂，玻璃纤维，热稳定剂，润滑剂进行计量混合。

b)除湿干燥：对原料进行干燥，干燥温度为170℃，露点≤-20℃。

c)熔融挤出：将原料加热熔融并挤出，其中机筒温度280℃，挤出速度80转/分钟。

d)冷却压光：对挤出后的原料进行冷却压光，得到复合塑料片材半成品；其中压辊机三个辊的温度分别为30℃，35℃，40℃，三个辊的转速分别为20m/min，19.8m/min，19.7m/min。

e)切边：对冷却压光后的复合塑料片材半成品进行切边；对切边后的边料进行粉碎并送至计量混合工序。

f)卷取：对切边后的复合塑料片材半成品进行卷取，制得复合塑料片材成品。

B)加热：将复合塑料片材在450℃下加热。

C)成型：对加热后的复合塑料片材进行模压成型，其中生产速度为23模/分钟。

D)检杯集杯：对成型后的半成品进行检验，去除半成品上的边料，检验后将半成品杯进行套叠；对检杯集杯后的剩余边料进行粉碎并收集入库。

E)卷口：将半成品杯通过卷口机进行卷口，其中卷口机的螺杆温度为90℃，螺杆速度为35rpm。

F)印刷：对需要进行印刷的杯进行印刷，其中电晕44达因，速度250只/分钟，干燥温度160℃。

G)包装。

实施例5

一种可降解一次性复合塑料水杯，其特征在于由以下质量百分数的原料制得：

50％的改性PET，

35％的聚丁二酸丁二醇酯，

5％的食用级淀粉，

3％的纳米二氧化钛(掺杂有1.5％的钾元素)，

3％的玻璃纤维(直径为1-10微米)，

1％的硬脂酸钙蓖麻油酸钙，

3％的聚乙烯蜡。

其中，所述改性PET的制备方法包括如下步骤：

1)将对苯二甲酸与乙二醇按摩尔比1∶1.4混合，在催化剂(二氧化钛和乙二醇锑，质量为对苯二甲酸与乙二醇的0.5％)作用下加热至250℃进行酯化反应，反应压力为0.4MPa，反应时间1h。

2)将纤维素溶解于1-丁基，3-甲基醋酸咪唑盐离子液体中得到质量分数为20％的纤维素溶液；向步骤1)的反应液中添加其质量15％的纤维素溶液并搅拌均匀；然后以30mL/min的速度向反应液中滴加多元硝酸金属盐溶液(铜离子、镁离子浓度分别为0.1-1mol/L)并搅拌均匀，滴加完毕后静置25min；多元硝酸金属盐溶液的滴加量为步骤1)后反应液质量的12％；步骤2)期间反应温度为230℃，反应压力为3000Pa，反应时间2h。

3)将反应温度升温至280℃，反应压力调节至300Pa，继续反应3h。

4)反应后取出反应产物，经过过滤、干燥后制得改性PET。

一种可降解一次性复合塑料水杯的制备方法，包括如下步骤：

A)复合塑料片材的制备：

a)计量混合：对改性PET，聚丁二酸丁二醇酯，淀粉，光降解促进剂，玻璃纤维，热稳定剂，润滑剂进行计量混合。

b)除湿干燥：对原料进行干燥，干燥温度为160℃，露点≤-20℃。

c)熔融挤出：将原料加热熔融并挤出，其中机筒温度270℃，挤出速度70转/分钟。

d)冷却压光：对挤出后的原料进行冷却压光，得到复合塑料片材半成品；其中压辊机三个辊的温度分别为30℃，40℃，47℃，三个辊的转速分别为20m/min，20m/min，19.7m/min。

e)切边：对冷却压光后的复合塑料片材半成品进行切边；对切边后的边料进行粉碎并送至计量混合工序。

f)卷取：对切边后的复合塑料片材半成品进行卷取，制得复合塑料片材成品。

B)加热：将复合塑料片材在300℃下加热。

C)成型：对加热后的复合塑料片材进行模压成型，其中生产速度为18模/分钟。

D)检杯集杯：对成型后的半成品进行检验，去除半成品上的边料，检验后将半成品杯进行套叠；对检杯集杯后的剩余边料进行粉碎并收集入库。

E)卷口：将半成品杯通过卷口机进行卷口，其中卷口机的螺杆温度为80℃，螺杆速度为30rpm。

G)包装。

对比例1

市场上购买的纯PET制得的一次性塑料水杯，与实施例1-4的塑料水杯规格相同。

性能测试

对实施例1-4制得的一次性塑料水杯以及对比例1的一次性塑料水杯进行各项性能测试，结果如下：

将本发明实施例2制得水杯注满60±5℃的水后，静置1h后，检测水中各项指标，结果如下：

种类	沙门氏菌	志贺氏菌	金黄色葡萄球菌	溶血性链球菌	大肠杆菌
						灭菌率	78.5％	74.9％	79.4％	70.9％	81.2％

本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种可降解一次性复合塑料水杯，其特征在于由以下质量百分数的原料制得：

45-55%的PET或改性PET，

25-35%的聚丁二酸丁二醇酯，

5-15%的淀粉，

1-3%的光降解促进剂，

2-6%的玻璃纤维，

1-3%的热稳定剂，

1-3%的润滑剂。

2.如权利要求1所述的一种可降解一次性复合塑料水杯，其特征在于，所述淀粉为食用级淀粉。

3.如权利要求1所述的一种可降解一次性复合塑料水杯，其特征在于，所述光降解促进剂为纳米二氧化钛。

4.如权利要求3所述的一种可降解一次性复合塑料水杯，其特征在于，所述纳米二氧化钛中掺杂有钙元素和钾元素中的至少一种，且钙元素和钾元素的总掺杂量为0.5-1.5%。

5.如权利要求1所述的一种可降解一次性复合塑料水杯，其特征在于，所述润滑剂为聚乙烯蜡。

6.如权利要求1所述的一种可降解一次性复合塑料水杯，其特征在于，所述玻璃纤维的直径为1-10微米。

7.如权利要求1所述的一种可降解一次性复合塑料水杯，其特征在于，所述热稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌和蓖麻油酸钙中的至少一种。

8.如权利要求1所述的一种可降解一次性复合塑料水杯，其特征在于，所述改性PET的制备方法包括如下步骤：

1）将对苯二甲酸与乙二醇按摩尔比1:1.3-1.7混合，在催化剂作用下加热至220-260℃进行酯化反应，反应压力为0.3-0.5MPa，反应时间0.5-2h；

2）将纤维素溶解于1-丁基-3-甲基醋酸咪唑盐离子液体中得到质量分数为15-25%的纤维素溶液；向步骤1）的反应液中添加其质量10-20%的纤维素溶液并搅拌均匀；然后以20-30mL/min的速度向反应液中滴加多元硝酸金属盐溶液并搅拌均匀，滴加完毕后静置20-40min；多元硝酸金属盐溶液的滴加量为步骤1）后反应液质量的5-15%；步骤2）期间反应温度为200-240℃，反应压力为5000-400Pa，反应时间1-2h；所述多元硝酸金属盐溶液为硝酸铜溶液、硝酸锌溶液和硝酸银溶液中的至少两种；

3）将反应温度升温至260-280℃，反应压力调节至100-400Pa，继续反应2-3h；

4）反应后取出反应产物，经过过滤、干燥后制得改性PET。

9.一种如权利要求1-8之一所述的一种可降解一次性复合塑料水杯的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

A）复合塑料片材的制备；

B）加热：将复合塑料片材在200-450℃下加热；

C）成型：对加热后的复合塑料片材进行模压成型，其中生产速度为9-23模/分钟；

D）检杯集杯：对成型后的半成品进行检验，去除半成品上的边料，检验后将半成品杯进行套叠；对检杯集杯后的剩余边料进行粉碎并收集入库；

E）卷口：将半成品杯通过卷口机进行卷口，其中卷口机的螺杆温度为60-90℃，螺杆速度为20-35rpm；

F）印刷：对需要进行印刷的杯进行印刷，其中电晕38-44达因，速度100-250只/分钟，干燥温度120－160℃；

G）包装。

10.如权利要求9所述的一种可降解一次性复合塑料水杯的制备方法，其特征在于，所述复合塑料片材的制备方法包括如下步骤：

a）计量混合：对PET或改性PET，聚丁二酸丁二醇酯，淀粉，光降解促进剂，玻璃纤维，热稳定剂，润滑剂进行计量混合；

b）除湿干燥：对原料进行干燥，干燥温度为120-170℃，露点≤-20℃；

c）熔融挤出：将原料加热熔融并挤出，其中机筒温度250-280℃，挤出速度10-80转/分钟；

d）冷却压光：对挤出后的原料进行冷却压光，得到复合塑料片材半成品；其中压辊机三个辊的温度为30-55℃，且三个辊的温度依次升高，三个辊的转速为1-20m/min，其中第三个辊的转速最慢；

e）切边：对冷却压光后的复合塑料片材半成品进行切边；对切边后的边料进行粉碎并送至计量混合工序；

f）卷取：对切边后的复合塑料片材半成品进行卷取，制得成品。