CN111702886A - 一种耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒的制备方法 - Google Patents

一种耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒的制备方法，该方法为：将3～4年生的圆竹，截成竹筒段，处理成竹束纤维后再加工或者旋切，干燥得到微薄竹单板，将微薄竹单板的待胶合面涂布胶粘剂，陈化后进行层积铺装纵横组坯，将组坯后的微薄竹单板放入位于高温模压工位上的预制模具中热压成型后腹膜，得到耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒。本发明的竹纤维环保餐盒力学性能均匀、物理性能稳定，具有耐水、耐油、抗跌落性能，且环保安全。

Description

一种耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒的制备方法
技术领域
本发明属于竹材加工技术领域，具体涉及一种耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒的制备方法。
背景技术
外卖餐饮业对于一次性塑料餐盒的需求亦日益增长，其在生产、利用、回收、处理等方面给环境带来了极大的负担。
十年来对一次性不可降解塑料餐具替代品的探索未曾间断，其中关于生物质纤维餐具的设计制备，研究大多集中于以木材、稻草、秸秆、蔗渣、苎麻、玉米等植物纤维粉末或浆状物为主料，其他添加剂为辅料，按照一定的比例进行混合，并经过一系列工艺制得。然而其主要成分中的细小植物纤维在成型时分散性差，易引发气泡不均、纤维团聚等现象，进而导致生物质纤维餐具力学性能不均匀、物理性能不稳定。近年来针对生物可降解材料聚乳酸在食品包装领域的应用已有一些探索研究，然而亦有报道指出相应制品存在耐温耐油性差、脆性大易变形、加工难成本高等缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒的制备方法，该方法制备的竹纤维环保餐盒力学性能均匀、物理性能稳定，具有耐水、耐油、抗跌落性能，且环保安全。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒的制备方法，该方法为：
S1、微薄竹单板的制备：将3～4年生的圆竹，截成长度为1m～2m的竹筒段，将所述竹筒段处理成竹束纤维后再加工或者将所述竹筒段旋切，最后干燥后得到厚度为0.10mm～0.30mm的微薄竹单板；
所述竹筒段采用处理成竹束纤维后再加工成微薄竹单板的具体过程为：
S101、将所述竹筒段依次经过撞竹分片、去除竹节形成竹条，刮除竹青和竹黄后，用3组～6组对称压辊机械碾压帚化形成竹束纤维，将所述竹束纤维经过横向编织整张化连接，形成纤维化竹束单板；
S102、将S101中得到的纤维化竹束单板经过脱除木质素和半纤维素处理后干燥或者将S101中得到的纤维化竹束单板直接干燥，得到干燥后的纤维化竹束单板，然后将干燥后的纤维化竹束单板浸渍胶粘剂后，再干燥，得到上胶竹束单板；上胶竹束单板中胶粘剂的质量分数为10％～20％；
S103、将S102中得到的上胶竹束单板按照顺纹组坯后，进行热压，当上下热压板的温度降至60℃以下时取出，得到竹束单板层积材；所述热压的工艺条件为：热压温度为140℃～155℃，热压压力为5MPa～6MPa，热压的速率为1.5mm/min；
S104、将渗透剂中掺入软化剂，得到混合处理液，将所述混合处理液均匀地注入S103中得到的竹束单板层积材中，得到待处理竹束单板层积材；
S105、在S104中得到的待处理竹束单板层积材的表面涂布胶粘剂，并叠层组坯、在压力为1.5MPa～3.0MPa的条件下冷压湿胶合1.5h～3.0h，然后自然陈化不小于12h，得到竹方；所述胶粘剂的单面涂胶量为200g/m2～260g/m2；
S106、将S105中得到的竹方经升温软化、刨切和干燥后，得到微薄竹单板；升温软化的工艺条件为：将所述竹方放入水或者含软化剂的水溶液中，以1.5℃/h～2.0℃/h的升温速率升温至65℃～70℃，然后恒温软化1d～2d；所述软化剂为氢氧化钠溶液或者工业水玻璃；所述含软化剂的水溶液的pH值为9.0～11.0；
S2、餐盒盒体的制备：
S201、在S1中得到的微薄竹单板的待胶合面按照涂胶量为30g/m2～50g/m2涂布胶粘剂，陈化10min～20min后，并进行层积铺装纵横组坯，铺装3层～5层，得到组坯后的微薄竹单板；所述胶粘剂为生物质胶粘剂或者为生物质胶粘剂和面粉填充剂的混合物；所述生物质胶粘剂为大豆蛋白基胶粘剂、淀粉基胶粘剂或者木质素胶粘剂；
本发明中使用圆竹的竹长纤维形成微薄竹单板，竹纤维长径比大且纵向拉伸强度高，利用层积铺装纵横组坯，纵横排布的竹长纤维可有效解决因短小植物纤维分布不均而导致的生物质纤维餐盒力学性能不均匀、物理性能不稳定的问题；
胶粘剂为生物质胶粘剂或者为生物质胶粘剂和面粉填充剂的混合物，赋予竹纤维餐盒环保安全的特点；
S202、将S201中得到的组坯后的微薄竹单板放入位于高温模压工位上的预制模具中，将所述预制模具上方的上模向下相对运动，将所述微薄竹单板热压成型，当所述预制模具的温度降至60℃以下时取出后，进行多余边角的裁切，得到餐盒盒体；热压成型的工艺流程为：热压温度为90℃～110℃，热压压力0.7MPa～1.2MPa，热压时间为80s～100s；
S3、耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒的制备：
将S202中得到的餐盒盒体置于吸附模具中，将薄膜张紧置于所述餐盒盒体的上方，将所述餐盒盒体内抽真空排气后，采用超声波或升温的方法，将所述餐盒盒体的内、外表面与薄膜的紧密粘合，对溢出所述餐盒盒体的薄膜部分裁切后，将所述餐盒盒体与所述薄膜的粘合界面区域进行封边防水处理，得到耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒；所述薄膜的材质为PP膜或者PE膜；所述薄膜的厚度为0.10mm～0.15mm。
覆膜工序使得竹纤维环保餐盒良好的耐水和耐油性能；本发明中使用圆竹的竹长纤维，竹纤维长径比大且纵向拉伸强度高，利用纵横排布的竹长纤维可有效解决因短小植物纤维分布不均而导致的生物质纤维餐盒力学性能不均匀、物理性能不稳定的问题，获得优异的耐水、耐油、抗跌落性能；竹材柔韧性能优异，竹长纤维能满足一次性餐盒对于底部倒角的成型与使用要求。
优选地，S1中所述圆竹为毛竹、慈竹或绿竹。
优选地，S1中所述微薄竹单板的含水量≤8％；S102中干燥后的纤维化竹束单板的含水量≤10％；所述上胶竹束单板的含水量≤8％。
优选地，S102和S105中所述胶粘剂均为酚醛树脂或改性酚醛树脂。
优选地，S103中所述竹束单板层积材的密度为1.00g/cm3～1.20g/cm3。
优选地，S104中所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚；所述软化剂为甘油、松焦油、松香、油膏或妥尔油；所述混合处理液中渗透剂和软化剂的质量比为1:(7～10)。
优选地，S104中所述混合处理液的注入方式采用脉动式压力注入法，脉动压力幅度为3MPa～5MPa，脉动周期为15min～30min。
优选地，S104中待处理竹束单板层积材中所述混合处理液和竹束单板层积材的质量比为(35～45):100。
优选地，S102中所述纤维化竹束单板经过脱除木质素和半纤维素处理的工艺条件为：将S101中得到的纤维化竹束单板在温度为40℃～45℃的碱性混合液中浸泡12h～14h后，反复浸泡于温度为40℃～45℃的去离子水中脱除竹材中的木质素和半纤维素；所述碱性混合液为体积比为(20～30):4的NaOH溶液和Na2SO3溶液的混合液；所述NaOH溶液和Na2SO3溶液的质量分数均≥98％。
优选地，S201中当所述胶粘剂为生物质胶粘剂和面粉填充剂的混合物时，所述生物质胶粘剂和所述面粉填充剂的质量比为(5～10):1。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
本发明的餐盒采用的原料为天然生物质材料竹材，其资源丰富、绿色可再生、无毒且可被微生物完全降解。本发明的耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒可替代部分不可降解餐盒，缓解环境压力。该发明提供的餐盒采用的原料为圆竹的的竹长纤维，竹纤维长径比大且纵向拉伸强度高，利用纵横排布的竹长纤维可有效解决因短小植物纤维分布不均而导致的生物质纤维餐盒力学性能不均匀、物理性能不稳定的问题，获得优异的耐水、耐油、抗跌落性能；竹材柔韧性能优异，竹长纤维能满足一次性餐盒对于底部倒角的成型与使用要求。并且餐盒盒体制备时采用的胶粘剂为生物质胶粘剂或者为生物质胶粘剂和面粉填充剂的混合物，赋予竹纤维餐盒环保安全的特点；采用的覆膜工序给予竹纤维餐盒优异的耐水和耐油性能。随着竹产业进程加快，设备自动化程度及加工能力提高，竹纤维环保餐盒的自动化生产及产业化具有一定的可行性。
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
具体实施方式
实施例1
本实施例的耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒的制备方法，该方法为：
S1、微薄竹单板的制备：将4年生的圆竹，截成长度为2m的竹筒段，将所述竹筒段处理成竹束纤维后再加工，最后干燥后得到厚度为0.10mm、含水量≤8％的微薄竹单板；所述圆竹为毛竹；
所述竹筒段采用处理成竹束纤维后再加工成微薄竹单板的具体过程为：
S101、将所述竹筒段依次经过撞竹分片、去除竹节形成竹条，刮除竹青和竹黄后，用6组对称压辊机械碾压帚化形成竹束纤维，将所述竹束纤维经过横向编织整张化连接，形成纤维化竹束单板；
S102、将S101中得到的纤维化竹束单板经过脱除木质素和半纤维素处理后干燥，得到含水量≤10％的干燥后的纤维化竹束单板，然后将干燥后的纤维化竹束单板浸渍胶粘剂后，再干燥，得到含水量≤8％的上胶竹束单板；上胶竹束单板中胶粘剂的质量分数为20％；所述胶粘剂为酚醛树脂；
所述纤维化竹束单板经过脱除木质素和半纤维素处理的工艺条件为：将S101中得到的纤维化竹束单板在温度为45℃的碱性混合液中浸泡12h后，反复浸泡于温度为45℃的去离子水中脱除竹材中的木质素和半纤维素；所述碱性混合液为体积比为20:4的NaOH溶液和Na2SO3溶液的混合液；所述NaOH溶液和Na2SO3溶液的质量分数均为99％；
S103、将S102中得到的上胶竹束单板按照顺纹组坯后，进行热压，当上下热压板的温度降至60℃时取出，得到密度为1.20g/cm3的竹束单板层积材；所述热压的工艺条件为：热压温度为140℃，热压压力为5MPa，热压的速率为1.5mm/min；
S104、将渗透剂中掺入软化剂，得到混合处理液，将所述混合处理液均匀地注入S103中得到的竹束单板层积材中，得到待处理竹束单板层积材；所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚；所述软化剂为甘油；所述混合处理液中渗透剂和软化剂的质量比为1:9；所述混合处理液的注入方式采用脉动式压力注入法，脉动压力幅度为5MPa，脉动周期为15min；待处理竹束单板层积材中所述混合处理液和竹束单板层积材的质量比为35:100；
S105、在S104中得到的待处理竹束单板层积材的表面涂布胶粘剂，并叠层组坯、在压力为1.5MPa的条件下冷压湿胶合1.5h，然后自然陈化不小于12h，得到竹方；所述胶粘剂的单面涂胶量为200g/m2；所述胶粘剂为酚醛树脂；
S106、将S105中得到的竹方经升温软化、刨切和干燥后，得到微薄竹单板；升温软化的工艺条件为：将所述竹方放入水中，以1.5℃/h的升温速率升温至70℃，然后恒温软化2d；
S2、餐盒盒体的制备：
S201、在S1中得到的微薄竹单板的待胶合面按照涂胶量为30g/m2涂布胶粘剂，陈化10min后，并进行层积铺装纵横组坯，铺装5层，得到组坯后的微薄竹单板；所述胶粘剂为质量比为10:1的生物质胶粘剂(大豆蛋白基胶粘剂)和面粉填充剂的混合物；
S202、将S201中得到的组坯后的微薄竹单板放入位于高温模压工位上的预制模具中，将所述预制模具上方的上模向下相对运动，将所述微薄竹单板热压成型，当所述预制模具的温度降至60℃时取出后，进行多余边角的裁切，得到餐盒盒体；热压成型的工艺流程为：热压温度为110℃，热压压力0.7MPa，热压时间为80s；
S3、耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒的制备：
将S202中得到的餐盒盒体置于吸附模具中，将薄膜张紧置于所述餐盒盒体的上方，将所述餐盒盒体内抽真空排气后，采用超声波或升温的方法，将所述餐盒盒体的内、外表面与薄膜的紧密粘合，对溢出所述餐盒盒体的薄膜部分裁切后，将所述餐盒盒体与所述薄膜的粘合界面区域进行封边防水处理，得到耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒；所述薄膜的材质为PE膜；所述薄膜的厚度为0.10mm。
实施例2
本实施例的耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒的制备方法，该方法为：
S1、微薄竹单板的制备：将3年生的圆竹，截成长度为1m的竹筒段，将所述竹筒段处理成竹束纤维后再加工或者将所述竹筒段旋切，最后干燥后得到厚度为0.30mm、含水量≤8％的微薄竹单板；所述圆竹为慈竹；
所述竹筒段采用处理成竹束纤维后再加工成微薄竹单板的具体过程为：
S101、将所述竹筒段依次经过撞竹分片、去除竹节形成竹条，刮除竹青和竹黄后，用5组对称压辊机械碾压帚化形成竹束纤维，将所述竹束纤维经过横向编织整张化连接，形成纤维化竹束单板；
S102、将S101中得到的纤维化竹束单板经过脱除木质素和半纤维素处理后干燥，得到含水量≤10％的干燥后的纤维化竹束单板，然后将干燥后的纤维化竹束单板浸渍胶粘剂后，再干燥，得到含水量≤8％的上胶竹束单板；上胶竹束单板中胶粘剂的质量分数为10％；所述胶粘剂为改性酚醛树脂；所述纤维化竹束单板经过脱除木质素和半纤维素处理的工艺条件为：将S101中得到的纤维化竹束单板在温度为40℃的碱性混合液中浸泡14h后，反复浸泡于温度为40℃的去离子水中脱除竹材中的木质素和半纤维素；所述碱性混合液为体积比为30:4的NaOH溶液和Na2SO3溶液的混合液；所述NaOH溶液和Na2SO3溶液的质量分数均为98％；
S103、将S102中得到的上胶竹束单板按照顺纹组坯后，进行热压，当上下热压板的温度降至40℃时取出，得到密度为1.00g/cm3的竹束单板层积材；所述热压的工艺条件为：热压温度为155℃，热压压力为6MPa，热压的速率为1.5mm/min；
S104、将渗透剂中掺入软化剂，得到混合处理液，将所述混合处理液均匀地注入S103中得到的竹束单板层积材中，得到待处理竹束单板层积材；所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚；所述软化剂为松香；所述混合处理液中渗透剂和软化剂的质量比为1:7；所述混合处理液的注入方式采用脉动式压力注入法，脉动压力幅度为3MPa，脉动周期为30min；待处理竹束单板层积材中所述混合处理液和竹束单板层积材的质量比为45:100；
S105、在S104中得到的待处理竹束单板层积材的表面涂布胶粘剂，并叠层组坯、在压力为3.0MPa的条件下冷压湿胶合3.0h，然后自然陈化不小于12h，得到竹方；所述胶粘剂的单面涂胶量为260g/m2；所述胶粘剂为改性酚醛树脂；
S106、将S105中得到的竹方经升温软化、刨切和干燥后，得到微薄竹单板；升温软化的工艺条件为：将所述竹方放入含软化剂的水溶液中，以2.0℃/h的升温速率升温至65℃，然后恒温软化1d；所述软化剂为氢氧化钠溶液；所述含软化剂的水溶液的pH值为9.0；
S2、餐盒盒体的制备：
S201、在S1中得到的微薄竹单板的待胶合面按照涂胶量为50g/m2涂布胶粘剂，陈化20min后，并进行层积铺装纵横组坯，铺装3层，得到组坯后的微薄竹单板；所述胶粘剂为质量比为5:1的生物质胶粘剂(淀粉基胶粘剂)和面粉填充剂的混合物；
S202、将S201中得到的组坯后的微薄竹单板放入位于高温模压工位上的预制模具中，将所述预制模具上方的上模向下相对运动，将所述微薄竹单板热压成型，当所述预制模具的温度降40℃时取出后，进行多余边角的裁切，得到餐盒盒体；热压成型的工艺流程为：热压温度为90℃，热压压力1.2MPa，热压时间为100s；
S3、耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒的制备：
将S202中得到的餐盒盒体置于吸附模具中，将薄膜张紧置于所述餐盒盒体的上方，将所述餐盒盒体内抽真空排气后，采用超声波或升温的方法，将所述餐盒盒体的内、外表面与薄膜的紧密粘合，对溢出所述餐盒盒体的薄膜部分裁切后，将所述餐盒盒体与所述薄膜的粘合界面区域进行封边防水处理，得到耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒；所述薄膜的材质为PP膜；所述薄膜的厚度为0.15mm。
实施例3
本实施例的耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒的制备方法，该方法为：
S1、微薄竹单板的制备：将4年生的圆竹，截成长度为1.5m的竹筒段，将所述竹筒段处理成竹束纤维后再加工最后干燥后得到厚度为0.2mm、含水量≤8％的微薄竹单板；所述圆竹为绿竹；
所述竹筒段采用处理成竹束纤维后再加工成微薄竹单板的具体过程为：
S101、将所述竹筒段依次经过撞竹分片、去除竹节形成竹条，刮除竹青和竹黄后，用3组对称压辊机械碾压帚化形成竹束纤维，将所述竹束纤维经过横向编织整张化连接，形成纤维化竹束单板；
S102、将S101中得到的纤维化竹束单板直接干燥，得到含水量≤10％的干燥后的纤维化竹束单板，然后将干燥后的纤维化竹束单板浸渍胶粘剂后，再干燥，得到含水量≤8％的上胶竹束单板；上胶竹束单板中胶粘剂的质量分数为15％；所述胶粘剂为酚醛树脂；
S103、将S102中得到的上胶竹束单板按照顺纹组坯后，进行热压，当上下热压板的温度降至55℃时取出，得到密度为1.10g/cm3的竹束单板层积材；所述热压的工艺条件为：热压温度为150℃，热压压力为6MPa，热压的速率为1.5mm/min；
S104、将渗透剂中掺入软化剂，得到混合处理液，将所述混合处理液均匀地注入S103中得到的竹束单板层积材中，得到待处理竹束单板层积材；所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚；所述软化剂为松焦油；所述混合处理液中渗透剂和软化剂的质量比为1:10；所述混合处理液的注入方式采用脉动式压力注入法，脉动压力幅度为4MPa，脉动周期为25min；待处理竹束单板层积材中所述混合处理液和竹束单板层积材的质量比为40:100；
本实施例中所述软化剂也可以为甘油、松香、油膏或妥尔油；
S105、在S104中得到的待处理竹束单板层积材的表面涂布胶粘剂，并叠层组坯、在压力为2.0MPa的条件下冷压湿胶合2.0h，然后自然陈化不小于12h，得到竹方；所述胶粘剂的单面涂胶量为220g/m2；所述胶粘剂为酚醛树脂；
S106、将S105中得到的竹方经升温软化、刨切和干燥后，得到微薄竹单板；升温软化的工艺条件为：将所述竹方放入含软化剂的水溶液中，以1.8℃/h的升温速率升温至70℃，然后恒温软化1d；所述软化剂为工业水玻璃；所述含软化剂的水溶液的pH值为11.0；
S2、餐盒盒体的制备：
S201、在S1中得到的微薄竹单板的待胶合面按照涂胶量为40g/m2涂布胶粘剂，陈化15min后，并进行层积铺装纵横组坯，铺装4层，得到组坯后的微薄竹单板；所述胶粘剂为质量比为10:1的生物质胶粘剂(木质素胶粘剂)和面粉填充剂的混合物；
S202、将S201中得到的组坯后的微薄竹单板放入位于高温模压工位上的预制模具中，将所述预制模具上方的上模向下相对运动，将所述微薄竹单板热压成型，当所述预制模具的温度降至55℃时取出后，进行多余边角的裁切，得到餐盒盒体；热压成型的工艺流程为：热压温度为100℃，热压压力1.0MPa，热压时间为90s；
S3、耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒的制备：
将S202中得到的餐盒盒体置于吸附模具中，将薄膜张紧置于所述餐盒盒体的上方，将所述餐盒盒体内抽真空排气后，采用超声波或升温的方法，将所述餐盒盒体的内、外表面与薄膜的紧密粘合，对溢出所述餐盒盒体的薄膜部分裁切后，将所述餐盒盒体与所述薄膜的粘合界面区域进行封边防水处理，得到耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒；所述薄膜的材质为PE膜；所述薄膜的厚度为0.10mm。
实施例4
本实施例的耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒的制备方法，该方法为：
S1、微薄竹单板的制备：将4年生的圆竹，截成长度为1.5m的竹筒段，将所述竹筒段旋切，最后干燥后得到厚度为0.15mm、含水量≤8％的微薄竹单板；所述圆竹为毛竹；
S2、餐盒盒体的制备：
S201、在S1中得到的微薄竹单板的待胶合面按照涂胶量为50g/m2涂布胶粘剂，陈化20min后，并进行层积铺装纵横组坯，铺装5层，得到组坯后的微薄竹单板；所述胶粘剂为生物质胶粘剂(淀粉基胶粘剂)；
S202、将S201中得到的组坯后的微薄竹单板放入位于高温模压工位上的预制模具中，将所述预制模具上方的上模向下相对运动，将所述微薄竹单板热压成型，当所述预制模具的温度降至50℃时取出后，进行多余边角的裁切，得到餐盒盒体；热压成型的工艺流程为：热压温度为100℃，热压压力0.9MPa，热压时间为100s；
S3、耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒的制备：
将S202中得到的餐盒盒体置于吸附模具中，将薄膜张紧置于所述餐盒盒体的上方，将所述餐盒盒体内抽真空排气后，采用超声波或升温的方法，将所述餐盒盒体的内、外表面与薄膜的紧密粘合，对溢出所述餐盒盒体的薄膜部分裁切后，将所述餐盒盒体与所述薄膜的粘合界面区域进行封边防水处理，得到耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒；所述薄膜的材质为PP膜；所述薄膜的厚度为0.15mm。
根据GB 18006.1-2009《塑料一次性餐饮具通用技术要求》、GB/T 27589-2011《纸餐盒》、GB/T 27591-2011《纸碗》、QB/T 2898-2007《餐用纸制品》、TB/T 2611.1-1999《铁路一次性餐盒供货技术条件》等标准的要求，并基于上述标准及GB/T 18261-2000《防霉剂防治木材霉菌及蓝变菌的试验方法》、JC/T2039-2010《抗菌防霉木质装饰板》等标准中的测试方法，进行检测实施例1～4的耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒的性能，得到结果列于表1。
表1实施例1～4的耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒的性能
Figure BDA0002570402010000121
注：表中“-”表示餐盒无相关防霉要求；0表示竹纤维环保餐盒的防腐等级是最高等级(防霉效果最好)，以对应其实际使用需求及环境考验(霉)。
由表1可知，本发明提供的竹纤维环保餐盒的各项性能或指标均满足标准要求，包括含水量、负重性能、跌落性能、漏水性、耐温性能(耐热水、耐热油)。此外，由防霉等级的数据可知，本发明提供的竹纤维环保餐盒具有优异的防霉性能，适合贮存、运输等环境条件。综上，本发明提供的竹纤维环保餐盒制造方法能够拓宽竹纤维复合材料的应用领域，具有较好的应用前景。
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、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒的制备方法，其特征在于，该方法为：
S1、微薄竹单板的制备：将3～4年生的圆竹，截成长度为1m～2m的竹筒段，将所述竹筒段处理成竹束纤维后再加工或者将所述竹筒段旋切，最后干燥后得到厚度为0.10mm～0.30mm的微薄竹单板；
所述竹筒段采用处理成竹束纤维后再加工成微薄竹单板的具体过程为：
S101、将所述竹筒段依次经过撞竹分片、去除竹节形成竹条，刮除竹青和竹黄后，用3组～6组对称压辊机械碾压帚化形成竹束纤维，将所述竹束纤维经过横向编织整张化连接，形成纤维化竹束单板；
S102、将S101中得到的纤维化竹束单板经过脱除木质素和半纤维素处理后干燥或者将S101中得到的纤维化竹束单板直接干燥，得到干燥后的纤维化竹束单板，然后将干燥后的纤维化竹束单板浸渍胶粘剂后，再干燥，得到上胶竹束单板；上胶竹束单板中胶粘剂的质量分数为10％～20％；
S103、将S102中得到的上胶竹束单板按照顺纹组坯后，进行热压，当上下热压板的温度降至60℃以下时取出，得到竹束单板层积材；所述热压的工艺条件为：热压温度为140℃～155℃，热压压力为5MPa～6MPa，热压的速率为1.5mm/min；
S104、将渗透剂中掺入软化剂，得到混合处理液，将所述混合处理液均匀地注入S103中得到的竹束单板层积材中，得到待处理竹束单板层积材；
S105、在S104中得到的待处理竹束单板层积材的表面涂布胶粘剂，并叠层组坯、在压力为1.5MPa～3.0MPa的条件下冷压湿胶合1.5h～3.0h，然后自然陈化不小于12h，得到竹方；所述胶粘剂的单面涂胶量为200g/m2～260g/m2；
S106、将S105中得到的竹方经升温软化、刨切和干燥后，得到微薄竹单板；升温软化的工艺条件为：将所述竹方放入水或者含软化剂的水溶液中，以1.5℃/h～2.0℃/h的升温速率升温至65℃～70℃，然后恒温软化1d～2d；所述软化剂为氢氧化钠溶液或者工业水玻璃；所述含软化剂的水溶液的pH值为9.0～11.0；
S2、餐盒盒体的制备：
S201、在S1中得到的微薄竹单板的待胶合面按照涂胶量为30g/m2～50g/m2涂布胶粘剂，陈化10min～20min后，并进行层积铺装纵横组坯，铺装3层～5层，得到组坯后的微薄竹单板；所述生物质胶粘剂为大豆蛋白基胶粘剂、淀粉基胶粘剂或者木质素胶粘剂；
S202、将S201中得到的组坯后的微薄竹单板放入位于高温模压工位上的预制模具中，将所述预制模具上方的上模向下相对运动，将所述微薄竹单板热压成型，当所述预制模具的温度降至60℃以下时取出后，进行多余边角的裁切，得到餐盒盒体；热压成型的工艺流程为：热压温度为90℃～110℃，热压压力0.7MPa～1.2MPa，热压时间为80s～100s；
S3、耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒的制备：
将S202中得到的餐盒盒体置于吸附模具中，将薄膜张紧置于所述餐盒盒体的上方，将所述餐盒盒体内抽真空排气后，采用超声波或升温的方法，将所述餐盒盒体的内、外表面与薄膜的紧密粘合，对溢出所述餐盒盒体的薄膜部分裁切后，将所述餐盒盒体与所述薄膜的粘合界面区域进行封边防水处理，得到耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒；所述薄膜的材质为PP膜或者PE膜；所述薄膜的厚度为0.10mm～0.15mm。
2.根据权利要求1所述的一种耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒的制备方法，其特征在于，S1中所述圆竹为毛竹、慈竹或绿竹。
3.根据权利要求1所述的一种耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒的制备方法，其特征在于，S1中所述微薄竹单板的含水量≤8％；S102中干燥后的纤维化竹束单板的含水量≤10％；所述上胶竹束单板的含水量≤8％。
4.根据权利要求1所述的一种耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒的制备方法，其特征在于，S102和S105中所述胶粘剂均为酚醛树脂或改性酚醛树脂。
5.根据权利要求1所述的一种耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒的制备方法，其特征在于，S103中所述竹束单板层积材的密度为1.00g/cm3～1.20g/cm3。
6.根据权利要求1所述的一种耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒的制备方法，其特征在于，S104中所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚；所述软化剂为甘油、松焦油、松香、油膏或妥尔油；所述混合处理液中渗透剂和软化剂的质量比为1:(7～10)。
7.根据权利要求1所述的一种耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒的制备方法，其特征在于，S104中所述混合处理液的注入方式采用脉动式压力注入法，脉动压力幅度为3MPa～5MPa，脉动周期为15min～30min。
8.根据权利要求1所述的一种耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒的制备方法，其特征在于，S104中待处理竹束单板层积材中所述混合处理液和竹束单板层积材的质量比为(35～45):100。
9.根据权利要求1所述的一种耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒的制备方法，其特征在于，S102中所述纤维化竹束单板经过脱除木质素和半纤维素处理的工艺条件为：将S101中得到的纤维化竹束单板在温度为40℃～45℃的碱性混合液中浸泡12h～14h后，反复浸泡于温度为40℃～45℃的去离子水中脱除竹材中的木质素和半纤维素；所述碱性混合液为体积比为(20～30):4的NaOH溶液和Na2SO3溶液的混合液；所述NaOH溶液和Na2SO3溶液的质量分数均≥98％。
10.根据权利要求1所述的一种耐水耐油抗跌落竹纤维环保餐盒的制备方法，其特征在于，S201中当所述胶粘剂为生物质胶粘剂和面粉填充剂的混合物时，所述生物质胶粘剂和所述面粉填充剂的质量比为(5～10):1。
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