一种生物降解热成型杯及制备方法与流程

　　本发明涉及生物降解材料技术领域，具体涉及一种生物降解热成型杯及制备方法。

　　在日常生活中，人们大量使用一次性的塑料餐具，如薄壁塑料杯，用于餐饮市场，常见的薄壁塑料杯壁厚通常在0.4mm以内。传统的塑料杯丢弃或填埋后无法快速降解，会侵害海洋和生活环境。为此国家也相继出台限塑令，甚至是禁塑令，以限制一次性塑料制品的生产和使用，但是完全禁止使用一次性塑料制品，如塑料杯，会给人们的生活带来很大的不便。

　　为了解决一次性塑料餐具的污染问题，市场上已经出现了一些麻质或木质纤维合成的餐具产品。这些产品都采用粉状纤维模压成型，得到厚壁的餐具，无法得到薄壁的热成型杯子。而人们常用的一次性杯子多是通过热成型工艺进行生产的，这种杯子因壁厚较薄，刚性很差，握杯时常会出现杯壁变形的情况导致内部盛装液体溢出，存在使用上的不便，而增加壁厚又浪费太多材料，还会造成产品成型困难。

　　为克服现有技术的不足，本发明提出一种生物降解热成型杯，其易于热成型加工薄壁杯，强度高而且能够生物降解。

　　进一步地，棉纤维采用细绒棉，棉纤维的纤维长度为20mm～30mm，棉纤维的直径为15μm～20μm。

　　s1：处理棉纤维，将填料粉和棉纤维放入容器中，加入偶联剂，搅拌均匀后加入高速混合机中，加入石蜡，加热到60℃～75℃，在30r/min～50r/min转速下混合6min～9min，制得预处理混合物；

　　s2：处理聚合物，将聚乳酸和聚碳酸亚内酯加入高速混合机中，在200r/min～250r/min下混合，并且在转动开始后加入马来酸酐，然后加入预处理混合物，搅拌混合6min～10min制得物料混合物；

　　s3：挤出片材，将物料混合物加入双螺杆片材挤出设备中，设备温度190℃～200℃，模头温度200℃～210℃，线mpa，经过挤出、片模成型、三棍挤压、冷却牵引后获得片材制品；

　　s4：热成型，加入片形制品在热成型打杯设备上进行成型，加热温度为190℃～210℃，成型气压为0.6mpa～0.7mpa，经过加热、气压成型、冲压后获得成品的一种生物降解热成型杯。

　　本发明的一种生物降解热成型杯采用了质地柔软，纤维细长的棉纤维，棉纤维容易随薄壁杯热成型发生弯曲、拉伸等形变，有利于薄壁杯的快速热成型，同时棉纤维可自然交织成网状，有利于增强杯体的弹性和防开裂性能，提高杯体自身的强度，避免薄壁杯子因杯壁过软而使用困难的问题。本发明可有效改善杯壁薄软的问题，提高杯子的实用性，同时具备自然降解能力，能够替代塑料杯子，对绿色环保事业具有积极意义。

　　下面将通过对本发明的优选实施方式的描述，更加清楚、完整地阐述本发明的技术方案。

　　s1：将1kg硅藻粉和1kg棉纤维放入容器中，加入0.1kg硅烷偶联剂，搅拌均匀后加入高速混合机中，加入0.1kg石蜡，加热到60℃，在30r/min转速下继续搅拌混合15min，制得预处理混合物；

　　s2：将75kg聚乳酸和22kg聚碳酸亚内酯加入高速混合机中，在200r/min下混合，并且在转动开始后加入0.8kg马来酸酐，然后加入预处理混合物，搅拌混合6min制得物料混合物；

　　s3：将物料混合物加入双螺杆片材挤出设备中，设备温度190℃，模头温度200℃，线mpa，经过挤出、片模成型、三棍挤压、冷却牵引后获得片材制品；

　　s4：加入片形制品在热成型打杯设备上进行成型，加热温度为190℃，成型气压为0.7mpa，经过加热、气压成型、冲压后获得成品的一种生物降解热成型杯。

　　s1：将4kg硅藻粉和4kg棉纤维放入容器中，加入0.4kg硅烷偶联剂，搅拌均匀后加入高速混合机中，加入0.4kg石蜡，加热到65℃，在35r/min转速下继续搅拌混合16min，制得预处理混合物；

　　s2：将63.5kg聚乳酸和25kg聚碳酸亚内酯加入高速混合机中，在200r/min下混合，并且在转动开始后加入0.9kg马来酸酐，然后加入预处理混合物，搅拌混合6min制得物料混合物；

　　s3：将物料混合物加入双螺杆片材挤出设备中，设备温度195℃，模头温度205℃，线mpa，经过挤出、片模成型、三棍挤压、冷却牵引后获得片材制品；

　　s4：加入片形制品在热成型打杯设备上进行成型，加热温度为195℃，成型气压为0.65mpa，经过加热、气压成型、冲压后获得成品的一种生物降解热成型杯。

　　s1：将7kg硅藻粉和7kg棉纤维放入容器中，加入0.7kg硅烷偶联剂，搅拌均匀后加入高速混合机中，加入0.7kg石蜡，加热到70℃，在45r/min转速下继续搅拌混合18min，制得预处理混合物；

　　s2：将74.5kg聚乳酸和10kg聚碳酸亚内酯加入高速混合机中，在200r/min下混合，并且在转动开始后加入0.1kg马来酸酐，然后加入预处理混合物，搅拌混合6min制得物料混合物；

　　s3：将物料混合物加入双螺杆片材挤出设备中，设备温度195℃，模头温度205℃，线mpa，经过挤出、片模成型、三棍挤压、冷却牵引后获得片材制品；

　　s4：加入片形制品在热成型打杯设备上进行成型，加热温度为195℃，成型气压为0.65mpa，经过加热、气压成型、冲压后获得成品的一种生物降解热成型杯。

　　s1：将10kg硅藻粉和10kg棉纤维放入容器中，加入1kg硅烷偶联剂，搅拌均匀后加入高速混合机中，加入1kg石蜡，加热到75℃，在50r/min转速下继续搅拌混合20min，制得预处理混合物；

　　s2：将55kg聚乳酸和22.5kg聚碳酸亚内酯加入高速混合机中，在200r/min下混合，并且在转动开始后加入0.5kg马来酸酐，然后加入预处理混合物，搅拌混合6min制得物料混合物；

　　s3：将物料混合物加入双螺杆片材挤出设备中，设备温度200℃，模头温度210℃，线mpa，经过挤出、片模成型、三棍挤压、冷却牵引后获得片材制品；

　　s4：加入片形制品在热成型打杯设备上进行成型，加热温度为200℃，成型气压为0.6mpa，经过加热、气压成型、冲压后获得成品的一种生物降解热成型杯。

　　对比例1：与实施例2的区别在于，使用等量的麻纤维替换棉纤维，等量的木粉替换硅藻粉，在步骤s1中的搅拌温度为70℃，转速为45r/min，搅拌18min。

　　对比例2：与实施例1的区别在于，使用等量的聚碳酸亚内酯替换棉纤维、硅藻粉、石蜡和硅烷偶联剂。

　　由表1可见，本发明的生物降解成型杯容易可以有效增强薄壁表面的强度，其表面强度与棉花纤维的含量正相关，可以通过调节棉纤维的含量调节产品表面的强度。同时，本发明可以有效提升薄壁热塑产品的热成型质量，避免产品出现脆裂，有效改善了杯体的韧性。

　　上述具体实施方式仅仅对本发明的优选实施方式进行描述，而并非对本发明的保护范围进行限定。在不脱离本发明设计构思和精神范畴的前提下，本领域的普通技术人员根据本发明所提供的文字描述对本发明的技术方案所作出的各种变形、替代和改进，均应属于本发明的保护范畴。本发明的保护范围由权利要求确定。

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