CN112759842B - 一种保温塑料餐盒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及塑料制作工艺技术领域,具体公开了一种保温塑料餐盒及其制备方法。一种保温塑料餐盒由包括以下重量份的原料制成:聚丙烯树脂90‑100份;保温剂5‑10份;填充剂10‑15份;抗氧剂0.2‑0.6份;胶黏剂2‑3份;其制备方法为:S1、按配比,将聚丙烯树脂、保温剂和填充剂混合掺拌,得一级混合物;S2、按配比,向一级混合物内加入抗氧剂和胶黏剂,得二级混合物;S3、将二级混合物加入到双螺杆挤出机内进行熔融挤出,将挤出的物料进行压延处理,得到保温聚丙烯片材。S4、使用吸塑机将聚丙烯片材吸塑成型,得到成型的保温塑料餐盒。本申请的组合物具有保温效果好的优点;另外,本申请的制备方法具有制备方式简单的优点。

Description

一种保温塑料餐盒及其制备方法
技术领域
本申请涉及塑料制作工艺技术领域,更具体地说,它涉及一种保温塑料餐盒及其制备方法。
背景技术
随着互联网技术的发展,外卖点餐已成为方便消费者用餐的优选途径。外卖商家通常采用一次性餐盒来盛放外卖食品,市面上的一次性餐盒涉及塑料、纸质、金属等多种材质。
塑料材质的一次性餐盒多为聚丙烯塑料,聚丙烯是一种性能优良的热塑性合成树脂,为无色半透明的热塑性轻质通用塑料,具有无毒、耐化学性、耐热性、电绝缘性等优点,在-10℃-140℃范围内理化性质不会发生改变,是较为理想的餐具制备用料。但是聚丙烯塑料餐盒的导热系数较高,聚丙烯塑料餐盒在盛放高温食品时,食品内的热量易穿过餐盒散发到餐盒外界,导致餐盒内的食品容易变凉。
针对上述中的相关技术,发明人认为亟需发明一种保温性能好的食品包装餐盒。
发明内容
为了提高一次性餐盒的保温效果,本申请提供一种保温塑料餐盒及其制备方法。
第一方面,本申请提供的一种保温塑料餐盒,采用如下的技术方案:
一种保温塑料餐盒,由包括以下重量份的原料制成:
聚丙烯树脂 90-100份
保温剂 5-10份
填充剂 10-15份
抗氧剂 0.2-0.6份
胶黏剂2-3份
所述保温剂包括碳纤维和软木粉,所述碳纤维和软木粉的重量比为(0.5-2):(3-5)。
通过采用上述技术方案,软木粉为热反射隔热材料,具有反射热量的作用,能有效阻挡热量通过。软木粉内含有多种酯类和多种极性基团,与聚丙烯树脂有良好的相容性,易于实现与聚丙烯树脂的掺和。碳纤维具有很高的拉伸强度,不易弯折,碳纤维和碳纤维之间,或碳纤维和聚丙烯树脂分子之间均会形成空腔,空腔可有效地阻挡热量的传递。碳纤维和聚丙烯树脂分子的相容性较差,软木粉内含有的极性基团对碳纤维和聚丙烯树脂分子均有一定的吸附作用,从而可提高碳纤维和聚丙烯树脂分子的相容性。
优选的,所述碳纤维和软木粉的重量比为(0.5-1):(3-4)。
通过采用上述技术方案,在其他原料的含量和制备方法不变的情况下,采用该配比可使得碳纤维和软木粉的协同效果更佳,从而达到更好地保温效果。
优选的,所述碳纤维和软木粉的重量比为1:4。
通过采用上述技术方案,在其他原料的含量和制备方法不变的情况下,采用该配比可使得碳纤维和软木粉达到最佳的协同作用,进而达到最佳地保温效果。
优选的,所述软木粉的粒径小于等于600目。
通过采用上述技术方案,粒径小于500目的软木粉易于与其他原料混合,可进一步增强软木粉对碳纤维起到的吸附作用。此外,热量会在粒经小的软木粉颗粒间进行多次反射,粒径小的软木粉会增加热量逸散的路径,从而可达到更好地保温效果。
优选的,所述填充剂包括碳酸钙和玻璃纤维中的一种或两种。
通过采用上述技术方案,碳酸钙可增强聚丙烯树脂的流动性,便于聚丙烯树脂被吸塑和注塑成型。玻璃纤维具有良好地隔热保温效果,可提高聚丙烯的保温性能,同时玻璃纤维可提高聚丙烯树脂的韧性,使得聚丙烯树脂在被吸塑时不易开裂。
优选的,所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂1035中的一种或两种。
通过采用上述技术方案,抗氧剂1010和抗氧剂1035在聚丙烯树脂内均具有稳定性、耐热性良好的特性,可以为聚丙烯树脂提供较好的耐氧化作用。
优选的,所述胶黏剂为环氧树脂。
通过采用上述技术方案,环氧树脂具有较佳的耐热性,环氧树脂分子可对碳纤维、软木粉和聚丙烯树脂分子起到吸附固化的作用,可浸入到碳纤维和聚丙烯树脂分子形成的空腔内,从而可形成更小的空腔,进行可达到更好地保温效果。
第二方面,本申请提供一种保温塑料餐盒的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、按配比,将聚丙烯树脂、保温剂和填充剂混合掺拌,以20-30r/min的转速搅拌10-20min,得一级混合物;
S2、按配比,向一级混合物内加入抗氧剂和胶黏剂,以30-50r/min的转速搅拌30-60min,得二级混合物;
S3、将二级混合物加入到双螺杆挤出机内进行熔融挤出,将挤出的物料使用压延机进行压延处理,得到保温聚丙烯片材。
S4、使用吸塑成型机将聚丙烯片材吸塑成型,得到成型的保温塑料餐盒。
通过采用上述技术方案,将原料分为两次搅拌混合,可提高原料的混合均匀度,同时降低了原料发生团聚的可能性。双螺杆挤出机可将二级混合物熔融并挤出成型,压延机可将成型的物料压成片材,吸塑成型机可将片状的聚丙烯吸塑成盒装餐盒,吸塑成型的餐盒密封效果好,能达到更好地保温效果。
综上所述,本申请具有以下有益效果:
1、本申请采用软木粉和碳纤维作为保温剂掺杂到聚丙烯树脂内,软木粉具有反射热量的作用,能有效阻挡热量通过。碳纤维和聚丙烯树脂分子之间会形成空腔,空腔可有效地阻挡热量的传递。碳纤维和聚丙烯树脂分子的相容性较差,软木粉内含有的极性基团对碳纤维和聚丙烯树脂分子均有一定的吸附作用,从而可提高碳纤维和聚丙烯树脂分子的相容性。因此采用软木粉和碳纤维作为保温剂可有效提高聚丙烯塑料餐盒的保温效果。
2、本申请采用玻璃纤维作为填充剂,玻璃纤维具有反射热量的作用,同时玻璃可提高聚丙烯树脂的耐热性和韧性,从而可提高聚丙烯塑料餐盒的使用安全性;本申请采用环氧树脂作为胶黏剂,环氧树脂具有较佳的耐热性,环氧树脂分子可对碳纤维、软木粉和聚丙烯树脂分子起到吸附固化的作用,同时环氧树脂分子可浸入到碳纤维和聚丙烯树脂分子形成的空腔内,从而可形成更小的空腔,进行可达到更好地保温效果。
3、本申请的方法,通过多级混合搅拌原料,可降低原料发生团聚的可能性,同时吸塑成型的餐盒具有节省原辅材料、重量轻、运输方便、密封性能好的优点,能达到更好地保温效果。
具体实施方式
以下各实施例的原料来源如表1所示
表1:各组分的原料来源及型号
Figure DEST_PATH_IMAGE002
实施例
实施例1
一种保温塑料餐盒,由以下步骤制成:
S1、分别称取1000g聚丙烯树脂颗粒、40g碳纤维、60g粒径为600目的软木粉、60g碳酸钙、60g玻璃纤维、25g环氧树脂、2g抗氧剂1010和2g抗氧剂1076;
将聚丙烯树脂、碳纤维、软木粉、碳酸钙、玻璃纤维混合掺拌,以30r/min的转速搅拌20min,得一级混合物;
S2、向一级混合物内加入抗氧剂1010、抗氧剂1076和环氧树脂,以40r/min的转速搅拌50min,得二级混合物;
S3、将二级混合物加入到双螺杆挤出机内进行熔融挤出,将挤出的物料使用压延机进行压延处理,得到保温聚丙烯片材。
S4、使用吸塑成型机将聚丙烯片材吸塑成型,得到成型的保温塑料餐盒。
实施例2
一种保温塑料餐盒,由以下步骤制成:
S1、分别称取1000g聚丙烯树脂颗粒、20g碳纤维、80g粒径为600目的软木粉、60g碳酸钙、60g玻璃纤维、25g环氧树脂、2g抗氧剂1010和2g抗氧剂1076;
将聚丙烯树脂、碳纤维、软木粉、碳酸钙、玻璃纤维混合掺拌,以30r/min的转速搅拌20min,得一级混合物;
S2、向一级混合物内加入抗氧剂1010、抗氧剂1076和环氧树脂,以40r/min的转速搅拌50min,得二级混合物;
S3、将二级混合物加入到双螺杆挤出机内进行熔融挤出,将挤出的物料使用压延机进行压延处理,得到保温聚丙烯片材。
S4、使用吸塑成型机将聚丙烯片材吸塑成型,得到成型的保温塑料餐盒。
实施例3
一种保温塑料餐盒,由以下步骤制成:
S1、分别称取1000g聚丙烯树脂颗粒、10g碳纤维、90g粒径为600目的软木粉、60g碳酸钙、60g玻璃纤维、25g环氧树脂、2g抗氧剂1010和2g抗氧剂1076;
将聚丙烯树脂、碳纤维、软木粉、碳酸钙、玻璃纤维混合掺拌,以30r/min的转速搅拌20min,得一级混合物;
S2、向一级混合物内加入抗氧剂1010、抗氧剂1076和环氧树脂,以40r/min的转速搅拌50min,得二级混合物;
S3、将二级混合物加入到双螺杆挤出机内进行熔融挤出,将挤出的物料使用压延机进行压延处理,得到保温聚丙烯片材。
S4、使用吸塑成型机将聚丙烯片材吸塑成型,得到成型的保温塑料餐盒。
实施例4
实施例4与实施例2的不同之处仅在于,实施例4中软木粉的粒径为300目。
实施例5
实施例5与实施例2的不同之处仅在于,实施例5中软木粉的粒径为500目。
实施例6
实施例6与实施例2的不同之处仅在于,实施例6中的填充剂使用量包括80g碳酸钙和80g玻璃纤维。
实施例7
实施例7与实施例2的不同之处仅在于,实施例7中的填充剂使用量包括40g碳酸钙和40g玻璃纤维。
实施例8
实施例8与实施例2的不同之处仅在于,实施例8中环氧树脂的使用量为15g。
实施例9
实施例9与实施例2的不同之处仅在于,实施例9中环氧树脂的使用量为35g。
实施例10
一种保温塑料餐盒,由以下步骤制成:
S1、分别称取1000g聚丙烯树脂颗粒、20g碳纤维、80g粒径为600目的软木粉、60g碳酸钙、60g玻璃纤维、25g环氧树脂、2g抗氧剂1010和2g抗氧剂1076;
将聚丙烯树脂、碳纤维、软木粉、碳酸钙、玻璃纤维混合掺拌,以30r/min的转速搅拌20min,得一级混合物;
S2、向一级混合物内加入抗氧剂1010、抗氧剂1076和环氧树脂,以40r/min的转速搅拌50min,得二级混合物;
S3、将二级混合物加入到双螺杆挤出机内进行熔融挤出,切粒,得保温聚丙烯塑料颗粒。
S4、使用注塑机将保温聚丙烯塑料颗粒注塑成型,得保温塑料餐盒。
对比例
对比例1
对比例1与实施例2的不同之处仅在于,对比例1中未添加保温剂。
对比例2
对比例1与实施例2的不同之处仅在于,对比例2中采用等量的沸石粉替换碳酸钙。
对比例3
对比例3与实施例2的不同之处仅在于,对比例3中采用等量的单硬脂酸甘油酯替换环氧树脂。
对比例4
对比例4与实施例2的不同之处仅在于,对比例4中保温剂由60g碳纤维和40g软木粉配制而成。
性能检测试验
对各实施例和各对比例的保温塑料餐盒进行性能检测,分别进行下列测试:
(1)各实施例和各对比例制得的保温塑料餐盒按照GB/T 1633-2000进行维卡软化温度测定;
(2)从各实施例和各对比例均取3组保温塑料餐盒,分为A、B、C组,A组的餐盒内注入100ml90℃的水,放入到25℃的恒温箱内,静置30min,静置结束后测定餐盒内水的温度;B组的餐盒内注入100ml90℃的水,放入到25℃的恒温箱内,静置60min,静置结束后测定餐盒内水的温度;C组的餐盒内注入100ml90℃的水,放入到0℃的恒温箱内,静置30min,静置结束后测定餐盒内水的温度。
性能测试结果
表2:各实施例和各对比例的温度测定结果
Figure DEST_PATH_IMAGE004
结果分析
结合各实施例和各对比例并结合表2可以看出,实施例2中的保温塑料餐盒的保温效果最佳,当保温剂选用碳纤维和软木粉时,保温塑料餐盒的保温效果得到明显提高。同时实施例2中保温塑料餐盒的维卡软化温度得到提高,表明保温塑料餐盒受热时的尺寸稳定性越好,热变形小,即耐热变形能力好,耐热性得到提高。
结合实施例1-3和对比例4并结合表2可以看出,当碳纤维和软木粉的配比在(0.5-2):(3-5)时,保温塑料餐盒的保温性和耐热性均得到大幅度地提高,表明在此配比范围内,软木粉和碳纤维能使得保温餐盒拥有较佳的保温效果和耐热性。
结合实施例1-3并结合表2,实施例2中保温塑料餐盒的保温效果和维卡软化温度均高于实施例1和实施例3,表明实施例2中碳纤维和软木粉的配比发挥出了最好地保温效果。
结合实施例2和实施例4-5及表2,粒径越大的软木粉保温效果越差,粒径小于500目的软木粉,能使得保温塑料餐盒的保温效果得到明显提高。
结合实施2和实施例6-7及表2,表明填充剂的用量会影响保温塑料餐盒的保温效果,实施例2中保温塑料餐盒的保温效果明显优于实施例6-7,表明实施例2中的填充剂的使用量能达到较好地保温效果。
结合实施1-9和对比例3及表2,环氧树脂对维卡软化温度影响较大,表明环氧树脂的使用比例变化对保温塑料餐盒的耐热性和韧性影响较大,实施例1-7中的环氧树脂使用量相较于实施例8-9能明显提高保温塑料餐盒的耐热性。
结合实施例2和实施例10及表2,采用吸塑制成的保温塑料餐盒相较于注塑制成的保温塑料餐盒,保温性能有略微的提高,表明塑料餐盒制备工艺中吸塑成型件要优于注塑成型件。
结合对比例1和实施例1-10及表2可以看出,未添加保温剂的保温塑料餐盒保温效果明显低于添加了保温剂的保温塑料餐盒。
结合对比例2和实施例2,沸石粉做填充剂时,塑料餐盒的保温效果要低于以碳酸钙做填充剂的保温塑料餐盒,表明本申请所选用的填充剂对塑料餐盒的保温效果起到增益作用。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (4)

1.一种保温塑料餐盒,其特征在于,由包括以下重量份的原料制成:
聚丙烯树脂90-100份;
保温剂5-10份;
填充剂10-15份;
抗氧剂0.2-0.6份;
胶黏剂2-3份;
所述保温剂包括碳纤维和软木粉,所述碳纤维和软木粉的重量比为(0.5-2):(3-5);所述填充剂包括碳酸钙和玻璃纤维中的一种或两种;所述胶黏剂为环氧树脂。
2.根据权利要求1所述的一种保温塑料餐盒,其特征在于,所述软木粉的粒径小于等于600目。
3.根据权利要求1所述的一种保温塑料餐盒,其特征在于,所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂1035中的一种或两种。
4.权利要求1-3中任一项的一种保温塑料餐盒的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、按配比,将聚丙烯树脂、保温剂和填充剂混合掺拌,以20-30r/min的转速搅拌10-20min,得一级混合物;
S2、按配比,向一级混合物内加入抗氧剂和胶黏剂,以30-50r/min的转速搅拌30-60min,得二级混合物;
S3、将二级混合物加入到双螺杆挤出机内进行熔融挤出,将挤出的物料进行压延处理,得到保温聚丙烯片材;
S4、使用吸塑机将聚丙烯片材吸塑成型,得到成型的保温塑料餐盒。
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