CN116367758A - 复合型热成型餐具及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种复合型热成型餐具及其制备方法，复合型热成型餐具制备方法包括依次进行预热步骤、复合步骤和热成型步骤；预热步骤包括将多层成型材料在温度35℃～150℃下进行加热，成型材料包括纸张、塑料和无机层中的一种或至少两种以上；复合步骤：将预热后的成型材料叠加形成复合材料；热成型步骤包括将复合材料在温度为80℃～150℃、压力为0.05MPa～0.5MPa下热压形成三维形状的坯体，餐具通过多层相同材料或不同材料通过热成型形成复合结构，使餐具的厚度和强度更高，该方法操作流程简单，避免复杂繁琐的工序，更好地控制生产成本。

Description

复合型热成型餐具及其制备方法
技术领域
本发明涉及餐具领域，具体是涉及一种复合型热成型餐具及其制备方法。
背景技术
纸浆模塑餐具是近几年市场上比较流行的餐具，具有替代部分塑料餐具的优势和特点，是大量应用于食品包装的环保材料。但纸浆模塑餐具的生产流程较为繁琐，一般需要把原料碎解形成一定浓度浆水溶液，通过真空系统将水吸走而形成湿坯，再通过高温热压将湿坯干燥，从而形成干产品。纸浆模塑餐具的制造成本较高，需要配套工艺较多，如需要真空吸浆、高压力干燥成型。并且纸浆模塑餐具的厚度和强度对于纸浆模塑餐具的使用性能有重要影响，若是厚度与强度无法满足要求，纸浆模塑餐具使用时，容易出现软塌，难以装盛食物。
塑料餐具是一种常用于餐饮行业的材料，是可直接与食品接触的材料。随着环保意识的不断增强，人们认识到市面上绝大部分所用的塑料餐具都是不能生物降解的，如PP、PET、PE等，并且大部分的塑料餐具的制作成本较高。目前也有由可降解塑料制成的餐具，例如PLA餐具具有工业可降解性，但价格昂贵，市场使用率相对较低。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种制作工艺简单、成本较低且厚度强度易于控制的复合型热成型餐具制备方法。
本发明的第二目的是提供一种通过上述制备方法制备得到的复合型热成型餐具。
为了实现上述的第一目的，本发明提供的复合型热成型餐具制备方法包括依次进行预热步骤、复合步骤和热成型步骤；预热步骤包括将多层成型材料在温度35℃～150℃下进行加热，成型材料包括纸张、塑料和无机层中的一种或至少两种以上；复合步骤：将预热后的所述成型材料叠加形成复合材料；热成型步骤包括将复合材料在温度为80℃～150℃、压力为0.05MPa～0.5MPa下热压形成三维形状的坯体。
进一步的方案是，成型材料具有自粘性，成型材料在预热步骤呈半熔融状态，并在复合步骤中以半熔融状态与另一成型材料粘合。
进一步的方案是，在预热步骤中，相邻的两个成型材料之间涂布有粘合剂，粘合剂按质量分数包括20％～50％均聚丙烯酸酯和50％～80％二氧化硅颜料，或者粘合剂按质量分数包括50％～95％PVA和5％～50％淀粉；粘合剂的用量为3g/m2～15g/m2。
进一步的方案是，在热成型步骤后，在三维形状的坯体的内外表面涂布有防油层，防油层按质量分数包括1％～50％淀粉、50％～98％聚丙烯酸酯乳液和1％～3％烷基烯酮二聚体乳液，防油层的涂布量为0.1g/m2～2g/m2。
进一步的方案是，制备方法包括干燥步骤，干燥步骤在预热步骤与热成型步骤之间进行，干燥步骤对复合材料进行干燥，干燥温度为100℃～200℃。
进一步的方案是，三维形状的坯体的复合厚度为100μm～10mm，三维形状的坯体的承重重量为0.9kgf～2.0kgf，三维形状的坯体的层间结合力大于120J/m2。
进一步的方案是，制备方法通过复合机进行，复合机包括传递机构、预热区、复合区和热成型区，传递机构包括至少两个放卷装置，预热区包括至少两个加热辊，复合区包括多个挤压辊，热成型区包括模压装置，成型材料通过放卷装置传递至预热区，加热辊对成型材料进行加热，通过挤压辊将多层成型材料进行复合，模压装置对复合后的成型材料进行热成型。
为实现上述的第二目的，本发明提供的复合型热成型餐具通过上述的制备方法制备得到，餐具包括至少两层成型材料，所述成型材料叠加形成复合结构，所述成型材料包括纸张、塑料和无机材料中的一种或至少两种以上。
进一步的方案是，在相邻的两层成型材料之间设置有粘合剂，粘合剂按质量分数包括20％～50％均聚丙烯酸酯和50％～80％二氧化硅颜料，或者粘合剂按质量分数包括50％～95％PVA和5％～50％淀粉；粘合剂的用量为3g/m2～15g/m2；餐具的内外表面涂布有防油层，防油层按质量分数包括淀粉1％～50％、聚丙烯酸酯乳液50％～98％和1％～3％烷基烯酮二聚体乳液，所述防油层的涂布量为0.1g/m2～2g/m2。
进一步的方案是，餐具包括手柄与主体部，手柄与主体部一体成型连接，手柄与主体部之间的转角处形成有内圆弧。
本发明提供的餐具通过多层相同材料或不同材料通过热成型形成复合结构，得到的餐具的厚度更高，强度更高，在预热步骤中，加热使得自粘性的材料产生粘性，与其他成型材料粘结在一起，或者加热使得得到的复合材料水分降低，提高复合材料对液体的吸收性，便于使用粘合剂将复合材料更好地进行粘合；该制备方法通过先预热后热成型直接得到产品，产品表面光滑无褶皱，并且操作流程简单，不需要复杂繁琐的工序，更好地控制生产成本。
并且，预热步骤使得具有自粘性的成型材料产生粘性，使成型材料与另一成型材料更加方便快速地进行粘结叠加，形成复合结构。
此外，使用粘合剂将不具备粘性的成型材料进行粘合形成复合结构，保证产品厚度的同时，保证复合材料粘合的强度，避免最终餐具成品出现分层的情况。
另外，增加防油层，使得餐具具有良好的防水防油效果，避免餐具有盛放餐具加热时，餐具出现渗漏；并且该防油层不含氟，不含PFAS成分，更符合食品安全要求，对环境友好。
进一步的方案是，制备方法包括干燥步骤，干燥步骤在预热步骤与热成型步骤之间进行，干燥步骤对复合材料进行干燥，干燥温度为100℃～200℃。
可见，在热成型步骤前进行干燥步骤，更好地控制复合材料的含水量，改善复合材料对液体的吸收性，使得复合材料更加均匀地吸收粘合剂，保证复合材料的层间粘合强度，提高坯体成型率。
并且，在该厚度与强度的餐具保证餐具日常使用性能更符合消费者的要求，使用感受更佳。
本发明通过复合机实现餐具的自动生产，进一步使得餐具的制备工艺更加简单，有效提高生产效率。
此外，手柄与主体部之间的转角处形成有内圆弧，避免模压后的产品在内圆弧所在位置形成有裂纹。
附图说明
图1是本发明复合型热成型环保餐具第一实施方式的复合结构示意图。
图2是本发明复合型热成型环保餐具第二实施方式的复合结构示意图。
图3是本发明复合型热成型环保餐具第三实施方式的复合结构示意图。
图4是本发明复合型热成型环保餐具第四实施方式的复合结构示意图。
图5是本发明复合型热成型环保餐具为勺子时的主视图。
图6是本发明复合型热成型环保餐具为叉子时的主视图。
图7是本发明复合型热成型环保餐具为刀子时的主视图。
图8是本发明复合型热成型环保餐具制备方法实施例的流程图。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
复合型热成型餐具包括至少两层成型材料，成型材料叠加形成复合结构，成型材料包括纸张、塑料和无机材料中的一种或至少两种以上。在制备过程中，若是成型材料具有自粘性，对成型材料预热，使得成型材料产生粘性，便于与另一成型材料粘合，形成复合结构。若是成型材料不具有自粘性，在相邻的两层成型材料之间设置有粘合剂，粘合剂按质量分数包括20％～50％均聚丙烯酸酯和50％～80％二氧化硅颜料，或者合剂按质量分数包括50％～95％PVA和5％～50％淀粉粘合剂的用量3g/m2～15g/m2。餐具的内外表面涂布有防油层，防油层按质量分数包括1％～50％淀粉、50％～98％聚丙烯酸酯乳液和1％～3％烷基烯酮二聚体乳液AKD，防油层的涂布量为0.1g/m2～2g/m2。
参见图1，第一实施方式中的餐具1包括第一成型材料11、第二成型材料12和第三成型材料13，第一成型材料11、第二成型材料12和第三成型材料13沿竖直方向以层叠层的方式进行叠加，其中位于中间层的第二成型材料12的成型材料具有自粘性，层与层之间的成型材料之间直接粘合。餐具的内表面和外表面分别涂布有防油层14。
参见图2，第二实施方式中的餐具包括第一成型材料21，第二成型材料22和第三成型材料23，第一成型材料21、第二成型材料22和第三成型材料23沿竖直方向以层叠层的方式进行叠加，位于中间层的第二成型材料22具备自粘性，层与层之间的成型材料之间直接粘合。餐具的内表面和外表面并无防油层。
参见图3，第三实施方式中的餐具包括第一成型材料31，第二成型材料31和第三成型材料31，第一成型材料31、第二成型材料32和第三成型材料33沿竖直方向以层叠层的方式进行叠加。每一层成型材料均不具备自粘性，层与层之间的成型材料之间具有粘合层34。餐具的内表面和外表面分别涂布有防油层33。
参见图4，第四实施方式中的餐具包括第一成型材料41，第二成型材料42和第三成型材料43，第一成型材料41、第二成型材料42和第三成型材料43沿竖直方向以层叠层的方式进行叠加。每一层成型材料均不具备自粘性，层与层之间的成型材料之间具有粘合层44。餐具的内表面和外表面并无涂布有防油层。
上述第一实施方式至第四实施方式的餐具结构能够用于不同种类的餐具，可用于与干食品、湿食品、油性食品直接接触使用。在餐具制备过程中，可根据餐具的最终性能而选择是否在三维形状的坯体上涂布防油层，若是不要求餐具具有防水防油效果，则无需在三维形状的坯体上涂布防油层，若是要求餐具具有防水防油效果，则在三维形状的坯体上涂布防油层。
参见图5，餐具可以是勺子，其包括手柄51与主体部52，手柄51与主体部52一体成型连接，手柄51与主体部52之间形成有转角53，转角53呈内圆弧，内圆弧朝向餐具内凹。手柄51与主体部52之间形成有一定曲率半径的内圆弧，避免模压后的产品在内圆弧所在位置形成有裂纹。参见图5，当餐具为勺子时，主体部52为类椭圆形下凹支撑块，该下凹支撑块能够盛放小量液体和固体。参见图6，当餐具为叉子时，主体部52为叉子形状，手柄51与主体部52之间的转角53形成内圆弧。参见图7，当餐具为刀子上，主体部52上形成有多个锯齿54，手柄51与主体部52之间的转角53形成内圆弧。餐具为勺子、叉子和刀子外，餐具还可为碗、碟、盆等。
成型材料选用纸张、塑料和无机材料中的一种或至少两种以上，其中塑料包括普通塑料和生物塑料，因此成型材料可选用纸张、普通塑料、生物塑料和无机材料中的一种或至少两种以上。纸张主要材质为植物纤维，纸张、生物塑料和无机材料可降解，对环境友好。优选地，当成型材料中的一种为普通塑料时，成型材料中的另一种为可降解材料。
纸张的具体指标特征见表1。
表1
Figure BDA0004113839280000061
在表1中，纸张的层数为1～5层，使得在餐具中，一层材质为纸张的成型材料中，其自身结构是通过1至5层纸张叠加而成，进一步保证餐具的厚度与强度。由于制备餐具的成型材料可通过购买市场中的成品，成品具备1至5层纸张，通过购买自身具有多层叠加的成型材料再一次进行复合叠加，使得餐具的强度更好，制备工艺更加简单。
纸张可包括第一植物纤维和第二植物纤维中的一种或两种，第一植物纤维为木浆、甘蔗渣浆和麦草浆中的一种，第二植物纤维为芦苇浆、竹浆和棕榈浆中的一种。
生物塑料的具体指标特征见表2。
表2
Figure BDA0004113839280000071
每一层的生物塑料可选用PLA、PBAT、PBS或PBSA中的一种，生物塑料可生物降解，得到的餐具对环境更加友好。
普通塑料的具体指标特征见表3。
表3
Figure BDA0004113839280000072
无机材料的具体指标特征见表4。
10表4
Figure BDA0004113839280000073
Figure BDA0004113839280000081
无机材料在餐具制备过程中集合成板状，便于无机材料在其他成型材料上的粘合。
若是餐具的其一成型材料具有自粘性，能够层与层之间无需使用粘合剂进行粘合。其中具有自粘性的成型材料有：PLA、PBAT、PE、PP、PET、PVDC和PBS等。
若是各层的成型材料不具有自粘性，在相邻的两层成型材料之间设置有粘合剂，粘合剂起到粘结作用，将相邻的两层成型材料进行粘结。粘合剂按质量分数包括20％～50％均聚丙烯酸酯和50％～80％二氧化硅颜料，粘合剂的用量为3g/m2～15g/m2。优选地，粘合剂包括30％均聚丙烯酸酯和70％二氧化硅颜料，粘合剂的用量为8g/m2。作为另一实施方式，粘合剂按质量分数包括50％～95％PVA和5％～50％淀粉。
粘合剂的具体指标特征见表5。
表5
固含量 52％～55％
粘度(2#转子，100rpm,20oC) 150mPa.s～350mPa.s
密度 1.15g/cm3
防油层按质量分数包括1％～50％淀粉、50％～98％聚丙烯酸酯乳液和1％～3％烷基烯酮二聚体乳液，防油层的涂布量为0.1g/m2～2g/m2。优选地，防油层包括20％～50％淀粉、48％～78％聚丙烯酸酯乳液和2％烷基烯酮二聚体乳液，防油层的涂布量为1g/m2。防油层可设置在餐具的内外表面同时设置。
防油层中的淀粉具体指标特征见表6。
表6
浓度 5％～15％
粘度(2#转子，60rpm,25oC) 20mPa.s～150mPa.s
防油层中的聚丙烯酸酯乳液具体指标特征如下见表7。
表7
指标 特征数值
固含量 20％～23％
pH 5.0～7.0
密度 1.02g/ml～1.10g/ml
分子量 50，000～350，000
粘度 50mpa.s～200mpa.s
平均粒径 50nm～100nm
防油层中的烷基烯酮二聚体乳液(AKD)具体指标特征见表8。
表8
指标 特征数值
固含量 14％～16％
pH 3.0～5.0
密度 1.02g/ml～1.10g/ml
离子性 阳性
分子量 50，000～350，000
粘度 10mpa.s～20mpa.s
平均粒径 0.5微米～2微米
参见图8，本发明的复合型热成型餐具制备方法包括依次进行依次步骤：预热步骤、粘合剂涂布步骤、复合步骤、整饰步骤、干燥步骤、模切步骤、热成型步骤和防油层涂布步骤。本发明的复合型热成型餐具的制备方法通过复合机进行，复合机对应各步骤设置有传递机构、预热区、粘合剂涂布区、复合区、整饰区、干燥区、模切区和热成型区。传递机构包括至少两个放卷装置，呈卷筒状的成型材料通过放卷装置的滚动进行成型材料的传递。粘合剂涂布区包括多个涂布辊，涂布辊上涂布有粘合剂。复合区包括一个或多个挤压辊，多层成型材料挤压辊之间通过。整饰区包括多个磨平装置。干燥区包括多个干燥装置。模切区包括模切装置，模切装置用于对复合材料进行剪切。热成型区包括模压装置，模压装置对一定尺寸的复合材料进行热压成型。
预热步骤具体为：将多层成型材料通过多个放卷装置传递至预热区，一层成型材料对应一个放卷装置。在预热区，通过加热辊对每层成型材料表面在温度35℃～150℃下进行加热，加热至设定温度100℃～200℃，其中加热温度可根据成型材料的材质进行调整；优选地，加热至设定温度150℃；加热方式可为热油热交换或蒸汽热交换。
若是成型材料具有自粘性，则无需进行粘合剂涂布步骤，在进行预热步骤后，成型材料表面呈半熔融状态，成型材料直接进行复合步骤。
若是成型材料不具有自粘性，在复合步骤前，成型材料需进行粘合剂涂布步骤。粘合剂涂布步骤具体为：在第一涂布辊的外表面涂布粘合剂，复合材料的粘合面与第一涂布辊的外表面接触，使得粘合剂涂布至复合材料的粘合面，粘合面与另一成型材料通过粘合剂粘合。
复合步骤具体为：在多层成型材料通过挤压辊时，多层成型材料在挤压辊的压力下进行粘合，形成复合材料。在上述复合步骤中，成型材料的层数可为2到10层；挤压辊的输送速度为30m/min～150m/min；挤压辊挤压的压力为10psi～200psi。复合材料的厚度为100μm～10mm，复合材料的层间结合力大于120J/m2。该粘合剂包括20％～50％均聚丙烯酸酯和50％～80％二氧化硅颜料，粘合剂的用量为3g/m2～15g/m2；或者粘合剂包括50％～95％PVA和5％～50％淀粉。
整饰步骤具体为复合材料在整饰区内通过整饰工具对复合材料进行磨平或印花动作。
干燥步骤具体为复合材料在干燥区内进行干燥，干燥的温度为100℃～200℃,加热方式为热油热交换或蒸汽热交换。
模切步骤具体为模切装置对复合材料剪切形成多个具有一定尺寸的小块。
热成型步骤具体为：复合材料经过模切步骤切成所需规格后，复合材料进入热成型区，在热成型区采用设定形状的模压装置例如特定形状的模具进行热压成型，形成三维形状的坯体。在热成型步骤中，热压速度为60pcs/min，热压温度为80℃～150℃、热压压力为0.05MPa～0.5MPa，热压时间为0.5s～2s，加热方式为电加热。优选地，热压温度为100℃、热压压力为0.15MPa，热压时间为1.5s。
经过热成型步骤后，得到具有三维形状的坯体，可根据餐具的最终所具备的功能，可对餐具涂布防油层，使餐具具有防水防油效果；也可不进行防油层的涂布。防油层涂布步骤具体为将具有三维形状的坯体浸泡在有防油剂的容器内，使得坯体的内外表面形成涂布层。防油层按质量分数包括20％～50％淀粉、48％～78％聚丙烯酸酯乳液和2％烷基烯酮二聚体乳液，防油层的涂布量为1g/m2，涂布的时间为1s～5s。防油层的涂布完成后，对涂布有防油剂的餐具进行干燥，干燥温度为100℃～180℃，干燥时间为5s～10s。
参见图8，在完成预热步骤和复合步骤后，可直接进行复合材料的模切与热成型步骤。
本发明的复合型热成型餐具通过检测其抗水性、抗油性、承重性能和层间结合力来体现餐具的性能。
抗水性的测试通过测试餐具在85℃的水中抵抗浸泡的时间，具体测试方式为，将餐具浸泡在85℃的水中，每隔一段时间取出观察餐具时候出现渗透，若是出现渗透，该浸泡时间为餐具抵抗浸泡的时间。
抗油性的测试通过测试餐具在85℃的油中抵抗浸泡的时间，具体测试方式为，将餐具浸泡在85℃的油中，每隔一段时间取出观察餐具时候出现渗透，若是出现渗透，该浸泡时间为餐具抵抗浸泡的时间。
承重测试kgf：用于表示餐具所能承受的最大压力；数值越高，代表产品的所能抵抗弯曲折断的性能越强。浸水前的承重测试通过不断对餐具施加载荷，当餐具出现弯折时，餐具上的载荷的重量为餐具所能承受的最大压力。浸水后的承重测试是在浸水10min时间后测试的所能承受的最大压力值。
产品层间结合力：用于表示餐具层与层之间的粘合力；数值越高，代表产品层与层之间的粘合力越强，抵抗分层的性能越强。产品层间结合力的测试方式可按照美国造纸工业国际标准TAPPI T569中所记载的测试方法。
下面结合具体的实施例对本发明作进一步的说明，以更好地理解本发明。
本发明共设置16组实施例和5个对比例，其中16组实施例的制备方法大致上相同，不同之处见以下各表。实施例1至实施例10的各层成型材料选用及粘合剂、防油层成分的比例见表9，实施例11至实施例13的各层成型材料选用及粘合剂、防油层成分的比例见表10，实施例14至实施例16的各层成型材料选用及粘合剂、防油层成分的比例见表11，对比例1至对比例5的材料选用见表12。其中上述表格中粘合层数不等于使用粘合剂粘合层数，由于部分成型材料具有自粘性，具有自粘性的成型材料与其他成型料不需要粘合剂，例如粘合剂g/m2为0的实施例。
表9
Figure BDA0004113839280000121
Figure BDA0004113839280000131
表10
Figure BDA0004113839280000132
表11
Figure BDA0004113839280000133
/>
Figure BDA0004113839280000141
表12
Figure BDA0004113839280000142
对实施例1至16、对比例1至5中的餐具进行测试。
实施例1至实施例16中的餐具的性能测试结果与对比例1至对比例5的中的餐具的性能测试结果见表13。
表13
Figure BDA0004113839280000143
/>
Figure BDA0004113839280000151
由表9至表13可知，实施例4与实施例5中的餐具比较下，实施例4与实施例5中的餐具中的层数不同，实施例4为三层，实施例5为四层。实施例10与实施例13中的餐具比较下，实施例10与实施例13中的餐具中的层数不同，实施例10为三层，实施例13为四层。实施例15和实施例16中的餐具比较下，实施例15与实施例16中的餐具中的层数不同，实施例15为三层，实施例16为四层。具有四层成型材料的餐具的抗水性抗油性与具有三层成型材料的餐具的抗水抗油性性能大致相同，具有四层成型材料的餐具的承重性能优于具有三层成型材料的餐具的承重性能，但是具有三层成型材料的餐具的层间结合力优于具有四层成型材料的餐具的层间结合力，因此具有三层成型材料的餐具的层间强度更佳，餐具优选地具有三层成型材料。
实施例10与实施例13中相比较下，两个实施例中粘合剂的用量不同，提高粘合剂的涂布量，能提高产品的层间结合力，同时具有增强产品抗水抗油性能，粘合剂的8g/m2涂布量是基于涂布生产设备所能提供的稳定参数。
实施例6至9中的餐具不具有防油层，实施例6至9中的餐具分别与实施例4中的餐具进行比较，不具有防油层的餐具的承重性能明显低于具有防油层的餐具的承重性能，说明防油层能够减少餐具的渗漏。
实施例1与3、实施例2与4、实施例14与15相比较下，提高防油层的淀粉的使用比例，能提高产品抵抗承重的性能，但过量增加比例，产品的抗水性能下降。合适的用量能使得两方面性能得到满足。
实施例1至16与对比例1相比较，实施例1至16中的餐具有高的挺度承重性能和层间结合力，优于市面普通单层纸板餐具。实施例1至16与对比例2至4相比较，实施例1至16中的餐具的浸水前挺度承重性能与现有的塑料餐具相当，部分实施例的性能甚至优于现有的塑料餐具，表明实施例的餐具可以替代现有的塑料餐具作为一次性餐具使用。实施例1至16与对比例5相比较，实施例1至16中的餐具浸水前后挺度承重性能下降比例低于现有的纸张模塑餐具，强度稳定性更好。
进一步地，将实施例4中的餐具与对比例1至5的餐具比较下，性能提升效果见表14。
表14
Figure BDA0004113839280000161
/>
Figure BDA0004113839280000171
由表14可见，实施例4的复合型热成型餐具在各项性能中相较于现有餐具的性能得到较大幅度的提升，且生物降解性能好，可家庭堆肥。
最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
工业实用性
本发明用于制备复合型热成型餐具，该复合型热成型餐具可以是刀、叉、勺、碗或盘等，并且可以用于盛放食物或饮料，或者用于使用餐具用餐的情形。本发明的复合型热成型餐具通过热成型相同材料或不同材料的多层而形成，使得餐具的厚度和强度更高。在预热步骤中，加热使得自粘性的材料产生粘性，与其他成型材料粘结在一起，或者加热使得得到的复合材料水分降低，提高复合材料对液体的吸收性，便于使用粘合剂将复合材料更好地进行粘合。该制备方法通过先预热后热成型直接得到产品，产品表面光滑无褶皱，并且操作流程简单，不需要复杂繁琐的工序，更好地控制生产成本。通过选择环保材料作为成型材料，可以制备出环保型的复合餐具。

Claims (10)

1.复合型热成型餐具制备方法，其特征在于：
所述制备方法包括依次进行预热步骤、复合步骤和热成型步骤；
所述预热步骤包括将多层成型材料在温度35℃～150℃下进行加热，所述成型材料包括纸张、塑料和无机层中的一种或至少两种以上；
所述复合步骤：将预热后的所述成型材料叠加形成复合材料；
所述热成型步骤包括将所述复合材料在温度80℃至150℃、压力为0.05MPa至0.5MPa下热压形成三维形状的坯体。
2.根据权利要求1所述的复合型热成型餐具制备方法，其特征在于：
所述成型材料具有自粘性，所述成型材料在所述预热步骤呈半熔融状态下与另一所述成型材料粘合。
3.根据权利要求1所述的复合型热成型餐具制备方法，其特征在于：
在所述预热步骤中，还包括在相邻的两个所述成型材料之间涂布粘合剂；所述粘合剂按质量分数包括20％～50％均聚丙烯酸酯和50％～80％二氧化硅颜料，或者粘合剂按质量分数包括50％～95％PVA和5％～50％淀粉；所述粘合剂的用量为3g/m2～15g/m2。
4.根据权利要求1所述的复合型热成型餐具制备方法，其特征在于：
在所述热成型步骤后，还包括：在所述三维形状的坯体内外表面涂布防油层，所述防油层按质量分数包括1％～50％淀粉、50％～98％聚丙烯酸酯乳液和1％～3％烷基烯酮二聚体乳液，所述防油层的涂布量为0.1g/m2～2g/m2。
5.根据权利要求1所述的复合型热成型餐具制备方法，其特征在于：
所述制备方法包括干燥步骤，所述干燥步骤在所述复合步骤与热成型步骤之间进行，所述干燥步骤对所述复合材料进行干燥，干燥温度为100℃～200℃。
6.根据权利要求1所述的复合型热成型餐具制备方法，其特征在于：
所述三维形状的坯体的复合厚度为100μm～10mm，所述三维形状的坯体的承重重量为0.9kgf～2.0kgf，所述三维形状的坯体的层间结合力大于120J/m2。
7.根据权利要求1至6任一项所述的复合型热成型餐具制备方法，其特征在于：
所述制备方法通过复合机进行，所述复合机包括传递机构、预热区、复合区和热成型区，所述传递机构包括至少两个放卷装置，所述预热区包括至少两个加热辊，所述复合区包括多个挤压辊，所述热成型区包括模压装置，所述成型材料通过所述放卷装置传递至所述预热区，所述加热辊对所述成型材料进行加热，通过所述挤压辊将多层所述成型材料进行复合，所述模压装置对复合后的所述成型材料进行热成型。
8.复合型热成型餐具，其特征在于：所述餐具通过如权利要求1至7任一项所述的制备方法制备得到；
所述餐具包括至少两层成型材料，所述成型材料叠加形成复合结构，所述成型材料包括纸张、塑料和无机材料中的一种或至少两种以上。
9.根据权利要求8所述的复合型热成型餐具，其特征在于：
相邻的两层所述成型材料之间设置有粘合剂，所述粘合剂按质量分数包括20％～50％均聚丙烯酸酯和50％～80％二氧化硅颜料，或者粘合剂按质量分数包括50％～95％PVA和5％～50％淀粉；所述粘合剂的用量为3g/m2～15g/m2；
所述餐具的内外表面涂布有防油层，所述防油层按质量分数包括淀粉1％～50％，聚丙烯酸酯乳液50％～98％，烷基烯酮二聚体乳液1％～3％，所述防油层的涂布量为0.1g/m2～2g/m2。
10.根据权利要求8或9所述的复合型热成型餐具，其特征在于：
所述餐具包括手柄与主体部，所述手柄与所述主体部一体成型连接，所述手柄与主体部之间的转角处形成有内圆弧。
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