CN112876823B - 一种可生物降解的耐高温一次性餐盒 - Google Patents

一种可生物降解的耐高温一次性餐盒 Download PDF

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Abstract

本发明涉及可降解材料领域，具体为一种可生物降解的耐高温一次性餐盒，由盒体和包覆在盒体表面的隔热膜组成；所述盒体以重量份数计，由以下成分组成：PBAT 20‑25份、聚羟基丁酸酯5‑10份、交联微孔淀粉10‑20份、微晶纤维素3‑5份、甘油醇酯1‑2份、黄原胶0.1‑0.5份、聚乳酸‑聚乙二醇‑嵌段共聚物1‑1.5份、对苯二甲酸丁二酯0.1‑0.5份、填料10‑20份、脂肪酸甘油酯0.1‑0.5份、环氧化脂肪酸甲酯0.1‑0.5份、相容剂0.1‑0.2份；所制备一次性餐盒力学性能良好，密度小，导热系数小，隔热性能好，不会影响食物风味，具有良好的防水隔热性能，且在土壤中具有良好的降解性能。

Description

一种可生物降解的耐高温一次性餐盒
技术领域
本发明涉及可降解材料领域，具体为一种可生物降解的耐高温一次性餐盒。
背景技术
据相关部门统计，截止2020年年底，全国外卖总量将达到171.2亿元，比2019年同期增长7.5%，全国外卖市场规模将达到8352亿元，比2019年同期增长14.8%。
餐饮外卖的快速发展带来严重的环境污染问题，目前大多使用的外卖餐盒为塑料，属于不可降解制品，填埋会使垃圾长时间保留在土壤中，焚烧则使可能导致烟气处理难度加大，增加有毒有害物质的生成几率，也有部分商家忘了环保使用可降解餐盒，目前市面上的可降解餐盒是天然材料如纸制品、秸秆、淀粉等所制，虽然丢弃后可以自然降解，也不存在环境污染问题，但是如果用来盛装高温的汤食或热饮容易吸水软化而且力学强度不够，在运送过程中极易挤压变形，导致食物洒出，另外天然材料所特有的气味还会影响食物口感和风味，所以目前消费者往往不接受可降解餐盒。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提出了一种可生物降解的耐高温一次性餐盒。
为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：
一种可生物降解的耐高温一次性餐盒，由盒体和包覆在盒体表面的隔热膜组成；
所述盒体以重量份数计，由以下成分组成：
PBAT 20-25份、聚羟基丁酸酯5-10份、交联微孔淀粉10-20份、微晶纤维素3-5份、甘油醇酯1-2份、黄原胶0.1-0.5份、聚乳酸-聚乙二醇-嵌段共聚物1-1.5份、对苯二甲酸丁二酯0.1-0.5份、填料10-20份、脂肪酸甘油酯0.1-0.5份、环氧化脂肪酸甲酯0.1-0.5份、相容剂0.1-0.2份；
所述隔热膜以重量份数计，由以下成分组成：
交联微孔淀粉30-40份、改性聚乙烯醇20-30份、卡拉胶1-2份、海藻酸钠0.1-0.2份、山梨糖醇0.1-0.2份、偏苯三酸三壬酯0.01-0.1份、低甲氧基果胶0.1-0.2份、硬脂酸0.1-0.2份、水380-400份。
进一步地，所述交联微孔淀粉的制备方法如下：
S1：将淀粉球磨10-15h后加水配置成质量浓度30-40%的淀粉溶液，再加入氯化钠搅拌均匀后用氨水调节体系pH至9-10，30-40℃水浴下搅拌1-3h后，缓慢滴加环氧氯丙烷，滴毕后继续反应1-1.5h，用稀盐酸溶液调节体系pH至5-6，离心，所得固体用乙醇洗涤后烘干研磨，得到交联淀粉；
S2：将交联淀粉加水配置成质量浓度20-30%的溶液，再加入磷酸缓冲液，60-65℃水浴下搅拌20-50min，将复合酶用磷酸缓冲液溶解成酶液后缓慢加入体系中，反应5-10h后离心，所得固体水洗后烘干，即可得到所述交联微孔淀粉。
进一步地，所述复合酶为纤维素酶、木聚糖酶、葡聚糖酶、α-淀粉酶按质量比1:1:1:1复合而成。
进一步地，所述酶液的酶活力为4.2-6.7U/mL。
进一步地，所述填料为膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、硅藻土、蒙脱土、沸石粉中的任意一种与纳米二氧化硅气凝胶按重量比2:1复合而成。
进一步地，所述相容剂为PE-g-ST、PP-g-ST、ABS-g-MAH、PE-g-MAH、PP-g-MAH中的任意一种或多种复合。
进一步地，所述改性聚乙烯醇的制备方法如下：
将聚乙烯醇、聚己内酰胺、微晶石蜡、丙三醇、纳米二氧化钛混合均匀后加入到炼胶机中混炼，混炼温度为160-180℃，炼胶机搅拌转速为50-80r/min，混炼时间为10-20min，混炼结束后冷却、压片、切割、粉碎即可。
进一步地，聚乙烯醇与聚己内酰胺的质量比为8-10:1。
进一步地，上述耐高温一次性餐盒的制备方法如下：
S1：将PBAT、聚羟基丁酸酯、交联微孔淀粉、微晶纤维素、甘油醇酯、黄原胶、聚乳酸-聚乙二醇-嵌段共聚物、对苯二甲酸丁二酯、填料、脂肪酸甘油酯、环氧化脂肪酸甲酯、相容剂混合均匀后经注塑机的料斗加入到料筒中熔融，注塑机的料筒温度为130-150℃，熔融后的物料在螺杆的推动下经喷嘴注入模具中成型，冷却后即可得盒体；
S2：将交联微孔淀粉、改性聚乙烯醇、卡拉胶、海藻酸钠、山梨糖醇、偏苯三酸三壬酯、低甲氧基果胶、硬脂酸加入到水中，升温至50-55℃超声搅拌20-60min后得到均一的溶体，采用旋涂法、浸渍法或喷涂法将溶体在盒体表面形成隔热膜，最后转移至烘箱中40-50℃处理5-10h即可。
本发明的有益效果是：
本申请提供了一种耐高温的一次性餐盒，由盒体和包覆在盒体表面的隔热膜组成；其中盒体由可降解材料制成，PBAT兼具PBA和PBT的特性，既有较好的延展性和断裂伸长率，也有较好的耐热性和冲击性能，还具有优良的生物降解性，是目前广泛应用的降解材料之一，聚羟基丁酸酯也是目前广泛应用的降解材料，虽然价格稍高，但是加入后增加了材料降解的位点，有效提升抛弃后盒体的降解速率，自制的交联微孔淀粉具有一定的孔洞结构，相比于普通淀粉更易降解，而且这些孔洞的存在也一定程度提升了盒体的隔热性能；隔热膜覆盖在盒体表面，既可以防水防油，而且自身没有气味，这就解决了目前餐盒遇水易软化，影响食物风味的问题，利用聚己内酰胺对聚乙烯醇进行改性，可以解决聚乙烯醇遇水溶胀的问题，提升了其防水防油的性能；所制备一次性餐盒力学性能良好，密度小，导热系数小，隔热性能好，不会影响食物风味，具有良好的防水隔热性能，且在土壤中具有良好的降解性能。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种可生物降解的耐高温一次性餐盒，由盒体和包覆在盒体表面的隔热膜组成；
上述盒体以重量份数计，由以下成分组成：
PBAT 22份、聚羟基丁酸酯5份、交联微孔淀粉10份、微晶纤维素4份、甘油醇酯1份、黄原胶0.1份、聚乳酸-聚乙二醇-嵌段共聚物1.5份、对苯二甲酸丁二酯0.2份、沸石粉与纳米二氧化硅气凝胶按重量比2:1组合而成的填料10份、脂肪酸甘油酯0.3份、环氧化脂肪酸甲酯0.1份、相容剂PP-g-MAH 0.1份；
上述隔热膜以重量份数计，由以下成分组成：
交联微孔淀粉30份、改性聚乙烯醇22份、卡拉胶1份、海藻酸钠0.1份、山梨糖醇0.12份、偏苯三酸三壬酯0.01份、低甲氧基果胶0.1份、硬脂酸0.1份、水400份。
上述交联微孔淀粉的制备方法如下：
将淀粉球磨12h后加水配置成质量浓度30%的淀粉溶液，再加入氯化钠搅拌均匀后用氨水调节体系pH至9-10，30℃水浴下搅拌2h后，缓慢滴加环氧氯丙烷，滴毕后继续反应1h，用稀盐酸溶液调节体系pH至5-6，离心，所得固体用乙醇洗涤后烘干研磨，得到交联淀粉，将交联淀粉加水配置成质量浓度30%的溶液，再加入磷酸缓冲液，60℃水浴下搅拌40min，将纤维素酶、木聚糖酶、葡聚糖酶、α-淀粉酶按质量比1:1:1:1组合而成的复合酶用磷酸缓冲液溶解，制成酶活力为6.3U/mL的酶液后缓慢加入体系中，反应10h后离心，所得固体水洗后烘干，即可得到所述交联微孔淀粉。
上述改性聚乙烯醇的制备方法如下：
将聚乙烯醇、聚己内酰胺、微晶石蜡、丙三醇、纳米二氧化钛混合均匀后加入到炼胶机中混炼，其中聚乙烯醇与聚己内酰胺的质量比为8:1，混炼温度为160℃，炼胶机搅拌转速为60r/min，混炼时间为10min，混炼结束后冷却、压片、切割、粉碎即可。
上述耐高温一次性餐盒的制备方法如下：
将PBAT、聚羟基丁酸酯、交联微孔淀粉、微晶纤维素、甘油醇酯、黄原胶、聚乳酸-聚乙二醇-嵌段共聚物、对苯二甲酸丁二酯、填料、脂肪酸甘油酯、环氧化脂肪酸甲酯、相容剂混合均匀后经注塑机的料斗加入到料筒中熔融，注塑机的料筒温度为150℃，熔融后的物料在螺杆的推动下经喷嘴注入模具中成型，冷却后即可得盒体；
将交联微孔淀粉、改性聚乙烯醇、卡拉胶、海藻酸钠、山梨糖醇、偏苯三酸三壬酯、低甲氧基果胶、硬脂酸加入到水中，升温至55℃超声搅拌40min后得到均一的溶体，采用浸渍法使溶体在盒体表面形成隔热膜，最后转移至烘箱中40℃处理10h即可。
实施例2：
一种可生物降解的耐高温一次性餐盒，由盒体和包覆在盒体表面的隔热膜组成；
上述盒体以重量份数计，由以下成分组成：
PBAT 20份、聚羟基丁酸酯5份、交联微孔淀粉20份、微晶纤维素4份、甘油醇酯1份、黄原胶0.4份、聚乳酸-聚乙二醇-嵌段共聚物1.5份、对苯二甲酸丁二酯0.2份、沸石粉与纳米二氧化硅气凝胶按重量比2:1组合而成的填料14份、脂肪酸甘油酯0.2份、环氧化脂肪酸甲酯0.1份、相容剂PP-g-MAH 0.2份；
上述隔热膜以重量份数计，由以下成分组成：
交联微孔淀粉32份、改性聚乙烯醇20份、卡拉胶1份、海藻酸钠0.2份、山梨糖醇0.1份、偏苯三酸三壬酯0.01份、低甲氧基果胶0.2份、硬脂酸0.1份、水400份。
上述交联微孔淀粉的制备方法如下：
将淀粉球磨10h后加水配置成质量浓度35%的淀粉溶液，再加入氯化钠搅拌均匀后用氨水调节体系pH至9-10，40℃水浴下搅拌2h后，缓慢滴加环氧氯丙烷，滴毕后继续反应1.5h，用稀盐酸溶液调节体系pH至5-6，离心，所得固体用乙醇洗涤后烘干研磨，得到交联淀粉，将交联淀粉加水配置成质量浓度20%的溶液，再加入磷酸缓冲液，65℃水浴下搅拌40min，将纤维素酶、木聚糖酶、葡聚糖酶、α-淀粉酶按质量比1:1:1:1组合而成的复合酶用磷酸缓冲液溶解，制成酶活力为4.4U/mL的酶液后缓慢加入体系中，反应5h后离心，所得固体水洗后烘干，即可得到所述交联微孔淀粉。
上述改性聚乙烯醇的制备方法如下：
将聚乙烯醇、聚己内酰胺、微晶石蜡、丙三醇、纳米二氧化钛混合均匀后加入到炼胶机中混炼，其中聚乙烯醇与聚己内酰胺的质量比为10:1，混炼温度为160℃，炼胶机搅拌转速为60r/min，混炼时间为10min，混炼结束后冷却、压片、切割、粉碎即可。
上述耐高温一次性餐盒的制备方法如下：
将PBAT、聚羟基丁酸酯、交联微孔淀粉、微晶纤维素、甘油醇酯、黄原胶、聚乳酸-聚乙二醇-嵌段共聚物、对苯二甲酸丁二酯、填料、脂肪酸甘油酯、环氧化脂肪酸甲酯、相容剂混合均匀后经注塑机的料斗加入到料筒中熔融，注塑机的料筒温度为130℃，熔融后的物料在螺杆的推动下经喷嘴注入模具中成型，冷却后即可得盒体；
将交联微孔淀粉、改性聚乙烯醇、卡拉胶、海藻酸钠、山梨糖醇、偏苯三酸三壬酯、低甲氧基果胶、硬脂酸加入到水中，升温至55℃超声搅拌30min后得到均一的溶体，采用浸渍法使溶体在盒体表面形成隔热膜，最后转移至烘箱中40℃处理8h即可。
实施例3：
一种可生物降解的耐高温一次性餐盒，由盒体和包覆在盒体表面的隔热膜组成；
上述盒体以重量份数计，由以下成分组成：
PBAT 20份、聚羟基丁酸酯10份、交联微孔淀粉15份、微晶纤维素4份、甘油醇酯1份、黄原胶0.5份、聚乳酸-聚乙二醇-嵌段共聚物1份、对苯二甲酸丁二酯0.2份、沸石粉与纳米二氧化硅气凝胶按重量比2:1组合而成的填料18份、脂肪酸甘油酯0.1份、环氧化脂肪酸甲酯0.2份、相容剂PP-g-MAH 0.1份；
上述隔热膜以重量份数计，由以下成分组成：
交联微孔淀粉30份、改性聚乙烯醇30份、卡拉胶1.5份、海藻酸钠0.1份、山梨糖醇0.2份、偏苯三酸三壬酯0.01份、低甲氧基果胶0.2份、硬脂酸0.1份、水380份。
上述交联微孔淀粉的制备方法如下：
将淀粉球磨10h后加水配置成质量浓度40%的淀粉溶液，再加入氯化钠搅拌均匀后用氨水调节体系pH至9-10，35℃水浴下搅拌2h后，缓慢滴加环氧氯丙烷，滴毕后继续反应1.5h，用稀盐酸溶液调节体系pH至5-6，离心，所得固体用乙醇洗涤后烘干研磨，得到交联淀粉，将交联淀粉加水配置成质量浓度30%的溶液，再加入磷酸缓冲液，60℃水浴下搅拌30min，将纤维素酶、木聚糖酶、葡聚糖酶、α-淀粉酶按质量比1:1:1:1组合而成的复合酶用磷酸缓冲液溶解，制成酶活力为5.0U/mL的酶液后缓慢加入体系中，反应10h后离心，所得固体水洗后烘干，即可得到所述交联微孔淀粉。
上述改性聚乙烯醇的制备方法如下：
将聚乙烯醇、聚己内酰胺、微晶石蜡、丙三醇、纳米二氧化钛混合均匀后加入到炼胶机中混炼，其中聚乙烯醇与聚己内酰胺的质量比为8:1，混炼温度为160℃，炼胶机搅拌转速为50r/min，混炼时间为12min，混炼结束后冷却、压片、切割、粉碎即可。
上述耐高温一次性餐盒的制备方法如下：
将PBAT、聚羟基丁酸酯、交联微孔淀粉、微晶纤维素、甘油醇酯、黄原胶、聚乳酸-聚乙二醇-嵌段共聚物、对苯二甲酸丁二酯、填料、脂肪酸甘油酯、环氧化脂肪酸甲酯、相容剂混合均匀后经注塑机的料斗加入到料筒中熔融，注塑机的料筒温度为135℃，熔融后的物料在螺杆的推动下经喷嘴注入模具中成型，冷却后即可得盒体；
将交联微孔淀粉、改性聚乙烯醇、卡拉胶、海藻酸钠、山梨糖醇、偏苯三酸三壬酯、低甲氧基果胶、硬脂酸加入到水中，升温至50℃超声搅拌60min后得到均一的溶体，采用浸渍法使溶体在盒体表面形成隔热膜，最后转移至烘箱中40℃处理5h即可。
实施例4：
一种可生物降解的耐高温一次性餐盒，由盒体和包覆在盒体表面的隔热膜组成；
上述盒体以重量份数计，由以下成分组成：
PBAT 20份、聚羟基丁酸酯5份、交联微孔淀粉10份、微晶纤维素3份、甘油醇酯1份、黄原胶0.1份、聚乳酸-聚乙二醇-嵌段共聚物1份、对苯二甲酸丁二酯0.1份、沸石粉与纳米二氧化硅气凝胶按重量比2:1组合而成的填料10份、脂肪酸甘油酯0.1份、环氧化脂肪酸甲酯0.1份、相容剂PP-g-MAH 0.1份；
上述隔热膜以重量份数计，由以下成分组成：
交联微孔淀粉30份、改性聚乙烯醇20份、卡拉胶1份、海藻酸钠0.1份、山梨糖醇0.1份、偏苯三酸三壬酯0.01份、低甲氧基果胶0.1份、硬脂酸0.1份、水380份。
上述交联微孔淀粉的制备方法如下：
将淀粉球磨10h后加水配置成质量浓度30%的淀粉溶液，再加入氯化钠搅拌均匀后用氨水调节体系pH至9-10，30℃水浴下搅拌1h后，缓慢滴加环氧氯丙烷，滴毕后继续反应1h，用稀盐酸溶液调节体系pH至5-6，离心，所得固体用乙醇洗涤后烘干研磨，得到交联淀粉，将交联淀粉加水配置成质量浓度20%的溶液，再加入磷酸缓冲液，60℃水浴下搅拌20min，将纤维素酶、木聚糖酶、葡聚糖酶、α-淀粉酶按质量比1:1:1:1组合而成的复合酶用磷酸缓冲液溶解，制成酶活力为4.2U/mL的酶液后缓慢加入体系中，反应5h后离心，所得固体水洗后烘干，即可得到所述交联微孔淀粉。
上述改性聚乙烯醇的制备方法如下：
将聚乙烯醇、聚己内酰胺、微晶石蜡、丙三醇、纳米二氧化钛混合均匀后加入到炼胶机中混炼，其中聚乙烯醇与聚己内酰胺的质量比为8:1，混炼温度为160℃，炼胶机搅拌转速为50r/min，混炼时间为10min，混炼结束后冷却、压片、切割、粉碎即可。
上述耐高温一次性餐盒的制备方法如下：
将PBAT、聚羟基丁酸酯、交联微孔淀粉、微晶纤维素、甘油醇酯、黄原胶、聚乳酸-聚乙二醇-嵌段共聚物、对苯二甲酸丁二酯、填料、脂肪酸甘油酯、环氧化脂肪酸甲酯、相容剂混合均匀后经注塑机的料斗加入到料筒中熔融，注塑机的料筒温度为130℃，熔融后的物料在螺杆的推动下经喷嘴注入模具中成型，冷却后即可得盒体；
将交联微孔淀粉、改性聚乙烯醇、卡拉胶、海藻酸钠、山梨糖醇、偏苯三酸三壬酯、低甲氧基果胶、硬脂酸加入到水中，升温至50℃超声搅拌20min后得到均一的溶体，采用浸渍法使溶体在盒体表面形成隔热膜，最后转移至烘箱中40℃处理5h即可。
实施例5：
一种可生物降解的耐高温一次性餐盒，由盒体和包覆在盒体表面的隔热膜组成；
上述盒体以重量份数计，由以下成分组成：
PBAT 25份、聚羟基丁酸酯10份、交联微孔淀粉20份、微晶纤维素5份、甘油醇酯2份、黄原胶0.5份、聚乳酸-聚乙二醇-嵌段共聚物1.5份、对苯二甲酸丁二酯0.5份、沸石粉与纳米二氧化硅气凝胶按重量比2:1组合而成的填料20份、脂肪酸甘油酯0.5份、环氧化脂肪酸甲酯0.5份、相容剂PP-g-MAH 0.2份；
上述隔热膜以重量份数计，由以下成分组成：
交联微孔淀粉40份、改性聚乙烯醇30份、卡拉胶2份、海藻酸钠0.2份、山梨糖醇0.2份、偏苯三酸三壬酯0.1份、低甲氧基果胶0.2份、硬脂酸0.2份、水400份。
上述交联微孔淀粉的制备方法如下：
将淀粉球磨15h后加水配置成质量浓度40%的淀粉溶液，再加入氯化钠搅拌均匀后用氨水调节体系pH至9-10，40℃水浴下搅拌3h后，缓慢滴加环氧氯丙烷，滴毕后继续反应1.5h，用稀盐酸溶液调节体系pH至5-6，离心，所得固体用乙醇洗涤后烘干研磨，得到交联淀粉，将交联淀粉加水配置成质量浓度30%的溶液，再加入磷酸缓冲液，65℃水浴下搅拌50min，将纤维素酶、木聚糖酶、葡聚糖酶、α-淀粉酶按质量比1:1:1:1组合而成的复合酶用磷酸缓冲液溶解，制成酶活力为6.7U/mL的酶液后缓慢加入体系中，反应10h后离心，所得固体水洗后烘干，即可得到所述交联微孔淀粉。
上述改性聚乙烯醇的制备方法如下：
将聚乙烯醇、聚己内酰胺、微晶石蜡、丙三醇、纳米二氧化钛混合均匀后加入到炼胶机中混炼，其中聚乙烯醇与聚己内酰胺的质量比为10:1，混炼温度为180℃，炼胶机搅拌转速为80r/min，混炼时间为20min，混炼结束后冷却、压片、切割、粉碎即可。
上述耐高温一次性餐盒的制备方法如下：
将PBAT、聚羟基丁酸酯、交联微孔淀粉、微晶纤维素、甘油醇酯、黄原胶、聚乳酸-聚乙二醇-嵌段共聚物、对苯二甲酸丁二酯、填料、脂肪酸甘油酯、环氧化脂肪酸甲酯、相容剂混合均匀后经注塑机的料斗加入到料筒中熔融，注塑机的料筒温度为150℃，熔融后的物料在螺杆的推动下经喷嘴注入模具中成型，冷却后即可得盒体；
将交联微孔淀粉、改性聚乙烯醇、卡拉胶、海藻酸钠、山梨糖醇、偏苯三酸三壬酯、低甲氧基果胶、硬脂酸加入到水中，升温至55℃超声搅拌60min后得到均一的溶体，采用浸渍法使溶体在盒体表面形成隔热膜，最后转移至烘箱中50℃处理10h即可。
实施例6：
一种可生物降解的耐高温一次性餐盒，由盒体和包覆在盒体表面的隔热膜组成；
上述盒体以重量份数计，由以下成分组成：
PBAT 20份、聚羟基丁酸酯10份、交联微孔淀粉10份、微晶纤维素5份、甘油醇酯1份、黄原胶0.5份、聚乳酸-聚乙二醇-嵌段共聚物1份、对苯二甲酸丁二酯0.5份、沸石粉与纳米二氧化硅气凝胶按重量比2:1组合而成的填料10份、脂肪酸甘油酯0.5份、环氧化脂肪酸甲酯0.1份、相容剂PP-g-MAH 0.2份；
上述隔热膜以重量份数计，由以下成分组成：
交联微孔淀粉30份、改性聚乙烯醇30份、卡拉胶1份、海藻酸钠0.2份、山梨糖醇0.1份、偏苯三酸三壬酯0.1份、低甲氧基果胶0.1份、硬脂酸0.2份、水380份。
上述交联微孔淀粉的制备方法如下：
将淀粉球磨15h后加水配置成质量浓度30%的淀粉溶液，再加入氯化钠搅拌均匀后用氨水调节体系pH至9-10，40℃水浴下搅拌1h后，缓慢滴加环氧氯丙烷，滴毕后继续反应1.5h，用稀盐酸溶液调节体系pH至5-6，离心，所得固体用乙醇洗涤后烘干研磨，得到交联淀粉，将交联淀粉加水配置成质量浓度20%的溶液，再加入磷酸缓冲液，65℃水浴下搅拌20min，将纤维素酶、木聚糖酶、葡聚糖酶、α-淀粉酶按质量比1:1:1:1组合而成的复合酶用磷酸缓冲液溶解，制成酶活力为6.7U/mL的酶液后缓慢加入体系中，反应5h后离心，所得固体水洗后烘干，即可得到所述交联微孔淀粉。
上述改性聚乙烯醇的制备方法如下：
将聚乙烯醇、聚己内酰胺、微晶石蜡、丙三醇、纳米二氧化钛混合均匀后加入到炼胶机中混炼，其中聚乙烯醇与聚己内酰胺的质量比为10:1，混炼温度为160℃，炼胶机搅拌转速为80r/min，混炼时间为10min，混炼结束后冷却、压片、切割、粉碎即可。
上述耐高温一次性餐盒的制备方法如下：
将PBAT、聚羟基丁酸酯、交联微孔淀粉、微晶纤维素、甘油醇酯、黄原胶、聚乳酸-聚乙二醇-嵌段共聚物、对苯二甲酸丁二酯、填料、脂肪酸甘油酯、环氧化脂肪酸甲酯、相容剂混合均匀后经注塑机的料斗加入到料筒中熔融，注塑机的料筒温度为150℃，熔融后的物料在螺杆的推动下经喷嘴注入模具中成型，冷却后即可得盒体；
将交联微孔淀粉、改性聚乙烯醇、卡拉胶、海藻酸钠、山梨糖醇、偏苯三酸三壬酯、低甲氧基果胶、硬脂酸加入到水中，升温至50℃超声搅拌60min后得到均一的溶体，采用浸渍法使溶体在盒体表面形成隔热膜，最后转移至烘箱中40℃处理10h即可。
实施例7：
一种可生物降解的耐高温一次性餐盒，由盒体和包覆在盒体表面的隔热膜组成；
上述盒体以重量份数计，由以下成分组成：
PBAT 25份、聚羟基丁酸酯5份、交联微孔淀粉20份、微晶纤维素3份、甘油醇酯2份、黄原胶0.1份、聚乳酸-聚乙二醇-嵌段共聚物1.5份、对苯二甲酸丁二酯0.1份、沸石粉与纳米二氧化硅气凝胶按重量比2:1组合而成的填料20份、脂肪酸甘油酯0.1份、环氧化脂肪酸甲酯0.5份、相容剂PP-g-MAH 0.1份；
上述隔热膜以重量份数计，由以下成分组成：
交联微孔淀粉40份、改性聚乙烯醇20份、卡拉胶2份、海藻酸钠0.1份、山梨糖醇0.2份、偏苯三酸三壬酯0.01份、低甲氧基果胶0.2份、硬脂酸0.1份、水400份。
上述交联微孔淀粉的制备方法如下：
将淀粉球磨10h后加水配置成质量浓度40%的淀粉溶液，再加入氯化钠搅拌均匀后用氨水调节体系pH至9-10，30℃水浴下搅拌3h后，缓慢滴加环氧氯丙烷，滴毕后继续反应1h，用稀盐酸溶液调节体系pH至5-6，离心，所得固体用乙醇洗涤后烘干研磨，得到交联淀粉，将交联淀粉加水配置成质量浓度30%的溶液，再加入磷酸缓冲液，60℃水浴下搅拌50min，将纤维素酶、木聚糖酶、葡聚糖酶、α-淀粉酶按质量比1:1:1:1组合而成的复合酶用磷酸缓冲液溶解，制成酶活力为4.2U/mL的酶液后缓慢加入体系中，反应10h后离心，所得固体水洗后烘干，即可得到所述交联微孔淀粉。
上述改性聚乙烯醇的制备方法如下：
将聚乙烯醇、聚己内酰胺、微晶石蜡、丙三醇、纳米二氧化钛混合均匀后加入到炼胶机中混炼，其中聚乙烯醇与聚己内酰胺的质量比为8:1，混炼温度为180℃，炼胶机搅拌转速为50r/min，混炼时间为20min，混炼结束后冷却、压片、切割、粉碎即可。
上述耐高温一次性餐盒的制备方法如下：
将PBAT、聚羟基丁酸酯、交联微孔淀粉、微晶纤维素、甘油醇酯、黄原胶、聚乳酸-聚乙二醇-嵌段共聚物、对苯二甲酸丁二酯、填料、脂肪酸甘油酯、环氧化脂肪酸甲酯、相容剂混合均匀后经注塑机的料斗加入到料筒中熔融，注塑机的料筒温度为130℃，熔融后的物料在螺杆的推动下经喷嘴注入模具中成型，冷却后即可得盒体；
将交联微孔淀粉、改性聚乙烯醇、卡拉胶、海藻酸钠、山梨糖醇、偏苯三酸三壬酯、低甲氧基果胶、硬脂酸加入到水中，升温至55℃超声搅拌20min后得到均一的溶体，采用浸渍法使溶体在盒体表面形成隔热膜，最后转移至烘箱中50℃处理5h即可。
对比例1：
与实施例1基本相同，区别在于，制备盒体时，将交联微孔淀粉用普通淀粉替换。
对比例2：
与实施例1基本相同，区别在于，制备盒体时，不加入聚羟基丁酸酯。
对比例3：
与实施例1基本相同，区别在于，制备隔热膜时，将交联微孔淀粉用普通淀粉替换。
对比例4：
与实施例1基本相同，区别在于，制备隔热膜时，不加入改性聚乙烯醇。
对比例5：
与实施例1基本相同，区别在于，制备隔热膜时，将改性聚乙烯醇用普通聚乙烯醇替换。
性能测试
将实施例1-3及对比例1-2所制备一次性餐盒的盒体进行性能测试，结果如下表1所示：
表1：
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2
抗压强度/MPa 23.71 24.10 23.52 22.14 18.29
拉伸强度/MPa 19.66 19.51 19.13 17.74 15.82
密度/g/cm<sup>3</sup> 1.21 1.22 1.21 1.25 1.21
导热系数/W/（m·K） 0.12 0.12 0.12 0.39 0.12
断裂伸长率/% 65.33 64.91 65.02 64.15 65.24
将实施例1-3及对比例3-5所制备一次性餐盒的隔热膜进行性能测试，结果如下表2所示：
表2：
实施例1 实施例2 实施例3 对比例3 对比例4 对比例5
导热系数/W/（m·K） 0.46 0.55 0.43 0.77 0.50 0.49
断裂伸长率/% 424.62 433.65 430.94 405.02 168.55 369.48
吸水率/% 0.22 0.25 0.23 0.22 6.72 1.08
有无气味 无 无 无 无 无 无
降解性能测试：将实施例1及对比例1-5所制备的盒体和隔热膜分别埋入土壤中，每隔十天进行一次观察，计算失重率，结果如下表3所示：
失重率=[（原始质量-剩余质量）/原始质量]*100%
表3：
Figure DEST_PATH_IMAGE002A
由上述表格数据可知，本发明所制备一次性餐盒的盒体力学性能良好，密度小，导热系数小，隔热性能好，而且在土壤中具有良好的降解性能；
隔热膜无特殊气味，不会影响食物风味，具有良好的防水隔热性能，在土壤中具有良好的降解性能。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例 的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其 他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例 看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求 而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和 范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (7)

1.一种可生物降解的耐高温一次性餐盒，其特征在于，由盒体和包覆在盒体表面的隔热膜组成；
所述盒体以重量份数计，由以下成分组成：
PBAT 20-25份、聚羟基丁酸酯5-10份、交联微孔淀粉10-20份、微晶纤维素3-5份、甘油醇酯1-2份、黄原胶0.1-0.5份、聚乳酸-聚乙二醇-嵌段共聚物1-1.5份、对苯二甲酸丁二酯0.1-0.5份、填料10-20份、脂肪酸甘油酯0.1-0.5份、环氧化脂肪酸甲酯0.1-0.5份、相容剂0.1-0.2份；
所述隔热膜以重量份数计，由以下成分组成：
交联微孔淀粉30-40份、改性聚乙烯醇20-30份、卡拉胶1-2份、海藻酸钠0.1-0.2份、山梨糖醇0.1-0.2份、偏苯三酸三壬酯0.01-0.1份、低甲氧基果胶0.1-0.2份、硬脂酸0.1-0.2份、水380-400份；
所述交联微孔淀粉的制备方法如下：
S1：将淀粉球磨10-15h后加水配置成质量浓度30-40％的淀粉溶液，再加入氯化钠搅拌均匀后用氨水调节体系pH至9-10，30-40℃水浴下搅拌1-3h后，缓慢滴加环氧氯丙烷，滴毕后继续反应1-1.5h，用稀盐酸溶液调节体系pH至5-6，离心，所得固体用乙醇洗涤后烘干研磨，得到交联淀粉；
S2：将交联淀粉加水配置成质量浓度20-30％的溶液，再加入磷酸缓冲液，60-65℃水浴下搅拌20-50min，将复合酶用磷酸缓冲液溶解成酶液后缓慢加入体系中，反应5-10h后离心，所得固体水洗后烘干，即可得到所述交联微孔淀粉；
所述改性聚乙烯醇的制备方法如下：
将聚乙烯醇、聚己内酰胺、微晶石蜡、丙三醇、纳米二氧化钛混合均匀后加入到炼胶机中混炼，混炼温度为160-180℃，炼胶机搅拌转速为50-80r/min，混炼时间为10-20min，混炼结束后冷却、压片、切割、粉碎即可。
2.如权利要求1所述的可生物降解的耐高温一次性餐盒，其特征在于，所述复合酶为纤维素酶、木聚糖酶、葡聚糖酶、α-淀粉酶按质量比1:1:1:1复合而成。
3.如权利要求1所述的可生物降解的耐高温一次性餐盒，其特征在于，所述酶液的酶活力为4.2-6.7U/mL。
4.如权利要求1所述的可生物降解的耐高温一次性餐盒，其特征在于，所述填料为膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、硅藻土、蒙脱土、沸石粉中的任意一种与纳米二氧化硅气凝胶按重量比2:1复合而成。
5.如权利要求1所述的可生物降解的耐高温一次性餐盒，其特征在于，所述相容剂为PE-g-ST、PP-g-ST、ABS-g-MAH、PE-g-MAH、PP-g-MAH中的任意一种或多种复合。
6.如权利要求1所述的可生物降解的耐高温一次性餐盒，其特征在于，聚乙烯醇与聚己内酰胺的质量比为8-10:1。
7.如权利要求1-6中任一项所述的可生物降解的耐高温一次性餐盒，其特征在于，其制备方法如下：
S1：将PBAT、聚羟基丁酸酯、交联微孔淀粉、微晶纤维素、甘油醇酯、黄原胶、聚乳酸-聚乙二醇-嵌段共聚物、对苯二甲酸丁二酯、填料、脂肪酸甘油酯、环氧化脂肪酸甲酯、相容剂混合均匀后经注塑机的料斗加入到料筒中熔融，注塑机的料筒温度为130-150℃，熔融后的物料在螺杆的推动下经喷嘴注入模具中成型，冷却后即可得盒体；
S2：将交联微孔淀粉、改性聚乙烯醇、卡拉胶、海藻酸钠、山梨糖醇、偏苯三酸三壬酯、低甲氧基果胶、硬脂酸加入到水中，升温至50-55℃超声搅拌20-60min后得到均一的溶体，采用旋涂法、浸渍法或喷涂法将溶体在盒体表面形成隔热膜，最后转移至烘箱中40-50℃处理5-10h即可。
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