CN108285579B - 抗菌环保食品包装盒及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗菌环保食品包装盒及其制备工艺。所述抗菌环保食品包装盒包括外盒和内胆。本发明所述抗菌环保食品包装盒，仅内胆为一次性使用，外盒可回收重复使用，避免使用者直接用手接触食品导致烫伤，在保证食品安全卫生的同时，实现绿色环保。另外，在密封食品包装盒使还可以采用超声波钉盒机密封的方式，密封相对完整，在运输过程中食物不会漏出，一旦开启，包装无法恢复原状，防止别人盗开。

Description

抗菌环保食品包装盒及其制备工艺
技术领域
本发明属于食品包装技术领域，具体涉及抗菌环保食品包装盒及其制备工艺。
背景技术
目前，食用食品的包装大多包括包装体本体，包装体本体的两端为开封部，食用时，将端部开封部开启，将食品部分取出于包装外实用。此包装结构，实用者手接触食品，不仅污染食品，而且会污染手，另外，若食品为现做食品，用手直接接触食品容易烫手。
申请号为201510333363.1的发明提供了一种食品包装盒，包括包装盒本体，包装盒本体包括下方手持部及上方视窗部，视窗部与手持部之间通过条状撕开部连接，手持部或视窗部或持部及视窗部端部设有装入口。本发明提供的食物包装盒，适用于装放条形或柱形食物。包装装袋时，食物从装入口装入。食用时，将中部条状撕开部撕开，使视窗部与手持部分离，便可使食物露出一截，方便食品，同时不易脏手。另外，视窗部与手持部通过连接条连接，在条状撕开部撕开后，视窗部与手持部依然通过连接条连接在一起，方便食用后一起丢弃。
申请号为201410416177.X的发明公开了一种食品包装盒包括食品容器，充气装置，抽真空装置和圆形底盖，侧面把手五个组成部分，所述食品容器是食品包装盒的主体，食品容器上部设置有上盖板，在食品容器下部设置有圆形底盖，圆形底盖和食品包装盒采用旋转螺纹连接，抽真空装置包括抽真空机和金属抽气管，为了抽真空和充气方便，在金属抽气上设置有抽气阀门，在金属充气管上设置有充气阀门，同时，在三通连接有真空表，本发明轻便，耐酸，防潮，不渗漏，具有足够的强度，可广泛应用于各类食品包装。
发明内容
本发明目的是通过如下技术方案实现的：
本发明所要解决的技术问题之一是提供一种抗菌环保食品包装盒。
本发明提供一种抗菌环保食品包装盒，包括外盒和内胆。
作为本发明的优选，所述外盒的材质为由无机抗菌母粒和聚丙烯制成的抗菌聚丙烯。更优选地，所述无机抗菌母粒和聚丙烯的重量比为(10～30)：(70～90)。
无机抗菌剂具有耐热性好、抗菌持续性强、安全性高的特点。但是无机抗菌剂多数为粉体状态，比表面积大，表面自由能高，容易团。而且无机抗菌剂呈现亲水性，聚丙烯呈现亲油性，直接将无机抗菌剂添加到聚丙烯中，两者的相容性比较差，使得无机抗菌剂在聚丙烯中无法均匀分散。在聚丙烯成型过程中，以团聚体或者颗粒群形式存在的无机抗菌剂容易导致聚丙烯破孔，从而严重影响聚丙烯成型件的物理力学性能和抗菌抑菌性能。通过制备无机抗菌母粒的方式，增加无机抗菌剂和聚丙烯基体之间的相容性。
在本发明的一些技术方案中，所述无机抗菌母粒通过以下步骤制备得到：将无机抗菌剂、分散剂和聚丙烯按照20：1：(30～40)重量份置于高速搅拌机中，于100～105℃混合15～20分钟，再经过双螺杆挤出机挤出切粒，得到所述无机抗菌母粒。
在本发明的一些技术方案中，所述无机抗菌母粒通过以下步骤制备得到：S1将6～8g三聚氰胺和10～20mL质量分数37％的甲醛溶液加入到反应容器中，随后向反应容器中加入30～40mL蒸馏水，用0.1～0.5mol/L的碳酸钠水溶液调节体系的pH至8～9，于70～80℃、以300～500转/分钟搅拌反应30～40分钟，得到预聚物溶液；
S2将无机抗菌剂和乙醇以固液比1：(5～20)(g/mL)在300～500转/分钟搅拌分散10～30分钟，得到分散液；然后将预聚物溶液加入分散液中，预聚物溶液和分散液的体积比为1：(10～20)，采用0.1～0.5mol/L的硫酸调节体系的pH至4～5，于70～80℃、以100～300转/分钟搅拌反应2～4小时；将反应液离心，收集底部固体；将底部固体用水洗涤，真空干燥，得到树脂包覆无机抗菌剂；
S3将树脂包覆无机抗菌剂、分散剂和聚丙烯按照20：1：(30～40)重量份置于高速搅拌机中，于100～105℃混合15～20分钟，再经过双螺杆挤出机挤出切粒，得到所述无机抗菌母粒。
所述无机抗菌剂选自稀土、载银无机抗菌剂、二氧化钛、蒙脱土中的一种或多种的组合。
优选地，所述内胆的材质为双向拉伸聚苯乙烯。
在本发明提供的技术方案中，所述双向拉伸聚苯乙烯的原料配比为：孔状材料3～10wt％、白油0.5～2wt％、余量为聚苯乙烯。
所述孔状材料为麦饭石、沸石、膨润土、高岭土、膨胀珍珠岩、多孔纤维素、琼脂或者它们的改性物。
由于聚苯乙烯具有亲油性，食物中的油脂与聚苯乙烯树脂接触时间较长时，会有少量的有机小分子析出，这会影响消费者的安全。通过在聚苯乙烯树脂中添加麦饭石，利用麦饭石自身成分通过吸收、分解的方法电离有毒物质，清除各种细菌和病菌。但是麦饭石天然的多孔结构，使得添加麦饭石的聚苯乙烯材料保温性变差。本发明所述麦饭石改性物，在麦饭石孔中镶嵌有机物，使得麦饭石的部分孔闭合，提高了聚苯乙烯的保温性能以及强度和韧性。
所述麦饭石改性物通过以下步骤得到：
(1)将麦饭石粉碎筛分，用质量分数5～20％的氢氧化钠水溶液清洗，随后用蒸馏水反复清洗至洗液的pH值至6～7，除去麦饭石表面的油渍，然后干燥；
(2)将硅烷偶联剂和水以固液比1：(100～300)(g/mL)超声分散40～60分钟，得到分散液；然后在反应容器中依次加入干燥的麦饭石、无水乙醇和分散液，其中干燥的麦饭石、无水乙醇和分散液的比例为1：(60～80)：(200～300)(g/mL/mL)，充分混合得到混合液；采用质量分数20～25％的氨水调节混合液的pH值至8～9，加热到70～80℃并于70～80℃反应5～6小时；将反应液冷却至20～30℃，过滤，收集滤饼；将滤饼采用无水乙醇洗涤，真空干燥，得到表面接枝偶联剂的麦饭石；
(3)将表面接枝偶联剂的麦饭石、无水乙醇、甲基丙烯酸甲酯以及偶氮二异丁腈加入聚合反应装置中，表面接枝偶联剂的麦饭石、无水乙醇、甲基丙烯酸甲酯以及偶氮二异丁腈的比例为3：500：(100～140)：(1～2)(g/mL/g/g)，在氮气保护作用下，加热到70～80℃，于70～80℃以100～300转/分钟搅拌反应10～15小时；停止反应，将反应产物真空干燥，得到麦饭石改性物。
优选地，所述孔状材料为麦饭石改性物和多孔纤维素以质量比2：1得到的混合物。
本发明所要解决的技术问题之二是提供一种抗菌环保食品包装盒的制备工艺。
S1制备所述外盒：按重量份称取外盒用原料；将外盒用原料于60～70℃混合3～5分钟，得到混合料；将混合料熔融挤出、冷却、切粒、干燥、磨粉，得到聚丙烯粉料；将聚丙烯粉料通过片材挤出机挤出成型，得到聚丙烯片材；将聚丙烯片材采用食品包装盒成型机成型，得到所述外盒；
S2制备所述内胆：按重量称取内胆用原料；将原料充分混合，形成混合物；将混合物在挤出温度180～200℃的条件下通过挤出机熔融挤出，得到挤出料；将挤出料通过200～230℃的模头，挤压成聚苯乙烯片材；将聚苯乙烯片材在纵向拉伸机上于温度60～80℃预热，纵向拉伸至原片材厚度的1～5倍；然后在横向拉伸机上于温度110～130℃预热，横向拉伸至原片材宽度的1～5倍，得到定型的聚苯乙烯片材；将定型的聚苯乙烯片材除去毛边，采用食品包装盒成型机成型，得到所述内胆；
S3所述内胆尺寸小于外盒，将内胆置于外盒中，得到所述抗菌环保食品包装盒。
本发明所述抗菌环保食品包装盒，仅内胆为一次性使用，外盒可回收重复使用，避免使用者直接用手接触食品导致烫伤，在保证食品安全卫生的同时，实现绿色环保。另外，在密封食品包装盒使还可以采用超声波钉盒机密封的方式，密封相对完整，在运输过程中食物不会漏出，一旦开启，包装无法恢复原状，防止别人盗开。
具体实施方式
实施例中各原料介绍：
聚丙烯，购自东莞市坤和塑胶化工有限公司，牌号T03。
分散剂，具体采用上海优道奥巴化工有限公司提供的型号WSR308的聚氧化乙烯，CAS号：68441-17-8。
载银磷酸锆，广东迪美生物技术有限公司提供，型号DM-AG01，白度≥90，pH7.0，粒径2μm，水分＜1.0％。
三聚氰胺，CAS号：108-78-1，购自上海将来实业股份有限公司。
麦饭石，购自灵寿县岩诚矿产品加工厂，二氧化硅含量65％。
白油，CAS号：8042-47-5，购自德州铭圣化工有限公司。
聚苯乙烯，具体采用日本电气化学公司生产的型号为MW-1-301的通用级聚苯乙烯。
硅烷偶联剂，具体采用广州市中杰化工科技有限公司提供的KH550硅烷偶联剂。
甲基丙烯酸甲酯，CAS号：80-62-6，购自美岚实业(上海)有限公司。
偶氮二异丁腈，CAS号：78-67-1，购自连云港轩源化工有限公司。
多孔纤维素，参考专利申请号201480046707.4的发明专利的实施例一制备得到。
实施例1
抗菌环保食品包装盒，包括外盒和内胆。所述外盒和内胆的形状一致，内胆尺寸略小于外盒，使得内胆可以嵌合在外盒里面。
所述外盒的材质为由市售无机抗菌母粒和聚丙烯制成的抗菌聚丙烯，其中所述无机抗菌母粒和聚丙烯的重量比为10：90。
市售无机抗菌母粒，具体采用苏州和尔鑫塑业有限公司提供的型号为KJ-002的无机抗菌母粒。
所述内盒材质为市售双向拉伸聚苯乙烯。市售双向拉伸聚苯乙烯，购自东莞市常平星蓝塑胶原料经营部，牌号为GPPS-351。
所述抗菌环保食品包装盒的制备方法包括以下步骤：
S1制备所述外盒：按重量份称取外盒用原料；将外盒用原料于70℃以500转/分钟搅拌混合3分钟，得到混合料；将混合料熔融挤出、风冷至40℃、切粒、干燥、磨粉，得到聚丙烯粉料；混合料熔融挤出的工艺条件为：第一温度器190℃，第二温度区205℃，第三温度区210℃，第四温度区195℃，螺杆转速400转/分钟；将聚丙烯粉料通过片材挤出机挤出成型，得到聚丙烯片材；片材挤出的工艺条件为：料筒温度180℃，机颈温度210℃，模头温度220℃，螺杆转速90转/分钟；将聚丙烯片材采用食品包装盒成型机成型，得到所述外盒；
S2制备所述内胆：将市售双向拉伸聚苯乙烯通过温度230℃的模头，挤压成聚苯乙烯片材；将聚苯乙烯片材在纵向拉伸机上于温度80℃预热，纵向拉伸至原片材厚度的5倍；然后在横向拉伸机上于温度130℃预热，横向拉伸至原片材宽度的3倍，得到定型的聚苯乙烯片材；将定型的聚苯乙烯片材除去毛边，采用食品包装盒成型机成型，得到所述内胆；
S3所述内胆尺寸小于外盒，将内胆置于外盒中，得到所述抗菌环保食品包装盒。
实施例1的外盒用材质抗菌聚丙烯的拉伸强度(ASTM/D638)的测试数据为19.1MPa；断裂伸长率(ASTM/D638)的测试数据为246.2％；弯曲强度(ASTM/D790)的测试数据为23.5MPa；弯曲模量(ASTM/D790)的测试数据为843.9MPa；悬臂梁缺口冲击强度(ASTM/D256)的测试数据为403.8J/m。
实施例1的外盒用材质抗菌聚丙烯的抗菌性能参考QB/T2591-2003测试，检测菌种为革兰氏阳性金黄色葡萄球菌(ATCC25923)和革兰氏阴性大肠杆菌(ATCC25922)。金黄色葡萄球菌抑菌率为97.7％，大肠杆菌抑菌率为97.8％。
实施例2
抗菌环保食品包装盒，包括外盒和内胆。所述外盒和内胆的形状一致，内胆尺寸略小于外盒，使得内胆可以嵌合在外盒里面。
所述外盒的材质为由无机抗菌母粒和聚丙烯制成的抗菌聚丙烯，其中所述无机抗菌母粒和聚丙烯的重量比为10：90。
所述无机抗菌母粒通过以下步骤制备得到：将载银磷酸锆、聚氧化乙烯和聚丙烯按照20：1：30重量份置于高速搅拌机中，于100℃、以500转/分钟搅拌混合20分钟，再经过双螺杆挤出机挤出切粒，得到所述无机抗菌母粒；其中挤出机的工艺条件为：料筒温度一区150℃，二区温度157℃、三区温度162℃、四区温度165℃，五区温度170℃，模头温度170℃，螺杆转速30转/分钟。
所述内胆的材质为双向拉伸聚苯乙烯，其中所述双向拉伸聚苯乙烯的原料配比为：麦饭石6wt％、白油1wt％、余量为聚苯乙烯。
所述抗菌环保食品包装盒的制备方法包括以下步骤：
S1制备所述外盒：按重量份称取外盒用原料；将外盒用原料于70℃以500转/分钟搅拌混合3分钟，得到混合料；将混合料熔融挤出、风冷至40℃、切粒、干燥、磨粉，得到聚丙烯粉料；混合料熔融挤出的工艺条件为：第一温度器190℃，第二温度区205℃，第三温度区210℃，第四温度区195℃，螺杆转速400转/分钟；将聚丙烯粉料通过片材挤出机挤出成型，得到聚丙烯片材；片材挤出的工艺条件为：料筒温度180℃，机颈温度210℃，模头温度220℃，螺杆转速90转/分钟；将聚丙烯片材采用食品包装盒成型机成型，得到所述外盒；
S2制备所述内胆：按重量称取内胆用原料；将原料充分混合，形成混合物；将混合物在挤出温度190℃的条件下通过挤出机熔融挤出，得到挤出料；将挤出料通过温度230℃的模头，挤压成聚苯乙烯片材；将聚苯乙烯片材在纵向拉伸机上于温度80℃预热，纵向拉伸至原片材厚度的5倍；然后在横向拉伸机上于温度130℃预热，横向拉伸至原片材宽度的3倍，得到定型的聚苯乙烯片材；将定型的聚苯乙烯片材除去毛边，采用食品包装盒成型机成型，得到所述内胆；
S3所述内胆尺寸小于外盒，将内胆置于外盒中，得到所述抗菌环保食品包装盒。
实施例2的外盒用材质抗菌聚丙烯的熔拉伸强度(ASTM/D638)的测试数据为19.7MPa；断裂伸长率(ASTM/D638)的测试数据为249.7％；弯曲强度(ASTM/D790)的测试数据为23.9MPa；弯曲模量(ASTM/D790)的测试数据为847.1MPa；悬臂梁缺口冲击强度(ASTM/D256)的测试数据为406.3J/m。
实施例2的外盒用材质抗菌聚丙烯的抗菌性能参考QB/T2591-2003测试，检测菌种为革兰氏阳性金黄色葡萄球菌(ATCC25923)和革兰氏阴性大肠杆菌(ATCC25922)。金黄色葡萄球菌抑菌率为98.2％，大肠杆菌抑菌率为98.5％。
实施例3
抗菌环保食品包装盒，包括外盒和内胆。所述外盒和内胆的形状一致，内胆尺寸略小于外盒，使得内胆可以嵌合在外盒里面。
所述外盒的材质为由无机抗菌母粒和聚丙烯制成的抗菌聚丙烯，其中所述无机抗菌母粒和聚丙烯的重量比为10：90。
所述无机抗菌母粒通过以下步骤制备得到：
S1将6g三聚氰胺和10mL质量分数37％的甲醛溶液加入到反应容器中，随后向反应容器中加入30mL蒸馏水，用0.1mol/L的碳酸钠水溶液调节体系的pH至9，于80℃、以300转/分钟搅拌反应40分钟，得到预聚物溶液；
S2将载银磷酸锆和乙醇以固液比1：5(g/mL)在300转/分钟搅拌分散20分钟，得到分散液；然后将预聚物溶液加入分散液中，预聚物溶液和分散液的体积比为1：16，采用0.1mol/L的硫酸调节体系的pH至4，于78℃、以300转/分钟搅拌反应2小时；将反应液以3000转/分钟离心10分钟，收集底部固体；将底部固体用底部固体重量200倍的水洗涤，于60℃、真空度0.07MPa的条件下干燥12小时，得到树脂包覆载银磷酸锆；
S3将树脂包覆载银磷酸锆、聚氧化乙烯和聚丙烯按照20：1：30重量份置于高速搅拌机中，于100℃、以500转/分钟搅拌混合20分钟，再经过双螺杆挤出机挤出切粒，得到所述无机抗菌母粒；其中挤出机的工艺条件为：料筒温度一区150℃，二区温度157℃、三区温度162℃、四区温度165℃，五区温度170℃，模头温度170℃，螺杆转速30转/分钟。
所述内胆的材质为双向拉伸聚苯乙烯，其中所述双向拉伸聚苯乙烯的原料配比为：麦饭石6wt％、白油1wt％、余量为聚苯乙烯。
所述抗菌环保食品包装盒的制备方法包括以下步骤：
S1制备所述外盒：按重量份称取外盒用原料；将外盒用原料于70℃以500转/分钟搅拌混合3分钟，得到混合料；将混合料熔融挤出、风冷至40℃、切粒、干燥、磨粉，得到聚丙烯粉料；混合料熔融挤出的工艺条件为：第一温度器190℃，第二温度区205℃，第三温度区210℃，第四温度区195℃，螺杆转速400转/分钟；将聚丙烯粉料通过片材挤出机挤出成型，得到聚丙烯片材；片材挤出的工艺条件为：料筒温度180℃，机颈温度210℃，模头温度220℃，螺杆转速90转/分钟；将聚丙烯片材采用食品包装盒成型机成型，得到所述外盒；
S2制备所述内胆：按重量称取内胆用原料；将原料充分混合，形成混合物；将混合物在挤出温度190℃的条件下通过挤出机熔融挤出，得到挤出料；将挤出料通过温度230℃的模头，挤压成聚苯乙烯片材；将聚苯乙烯片材在纵向拉伸机上于温度80℃预热，纵向拉伸至原片材厚度的5倍；然后在横向拉伸机上于温度130℃预热，横向拉伸至原片材宽度的3倍，得到定型的聚苯乙烯片材；将定型的聚苯乙烯片材除去毛边，采用食品包装盒成型机成型，得到所述内胆；
S3所述内胆尺寸小于外盒，将内胆置于外盒中，得到所述抗菌环保食品包装盒。
实施例3的外盒用材质抗菌聚丙烯的拉伸强度(ASTM/D638)的测试数据为20.5MPa；断裂伸长率(ASTM/D638)的测试数据为251.8％；弯曲强度(ASTM/D790)的测试数据为25.2MPa；弯曲模量(ASTM/D790)的测试数据为849.8MPa；悬臂梁缺口冲击强度(ASTM/D256)的测试数据为409.5J/m。
实施例3的外盒用材质抗菌聚丙烯的抗菌性能参考QB/T2591-2003测试，检测菌种为革兰氏阳性金黄色葡萄球菌(ATCC25923)和革兰氏阴性大肠杆菌(ATCC25922)。金黄色葡萄球菌抑菌率为98.8％，大肠杆菌抑菌率为98.9％。
实施例3的内胆用材质双向拉伸聚苯乙烯的保温性能参考GB/T 10294-2008进行测试，设定导热仪冷板温度25℃，热板温度80℃。经测试，实施例3的导热系数为0.031W/(m·k)。
实施例3的内胆用材质双向拉伸聚苯乙烯的拉伸性能参考专利申请号201410254036.2的发明进行测试。测试条件：温度20℃，相对湿度50％，速度20mm/min。经测试，实施例3的拉伸强度643kg/cm2。
实施例4
抗菌环保食品包装盒，包括外盒和内胆。所述外盒和内胆的形状一致，内胆尺寸略小于外盒，使得内胆可以嵌合在外盒里面。
所述外盒的材质为由无机抗菌母粒和聚丙烯制成的抗菌聚丙烯，其中所述无机抗菌母粒和聚丙烯的重量比为10：90。
所述无机抗菌母粒通过以下步骤制备得到：
S1将6g三聚氰胺和10mL质量分数37％的甲醛溶液加入到反应容器中，随后向反应容器中加入30mL蒸馏水，用0.1mol/L的碳酸钠水溶液调节体系的pH至9，于80℃、以300转/分钟搅拌反应40分钟，得到预聚物溶液；
S2将载银磷酸锆和乙醇以固液比1：5(g/mL)在300转/分钟搅拌分散20分钟，得到分散液；然后将预聚物溶液加入分散液中，预聚物溶液和分散液的体积比为1：16，采用0.1mol/L的硫酸调节体系的pH至4，于78℃、以300转/分钟搅拌反应2小时；将反应液以3000转/分钟离心10分钟，收集底部固体；将底部固体用底部固体重量200倍的水洗涤，于60℃、真空度0.07MPa的条件下干燥12小时，得到树脂包覆载银磷酸锆；
S3将树脂包覆载银磷酸锆、聚氧化乙烯和聚丙烯按照20：1：30重量份置于高速搅拌机中，于100℃、以500转/分钟搅拌混合20分钟，再经过双螺杆挤出机挤出切粒，得到所述无机抗菌母粒；其中挤出机的工艺条件为：料筒温度一区150℃，二区温度157℃、三区温度162℃、四区温度165℃，五区温度170℃，模头温度170℃，螺杆转速30转/分钟。
所述内胆的材质为双向拉伸聚苯乙烯，其中所述双向拉伸聚苯乙烯的原料配比为：麦饭石改性物6wt％、白油1wt％、余量为聚苯乙烯。
所述麦饭石改性物通过以下步骤得到：
S1将麦饭石粉碎，采用40目筛筛分，用质量分数10％的氢氧化钠水溶液清洗，麦饭石和清洗用氢氧化钠水溶液的比例为1：20(g/mL)；随后用蒸馏水反复清洗至洗液的pH值至7，除去麦饭石表面的油渍，然后于50℃干燥8小时；
S2将硅烷偶联剂和水以固液比1：300(g/mL)在超声功率300W、超声频率25kHz的条件下超声分散40分钟，得到分散液；然后在反应容器中依次加入干燥的麦饭石、无水乙醇和分散液，其中干燥的麦饭石、无水乙醇和分散液的比例为1：60：300(g/mL/mL)，充分混合得到混合液；采用质量分数25％的氨水调节混合液的pH值至8，以2℃/分钟加热到70℃并于70℃反应5小时；将反应液冷却至30℃，采用80目筛过滤，收集滤饼；将滤饼采用无水乙醇洗涤，滤饼和无水乙醇的比例为1：60(g/mL)，于50℃、真空度0.07MPa的条件下真空干燥12小时，得到表面接枝偶联剂的麦饭石；
S3将表面接枝偶联剂的麦饭石、无水乙醇、甲基丙烯酸甲酯以及偶氮二异丁腈加入聚合反应装置中，表面接枝偶联剂的麦饭石、无水乙醇、甲基丙烯酸甲酯以及偶氮二异丁腈的比例为3：500：110：1.2(g/mL/g/g)，在氮气保护作用下，以2℃/分钟加热到80℃，于80℃以170转/分钟搅拌反应15小时；停止反应，将反应产物于50℃、真空度0.07MPa的条件下真空干燥16小时，得到麦饭石改性物。
所述抗菌环保食品包装盒的制备方法包括以下步骤：
S1制备所述外盒：按重量份称取外盒用原料；将外盒用原料于70℃以500转/分钟搅拌混合3分钟，得到混合料；将混合料熔融挤出、风冷至40℃、切粒、干燥、磨粉，得到聚丙烯粉料；混合料熔融挤出的工艺条件为：第一温度器190℃，第二温度区205℃，第三温度区210℃，第四温度区195℃，螺杆转速400转/分钟；将聚丙烯粉料通过片材挤出机挤出成型，得到聚丙烯片材；片材挤出的工艺条件为：料筒温度180℃，机颈温度210℃，模头温度220℃，螺杆转速90转/分钟；将聚丙烯片材采用食品包装盒成型机成型，得到所述外盒；
S2制备所述内胆：按重量称取内胆用原料；将原料充分混合，形成混合物；将混合物在挤出温度190℃的条件下通过挤出机熔融挤出，得到挤出料；将挤出料通过温度230℃的模头，挤压成聚苯乙烯片材；将聚苯乙烯片材在纵向拉伸机上于温度80℃预热，纵向拉伸至原片材厚度的5倍；然后在横向拉伸机上于温度130℃预热，横向拉伸至原片材宽度的3倍，得到定型的聚苯乙烯片材；将定型的聚苯乙烯片材除去毛边，采用食品包装盒成型机成型，得到所述内胆；
S3所述内胆尺寸小于外盒，将内胆置于外盒中，得到所述抗菌环保食品包装盒。
实施例4的内胆用材质双向拉伸聚苯乙烯的保温性能参考GB/T10294-2008进行测试，设定导热仪冷板温度25℃，热板温度80℃。经测试，实施例4的导热系数为0.026W/(m·k)。
实施例4的内胆用材质双向拉伸聚苯乙烯的拉伸性能参考专利申请号201410254036.2的发明进行测试。测试条件：温度20℃，相对湿度50％，速度20mm/min。经测试，实施例4的拉伸强度659kg/cm2。
实施例5
抗菌环保食品包装盒，包括外盒和内胆。所述外盒和内胆的形状一致，内胆尺寸略小于外盒，使得内胆可以嵌合在外盒里面。
所述外盒的材质为由无机抗菌母粒和聚丙烯制成的抗菌聚丙烯，其中所述无机抗菌母粒和聚丙烯的重量比为10：90。
所述无机抗菌母粒通过以下步骤制备得到：
S1将6g三聚氰胺和10mL质量分数37％的甲醛溶液加入到反应容器中，随后向反应容器中加入30mL蒸馏水，用0.1mol/L的碳酸钠水溶液调节体系的pH至9，于80℃、以300转/分钟搅拌反应40分钟，得到预聚物溶液；
S2将载银磷酸锆和乙醇以固液比1：5(g/mL)在300转/分钟搅拌分散20分钟，得到分散液；然后将预聚物溶液加入分散液中，预聚物溶液和分散液的体积比为1：16，采用0.1mol/L的硫酸调节体系的pH至4，于78℃、以300转/分钟搅拌反应2小时；将反应液以3000转/分钟离心10分钟，收集底部固体；将底部固体用底部固体重量200倍的水洗涤，于60℃、真空度0.07MPa的条件下干燥12小时，得到树脂包覆载银磷酸锆；
S3将树脂包覆载银磷酸锆、聚氧化乙烯和聚丙烯按照20：1：30重量份置于高速搅拌机中，于100℃、以500转/分钟搅拌混合20分钟，再经过双螺杆挤出机挤出切粒，得到所述无机抗菌母粒；其中挤出机的工艺条件为：料筒温度一区150℃，二区温度157℃、三区温度162℃、四区温度165℃，五区温度170℃，模头温度170℃，螺杆转速30转/分钟。
所述内胆的材质为双向拉伸聚苯乙烯，其中所述双向拉伸聚苯乙烯的原料配比为：多孔纤维素6wt％、白油1wt％、余量为聚苯乙烯。
所述抗菌环保食品包装盒的制备方法包括以下步骤：
S1制备所述外盒：按重量份称取外盒用原料；将外盒用原料于70℃以500转/分钟搅拌混合3分钟，得到混合料；将混合料熔融挤出、风冷至40℃、切粒、干燥、磨粉，得到聚丙烯粉料；混合料熔融挤出的工艺条件为：第一温度器190℃，第二温度区205℃，第三温度区210℃，第四温度区195℃，螺杆转速400转/分钟；将聚丙烯粉料通过片材挤出机挤出成型，得到聚丙烯片材；片材挤出的工艺条件为：料筒温度180℃，机颈温度210℃，模头温度220℃，螺杆转速90转/分钟；将聚丙烯片材采用食品包装盒成型机成型，得到所述外盒；
S2制备所述内胆：按重量称取内胆用原料；将原料充分混合，形成混合物；将混合物在挤出温度190℃的条件下通过挤出机熔融挤出，得到挤出料；将挤出料通过温度230℃的模头，挤压成聚苯乙烯片材；将聚苯乙烯片材在纵向拉伸机上于温度80℃预热，纵向拉伸至原片材厚度的5倍；然后在横向拉伸机上于温度130℃预热，横向拉伸至原片材宽度的3倍，得到定型的聚苯乙烯片材；将定型的聚苯乙烯片材除去毛边，采用食品包装盒成型机成型，得到所述内胆；
S3所述内胆尺寸小于外盒，将内胆置于外盒中，得到所述抗菌环保食品包装盒。
实施例5的内胆用材质双向拉伸聚苯乙烯的保温性能参考GB/T 10294-2008进行测试，设定导热仪冷板温度25℃，热板温度80℃。经测试，实施例5的导热系数为0.029W/(m·k)。
实施例5的内胆用材质双向拉伸聚苯乙烯的拉伸性能参考专利申请号201410254036.2的发明进行测试。测试条件：温度20℃，相对湿度50％，速度20mm/min。经测试，实施例5的拉伸强度652kg/cm2。
实施例6
抗菌环保食品包装盒，包括外盒和内胆。所述外盒和内胆的形状一致，内胆尺寸略小于外盒，使得内胆可以嵌合在外盒里面。
所述外盒的材质为由无机抗菌母粒和聚丙烯制成的抗菌聚丙烯，其中所述无机抗菌母粒和聚丙烯的重量比为10：90。
所述无机抗菌母粒通过以下步骤制备得到：
S1将6g三聚氰胺和10mL质量分数37％的甲醛溶液加入到反应容器中，随后向反应容器中加入30mL蒸馏水，用0.1mol/L的碳酸钠水溶液调节体系的pH至9，于80℃、以300转/分钟搅拌反应40分钟，得到预聚物溶液；
S2将载银磷酸锆和乙醇以固液比1：5(g/mL)在300转/分钟搅拌分散20分钟，得到分散液；然后将预聚物溶液加入分散液中，预聚物溶液和分散液的体积比为1：16，采用0.1mol/L的硫酸调节体系的pH至4，于78℃、以300转/分钟搅拌反应2小时；将反应液以3000转/分钟离心10分钟，收集底部固体；将底部固体用底部固体重量200倍的水洗涤，于60℃、真空度0.07MPa的条件下干燥12小时，得到树脂包覆载银磷酸锆；
S3将树脂包覆载银磷酸锆、聚氧化乙烯和聚丙烯按照20：1：30重量份置于高速搅拌机中，于100℃、以500转/分钟搅拌混合20分钟，再经过双螺杆挤出机挤出切粒，得到所述无机抗菌母粒；其中挤出机的工艺条件为：料筒温度一区150℃，二区温度157℃、三区温度162℃、四区温度165℃，五区温度170℃，模头温度170℃，螺杆转速30转/分钟。
所述内胆的材质为双向拉伸聚苯乙烯，其中所述双向拉伸聚苯乙烯的原料配比为：麦饭石改性物4wt％、多孔纤维素2wt％、白油1wt％、余量为聚苯乙烯。
所述麦饭石改性物通过以下步骤得到：
S1将麦饭石粉碎，采用40目筛筛分，用质量分数10％的氢氧化钠水溶液清洗，麦饭石和清洗用氢氧化钠水溶液的比例为1：20(g/mL)；随后用蒸馏水反复清洗至洗液的pH值至7，除去麦饭石表面的油渍，然后于50℃干燥8小时；
S2将硅烷偶联剂和水以固液比1：300(g/mL)在超声功率300W、超声频率25kHz的条件下超声分散40分钟，得到分散液；然后在反应容器中依次加入干燥的麦饭石、无水乙醇和分散液，其中干燥的麦饭石、无水乙醇和分散液的比例为1：60：300(g/mL/mL)，充分混合得到混合液；采用质量分数25％的氨水调节混合液的pH值至8，以2℃/分钟加热到70℃并于70℃反应5小时；将反应液冷却至30℃，采用80目筛过滤，收集滤饼；将滤饼采用无水乙醇洗涤，滤饼和无水乙醇的比例为1：60(g/mL)，于50℃、真空度0.07MPa的条件下真空干燥12小时，得到表面接枝偶联剂的麦饭石；
S3将表面接枝偶联剂的麦饭石、无水乙醇、甲基丙烯酸甲酯以及偶氮二异丁腈加入聚合反应装置中，表面接枝偶联剂的麦饭石、无水乙醇、甲基丙烯酸甲酯以及偶氮二异丁腈的比例为3：500：110：1.2(g/mL/g/g)，在氮气保护作用下，以2℃/分钟加热到80℃，于80℃以170转/分钟搅拌反应15小时；停止反应，将反应产物于50℃、真空度0.07MPa的条件下真空干燥16小时，得到麦饭石改性物。
所述抗菌环保食品包装盒的制备方法包括以下步骤：
S1制备所述外盒：按重量份称取外盒用原料；将外盒用原料于70℃以500转/分钟搅拌混合3分钟，得到混合料；将混合料熔融挤出、风冷至40℃、切粒、干燥、磨粉，得到聚丙烯粉料；混合料熔融挤出的工艺条件为：第一温度器190℃，第二温度区205℃，第三温度区210℃，第四温度区195℃，螺杆转速400转/分钟；将聚丙烯粉料通过片材挤出机挤出成型，得到聚丙烯片材；片材挤出的工艺条件为：料筒温度180℃，机颈温度210℃，模头温度220℃，螺杆转速90转/分钟；将聚丙烯片材采用食品包装盒成型机成型，得到所述外盒；
S2制备所述内胆：按重量称取内胆用原料；将原料充分混合，形成混合物；将混合物在挤出温度190℃的条件下通过挤出机熔融挤出，得到挤出料；将挤出料通过温度230℃的模头，挤压成聚苯乙烯片材；将聚苯乙烯片材在纵向拉伸机上于温度80℃预热，纵向拉伸至原片材厚度的5倍；然后在横向拉伸机上于温度130℃预热，横向拉伸至原片材宽度的3倍，得到定型的聚苯乙烯片材；将定型的聚苯乙烯片材除去毛边，采用食品包装盒成型机成型，得到所述内胆；
S3所述内胆尺寸小于外盒，将内胆置于外盒中，得到所述抗菌环保食品包装盒。
实施例6的内胆用材质双向拉伸聚苯乙烯的保温性能参考GB/T10294-2008进行测试，设定导热仪冷板温度25℃，热板温度80℃。经测试，实施例6的导热系数为0.023W/(m·k)。
实施例6的内胆用材质双向拉伸聚苯乙烯的拉伸性能参考专利申请号201410254036.2的发明进行测试。测试条件：温度20℃，相对湿度50％，速度20mm/min。经测试，实施例6的拉伸强度667kg/cm2。
测试例1
对实施例1～6抗菌环保食品包装盒的保鲜性能进行测试：挑选外观良好无损伤的圣女果，每盒装80个，装盒合盖后采用超声波钉盒机密封。
每组5个试样作平行试验，于温度20℃，湿度85％的环境下储存，统计包装盒内圣女果全部腐烂长霉需要的天数。
超声波钉盒机，由山东一诺食品包装有限公司提供，产品型号CHJN69596985001，额定电压220V，额定电流0.14A，输出功率30W，钉盒面积≤25mm2，钉盒最大厚度0.4mm，声波周期58HZ。
表1：保鲜效果测试表
Figure GDA0001622824930000171
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.抗菌环保食品包装盒，其特征在于，包括外盒和内胆；
所述内胆的材质为双向拉伸聚苯乙烯；
所述双向拉伸聚苯乙烯的原料配比为：孔状材料3～10wt％、白油0.5～2wt％、余量为聚苯乙烯；
所述孔状材料为麦饭石改性物；
所述麦饭石改性物通过以下步骤得到：
(1)将麦饭石粉碎筛分，用质量分数5～20％的氢氧化钠水溶液清洗，随后用蒸馏水反复清洗至洗液的pH值至6～7，除去麦饭石表面的油渍，然后干燥；
(2)将硅烷偶联剂和水以固液比1：(100～300)g/mL超声分散40～60分钟，得到分散液；然后在反应容器中依次加入干燥的麦饭石、无水乙醇和分散液，其中干燥的麦饭石、无水乙醇和分散液的比例为1：(60～80)：(200～300)g/mL/mL，充分混合得到混合液；采用质量分数20～25％的氨水调节混合液的pH值至8～9，加热到70～80℃并于70～80℃反应5～6小时；将反应液冷却至20～30℃，过滤，收集滤饼；将滤饼采用无水乙醇洗涤，真空干燥，得到表面接枝偶联剂的麦饭石；
(3)将表面接枝偶联剂的麦饭石、无水乙醇、甲基丙烯酸甲酯以及偶氮二异丁腈加入聚合反应装置中，表面接枝偶联剂的麦饭石、无水乙醇、甲基丙烯酸甲酯以及偶氮二异丁腈的比例为3：500：(100～140)：(1～2)g/mL/g/g，在氮气保护作用下，加热到70～80℃，于70～80℃以100～300转/分钟搅拌反应10～15小时；停止反应，将反应产物真空干燥，得到麦饭石改性物。
2.根据权利要求1所述的抗菌环保食品包装盒，其特征在于，所述外盒的材质为由无机抗菌母粒和聚丙烯制成的抗菌聚丙烯。
3.根据权利要求2所述的抗菌环保食品包装盒，其特征在于，所述无机抗菌母粒通过以下步骤制备得到：将无机抗菌剂、分散剂和聚丙烯按照20：1：(30～40)重量份置于高速搅拌机中，于100～105℃混合15～20分钟，再经过双螺杆挤出机挤出切粒，得到所述无机抗菌母粒。
4.根据权利要求2所述的抗菌环保食品包装盒，其特征在于，所述无机抗菌母粒通过以下步骤制备得到：
S1将6～8g三聚氰胺和10～20mL质量分数37％的甲醛溶液加入到反应容器中，随后向反应容器中加入30～40mL蒸馏水，用0.1～0.5mol/L的碳酸钠水溶液调节体系的pH至8～9，于70～80℃、以300～500转/分钟搅拌反应30～40分钟，得到预聚物溶液；
S2将无机抗菌剂和乙醇以固液比1：(5～20)g/mL在300～500转/分钟搅拌分散10～30分钟，得到分散液；然后将预聚物溶液加入分散液中，预聚物溶液和分散液的体积比为1：(10～20)，采用0.1～0.5mol/L的硫酸调节体系的pH至4～5，于70～80℃、以100～300转/分钟搅拌反应2～4小时；将反应液离心，收集底部固体；将底部固体用水洗涤，真空干燥，得到树脂包覆无机抗菌剂；
S3将树脂包覆无机抗菌剂、分散剂和聚丙烯按照20：1：(30～40)重量份置于高速搅拌机中，于100～105℃混合15～20分钟，再经过双螺杆挤出机挤出切粒，得到所述无机抗菌母粒。
5.根据权利要求3或4所述的抗菌环保食品包装盒，其特征在于，所述无机抗菌剂选自稀土、载银无机抗菌剂、二氧化钛、蒙脱土中的一种或多种的组合。
6.根据权利要求1所述的抗菌环保食品包装盒的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1制备所述外盒：按重量份称取外盒用原料；将外盒用原料于60～70℃混合3～5分钟，得到混合料；将混合料熔融挤出、冷却、切粒、干燥、磨粉，得到聚丙烯粉料；将聚丙烯粉料通过片材挤出机挤出成型，得到聚丙烯片材；将聚丙烯片材采用食品包装盒成型机成型，得到所述外盒；
S2制备所述内胆：按重量称取内胆用原料；将原料充分混合，形成混合物；将混合物在挤出温度180～200℃的条件下通过挤出机熔融挤出，得到挤出料；将挤出料通过200～230℃的模头，挤压成聚苯乙烯片材；将聚苯乙烯片材在纵向拉伸机上于温度60～80℃预热，纵向拉伸至原片材厚度的1～5倍；然后在横向拉伸机上于温度110～130℃预热，横向拉伸至原片材宽度的1～5倍，得到定型的聚苯乙烯片材；将定型的聚苯乙烯片材除去毛边，采用食品包装盒成型机成型，得到所述内胆；
S3所述内胆尺寸小于外盒，将内胆置于外盒中，得到所述抗菌环保食品包装盒。
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