一种植物纤维增强pp泡沫饭盒的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明主要涉及一种塑料发泡饭盒，特别是一种植物纤维增强PP泡沫饭盒。
【背景技术】
[0002]发泡成型是使塑料产生微孔结构的过程。几乎所有的热固性和热塑性塑料都能制成泡沫塑料，常用的树脂有聚苯乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、脲甲醛、酚醛等。按照泡孔结构可将泡沫塑料分为两类，若绝大多数气孔是互相连通的，则称为开孔泡沫塑料；如果绝大多数气孔是互相分隔的，则称为闭孔泡沫塑料。开孔或闭孔的泡沫结构是由制造方法所决定的。
[0003]基于发泡塑料的特点:单位体积内消耗较少的树脂发泡塑料、低的热导率、质量轻便、使用方便、生产成本低廉等，特别是闭孔泡沫塑料在保温等方面的优异特性，从而被广泛地用在一次性饭盒(发泡餐具)、保温泡沫等领域。
[0004]发泡餐具，即一次性发泡塑料餐具，是指以聚苯乙烯树脂、PP等材料为原料，在挤出机中经过高温加热熔融后加入发泡剂(丁烷)等进行挤出拉片，将片材收卷后在通风潮湿的环境中放置养生后再进行二次加热吸塑成型，制成的各种餐饮具如快餐盒、汤碗、方便面碗、生鲜托盘等。发泡餐具在不断改善其安全性和环保性的同时，因其便利性而被广泛大量的用于人们的日常生活，特别是在生活工作节奏日益加快的今天，由此可能造成的环境问题如“白色污染”等更是尤为突出。
【发明内容】
[0005]为解决上述问题，本发明公开了一众植物纤维增强的PP泡沫饭盒，通过在PP泡沫饭盒中添加的膨化植物纤维，不仅仅质量轻有利于降低成本，同时还能够利用膨化植物纤维与泡沫塑料的纠缠结合能力增强材料的强度，以及让植物纤维参与降解，提高泡沫饭盒的降解效率，从而缓解PP泡沫饭盒造成的白色污染的影响，有利于保护环境。
[0006]本发明公开的植物纤维增强pp泡沫饭盒，包括盒体和盒盖，盒体和盒盖均采用植物纤维增强PP泡沫塑料制造，植物纤维增强PP泡沫塑料主要成份包括(wt.%):膨化植物纤维30-40% ;色料3-5% ;余量为PP发泡塑料。
[0007]本发明公开的植物纤维增强pp泡沫饭盒的一种改进，植物纤维增强PP泡沫塑料还包括偶联剂，偶联剂占膨化植物纤维质量的10-20%。本改进通过在生产使用中以偶联剂对膨化植物纤维进行预处理，从而极大地改善了 PP泡沫塑料与膨化植物纤维的相容性和结合能力，从而使得植物纤维增强后的泡沫材料在机械性能、保温性能等方面更为突出，同时使用更为方便，在降低生产成本的同时，又极大地提高了饭盒产品的质量。
[0008]本发明公开的植物纤维增强pp泡沫饭盒的一种改进，偶联剂为三异硬脂酰基钛酸异丙酯和乙醇的均匀混合物，其中乙醇占偶联剂总体积的30%。在膨化植物纤维的颗粒上都存在较多的孔隙或者微孔，同时乙醇在膨化植物纤维的颗粒中有良好的渗入效果，并且在与三异硬脂酰基钛酸异丙酯混合后，不仅可以对三异硬脂酰基钛酸异丙酯进行稀释，同时还可以通过极性键的分子间作用力，从而凭借乙醇分子与三异硬脂酰基钛酸异丙酯分子之间的牵拉作用，在小分子(乙醇分子)的渗透作用的牵引下降大分子(三异硬脂酰基钛酸异丙酯分子，同时乙醇分子在使用中更易挥发而被回收循环利用)牵拉进入膨化植物纤维的缝隙或者微孔内，以将三异硬脂酰基钛酸异丙酯诱导渗入膨化植物纤维内部深层，提升浸润的深度，从而能够极大地提升浸润的效果。
[0009]本发明公开的植物纤维增强pp泡沫饭盒的一种改进，偶联剂对膨化植物纤维的预处理工艺为:将膨化植物纤维置于沸腾炉中，再将高频高压偶联剂饱和蒸汽喷入沸腾炉内使膨化植物纤维保持处于翻腾状态，直至膨化植物纤维被充分浸润。本方案以高频高压蒸汽由沸腾炉底部导入，将炉内膨化植物纤维吹起，使其保持“沸腾”流动状态，蒸汽与膨化植物纤维接触时通过表面的间隙或者微孔进入膨化植物纤维内，发生浸润。此时的浸润渗透作用不仅仅基于气态的高动能分子较液态分子更为优秀的渗入作用，同时还有乙醇分子对三异硬脂酰基钛酸异丙酯分子的分子间作用力之间的牵拉作用为助力，以使偶联剂对膨化植物纤维的浸润效果更好，另外沸腾炉顶部导出气体经过滤后循环利用，从而能够节约原料，降低对环境的污染，降低生产成本。同时以蒸汽形态的偶联剂进行浸润，能够避免表面张力以及液体在膨化植物纤维表面堆积和堵塞，而阻碍偶联剂的渗透和浸润作用的问题，本方案毫无疑问的具有更高的浸润效率高，同时避免偶联剂在膨化植物纤维表面粘滞浪费，从而节约偶联剂消耗量。
[0010]本发明公开的植物纤维增强pp泡沫饭盒的一种改进，预处理工艺中蒸汽形态偶联剂的蒸汽压力为1.5-2.7MPa，喷射频率为100_200Ηζ，蒸汽喷射间隔不大于0.1ms。不仅利于维持纤维的“沸腾”形态，避免连续鼓吹而造成纤维聚集在沸腾炉局部，而无法流动，影响预处理浸润的质量，还可以降低能耗，提高浸润的效率。
[0011]本发明公开的植物纤维增强pp泡沫饭盒的一种改进，膨化植物纤维为木纤维或者草纤维经过碱液浸泡后，再经过阴干获得。植物纤维通过碱液不仅起到脱脂，还在植物纤维组织之间形成了疏松纤维管和孔隙结构，同时改善纤维结构之间的结合性能，从而起到强化纤维的作用。
[0012]本发明公开的植物纤维增强pp泡沫饭盒的一种改进，碱液为含有1-3 (wt) % NH3的饱和石灰水。通过含有适量游离氨的石灰水作为碱液，可以在处理过程中将植物纤维适度胺化，从而可以在后续干燥是起到致孔的作用，便于偶联剂对纤维的耦合处理，增加与树脂材料的相容性。
[0013]本发明方案中，利用以稻壳、稻草、麦秸、玉米秸杆、棉花杆、木肩、竹肩等农作物秸杆或其它植物的杆茎为原料，在制成10?200目的植物纤维粉料后，经过石灰水浸泡，再在真空下加热膨胀处理形成膨胀多孔结构的植物纤维，对饭盒的PP泡沫材料进行增强，以提高饭盒的机械强度，同时在使用时参与降解，极大地提高饭盒的腐败降解速度，从而有效降低对环境的影响，减少因泡沫饭盒的应用而对环境造成的污染，同时极大地降低了生产的成本。
【具体实施方式】
[0014]下面结合【具体实施方式】，进一步阐明本发明，应理解下述【具体实施方式】仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
[0015]本发明公开的植物纤维增强pp泡沫饭盒，包括盒体和盒盖，盒体和盒盖均采用植物纤维增强PP泡沫塑料制造，植物纤维增强PP泡沫塑料主要成份包括(wt.%):膨化植物纤维30-40% ;色料3-5% ;余量为PP发泡塑料。
[0016]作为一种优选，植物纤维增强PP泡沫塑料还包括偶联剂，所述偶联剂占膨化植物纤维质量的10-20%。
[0017]作为一种优选，偶联剂为三异硬脂酰基钛酸异丙酯和乙醇的均匀混合物，其中乙醇占偶联剂总体积的30 %。
[0018]作为一种优选，偶联剂对膨化植物纤维的预处理工艺为:将膨化植物纤维置于沸腾炉中，再将高频高压偶联剂饱和蒸汽喷入沸腾炉内使膨化植物纤维保持处于翻腾状态，直至膨化植物纤维被充分浸润。
[0019]作为一种优选，预处理工艺中蒸汽形态偶联剂的蒸汽压力为1.5-2.7MPa，喷射频率为100-200Hz，蒸汽喷射间隔不大于0.lmsο
[0020]作为一种优选，膨化植物纤维为木纤维或者草纤维经过碱液浸泡后，再经过阴干获得。
[0021]作为一种优选，碱液为含有1-3 (wt) %册13的饱和石灰水。
[0022]实施例1
[0023]本实施例中，盒盖与盒体采用的植物纤维增强PP泡沫塑料的主要成份为(wt.% ):膨化植物纤维30% ;色料3% ;余量为PP发泡塑料。其中，膨化植物纤维被偶联剂表面处理，偶联剂占膨化植物纤维总质量的12 %。
[0024]表面处理过程中，汽形态偶联剂的蒸汽