CN110282246A - 一种耐热的可降解环保茶叶罐及其制备工艺 - Google Patents

一种耐热的可降解环保茶叶罐及其制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及茶叶罐技术领域，具体涉及一种耐热的可降解环保茶叶罐及其制备工艺。该茶叶罐包括罐身和覆膜片，所述罐身的顶部敞口，并环形凹设有覆膜槽，所述覆膜片包括密封区和向所述密封区外围延伸的手撕区，所述密封区的边缘贴覆于所述覆膜槽的顶部；所述罐身是由可降解生物质复合材料经注塑成型制得。本发明的茶叶罐结构新颖，使用握感佳，通过设置覆膜片，能对罐身进行热封密封作用，并通过其手撕区易于将覆膜片撕起并打开茶叶罐，实用性高；在使用后，可二次利用于作为种植容器或装载容器等，环保，重复利用性高，而在丢弃后可在堆肥降解条件下，1‑6个月可自然降解，对环境污染少。

Description

一种耐热的可降解环保茶叶罐及其制备工艺
技术领域
本发明涉及茶叶罐技术领域，具体涉及一种耐热的可降解环保茶叶罐及其制备工艺。
背景技术
现在市面上的小泡茶茶叶罐均采用金属罐冲压、压铸成型，茶叶罐利用完后，随便丢弃，造成了材料的极大浪费，并因为金属生锈，在一定程度上对水体和土壤造成一定的污染。同时，金属茶叶罐容易发生阳极氧化反应，导致其若直接接触食物，则存在一定的食品安全性，而且采用金属小罐大多趋向过度包装，造成包装成本较高。
而目前的生产厂家，为了解决生态环境问题，开始采用可降解材料制备茶叶罐，如聚己内酯(PCL)、聚乳酸(PLA)、聚酯酰胺(PEA)、聚羟烷基聚酯(PHA)等，虽然可以实现完全降解，但是材料本身价格昂贵，且成型成制品后，制品的耐温性能差，超过65℃易产生大面积变形，难以做到二次利用，造成材料及成品的浪费。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种耐热的可降解环保茶叶罐，该茶叶罐结构新颖，使用握感佳，通过设置覆膜片，能对罐身进行热封密封作用，并通过其手撕区易于将覆膜片撕起并打开茶叶罐，实用性高。
本发明的目的在于提供一种耐热的可降解环保茶叶罐的制备工艺，该制备工艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，通过严格控制热压合的温度和压力，能将覆膜片完整、稳定地压合于罐身的顶部，实现罐身的密封作用，稳定性高，可大规模工业化生产。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种耐热的可降解环保茶叶罐，该茶叶罐包括罐身和覆膜片，所述罐身的顶部敞口，并环形凹设有覆膜槽，所述覆膜片包括密封区和向所述密封区外围延伸的手撕区，所述密封区的边缘贴覆于所述覆膜槽的顶部；所述罐身是由可降解生物质复合材料经注塑成型制得。
本发明的茶叶罐结构新颖，使用握感佳，通过设置覆膜片，且其密封区的边缘贴覆于覆膜槽的顶部，能对罐身进行热封密封作用，并通过其手撕区易于将覆膜片撕起并打开茶叶罐，实用性高。其中，所述覆膜槽是在罐身顶部的内侧向罐身中轴线延伸设置有环形片，该环形片所在水平面比罐身顶部所在水平面下降，因而形成槽体结构，覆膜片的密封区边缘则粘合于该环形片的上表面。
优选的，所述覆膜片包括基材层和复合于所述基材层上表面的热塑性材料层，所述基材层为铝膜层、聚苯乙烯薄膜层和聚氯乙烯薄膜层中的一种，所述热塑性材料层为聚苯醚热塑层、聚丙烯热塑层和聚乙烯热塑层中的一种；所述罐身的外表面间隔设置有若干个环形凹槽。
本发明通过采用上述基材层，强度高，稳定性好，通过热压合后能稳定覆盖于覆膜槽的顶部，并对罐身进行密封；而采用的上述热塑性材料层，耐热性佳，经过热压合处理后不变形，并能将罐身进行稳定密封，并起到热封、隔热的作用，使得罐内物品不受外界的温度影响，提高包装物品的保质期和稳定性。而通过在罐身的外表面设置若干个环形凹槽，能提高罐身的握感，易于取放罐身，不易摔落，对罐内物品的保护性高，稳定性好。
优选的，所述可降解生物质复合材料包括如下重量份的原料：
本发明通过采用上述种类的物料制备可降解生物质复合材料，成本低，物料间相容性高，使制得的复合材料具有较佳的耐热性以及硬度、弯曲强度、伸长率等机械性能，且在堆肥降解条件下，1-6个月内可自然降解，环保性强。
其中，采用经过改性的淀粉与聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯相容反应，使得聚合物在水解环境下和堆肥环境下生物降解，力学性能、加工性能和降解性能综合较佳，且淀粉降解或灰化后，形成二氧化碳气体，不对土壤或空气产生毒害，环保无害；而通过严格控制改性淀粉的用量，使得其与聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯共聚，改性后淀粉颗粒的羟基与共聚物基体之间作用，分散均匀，能提高制得的复合材料的拉伸强度、撕裂强度和断裂伸长率，若改性淀粉的用量过少，则降低了其对复合材料的补强作用，若改性淀粉的用量过多，一方面与聚合物基体作用使得限制了聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯端链的运动，另一方面淀粉成团粒状分布，含量过多，使得复合材料中相分离的趋势增加，使得拉伸强度、撕裂强度和断裂伸长率等性能下降。
采用的聚乳酸为线性脂肪族热塑性聚酯，具有优良的生物降解性，但其材质较硬、较脆，塑性较低，因而与聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯相容、共聚反应，能提高聚乳酸的塑性和断裂伸长率，并与改性后的淀粉上的羟基反应，使得聚乳酸与改性淀粉在界面键合，提高界面的结合力，促进相容性和共聚性。
采用的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯具有较佳的抗拉性能和柔韧性，耐水性佳，在超过220℃加工处理时具有良好的熔体稳定性，在改性淀粉的作用下增强其与聚乳酸的共聚相容性，对聚乳酸进行增韧改性，添加少量即能有效提高聚乳酸的拉伸强度和断裂伸长率，使制得的复合材料具有优异的拉伸强度、撕裂强度和断裂伸长率等机械性能，且降解性能优异，与聚乳酸相容共聚后，能与聚乳酸一起被微生物分解吸收，实现绿色环保。
采用的硫酸钡对聚乳酸进行填充，提高其加工性能、尺寸稳定性和热变形温度，且硫酸钡在聚乳酸基体中具有较好的分散效果，分散性尺寸为1μm左右，与聚乳酸基体和聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯基体之间具有较好的界面作用，并对聚乳酸起到成核作用，添加3-5份，有效提高了聚乳酸的熔融结晶度，使得晶体以成核剂为中心生长，提高复合材料的机械强度。
采用的偶联剂能将偏亲水性的改性淀粉和疏水性的聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯相容，使得复合材料的内部结合紧密，在加入改性淀粉后的复合材料中，体系中引发很多空穴，而添加的偶联剂能提高改性淀粉的分散性，促进改性淀粉与聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯的相容和结合，提高体系紧密度和稳定性。
采用的润滑剂能提高复合材料的内润滑性和外润滑性，使其易于进行共混、挤出造粒，易于脱模；而采用的消泡剂能消除并抑制复合材料中共混相容过程产生的气泡，提高复合材料的稳定性以及制得的制品的表面光滑度。
优选的，每份所述改性淀粉通过如下重量份的原料制得：
淀粉为多羟基化合物，分子间以氢键相互缔合成为淀粉颗粒，加热无熔融过程，300℃以上分解，且分子内包含了晶态和无定型态的非均相物质，结晶度较大，熔点较高，使得分解温度低于熔融温度，导致其热塑性较低，耐热性和共聚相容性较低；因而本发明通过采用上述物料对淀粉进行改性，削弱破坏淀粉分子间的氢键作用，降低淀粉分子内与分子间的氢键能，分子链的扩散能力提高，玻璃化转变温度降低，提高了热塑性和加工性能，并减低其亲水性，提高其与聚乳酸基体和聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯基体之间的结合能，以及与其他物料的相容性和分散性，达到较高的热塑性和加工成型性。
通过柠檬酸三丁酯对淀粉进行增塑改性，有效降低淀粉的结晶度，提高淀粉与聚合物的粘附共聚和相容性，提高复合材料的热稳定性和尺寸稳定性；采用聚乙烯醇促进改性淀粉体系的乳化，调控改性淀粉体系中的物料分散性和体系粘度，促进改性进程，能提高改性淀粉的粘度以及其在复合材料中的分散性；采用的高岭土对淀粉进行填充改性，降低淀粉的玻璃化温度，提高其热塑性和相容性，使得其与聚合物基体相容性佳，分散均匀。
优选的，所述淀粉为玉米淀粉或木薯淀粉。本发明通过采用玉米淀粉或木薯淀粉，物料来源广泛，成本低廉，且易于被生物分子降解，提高了复合材料的降解性能。
优选的，所述改性淀粉由如下步骤制得：
步骤(1)：按照重量份计，将柠檬酸三丁酯和高岭土在转速为400-600rpm的条件下搅拌分散均匀，然后加入聚乙烯蜡，搅拌至混合液呈乳白色，静置2-5min；
步骤(2)：将步骤(1)静置后的混合液在转速为100-150rpm条件下搅拌，然后边搅拌边加入淀粉，完全加入后，降低搅拌转速至30-50rpm，然后逐渐升温至90-100℃后，保温10-20min，制得混合料；
步骤(3)：将步骤(2)制得的混合料降温至室温，然后烘干，磨粉至粒径为0.02-0.5mm，制得改性淀粉，真空干燥封袋备用。
本发明通过才能够采用上述步骤制备改性淀粉，操作简单快捷，易于控制，并严格控制各步骤的条件参数，能使制得的改性淀粉具有较佳的力学性能、加工性能，并使其具有优异的相容性，提高其与聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯的相容共聚，使制得的复合材料具有较佳的拉伸强度、撕裂强度和断裂伸长率等性能。其中，通过利用高岭土的粉体结构对柠檬酸三丁酯进行预混合分散，能提高体系的分散性，再加入聚乙烯蜡共混，促进物料的分散相容，最后加入淀粉混合，在高温下保温反应，促进淀粉在改性体系中的分散性和相容性，并促进柠檬酸三丁酯、高岭土和聚乙烯蜡在淀粉颗粒上的改性作用，提高反应进程。
优选的，每份所述偶联剂包括1.5-2.0份苯氨基甲基三甲氧基硅烷、5-6份乙烯基三甲氧基硅烷、2-3份丙基三甲氧基硅烷和4-5份N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷。
本发明通过采用上述种类的偶联剂，能有效提高改性淀粉与聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯的相容和结合，使得复合材料的内部结合紧密，提高体系紧密度和稳定性。
优选的，所述润滑剂是由硬脂酸正丁酯、甘油三羟硬脂酸酯和氧化聚乙烯蜡以重量比为2:3-4:1.5-2.5组成的混合物。
本发明通过采用上述种类的润滑剂，利用脂肪酸酰胺类润滑剂和烃类润滑剂的结合，其复配使用能提高复合材料的内润滑性和外润滑性，使其易于进行共混、挤出造粒，易于脱模成型，稳定性高；其中，采用的硬脂酸正丁酯与物料的相容性高，内润滑性能优异，能有效提高复合体系的内润滑性能，并使其具有较佳的防水性和热稳定性；采用的甘油三羟硬脂酸酯与硬脂酸正丁酯同属脂肪酸酰胺类润滑剂，能有效提高复合材料的耐热性和流动性，提高后续的挤出成型工艺，润滑性好，易于脱模；采用的氧化聚乙烯蜡属烃类润滑剂，能在聚乳酸基体和聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯基体上生成羧基和烃基等极性基团，提供了其在复合材料中的相容性，且兼有优良的内润滑性和外润滑性，提高复合材料的加工成型性。
优选的，每份所述消泡剂包括1-2份甘油三羟基聚醚、3-4份羧基聚二甲基硅氧烷和3-8份GPES型消泡剂。
本发明采用通过采用上述种类的消泡剂，能消除并抑制复合材料中共混相容过程产生的气泡，提高复合材料的稳定性以及制得的制品的表面光滑度；其中，采用的GPES型消泡剂分散性好，在GPE型消泡剂的链端用疏水基硬脂酸酯风头，形成链段均是疏水链、中间间隔有是亲水链的嵌段共聚物，易于聚集在气液界面，表面活性强，活性高，消泡能力强、效率高，
优选的，所述罐身由如下步骤制得：
按照重量份，将改性淀粉、聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、硫酸钡、偶联剂、润滑剂和消泡剂混合均匀，然后加入至挤出造粒设备中挤出造粒，再加入至注塑设备中注塑成型，制得罐身。
优选的，所述挤出造粒的第一区挤出温度为165-175℃，第二区挤出温度为165-175℃，第三区挤出温度为175-185℃，第四区挤出温度为175-185℃，第五区挤出温度为180-190℃，第六区挤出温度为180-190℃，第七区挤出温度为185-195℃，第八区挤出温度为185-195℃，第九区挤出温度为175-185℃。
本发明通过采用上述步骤制备罐身，并严格控制各区的挤压温度，操作简单方便，生产效率高，成本低，质量稳定，能使制得的茶叶罐身具有较佳的弯曲强度、伸长率等机械性能，且耐热性佳，降解性能高，在堆肥降解条件下，1-6个月可自然降解，对环境污染少。
本发明的另一目的通过下述技术方案实现：一种如上所述的耐热的可降解环保茶叶罐的制备工艺，包括如下步骤：将所述覆膜片的密封区边缘覆盖于覆膜槽，在温度为105-125℃、压力为5-10MPa的条件下热压合，制得耐热的可降解环保茶叶罐。
本发明环保茶叶罐的制备工艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，通过严格控制热压合的温度和压力，能将覆膜片完整、稳定地压合于罐身的顶部，实现罐身的密封作用，稳定性高，可大规模工业化生产；且制得的茶叶罐在使用后，可二次利用于作为种植容器或装载容器等，环保，重复利用性高，而在丢弃后可在堆肥降解条件下，1-6个月可自然降解，对环境污染少。
本发明的有益效果在于：本发明的茶叶罐结构新颖，使用握感佳，通过设置覆膜片，能对罐身进行热封密封作用，并通过其手撕区易于将覆膜片撕起并打开茶叶罐，实用性高，在使用后，可二次利用于作为种植容器或装载容器等，环保，重复利用性高，而在丢弃后可在堆肥降解条件下，1-6个月可自然降解，对环境污染少。
本发明环保茶叶罐的制备工艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，通过严格控制热压合的温度和压力，能将覆膜片完整、稳定地压合于罐身的顶部，实现罐身的密封作用，稳定性高，可大规模工业化生产
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明的分解示意图；
图3是本发明所述覆膜片的截面剖视图；
附图标记为：1—罐身、11—覆膜槽、2—覆膜片、21—密封区、22—手撕区、23—基材层、24—热塑性材料层。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图1～3对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
见图1-3，一种耐热的可降解环保茶叶罐，该茶叶罐包括罐身1和覆膜片2，所述罐身1的顶部敞口，并环形凹设有覆膜槽11，所述覆膜片2包括密封区21和向所述密封区21外围延伸的手撕区22，所述密封区21的边缘贴覆于所述覆膜槽11的顶部；所述罐身1是由可降解生物质复合材料经注塑成型制得。
所述覆膜片2包括基材层23和复合于所述基材层23上表面的热塑性材料层24，所述基材层23为铝膜层、聚苯乙烯薄膜层和聚氯乙烯薄膜层中的一种，所述热塑性材料层24为聚苯醚热塑层、聚丙烯热塑层和聚乙烯热塑层中的一种；所述罐身1的外表面间隔设置有若干个环形凹槽。
实施例2
本实施例与上述实施例1的区别在于：
所述可降解生物质复合材料包括如下重量份的原料：
每份所述改性淀粉通过如下重量份的原料制得：
所述淀粉为玉米淀粉。
所述改性淀粉由如下步骤制得：
步骤(1)：按照重量份计，将柠檬酸三丁酯和高岭土在转速为400rpm的条件下搅拌分散均匀，然后加入聚乙烯蜡，搅拌至混合液呈乳白色，静置2min；
步骤(2)：将步骤(1)静置后的混合液在转速为100rpm条件下搅拌，然后边搅拌边加入淀粉，完全加入后，降低搅拌转速至30rpm，然后逐渐升温至90℃后，保温20min，制得混合料；
步骤(3)：将步骤(2)制得的混合料降温至室温，然后烘干，磨粉至粒径为0.02-0.5mm，制得改性淀粉，真空干燥封袋备用。
每份所述偶联剂包括1.5份苯氨基甲基三甲氧基硅烷、5份乙烯基三甲氧基硅烷、2份丙基三甲氧基硅烷和4份N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷。
所述润滑剂是由硬脂酸正丁酯、甘油三羟硬脂酸酯和氧化聚乙烯蜡以重量比为2:3:1.5组成的混合物；每份所述消泡剂包括1份甘油三羟基聚醚、3份羧基聚二甲基硅氧烷和3份GPES型消泡剂。
所述罐身由如下步骤制得：
按照重量份，将改性淀粉、聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、硫酸钡、偶联剂、润滑剂和消泡剂混合均匀，然后加入至挤出造粒设备中挤出造粒，再加入至注塑设备中注塑成型，制得罐身。
所述挤出造粒的第一区挤出温度为165℃，第二区挤出温度为165℃，第三区挤出温度为175℃，第四区挤出温度为175℃，第五区挤出温度为180℃，第六区挤出温度为180℃，第七区挤出温度为185℃，第八区挤出温度为185℃，第九区挤出温度为175℃。
一种如上所述的耐热的可降解环保茶叶罐的制备工艺，包括如下步骤：将所述覆膜片2的密封区21边缘覆盖于覆膜槽11，在温度为105℃、压力为10MPa的条件下热压合，制得耐热的可降解环保茶叶罐。
实施例3
本实施例与上述实施例1的区别在于：
所述可降解生物质复合材料包括如下重量份的原料：
每份所述改性淀粉通过如下重量份的原料制得：
所述淀粉为木薯淀粉。
所述改性淀粉由如下步骤制得：
步骤(1)：按照重量份计，将柠檬酸三丁酯和高岭土在转速为450rpm的条件下搅拌分散均匀，然后加入聚乙烯蜡，搅拌至混合液呈乳白色，静置3min；
步骤(2)：将步骤(1)静置后的混合液在转速为110rpm条件下搅拌，然后边搅拌边加入淀粉，完全加入后，降低搅拌转速至35rpm，然后逐渐升温至92℃后，保温18min，制得混合料；
步骤(3)：将步骤(2)制得的混合料降温至室温，然后烘干，磨粉至粒径为0.02-0.5mm，制得改性淀粉，真空干燥封袋备用。
每份所述偶联剂包括1.6份苯氨基甲基三甲氧基硅烷、5.2份乙烯基三甲氧基硅烷、2.2份丙基三甲氧基硅烷和4.2份N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷。
所述润滑剂是由硬脂酸正丁酯、甘油三羟硬脂酸酯和氧化聚乙烯蜡以重量比为2:3.2:1.8组成的混合物；每份所述消泡剂包括1.2份甘油三羟基聚醚、3.2份羧基聚二甲基硅氧烷和4份GPES型消泡剂。
所述罐身由如下步骤制得：
按照重量份，将改性淀粉、聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、硫酸钡、偶联剂、润滑剂和消泡剂混合均匀，然后加入至挤出造粒设备中挤出造粒，再加入至注塑设备中注塑成型，制得罐身。
所述挤出造粒的第一区挤出温度为168℃，第二区挤出温度为168℃，第三区挤出温度为178℃，第四区挤出温度为178℃，第五区挤出温度为182℃，第六区挤出温度为182℃，第七区挤出温度为188℃，第八区挤出温度为188℃，第九区挤出温度为178℃。
一种如上所述的耐热的可降解环保茶叶罐的制备工艺，包括如下步骤：将所述覆膜片2的密封区21边缘覆盖于覆膜槽11，在温度为110℃、压力为9MPa的条件下热压合，制得耐热的可降解环保茶叶罐。
实施例4
本实施例与上述实施例1的区别在于：
所述可降解生物质复合材料包括如下重量份的原料：
每份所述改性淀粉通过如下重量份的原料制得：
所述淀粉为玉米淀粉。
所述改性淀粉由如下步骤制得：
步骤(1)：按照重量份计，将柠檬酸三丁酯和高岭土在转速为500rpm的条件下搅拌分散均匀，然后加入聚乙烯蜡，搅拌至混合液呈乳白色，静置3.5min；
步骤(2)：将步骤(1)静置后的混合液在转速为130rpm条件下搅拌，然后边搅拌边加入淀粉，完全加入后，降低搅拌转速至40rpm，然后逐渐升温至95℃后，保温15min，制得混合料；
步骤(3)：将步骤(2)制得的混合料降温至室温，然后烘干，磨粉至粒径为0.02-0.5mm，制得改性淀粉，真空干燥封袋备用。
每份所述偶联剂包括1.8份苯氨基甲基三甲氧基硅烷、5.5份乙烯基三甲氧基硅烷、2.5份丙基三甲氧基硅烷和4.5份N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷。
所述润滑剂是由硬脂酸正丁酯、甘油三羟硬脂酸酯和氧化聚乙烯蜡以重量比为2:3.5:2.0组成的混合物；每份所述消泡剂包括1.5份甘油三羟基聚醚、3.5份羧基聚二甲基硅氧烷和5份GPES型消泡剂。
所述罐身由如下步骤制得：
按照重量份，将改性淀粉、聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、硫酸钡、偶联剂、润滑剂和消泡剂混合均匀，然后加入至挤出造粒设备中挤出造粒，再加入至注塑设备中注塑成型，制得罐身。
所述挤出造粒的第一区挤出温度为170℃，第二区挤出温度为170℃，第三区挤出温度为180℃，第四区挤出温度为180℃，第五区挤出温度为185℃，第六区挤出温度为185℃，第七区挤出温度为190℃，第八区挤出温度为190℃，第九区挤出温度为180℃。
一种如上所述的耐热的可降解环保茶叶罐的制备工艺，包括如下步骤：将所述覆膜片2的密封区21边缘覆盖于覆膜槽11，在温度为115℃、压力为8MPa的条件下热压合，制得耐热的可降解环保茶叶罐。
实施例5
本实施例与上述实施例1的区别在于：
所述可降解生物质复合材料包括如下重量份的原料：
每份所述改性淀粉通过如下重量份的原料制得：
所述淀粉为木薯淀粉。
所述改性淀粉由如下步骤制得：
步骤(1)：按照重量份计，将柠檬酸三丁酯和高岭土在转速为550rpm的条件下搅拌分散均匀，然后加入聚乙烯蜡，搅拌至混合液呈乳白色，静置4min；
步骤(2)：将步骤(1)静置后的混合液在转速为140rpm条件下搅拌，然后边搅拌边加入淀粉，完全加入后，降低搅拌转速至45rpm，然后逐渐升温至98℃后，保温12min，制得混合料；
步骤(3)：将步骤(2)制得的混合料降温至室温，然后烘干，磨粉至粒径为0.02-0.5mm，制得改性淀粉，真空干燥封袋备用。
每份所述偶联剂包括1.9份苯氨基甲基三甲氧基硅烷、5.8份乙烯基三甲氧基硅烷、2.8份丙基三甲氧基硅烷和4.8份N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷。
所述润滑剂是由硬脂酸正丁酯、甘油三羟硬脂酸酯和氧化聚乙烯蜡以重量比为2:3.8:2.3组成的混合物；每份所述消泡剂包括1.8份甘油三羟基聚醚、3.8份羧基聚二甲基硅氧烷和6份GPES型消泡剂。
所述罐身由如下步骤制得：
按照重量份，将改性淀粉、聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、硫酸钡、偶联剂、润滑剂和消泡剂混合均匀，然后加入至挤出造粒设备中挤出造粒，再加入至注塑设备中注塑成型，制得罐身。
所述挤出造粒的第一区挤出温度为173℃，第二区挤出温度为173℃，第三区挤出温度为183℃，第四区挤出温度为183℃，第五区挤出温度为188℃，第六区挤出温度为188℃，第七区挤出温度为193℃，第八区挤出温度为193℃，第九区挤出温度为183℃。
一种如上所述的耐热的可降解环保茶叶罐的制备工艺，包括如下步骤：将所述覆膜片2的密封区21边缘覆盖于覆膜槽11，在温度为120℃、压力为7MPa的条件下热压合，制得耐热的可降解环保茶叶罐。
实施例6
本实施例与上述实施例1的区别在于：
所述可降解生物质复合材料包括如下重量份的原料：
每份所述改性淀粉通过如下重量份的原料制得：
所述淀粉为玉米淀粉。
所述改性淀粉由如下步骤制得：
步骤(1)：按照重量份计，将柠檬酸三丁酯和高岭土在转速为600rpm的条件下搅拌分散均匀，然后加入聚乙烯蜡，搅拌至混合液呈乳白色，静置5min；
步骤(2)：将步骤(1)静置后的混合液在转速为150rpm条件下搅拌，然后边搅拌边加入淀粉，完全加入后，降低搅拌转速至50rpm，然后逐渐升温至100℃后，保温10min，制得混合料；
步骤(3)：将步骤(2)制得的混合料降温至室温，然后烘干，磨粉至粒径为0.02-0.5mm，制得改性淀粉，真空干燥封袋备用。
每份所述偶联剂包括2.0份苯氨基甲基三甲氧基硅烷、6份乙烯基三甲氧基硅烷、3份丙基三甲氧基硅烷和5份N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷。
所述润滑剂是由硬脂酸正丁酯、甘油三羟硬脂酸酯和氧化聚乙烯蜡以重量比为2:3:2.5组成的混合物；每份所述消泡剂包括2份甘油三羟基聚醚、4份羧基聚二甲基硅氧烷和8份GPES型消泡剂。
所述罐身由如下步骤制得：
按照重量份，将改性淀粉、聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、硫酸钡、偶联剂、润滑剂和消泡剂混合均匀，然后加入至挤出造粒设备中挤出造粒，再加入至注塑设备中注塑成型，制得罐身。
所述挤出造粒的第一区挤出温度为175℃，第二区挤出温度为175℃，第三区挤出温度为185℃，第四区挤出温度为185℃，第五区挤出温度为190℃，第六区挤出温度为190℃，第七区挤出温度为195℃，第八区挤出温度为195℃，第九区挤出温度为185℃。
一种如上所述的耐热的可降解环保茶叶罐的制备工艺，包括如下步骤：将所述覆膜片2的密封区21边缘覆盖于覆膜槽11，在温度为125℃、压力为5MPa的条件下热压合，制得耐热的可降解环保茶叶罐。
对比例1
本对比例与上述实施例4的区别在于：
所述可降解生物质复合材料包括如下重量份的原料：
其中，所述淀粉为未经改性处理的。
对比例2
本对比例与上述实施例4的区别在于：
每份所述改性淀粉通过如下重量份的原料制得：
对比例3
本对比例与上述实施例4的区别在于：
所述可降解生物质复合材料包括如下重量份的原料：
对比例4
本对比例与上述实施例4的区别在于：
所述可降解生物质复合材料包括如下重量份的原料：
将实施例2-6和对比例1-4制得的可降解生物质复合材料进行耐热性测试、弯曲强度、伸长率等测试，测试数据如下所示：
其中，所述维卡软温度采用《ASTM D1525-07塑料维卡软化温度的测试方法》进行测试，所述流动指数采用《ASTM D1238熔指测试标准》进行测试，所述弯曲强度和伸长率采用《ASTM D-882测量塑料薄膜和薄片材拉伸性能》进行测试，所述密度采用《ASTM D 1505-03用密度梯度法测定塑料密度的试验方法》进行测试。
由上述数据可知，本发明的可降解生物质复合材料物料间相容性高，具有较佳的耐热性以及硬度、弯曲强度、伸长率等机械性能，且在堆肥降解条件下，1-6个月内可自然降解，环保性强。
其中，对比例1与实施例4相比，对比例1的复合材料中淀粉不经过改性，其维卡软温度、弯曲强度均显著下降，伸长率显著上升，流动指数和密度也明显下降，说明本发明改性后的淀粉对复合材料的耐热性、物理力学性能和机械性能均影响较大，而经过本发明改性后的淀粉，削弱破坏淀粉分子间的氢键作用，降低淀粉分子内与分子间的氢键能，分子链的扩散能力提高，玻璃化转变温度降低，提高了热塑性、耐热性和加工性能，并减低其亲水性，提高其与聚乳酸基体和聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯基体之间的结合能，以及与其他物料的相容性和分散性，使制得的复合材料具有优异的耐热性、拉伸强度、弯曲强度和断裂伸长率等综合性能。
而对比例2与实施例4相比，对比例2改性淀粉中的柠檬酸三丁酯替换成邻苯二甲酸二丁酯，制得的复合材料的维卡软温度、弯曲强度、流动指数和密度均下降，伸长率上升，说明本发明通过采用柠檬酸三丁酯和聚乙烯醇复配使用对淀粉进行增塑改性，有效降低淀粉的结晶度，提高淀粉与聚合物的粘附共聚和相容性，提高复合材料的热稳定性和尺寸稳定性，使制得的复合材料具有优异的耐热性、拉伸强度、弯曲强度和断裂伸长率等综合性能。
而对比例3与实施例4相比，对比例3复合材料中改性淀粉的用量为70份，用量相对过多，制得的复合材料的维卡软温度、弯曲强度、流动指数和密度均明显下降，伸长率明显上升，说明本发明通过严格控制改性淀粉的用量，使得其与聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯共聚，改性后淀粉颗粒的羟基与共聚物基体之间作用，分散均匀，能提高制得的复合材料的拉伸强度、撕裂强度和断裂伸长率；但若改性淀粉的用量过多，一方面与聚合物基体作用使得限制了聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯端链的运动，另一方面淀粉成团粒状分布，含量过多，使得复合材料中相分离的趋势增加，使得拉伸强度、弯曲强度和断裂伸长率等性能下降。
而对比例4与实施例4相比，对比例4复合材料中硫酸钡替换成滑石粉，制得的复合材料的维卡软温度、弯曲强度、流动指数和密度均下降，伸长率上升，说明本发明通过采用硫酸钡对聚乳酸进行填充，提高其加工性能、尺寸稳定性和热变形温度，且硫酸钡在聚乳酸基体中具有较好的分散效果，与聚乳酸基体和聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯基体之间具有较好的界面作用，并对聚乳酸起到成核作用，提高复合材料拉伸强度、弯曲强度和断裂伸长率等机械强度。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐热的可降解环保茶叶罐，其特征在于：该茶叶罐包括罐身和覆膜片，所述罐身的顶部敞口，并环形凹设有覆膜槽，所述覆膜片包括密封区和向所述密封区外围延伸的手撕区，所述密封区的边缘贴覆于所述覆膜槽的顶部；所述罐身是由可降解生物质复合材料经注塑成型制得。
2.根据权利要求1所述的一种耐热的可降解环保茶叶罐，其特征在于：所述覆膜片包括基材层和复合于所述基材层上表面的热塑性材料层，所述基材层为铝膜层、聚苯乙烯薄膜层和聚氯乙烯薄膜层中的一种，所述热塑性材料层为聚苯醚热塑层、聚丙烯热塑层和聚乙烯热塑层中的一种；所述罐身的外表面间隔设置有若干个环形凹槽。
3.根据权利要求1所述的一种耐热的可降解环保茶叶罐，其特征在于：所述可降解生物质复合材料包括如下重量份的原料：
4.根据权利要求3所述的一种耐热的可降解环保茶叶罐，其特征在于：每份所述改性淀粉通过如下重量份的原料制得：
所述淀粉为玉米淀粉或木薯淀粉。
5.根据权利要求4所述的一种耐热的可降解环保茶叶罐，其特征在于：所述改性淀粉由如下步骤制得：
步骤(1)：按照重量份计，将柠檬酸三丁酯和高岭土在转速为400-600rpm的条件下搅拌分散均匀，然后加入聚乙烯蜡，搅拌至混合液呈乳白色，静置2-5min；
步骤(2)：将步骤(1)静置后的混合液在转速为100-150rpm条件下搅拌，然后边搅拌边加入淀粉，完全加入后，降低搅拌转速至30-50rpm，然后逐渐升温至90-100℃后，保温10-20min，制得混合料；
步骤(3)：将步骤(2)制得的混合料降温至室温，然后烘干，磨粉至粒径为0.02-0.5mm，制得改性淀粉，真空干燥封袋备用。
6.根据权利要求3所述的一种耐热的可降解环保茶叶罐，其特征在于：每份所述偶联剂包括1.5-2.0份苯氨基甲基三甲氧基硅烷、5-6份乙烯基三甲氧基硅烷、2-3份丙基三甲氧基硅烷和4-5份N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷。
7.根据权利要求3所述的一种耐热的可降解环保茶叶罐，其特征在于：所述润滑剂是由硬脂酸正丁酯、甘油三羟硬脂酸酯和氧化聚乙烯蜡以重量比为2:3-4:1.5-2.5组成的混合物；每份所述消泡剂包括1-2份甘油三羟基聚醚、3-4份羧基聚二甲基硅氧烷和3-8份GPES型消泡剂。
8.根据权利要求3所述的一种耐热的可降解环保茶叶罐，其特征在于：所述罐身由如下步骤制得：
按照重量份，将改性淀粉、聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、硫酸钡、偶联剂、润滑剂和消泡剂混合均匀，然后加入至挤出造粒设备中挤出造粒，再加入至注塑设备中注塑成型，制得罐身。
9.根据权利要求8所述的一种耐热的可降解环保茶叶罐，其特征在于：所述挤出造粒的第一区挤出温度为165-175℃，第二区挤出温度为165-175℃，第三区挤出温度为175-185℃，第四区挤出温度为175-185℃，第五区挤出温度为180-190℃，第六区挤出温度为180-190℃，第七区挤出温度为185-195℃，第八区挤出温度为185-195℃，第九区挤出温度为175-185℃。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的耐热的可降解环保茶叶罐的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：将所述覆膜片的密封区边缘覆盖于覆膜槽，在温度为105-125℃、压力为5-10MPa的条件下热压合，制得耐热的可降解环保茶叶罐。
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