一次性可降解环保餐盒制品的研究

摘要

随着生活水平的提高，作为服务行业的快餐行业逐步发展，导致一次性快餐盒的使用越来越广泛，而伴随一次性快餐盒而来的“白色污染”不可避免的日益严重，人类赖以生存的生态环境遭到破坏，因此研究一次性可降解环保餐盒制品具有重要意义。本文从一次性快餐盒的原料配方、边角料和次品的回收再利用以及成型加工工艺等方面进行研究，重点考察了碳酸钙填充母料含量、消泡剂含量对聚丙烯/碳酸钙填充母料复合材料的力学性能和热性能的影响，同时研究了共挤出覆膜成型工艺对一次性快餐盒的卫生理化性能的影响。
　　使用双螺杆挤出机制备聚丙烯/碳酸钙填充母料复合材料，研究复合材料的拉伸、弯曲、缺口冲击强度和断裂伸长率等力学性能，使用差示扫描量热仪（DSC）和热失重（TG）分析了复合材料的热性能。结果表明：随着碳酸钙填充母料含量的增加，复合材料的拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度都下降，而断裂伸长率是先增加后减小，在碳酸钙填充母料含量为60％时，达到最大值46.6%；复合材料的熔点Tm和熔融焓ΔHm下降，结晶度Xc增加，热稳定性得到改善。
　　结合经济效益与环保问题，对一次性快餐盒成型过程中的边角料以及次品进行回收再利用。研究消泡剂含量对聚丙烯/碳酸钙填充母料复合材料热力学性能的影响。结果表明：随着消泡剂的加入，复合材料的拉伸强度和弯曲强度都得到提高，在加入2%消泡剂时，复合材料的拉伸和弯曲强度达到最大值，拉伸强度为16.6MPa，弯曲强度为37.8MPa；结晶熔融温度基本没有影响,Tc在116℃左右，Tm在162℃左右，在消泡剂含量为6%时，结晶度Xc达到最大值37.2%，直接加入烘干回料结晶度Xc最小，仅为31.3%。聚丙烯/碳酸钙复合材料的起始分解温度T-5%提高，在消泡剂含量为2%时，达到最大值353.7℃，相比于不加消泡剂提高了33.8℃。
　　采用CBL-ZF80/65双层复合挤出吸塑成型机制备覆膜和不覆膜的一次性快餐盒，按照国标GB18006.1-2009检测其卫生理化性能。结果表明：覆膜快餐盒的负重变化率明显要低；两者的漏水性和耐温性都比较好；未覆膜快餐盒的蒸发残渣中正己烷含量达到84.0mg/L，超过国家标准，未覆膜的快餐盒无法投入到生产之中。覆膜快餐盒比未覆膜快餐盒其他各项指标都要低，重金属含量两者都小于1mg/L；脱色试验中，在乙醇、冷餐油或无色油脂、浸泡液中检测结果均为阴性；未覆膜快餐盒的高锰酸钾消耗量为覆膜快餐盒的2.2倍。

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第1章 绪论

1.1 引言

1.2 聚丙烯/碳酸钙填充母料复合材料

1.3 塑料消泡剂

1.4 聚合物共挤出成型工艺

1.5 真空吸塑成型工艺

1.6 本论文研究目的及主要内容

第2章 碳酸钙填充母料含量对聚丙烯复合材料性能研究

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 结果与讨论

2.4 本章小结

第3章 消泡剂含量对聚丙烯复合材料性能研究

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 结果与讨论

3.4 本章小结

第4章 共挤出覆膜成型工艺对快餐盒卫生理化性能研究

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 本章小结

第5章 总结与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表或待发表的论文