CN111086247B - 一种具有防水透汽功能快餐盒的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有防水透汽功能快餐盒的制备方法，首先制备防水透湿纤维膜，然后在其单侧表面喷涂粘结剂后，将该表面与开有透气孔的盒盖粘合，最后将盒盖与盒体组装成一体制得防水透汽功能快餐盒，其中，制备防水透湿纤维膜时采用环保型原料，粘结剂为环保型粘结剂，防水透湿纤维膜通过静电纺丝工艺制得，静电纺丝采用碟式多孔喷丝组件。本发明的一种具有防水透汽功能快餐盒的制备方法，简单易行，成本低廉，环保安全，可以高效解决现有餐盒不防水或不能有效避免食物中热气凝聚形成的水珠滴落至饭菜的问题，具有较好的市场推广价值。

Description

一种具有防水透汽功能快餐盒的制备方法
技术领域
本发明属于餐盒技术领域，涉及一种具有防水透汽功能快餐盒的制备方法。
背景技术
由于全球经济的快速发展，大都市移动人口越来越多，出行不便、就餐时间长等问题造成了外卖行业的诞生。现如今，外卖已经成为了人们工作餐的首选之一。然而，在送餐过程中，食物产生的热气会凝聚在餐盒盖内表面形成水珠，最终水珠会滴落至饭菜表面，从而影响饭菜的口感。
专利CN201910168883.X公开了一种PP塑料快餐盒，该快餐盒盒盖上设置有刮水板，刮水板将盒盖上水蒸气聚集而产生的水滴刮向两侧的三角形凹槽，从而来去除盒盖上的水滴，但该快餐盒水滴的刮除需要人工进行刮除，不智能，且装置结构比较复杂。
专利CN201120121841.X公开了一种快餐盒，该快餐盒的盒身和盒盖之间设有中间层，中间层均匀分布有数个出气孔，热气经过中间层，在盒盖凝聚成水滴，形成的水滴会滴落在中间层上，而不会把饭菜弄湿，但中间层和盒盖的空间有限，仍然有热的水蒸气在盒身与中间层之间液化，从而导致水滴凝聚在中间层，最终滴落在饭菜上。
专利CN201720550841.9公开了一种送餐盒，该餐盒的盒盖为弧形结构，热气在盒盖内侧液化形成水滴时，水滴会沿着弧形盒盖内侧流进凹槽，但热的水蒸气液化成的大水滴由于重力作用会直接滴落带饭菜中而不会滑进凹槽。
专利CN201310608069.8公开了一种餐盒，该餐盒的盒盖上设有通气孔，能将热的水蒸气排除，但该餐盒不具备防水功能，无法阻挡外面的水进入餐盒内。
因此，研究一种结构简单、具有防水功能且能有效避免食物中热气凝聚形成的水珠滴落至饭菜的快餐盒的制备方法具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中快餐盒不具防水功能或者不能有效避免食物中热气凝聚形成的水珠滴落至饭菜的问题，提供一种具有防水透汽功能快餐盒的制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
具有防水透汽功能快餐盒的制备方法，首先制备防水透湿纤维膜，然后在其单侧表面喷涂粘结剂后，将该表面与开有透气孔的盒盖粘合，最后将盒盖与盒体组装成一体制得防水透汽功能快餐盒，其中，制备防水透湿纤维膜时采用环保型原料，粘结剂为环保型粘结剂。使用该餐盒盛装热的食物时，产生的热气通过与防水透湿纤维膜粘合的盒盖上的透气孔向外界扩散，而不会凝聚在防水透湿膜的表面；而且防水透湿纤维膜具有低的表面能，能防止雨水的入侵，因此外部的水分将无法进入到餐盒的内部。
作为优选的技术方案：
如上所述的具有防水透汽功能快餐盒的制备方法，具体步骤如下：
(1)将高聚物、环保型疏水剂和环保型溶剂混合制得纺丝液；
(2)通过静电纺丝工艺制得防水透湿纤维膜；
(3)利用静电喷雾工艺将粘结剂喷涂在防水透湿纤维膜的单侧表面；
(4)将喷涂有粘结剂的防水透湿纤维膜的表面与开有透气孔的盒盖热压粘合；
(5)将盒盖与盒体组装成一体。
如上所述的具有防水透汽功能快餐盒的制备方法，步骤(1)中，纺丝液中高聚物的浓度为12～32wt％(高聚物浓度太低，无法形成纤维；聚合物浓度太高，容易堵塞喷头)，环保型疏水剂的浓度为2～8wt％(疏水剂的浓度太低，疏水效果不佳；疏水剂的浓度太高，浪费原料)；高聚物为聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、水性聚氨酯、水性丙烯酸酯、聚环氧乙烷、聚乙烯亚胺、聚马来酸酐、聚乙二醇或聚丙烯酰胺，环保型疏水剂为含氟丙烯酸乳液、聚二甲基硅氧烷乳液、聚硅氧烷乳液或含氟聚氨酯乳液，环保型溶剂为水或乙醇。
如上所述的具有防水透汽功能快餐盒的制备方法，步骤(2)中，静电纺丝工艺的参数为：静电纺丝电压10～100kV(纺丝电压太低，无法形成纤维；电压太高，容易导致静电击穿)，接收距离10～100cm(接收距离太近，溶剂无法挥发，容易产生溶膜的现象；接收距离太远，电场比较弱，无法拉伸射流)，纺丝液的灌注速度0.1～10mL/h(灌注速度太低，产量低；灌注速度太高，溶液导致液滴的形成)，环境温度20～25℃，环境相对湿度70％～85％；静电纺丝时采用的接收基材为油光纸；防水透湿纤维膜的厚度为3～20μm，耐水压≥50kPa，透湿率≥16000g/m2/d。
如上所述的具有防水透汽功能快餐盒的制备方法，步骤(3)中，静电喷雾工艺的参数为：喷雾电压3～15kV(纺丝电压太低，无法形成雾滴)，喷雾距离为5～20cm，供液速度为0.01～1mL/h；粘结剂为淀粉水溶液、糊精水溶液和羧甲基纤维素水溶液。
如上所述的具有防水透汽功能快餐盒的制备方法，步骤(4)中，热压粘合时的温度为45～60℃(温度太低，热压效果不明显；温度太高，易破坏膜的结构)，压力为5～15MPa(压力太低，热压效果不明显；压力太高，易破坏膜的结构)，时间为5～10min；各透气孔的面积为0.1～1mm2(面积太小，无法导致水蒸汽的完全挥发)，透气孔的个数为100～1000，形状为圆形、正方形、三角形或椭圆形。
如上所述的具有防水透汽功能快餐盒的制备方法，静电纺丝采用碟式多孔喷丝组件，其包括碟式多孔喷丝头，碟式多孔喷丝头主要由碟形喷丝盘和柱状流道组成；
碟形喷丝盘主要由共轴的中空圆台和中空圆柱组成，流道、圆台和圆柱自下而上顺序排列，圆台的大端与圆柱连接，圆台的小端与流道连接；
碟形喷丝盘上设有多个通孔，所有通孔的形状和尺寸相同，所有通孔的出液口设置在圆柱的外周面上，所有通孔呈伞短骨状排布，所有通孔的进液口设置在流道与圆台的连接端上，所有出液口和所有进液口环绕圆柱的中心轴圆周均布，所有通孔的延伸方向与圆柱的中心轴的夹角相同。
防水透湿纤维膜的耐水压
Figure GDA0002402409010000031
其中γLG为表面张力，θ为接触角，r为膜的最大孔径，所制备的纤维膜纤维直径越小、分布越均匀，则最大孔径越小，因此，所得防水透湿膜的耐水压越高，防水性能越好；
本发明的静电纺丝装置通过控制出液速度和所有通孔的延伸方向与圆柱的中心轴的夹角达到控制射流直径的目的，由于本发明所有通孔的形状和尺寸相同，保证了所有通孔的出液量相同，进而保证纤维直径分布均匀，又由于本发明是通过控制相关参数而不是通过吹风控制射流直径的，因而不会对纺丝射流产生干扰。
本发明通过控制出液速度和所有通孔的延伸方向与圆柱的中心轴的夹角达到控制射流直径的目的的机理如下：
流道位于碟形喷丝盘下方，在纺丝过程中，纺丝溶液经过流道被均匀地分至每个通孔的进液口，在纺丝溶液压力的推动下，纺丝溶液以初始速度V从通孔出液口流出形成射流，并受到电场力Fe、重力Fg、惯性力Fp、粘滞力Fn、空气阻力Fa、射流之间斥力Fc和毛细管力Fd的共同作用，由于采用自下而上纺丝法，其垂直方向合力F1＝Fe+Fp×cosθ-Fn-Fa×cosθ-Fd-Fg，其水平方向合力F2＝Fc+Fp×sinθ-Fa×sinθ，其中，θ为所有通孔的延伸方向与圆柱的中心轴的夹角。在静电纺丝过程中，纺丝电压为几十千伏甚至上百千伏，故射流在运动过程中起主导作用的是电场力和射流之间的斥力，所以近似有F1≈Fe，F2≈Fc，因此在纺丝过程中，从碟式多孔喷丝头通孔流出的溶液的飞行路线可近似看作抛物线(如图2所示)，纺丝射流沿着抛物线路径飞行，其所飞行的路程S受到速度V与所有通孔的延伸方向与圆柱的中心轴的夹角θ的共同影响，其满足关系式：
Figure GDA0002402409010000032
其中，h为喷头到接收基材的距离，m为射流液滴的质量，路程S的距离越长，则纺丝射流拉伸的越充分，同时也有利于溶剂的充分挥发，因此，在纺丝过程中可以通过调控V和θ来调控射流飞行的路程S，从而获得不同直径的纳米纤维。当V和θ都取最小值时，此时射流飞行的路程S最小，射流受到拉伸作用不足，形成的纤维直径较粗；当V和θ都取最大值时，射流飞行的路程S最大，射流受到拉伸作用最充分，形成的纤维直径最细。
如上所述的具有防水透汽功能快餐盒的制备方法，中空圆台和中空圆柱的壁厚均匀，即中空圆台的中空部分为圆台状，中空圆柱的中空部分为圆柱状，中空圆台和中空圆柱的壁厚为5～10mm，本发明中空圆台和中空圆柱的壁厚不限于此，但是壁厚太小容易导致开通孔困难，壁厚太大容易导致材料浪费，中空圆台的大端外径为25～100mm，小端外径为15～90mm，中空圆台的尺寸决定了通孔的数量，中空圆台尺寸过小，导致通孔数量较少，不利于提高产量，中空圆柱的高度为4～8mm；
通孔的数量为8～100个，通孔的形状为圆柱状，通孔的孔径为0.3～1.2mm，所有通孔的延伸方向与圆柱的中心轴的夹角的取值范围为45°～90°，若夹角大于90°，则通孔方向斜向下，不利于自下而上纺丝，角度太小，则各个通孔之间的间距太近，可开通孔的数目有限。本发明通孔的形状不限于此，圆柱状较为常规，且易于加工，因此作为本发明的优选。通孔的孔径影响纺丝溶液的出液量，孔径过小，出液量过小，产量较低，生产效率较低；孔径过大，出液量过大，影响纺丝加工的顺利进行。通孔的孔深主要取决于中空圆台的大端外径、中空圆台的小端外径、所有通孔的延伸方向与圆柱的中心轴的夹角，孔深越大，需要推动纺丝液的压力越大，耗能越多。
如上所述的具有防水透汽功能快餐盒的制备方法，流道为中空圆柱状，外径等于圆台小端的外径，壁厚为3～5mm，壁厚过薄，材质所能承受的强力差；壁厚太厚，容易导致材料浪费；
流道上套有绝缘罩，碟形喷丝盘位于绝缘罩内；
绝缘罩为一体成型件，由圆柱状筒体和圆台状罩体组成，筒体与流道螺纹连接；
绝缘罩的材质为聚甲醛、聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酰对苯二胺、聚氯乙烯或聚醚醚酮。
如上所述的具有防水透汽功能快餐盒的制备方法，碟式多孔喷丝头为一体成型件，材质为铜、铝、铁、铜合金或铝合金。
单个碟式多孔喷丝头可以拉出N根射流，相比于单针头式纺丝，纳米纤维产量可以提高几十倍甚至上百倍。而且，纺丝溶液先后经过圆柱状筒体、空心圆柱流道，最终以一定速度V从通孔流出，整个流程纺丝液均不与空气接触，纺丝溶剂不会挥发，为密闭式供液方式。因此，整个纺丝过程，纺丝溶液性质都不会改变。
有益效果：
(1)本发明的一种具有防水透汽功能快餐盒的制备方法，简单易行，成本低廉，环保安全，具有较好的市场推广价值；
(2)本发明的一种具有防水透汽功能快餐盒的制备方法制得的快餐盒，具疏水疏油功能，可以高效阻止外界的水或油进入餐盒。
(3)本发明的一种具有防水透汽功能快餐盒的制备方法制得的快餐盒，能使餐盒内部的热气全部散发到空气中而不会在盒盖内壁凝结成水珠滴落到饭菜上。
附图说明
图1为本发明的一种具有防水透汽功能快餐盒的结构示意图；
图2为本发明的静电纺丝用碟式多孔喷丝组件的碟式多孔喷丝头射流飞行状态示意图；
图3为采用本发明的静电纺丝用碟式多孔喷丝组件制备的纤维膜扫描电镜图(放大倍数是10000倍)，其中，(a)中纤维膜制备工艺为V＝1mm/s，θ＝45°，(b)中纤维膜制备工艺为V＝10mm/s，θ＝90°；
图4为本发明实施例的碟式多孔喷丝组件的示意图；
图5为图4中碟式多孔喷丝头的示意图；
图6为图4中碟式多孔喷丝头的流道的示意图；
图7为图4中绝缘罩的示意图；
其中，1-防水透湿纤维膜，2-透气孔，3-盒盖，4-盒体，5-碟式多孔喷丝头，6-绝缘罩，7-碟形喷丝盘，8-流道，9-通孔，10-罩体，11-筒体。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
碟式多孔喷丝组件，如图4所示，其包括碟式多孔喷丝头5；
碟式多孔喷丝头5为由碟形喷丝盘7和柱状流道组成的一体成型件，如图5所示，其材质为铜、铝、铁、铜合金或铝合金；
碟形喷丝盘由共轴的中空圆台和中空圆柱组成，流道、圆台和圆柱自下而上顺序排列，圆台的大端与圆柱连接，圆台的小端与流道连接；其中，中空圆台和中空圆柱的壁厚均匀，中空圆台和中空圆柱的壁厚为5～10mm，中空圆台的大端外径为25～100mm，小端外径为15～90mm，中空圆柱的高度为4～8mm；
碟形喷丝盘上设有数量为8～100个形状和尺寸相同的圆柱状通孔9，且通孔的孔径为0.3～1.2mm，所有通孔的出液口设置在圆柱的外周面上，所有通孔的进液口设置在流道与圆台的连接端上，所有出液口和所有进液口环绕圆柱的中心轴圆周均布，所有通孔的延伸方向与圆柱的中心轴的夹角相同，且夹角的取值范围为45°～90°；
流道8为中空圆柱状，如图6所示，外径等于圆台小端的外径，壁厚为3～5mm；
流道上套有绝缘罩6，该绝缘罩如图7所示，碟形喷丝盘位于绝缘罩内；绝缘罩为由圆柱状筒体11和圆台状罩体10组成的一体成型件，筒体与流道螺纹连接；该绝缘罩的材质为聚甲醛、聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酰对苯二胺、聚氯乙烯或聚醚醚酮。
将该静电纺丝用碟式多孔喷丝组件用于聚氨酯纺丝原液的静电纺丝试验，由于在该纺丝过程中，从碟式多孔喷丝头通孔流出的溶液的飞行路线可近似看作抛物线，如图2所示，纺丝射流沿着抛物线路径飞行，其所飞行的路程S受到速度V与所有通孔的延伸方向与圆柱的中心轴的夹角θ的共同影响，其满足关系式：
Figure GDA0002402409010000061
其中，h为喷头到接收基材的距离，m为射流液滴的质量；因此，在纺丝过程中可以通过调控V和θ来调控射流飞行的路程S，从而获得不同直径的纳米纤维；当V和θ都取最小值时，此时射流飞行的路程S最小，射流受到拉伸作用不足，形成的纤维直径较粗；当V和θ都取最大值时，射流飞行的路程S最大，射流受到拉伸作用最充分，形成的纤维直径最细。
现设计试验1和试验2，试验1的纺丝工艺为：纺丝电压50kV，纺丝距离20cm，温度25±2℃，湿度80±5％，V＝1mm/s，θ＝45°，试验2的纺丝工艺与试验1相同，不同之处在于V＝10mm/s，θ＝90°，将在试验1和试验2中得到的纤维膜进行扫描电镜测试，其结果分别为图3中的(a)和(b)；进一步通过测量工具测得纤维的平均直径分别为859nm(a)，643nm(b)；该结果证明本申请的静电纺丝用碟式多孔喷丝组件可以用于射流可控的静电纺丝装置，且其是通过调控纺丝液的速度V和通孔倾斜角度θ来调控纺丝射流的路径，从而获得直径不同的纳米纤维；另外，从该扫描电镜图片可以看出，制备的纤维膜直径分布均匀，具体地，其纤维直径的标准差分别为36和12，说明本申请的静电纺丝用碟式多孔喷丝组件的生产效率和稳定性很好。
实施例2
具有防水透汽功能快餐盒的制备方法，该快餐盒的示意图如图1所示，其制备方法的具体步骤如下：
(1)将聚乙烯醇、含氟丙烯酸乳液和水混合制得纺丝液；其中，纺丝液中聚乙烯醇的浓度为12wt％，含氟丙烯酸乳液的浓度为2wt％；
(2)通过静电纺丝工艺制得防水透湿纤维膜；其中，静电纺丝采用实施例1中的碟式多孔喷丝组件，且静电纺丝工艺的参数为：静电纺丝电压30kV，接收距离10cm，纺丝液的灌注速度0.1mL/h，环境温度20℃，环境相对湿度70％；静电纺丝时采用的接收基材为油光纸；防水透湿纤维膜1的厚度为3μm，耐水压为50kPa，透湿率为16000g/m2/d；
(3)利用静电喷雾工艺将淀粉水溶液喷涂在防水透湿纤维膜的单侧表面；其中，静电喷雾工艺的参数为：喷雾电压为12kV，喷雾距离为5cm，供液速度为0.01mL/h；
(4)将喷涂有淀粉水溶液的防水透湿纤维膜1的表面与开有透气孔2的盒盖3热压粘合；其中，热压粘合时的温度为50℃，压力为5MPa，时间为5min；各透气孔2的面积为1mm2，透气孔2的个数为100，形状为圆形；
(5)将盒盖3与盒体4组装成一体。
最终制得具有防水透汽功能快餐盒，该餐盒兼具疏水疏油功能，可以阻止外界的水或油进入餐盒，且能使餐盒内部的热气全部散发到空气中而不会在盒盖内壁凝结成水珠滴落到饭菜上。
实施例3
具有防水透汽功能快餐盒的制备方法，该快餐盒的示意图如图1所示，其制备方法的具体步骤如下：
(1)将聚乙烯吡咯烷酮、聚二甲基硅氧烷乳液和乙醇混合制得纺丝液；其中，纺丝液中聚乙烯吡咯烷酮的浓度为16wt％，聚二甲基硅氧烷乳液的浓度为2.5wt％；
(2)通过静电纺丝工艺制得防水透湿纤维膜；其中，静电纺丝采用实施例1中的碟式多孔喷丝组件，且静电纺丝工艺的参数为：静电纺丝电压33kV，接收距离22cm，纺丝液的灌注速度2mL/h，环境温度22℃，环境相对湿度73％；静电纺丝时采用的接收基材为油光纸；防水透湿纤维膜1的厚度为8μm，耐水压为52kPa，透湿率为16010g/m2/d；
(3)利用静电喷雾工艺将糊精水溶液喷涂在防水透湿纤维膜的单侧表面；其中，静电喷雾工艺的参数为：喷雾电压为9kV，喷雾距离为8cm，供液速度为0.5mL/h；
(4)将喷涂有糊精水溶液的防水透湿纤维膜1的表面与开有透气孔2的盒盖3热压粘合；其中，热压粘合时的温度为45℃，压力为7MPa，时间为7min；各透气孔2的面积为0.8mm2，透气孔2的个数为150，形状为正方形；
(5)将盒盖3与盒体4组装成一体。
最终制得具有防水透汽功能快餐盒，该餐盒兼具疏水疏油功能，可以阻止外界的水或油进入餐盒，且能使餐盒内部的热气全部散发到空气中而不会在盒盖内壁凝结成水珠滴落到饭菜上。
实施例4
具有防水透汽功能快餐盒的制备方法，该快餐盒的示意图如图1所示，其制备方法的具体步骤如下：
(1)将水性聚氨酯、聚硅氧烷乳液和乙醇混合制得纺丝液；其中，纺丝液中水性聚氨酯的浓度为18wt％，聚硅氧烷乳液的浓度为3wt％；
(2)通过静电纺丝工艺制得防水透湿纤维膜；其中，静电纺丝采用实施例1中的碟式多孔喷丝组件，且静电纺丝工艺的参数为：静电纺丝电压10kV，接收距离23cm，纺丝液的灌注速度3mL/h，环境温度23℃，环境相对湿度75％；静电纺丝时采用的接收基材为油光纸；防水透湿纤维膜1的厚度为10μm，耐水压为55kPa，透湿率为16100g/m2/d；
(3)利用静电喷雾工艺将羧甲基纤维素水溶液喷涂在防水透湿纤维膜的单侧表面；其中，静电喷雾工艺的参数为：喷雾电压为10kV，喷雾距离为9cm，供液速度为0.7mL/h；
(4)将喷涂有羧甲基纤维素水溶液的防水透湿纤维膜1的表面与开有透气孔2的盒盖3热压粘合；其中，热压粘合时的温度为47℃，压力为8MPa，时间为8min；各透气孔2的面积为0.1mm2，透气孔2的个数为1000，形状为三角形；
(5)将盒盖3与盒体4组装成一体。
最终制得具有防水透汽功能快餐盒，该餐盒兼具疏水疏油功能，可以阻止外界的水或油进入餐盒，且能使餐盒内部的热气全部散发到空气中而不会在盒盖内壁凝结成水珠滴落到饭菜上。
实施例5
具有防水透汽功能快餐盒的制备方法，该快餐盒的示意图如图1所示，其制备方法的具体步骤如下：
(1)将水性丙烯酸酯、含氟聚氨酯乳液和乙醇混合制得纺丝液；其中，纺丝液中水性丙烯酸酯的浓度为20wt％，含氟聚氨酯乳液的浓度为4wt％；
(2)通过静电纺丝工艺制得防水透湿纤维膜；其中，静电纺丝采用实施例1中的碟式多孔喷丝组件，且静电纺丝工艺的参数为：静电纺丝电压35kV，接收距离34cm，纺丝液的灌注速度4mL/h，环境温度24℃，环境相对湿度76％；静电纺丝时采用的接收基材为油光纸；防水透湿纤维膜1的厚度为12μm，耐水压为57kPa，透湿率为16200g/m2/d；
(3)利用静电喷雾工艺将羧甲基纤维素水溶液喷涂在防水透湿纤维膜的单侧表面；其中，静电喷雾工艺的参数为：喷雾电压为3kV，喷雾距离为10cm，供液速度为0.5mL/h；
(4)将喷涂有羧甲基纤维素水溶液的防水透湿纤维膜1的表面与开有透气孔2的盒盖3热压粘合；其中，热压粘合时的温度为48℃，压力为10MPa，时间为10min；各透气孔2的面积为0.4mm2，透气孔2的个数为800，形状为椭圆形；
(5)将盒盖3与盒体4组装成一体。
最终制得具有防水透汽功能快餐盒，该餐盒兼具疏水疏油功能，可以阻止外界的水或油进入餐盒，且能使餐盒内部的热气全部散发到空气中而不会在盒盖内壁凝结成水珠滴落到饭菜上。
实施例6
具有防水透汽功能快餐盒的制备方法，该快餐盒的示意图如图1所示，其制备方法的具体步骤如下：
(1)将聚环氧乙烷、含氟丙烯酸乳液和水混合制得纺丝液；其中，纺丝液中聚环氧乙烷的浓度为22wt％，含氟丙烯酸乳液的浓度为5wt％；
(2)通过静电纺丝工艺制得防水透湿纤维膜；其中，静电纺丝采用实施例1中的碟式多孔喷丝组件，且静电纺丝工艺的参数为：静电纺丝电压40kV，接收距离45cm，纺丝液的灌注速度10mL/h，环境温度25℃，环境相对湿度77％；静电纺丝时采用的接收基材为油光纸；防水透湿纤维膜1的厚度为14μm，耐水压为54kPa，透湿率为16500g/m2/d；
(3)利用静电喷雾工艺将淀粉水溶液喷涂在防水透湿纤维膜的单侧表面；其中，静电喷雾工艺的参数为：喷雾电压为13kV，喷雾距离为12cm，供液速度为0.4mL/h；
(4)将喷涂有淀粉水溶液的防水透湿纤维膜1的表面与开有透气孔2的盒盖3热压粘合；其中，热压粘合时的温度为49℃，压力为6MPa，时间为6min；各透气孔2的面积为0.8mm2，透气孔2的个数为180，形状为圆形；
(5)将盒盖3与盒体4组装成一体。
最终制得具有防水透汽功能快餐盒，该餐盒兼具疏水疏油功能，可以阻止外界的水或油进入餐盒，且能使餐盒内部的热气全部散发到空气中而不会在盒盖内壁凝结成水珠滴落到饭菜上。
实施例7
具有防水透汽功能快餐盒的制备方法，该快餐盒的示意图如图1所示，其制备方法的具体步骤如下：
(1)将聚乙烯亚胺、含氟丙烯酸乳液和水混合制得纺丝液；其中，纺丝液中聚乙烯亚胺的浓度为24wt％，含氟丙烯酸乳液的浓度为6wt％；
(2)通过静电纺丝工艺制得防水透湿纤维膜；其中，静电纺丝采用实施例1中的碟式多孔喷丝组件，且静电纺丝工艺的参数为：静电纺丝电压45kV，接收距离50cm，纺丝液的灌注速度2.5mL/h，环境温度21℃，环境相对湿度78％；静电纺丝时采用的接收基材为油光纸；防水透湿纤维膜1的厚度为16μm，耐水压为60kPa，透湿率为16700g/m2/d；
(3)利用静电喷雾工艺将淀粉水溶液喷涂在防水透湿纤维膜的单侧表面；其中，静电喷雾工艺的参数为：喷雾电压为12kV，喷雾距离为13cm，供液速度为0.6mL/h；
(4)将喷涂有淀粉水溶液的防水透湿纤维膜1的表面与开有透气孔2的盒盖3热压粘合；其中，热压粘合时的温度为50℃，压力为8MPa，时间为8min；各透气孔2的面积为0.6mm2，透气孔2的个数为300，形状为圆形；
(5)将盒盖3与盒体4组装成一体。
最终制得具有防水透汽功能快餐盒，该餐盒兼具疏水疏油功能，可以阻止外界的水或油进入餐盒，且能使餐盒内部的热气全部散发到空气中而不会在盒盖内壁凝结成水珠滴落到饭菜上。
实施例8
具有防水透汽功能快餐盒的制备方法，该快餐盒的示意图如图1所示，其制备方法的具体步骤如下：
(1)将聚马来酸酐、含氟丙烯酸乳液和水混合制得纺丝液；其中，纺丝液中聚马来酸酐的浓度为32wt％，含氟丙烯酸乳液的浓度为8wt％；
(2)通过静电纺丝工艺制得防水透湿纤维膜；其中，静电纺丝采用实施例1中的碟式多孔喷丝组件，且静电纺丝工艺的参数为：静电纺丝电压50kV，接收距离55cm，纺丝液的灌注速度3.5mL/h，环境温度22℃，环境相对湿度79％；静电纺丝时采用的接收基材为油光纸；防水透湿纤维膜1的厚度为18μm，耐水压为62kPa，透湿率为16800g/m2/d；
(3)利用静电喷雾工艺将淀粉水溶液喷涂在防水透湿纤维膜的单侧表面；其中，静电喷雾工艺的参数为：喷雾电压为11kV，喷雾距离为15cm，供液速度为0.8mL/h；
(4)将喷涂有淀粉水溶液的防水透湿纤维膜1的表面与开有透气孔2的盒盖3热压粘合；其中，热压粘合时的温度为52℃，压力为5MPa，时间为5min；各透气孔2的面积为0.8mm2，透气孔2的个数为200，形状为圆形；
(5)将盒盖3与盒体4组装成一体。
最终制得具有防水透汽功能快餐盒，该餐盒兼具疏水疏油功能，可以阻止外界的水或油进入餐盒，且能使餐盒内部的热气全部散发到空气中而不会在盒盖内壁凝结成水珠滴落到饭菜上。
实施例9
具有防水透汽功能快餐盒的制备方法，该快餐盒的示意图如图1所示，其制备方法的具体步骤如下：
(1)将聚乙二醇、含氟丙烯酸乳液和水混合制得纺丝液；其中，纺丝液中聚乙二醇的浓度为14wt％，含氟丙烯酸乳液的浓度为2.3wt％；
(2)通过静电纺丝工艺制得防水透湿纤维膜；其中，静电纺丝采用实施例1中的碟式多孔喷丝组件，且静电纺丝工艺的参数为：静电纺丝电压55kV，接收距离100cm，纺丝液的灌注速度4mL/h，环境温度23℃，环境相对湿度80％；静电纺丝时采用的接收基材为油光纸；防水透湿纤维膜1的厚度为20μm，耐水压为63kPa，透湿率为17000g/m2/d；
(3)利用静电喷雾工艺将淀粉水溶液喷涂在防水透湿纤维膜的单侧表面；其中，静电喷雾工艺的参数为：喷雾电压为14kV，喷雾距离为16cm，供液速度为0.7mL/h；
(4)将喷涂有淀粉水溶液的防水透湿纤维膜1的表面与开有透气孔2的盒盖3热压粘合；其中，热压粘合时的温度为54℃，压力为6MPa，时间为6min；各透气孔2的面积为0.7mm2，透气孔2的个数为250，形状为圆形；
(5)将盒盖3与盒体4组装成一体。
最终制得具有防水透汽功能快餐盒，该餐盒兼具疏水疏油功能，可以阻止外界的水或油进入餐盒，且能使餐盒内部的热气全部散发到空气中而不会在盒盖内壁凝结成水珠滴落到饭菜上。
实施例10
具有防水透汽功能快餐盒的制备方法，该快餐盒的示意图如图1所示，其制备方法的具体步骤如下：
(1)将聚丙烯酰胺、含氟丙烯酸乳液和水混合制得纺丝液；其中，纺丝液中聚丙烯酰胺的浓度为15wt％，含氟丙烯酸乳液的浓度为2.5wt％；
(2)通过静电纺丝工艺制得防水透湿纤维膜；其中，静电纺丝采用实施例1中的碟式多孔喷丝组件，且静电纺丝工艺的参数为：静电纺丝电压100kV，接收距离65cm，纺丝液的灌注速度4.6mL/h，环境温度24℃，环境相对湿度85％；静电纺丝时采用的接收基材为油光纸；防水透湿纤维膜1的厚度为16μm，耐水压为59kPa，透湿率为17100g/m2/d；
(3)利用静电喷雾工艺将淀粉水溶液喷涂在防水透湿纤维膜的单侧表面；其中，静电喷雾工艺的参数为：喷雾电压为15kV，喷雾距离为18cm，供液速度为1mL/h；
(4)将喷涂有淀粉水溶液的防水透湿纤维膜1的表面与开有透气孔2的盒盖3热压粘合；其中，热压粘合时的温度为60℃，压力为9MPa，时间为9min；各透气孔2的面积为0.6mm2，透气孔2的个数为230，形状为圆形；
(5)将盒盖3与盒体4组装成一体。
最终制得具有防水透汽功能快餐盒，该餐盒兼具疏水疏油功能，可以阻止外界的水或油进入餐盒，且能使餐盒内部的热气全部散发到空气中而不会在盒盖内壁凝结成水珠滴落到饭菜上。

Claims (8)

1.有防水透汽功能快餐盒的制备方法，其特征是：首先制备防水透湿纤维膜，然后在其单侧表面喷涂粘结剂后，将该表面与开有透气孔的盒盖粘合，最后将盒盖与盒体组装成一体制得防水透汽功能快餐盒，其中，制备防水透湿纤维膜时采用环保型原料，粘结剂为环保型粘结剂；
具体步骤如下：
（1）将高聚物、环保型疏水剂和环保型溶剂混合制得纺丝液；
（2）通过静电纺丝工艺制得防水透湿纤维膜；
（3）利用静电喷雾工艺将粘结剂喷涂在防水透湿纤维膜的单侧表面；
（4）将喷涂有粘结剂的防水透湿纤维膜的表面与开有透气孔的盒盖热压粘合；
（5）将盒盖与盒体组装成一体；
静电纺丝采用碟式多孔喷丝组件，其包括碟式多孔喷丝头，碟式多孔喷丝头主要由碟形喷丝盘和柱状流道组成；
碟形喷丝盘主要由共轴的中空圆台和中空圆柱组成，柱状流道、中空圆台和中空圆柱自下而上顺序排列，中空圆台的大端与中空圆柱连接，中空圆台的小端与柱状流道连接；
碟形喷丝盘上设有多个通孔，所有通孔的形状和尺寸相同，所有通孔的出液口设置在中空圆柱的外周面上，所有通孔的进液口设置在柱状流道与中空圆台的连接端上，所有出液口和所有进液口环绕中空圆柱的中心轴圆周均布，所有通孔的延伸方向与中空圆柱的中心轴的夹角相同。
2.根据权利要求1所述的具有防水透汽功能快餐盒的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，纺丝液中高聚物的浓度为12~32wt%，环保型疏水剂的浓度为2~8wt%；高聚物为聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、水性聚氨酯、水性丙烯酸酯、聚环氧乙烷、聚乙烯亚胺、聚马来酸酐、聚乙二醇或聚丙烯酰胺，环保型疏水剂为含氟丙烯酸乳液、聚二甲基硅氧烷乳液、聚硅氧烷乳液或含氟聚氨酯乳液，环保型溶剂为水或乙醇。
3.根据权利要求1所述的具有防水透汽功能快餐盒的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，静电纺丝工艺的参数为：静电纺丝电压10~100kV，接收距离10~100cm，纺丝液的灌注速度0.1~10mL/h，环境温度20~25℃，环境相对湿度70%~85%；静电纺丝时采用的接收基材为油光纸；防水透湿纤维膜的厚度为3~20μm，耐水压≥50kPa，透湿率≥16000g/m2/d。
4.根据权利要求1所述的具有防水透汽功能快餐盒的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，静电喷雾工艺的参数为：喷雾电压3~15kV，喷雾距离为5~20cm，供液速度为0.01~1mL/h；粘结剂为淀粉水溶液、糊精水溶液和羧甲基纤维素水溶液。
5.根据权利要求1所述的具有防水透汽功能快餐盒的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，热压粘合时的温度为45~60℃，压力为5~15MPa，时间为5~10min；各透气孔的面积为0.1~1mm2，透气孔的个数为100~1000，形状为圆形、正方形、三角形或椭圆形。
6.根据权利要求1所述的具有防水透汽功能快餐盒的制备方法，其特征在于，中空圆台和中空圆柱的壁厚均匀，中空圆台和中空圆柱的壁厚为5~10mm，中空圆台的大端外径为25~100mm，小端外径为15~90mm，中空圆柱的高度为4~8mm；
通孔的数量为8~100个，通孔的形状为圆柱状，通孔的孔径为0.3~1.2mm，所有通孔的延伸方向与中空圆柱的中心轴的夹角的取值范围为45°~90°。
7.根据权利要求1所述的具有防水透汽功能快餐盒的制备方法，其特征在于，柱状流道为中空圆柱状，外径等于中空圆台小端的外径，壁厚为3~5mm；
柱状流道上套有绝缘罩，碟形喷丝盘位于绝缘罩内；
绝缘罩为一体成型件，由圆柱状筒体和中空圆台状罩体组成，圆柱状筒体与柱状流道螺纹连接；
绝缘罩的材质为聚甲醛、聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酰对苯二胺、聚氯乙烯或聚醚醚酮。
8.根据权利要求1所述的具有防水透汽功能快餐盒的制备方法，其特征在于，碟式多孔喷丝头为一体成型件，材质为铜、铝、铁、铜合金或铝合金。
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