本發(fā)明涉及塑料餐具領(lǐng)域，具體地，涉及一種高強(qiáng)度抗菌便當(dāng)盒及其制備方法。
背景技術(shù)：
便當(dāng)盒、保鮮盒以及塑料包裝盒等在日產(chǎn)生活中廣泛使用，便當(dāng)盒的材質(zhì)包括陶瓷、金屬、合金或者塑料。其中，陶瓷便當(dāng)盒便于清潔且不易滋生細(xì)菌，但易碎、不便于攜帶等限制了其進(jìn)一步地使用；而金屬便當(dāng)盒容易生銹，且長(zhǎng)期使用會(huì)發(fā)生修飾等影響使用效果；目前塑料便當(dāng)盒是使用范圍最廣的便當(dāng)盒，重量輕、密封性好便于攜帶，但是塑料便當(dāng)盒由于其材質(zhì)不透氣，在長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)使用后容易滋生霉菌，并散發(fā)臭味。
尤其到了夏天，病菌容易滋生，據(jù)調(diào)查所知，對(duì)未經(jīng)消毒的碗筷上進(jìn)行細(xì)菌檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)每個(gè)碗上有300多個(gè)細(xì)菌。這些細(xì)菌或真菌都是臨床醫(yī)學(xué)中常見(jiàn)的致病菌，可感染人體并引發(fā)多種疾病。很多人在吃飯前多會(huì)有這樣的習(xí)慣，在使用碗筷前用開(kāi)水淋燙幾秒，然而研究表明在開(kāi)水淋燙后，細(xì)菌數(shù)值下降才不到3％，效果非常微弱。因此，吃飯前用開(kāi)水燙碗，因作用溫度和作用時(shí)間不足，只能殺死極少數(shù)微生物，并不能保證殺死大多數(shù)致病性微生物。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種高強(qiáng)度抗菌便當(dāng)盒，該高強(qiáng)度抗菌便當(dāng)盒能夠有效防止在持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間使用后便當(dāng)盒內(nèi)滋生霉菌等細(xì)菌，進(jìn)而產(chǎn)生臭味，影響便當(dāng)盒進(jìn)一步的使用。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種高強(qiáng)度抗菌便當(dāng)盒，所述高強(qiáng)度抗菌便當(dāng)盒由如下組分制備而得：聚碳酸酯樹(shù)脂、乙烯-醋酸乙烯酯樹(shù)脂、聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂、月桂酰胺乙基硫酸鈉、海藻酸鈉、殼聚糖、乙酸乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷、氧化鈦、銀納米粒子、鄰苯二甲酸酯和竹粉；
其中，按照重量份計(jì)，按照重量份計(jì)，相對(duì)于100份的聚碳酸酯樹(shù)脂，所述乙烯-醋酸乙烯酯樹(shù)脂的用量為15-25份，所述聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂的用量為5-10份，所述脲醛樹(shù)脂的用量為1-5份，所述月桂酰胺乙基硫酸鈉的用量為5-10份，所述海藻酸鈉的用量為2-7份，所述殼聚糖的用量為3-8份，所述乙酸乙酯的用量為1-5份，所述乙烯基三甲氧基硅烷的用量為2-7份，所述氧化鈦的用量為5-11份，所述銀納米粒子的用量為1.5-5.2份，所述鄰苯二甲酸酯的用量為1.5-3.2份，所述竹粉的用量為5-15份。
通過(guò)上述技術(shù)方案，本發(fā)明通過(guò)選擇特定重量配比的聚碳酸酯樹(shù)脂、乙烯-醋酸乙烯酯樹(shù)脂、聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂和脲醛樹(shù)脂作為樹(shù)脂主體材料，使制得的便當(dāng)盒具有很高的機(jī)械強(qiáng)度；同時(shí)與特定用量的月桂酰胺乙基硫酸鈉、海藻酸鈉、殼聚糖、乙酸乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷、氧化鈦、銀納米粒子、鄰苯二甲酸酯和竹粉等組分進(jìn)行混合后，各組分之間的相互協(xié)同作用進(jìn)而使制得具有強(qiáng)殺菌、抑菌性能的防臭便當(dāng)盒。其中，制備過(guò)程中加入的銀納米粒子、海藻酸鈉、殼聚糖和竹粉進(jìn)一步提高了所制得的便當(dāng)盒的殺菌防臭性能。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
以下對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
在本文中所披露的范圍的端點(diǎn)和任何值都不限于該精確的范圍或值，這些范圍或值應(yīng)當(dāng)理解為包含接近這些范圍或值的值。對(duì)于數(shù)值范圍來(lái)說(shuō)，各個(gè)范圍的端點(diǎn)值之間、各個(gè)范圍的端點(diǎn)值和單獨(dú)的點(diǎn)值之間，以及單獨(dú)的點(diǎn)值之間可以彼此組合而得到一個(gè)或多個(gè)新的數(shù)值范圍，這些數(shù)值范圍應(yīng)被視為在本文中具體公開(kāi)。
本發(fā)明提供了一種高強(qiáng)度抗菌便當(dāng)盒，所述高強(qiáng)度抗菌便當(dāng)盒由如下組分制備而得：聚碳酸酯樹(shù)脂、乙烯-醋酸乙烯酯樹(shù)脂、聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂、月桂酰胺乙基硫酸鈉、海藻酸鈉、殼聚糖、乙酸乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷、氧化鈦、銀納米粒子、鄰苯二甲酸酯和竹粉；
其中，按照重量份計(jì)，按照重量份計(jì)，相對(duì)于100份的聚碳酸酯樹(shù)脂，所述乙烯-醋酸乙烯酯樹(shù)脂的用量為15-25份，所述聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂的用量為5-10份，所述脲醛樹(shù)脂的用量為1-5份，所述月桂酰胺乙基硫酸鈉的用量為5-10份，所述海藻酸鈉的用量為2-7份，所述殼聚糖的用量為3-8份，所述乙酸乙酯的用量為1-5份，所述乙烯基三甲氧基硅烷的用量為2-7份，所述氧化鈦的用量為5-11份，所述銀納米粒子的用量為1.5-5.2份，所述鄰苯二甲酸酯的用量為1.5-3.2份，所述竹粉的用量為5-15份。
在上述技術(shù)方案中，所用的竹粉的制備方法可以在寬的范圍內(nèi)選擇，例如直接將竹材料進(jìn)行破碎、消毒后即可使用，但是為了進(jìn)一步提高所制得的便當(dāng)盒的殺菌防臭性能，優(yōu)選地，所述竹粉由以下步驟制得：
先將竹材料粉碎后過(guò)網(wǎng)篩，制得到平均粒徑為0.1-0.6mm的初級(jí)竹粉；接著，將所述初級(jí)竹粉與氫氧化鈉、碳酸鈉按照1：3-5：5-7的重量比進(jìn)行混合、蒸煮，蒸煮結(jié)束后冷卻晾干制得原竹粉；
再接著，將所述原竹粉投入過(guò)氧化氫水溶液中，其中，過(guò)氧化氫與水的體積比為1：1-4攪拌2-3小時(shí)以進(jìn)行漂白；
最后，用水沖洗漂白后的所述原竹粉直至殘留液的ph為7.0-7.5、真空干燥后即制得所述竹粉。
上述技術(shù)方案中，在所述竹粉的制備過(guò)程中，蒸煮的條件可以控制在寬的范圍內(nèi)，但是為了提高蒸煮效果進(jìn)而提高竹粉的制備效率及提高制得的竹粉的殺菌效果，優(yōu)選地，所述蒸煮的條件為：蒸煮溫度為85-100℃，蒸煮時(shí)間為2-3h。
同樣，所述竹粉的制備過(guò)程中，干燥的條件可以在寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，但是為了提高蒸煮效果進(jìn)而提高竹粉的制備效率，優(yōu)選地，在所述真空干燥的條件為：干燥溫度為70-95℃，干燥時(shí)間為12-15h。
在本發(fā)明提供的技術(shù)方案中，所使用的各類(lèi)樹(shù)脂的分子量可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了進(jìn)一步提高各原料之間的混合、熔融效果，進(jìn)而提高各原料之間的相互協(xié)同作用，優(yōu)選地，所述聚碳酸酯樹(shù)脂的重均分子量為2萬(wàn)-3萬(wàn)，所述乙烯-醋酸乙烯酯樹(shù)脂的重均分子量為3萬(wàn)-5萬(wàn)，所述聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂的重均分子量為1萬(wàn)-2萬(wàn)，所述脲醛樹(shù)脂的重均分子量為1萬(wàn)-2萬(wàn)。
在本發(fā)明的技術(shù)方案中，所使用的銀納米粒子的具體粒徑大小能夠在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了提高銀納米粒子與其他組分之間的相互協(xié)同作用進(jìn)而提高所制得的便當(dāng)盒的殺菌防臭性能，優(yōu)選地，所述銀納米粒子的平均粒徑為20-25nm。
同樣的，所使用的氧化鈦的具體種類(lèi)及粒徑大小均可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了提高氧化鈦與其他組分之間的相互協(xié)同作用進(jìn)而提高所制得的便當(dāng)盒的殺菌防臭性能，優(yōu)選地，所述氧化鈦為銳鈦型納米氧化鈦；進(jìn)一步優(yōu)選地，氧化鈦的平均粒徑為30-50nm。
本發(fā)明中還提供了一種上述高強(qiáng)度抗菌便當(dāng)盒的制備方法，所述制備方法由以下步驟組成：
先將聚碳酸酯樹(shù)脂、乙烯-醋酸乙烯酯樹(shù)脂、聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂、月桂酰胺乙基硫酸鈉、海藻酸鈉、殼聚糖、乙酸乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷、氧化鈦、銀納米粒子、鄰苯二甲酸酯和竹粉按照100：15-25：5-10：1-5：3-12：2-6：3-8：1-5：2-7：5-11：1.5-5.2：1.5-3.2：5-15的重量配比進(jìn)行攪拌制得混合物m1；
接著，將所述混合物m1進(jìn)行熱處理形成熔融物m2；
最后，將所述熔融物m2擠出成型、并加工成所述高強(qiáng)度抗菌便當(dāng)盒。
在上述制備方法中，所述攪拌的條件可以在寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)控制，但是為了進(jìn)一步提高制備效率及原料之間的混合效果，優(yōu)選地，所述攪拌滿足以下條件：轉(zhuǎn)速為1500-2500rpm，攪拌的時(shí)間為30-50min。
同樣，所述熱處理的條件可以在較寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，但是為了提高制備效率及制得的便當(dāng)盒的強(qiáng)度，優(yōu)選地，所述熱處理滿足以下條件：熱處理的溫度為195-215℃，熱處理的時(shí)間為3-6h。
在上述技術(shù)方案中，所述擠出成型的溫度可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了提高擠出效率進(jìn)而提高便當(dāng)盒的制備效率，優(yōu)選地，所述擠出成型的溫度為175-195℃。
以下將通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
制備例1
先將竹材料粉碎后過(guò)網(wǎng)篩，制得到平均粒徑為0.2mm的初級(jí)竹粉；接著，將所述初級(jí)竹粉與氫氧化鈉、碳酸鈉按照1：3：5的重量比進(jìn)行混合后在85℃蒸煮3h，蒸煮結(jié)束后冷卻晾干制得原竹粉；
再接著，將所述原竹粉投入過(guò)氧化氫水溶液(過(guò)氧化氫與水的體積比為1：1)中攪拌3小時(shí)以進(jìn)行漂白；
最后，用水沖洗漂白后的所述原竹粉直至殘留液的ph為7.0-7.5，接著在75℃真空干燥15h后即制得所述竹粉，記作w1。
制備例2
先將竹材料粉碎后過(guò)網(wǎng)篩，制得到平均粒徑為0.3mm的初級(jí)竹粉；接著，將所述初級(jí)竹粉與氫氧化鈉、碳酸鈉按照1：5：6的重量比進(jìn)行混合后在90℃蒸煮3h，蒸煮結(jié)束后冷卻晾干制得原竹粉；
再接著，將所述原竹粉投入過(guò)氧化氫水溶液(過(guò)氧化氫與水的體積比為1：3)中攪拌2小時(shí)以進(jìn)行漂白；
最后，用水沖洗漂白后的所述原竹粉直至殘留液的ph為7.0-7.5，接著在85℃真空干燥13h后即制得所述竹粉，記作w2。
制備例3
先將竹材料粉碎后過(guò)網(wǎng)篩，制得到平均粒徑為0.6mm的初級(jí)竹粉；接著，將所述初級(jí)竹粉與氫氧化鈉、碳酸鈉按照1：5：7的重量比進(jìn)行混合后在100℃蒸煮2h，蒸煮結(jié)束后冷卻晾干制得原竹粉；
再接著，將所述原竹粉投入過(guò)氧化氫水溶液(過(guò)氧化氫與水的體積比為1：4)中攪拌3小時(shí)以進(jìn)行漂白；
最后，用水沖洗漂白后的所述原竹粉直至殘留液的ph為7.0-7.5，接著在95℃真空干燥12h后即制得所述竹粉，記作w3。
制備例4
按照制備例1的方法制得所述竹粉，記作w4；不同的是未經(jīng)過(guò)蒸煮步驟。
制備例5
按照制備例1的方法制得所述竹粉，記作w5；不同的是未經(jīng)過(guò)漂白步驟。
制備例6
按照制備例1的方法制得所述竹粉，記作w6；不同的是未經(jīng)過(guò)沖洗步驟。
制備例7
按照制備例1的方法制得所述竹粉，記作w7；不同的是所述初級(jí)竹粉與氫氧化鈉、碳酸鈉的重量比為1：1：8。
實(shí)施例1
先將聚碳酸酯樹(shù)脂(重均分子量為2萬(wàn))、乙烯-醋酸乙烯酯樹(shù)脂(重均分子量為3萬(wàn))、聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂(重均分子量為1萬(wàn))、脲醛樹(shù)脂(重均分子量為1萬(wàn))、月桂酰胺乙基硫酸鈉、海藻酸鈉、殼聚糖、乙酸乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷、銳鈦型納米氧化鈦(平均粒徑為30nm)、銀納米粒子(平均粒徑為20nm)、鄰苯二甲酸酯和竹粉(w1)按照100：15：5：5：2：2：3：1：2：5：1.5：1.5：5的重量配比在1500rpm轉(zhuǎn)速下攪拌30min制得混合物m1；
接著，將所述混合物m1在195℃下熱處理6h形成熔融物m2；
最后，將所述熔融物m2在175℃擠出成型、并加工成所述高強(qiáng)度抗菌便當(dāng)盒，記作a1。
實(shí)施例2
先將聚碳酸酯樹(shù)脂(重均分子量為2.5萬(wàn))、乙烯-醋酸乙烯酯樹(shù)脂(重均分子量為4萬(wàn))、聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂(重均分子量為1.5萬(wàn))、脲醛樹(shù)脂(重均分子量為1.5萬(wàn))、月桂酰胺乙基硫酸鈉、海藻酸鈉、殼聚糖、乙酸乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷、銳鈦型納米氧化鈦(平均粒徑為40nm)、銀納米粒子(平均粒徑為22nm)、鄰苯二甲酸酯和竹粉(w2)按照100：22：8：4：8：4：5：3：5：8：3.5：2.5：10的重量配比在2000rpm轉(zhuǎn)速下攪拌40min制得混合物m1；
接著，將所述混合物m1在200℃下熱處理5h形成熔融物m2；
最后，將所述熔融物m2在185℃擠出成型、并加工成所述高強(qiáng)度抗菌便當(dāng)盒，記作a2。
實(shí)施例3
先將聚碳酸酯樹(shù)脂(重均分子量為3萬(wàn))、乙烯-醋酸乙烯酯樹(shù)脂(重均分子量為5萬(wàn))、聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂(重均分子量為2萬(wàn))、脲醛樹(shù)脂(重均分子量為2萬(wàn))、月桂酰胺乙基硫酸鈉、海藻酸鈉、殼聚糖、乙酸乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷、銳鈦型納米氧化鈦(平均粒徑為50nm)、銀納米粒子(平均粒徑為25nm)、鄰苯二甲酸酯和竹粉(w1)按照100：25：10：5：12：6：8：5：7：11：5.2：3.2：15的重量配比在3000rpm轉(zhuǎn)速下攪拌50min制得混合物m1；
接著，將所述混合物m1在215℃下熱處理3h形成熔融物m2；
最后，將所述熔融物m2在195℃擠出成型、并加工成所述高強(qiáng)度抗菌便當(dāng)盒，記作a3。
實(shí)施例4
按照實(shí)施例1的方法制得高強(qiáng)度抗菌便當(dāng)盒，記作a4，不同的是，所使用的竹粉為w4。
實(shí)施例5
按照實(shí)施例1的方法制得高強(qiáng)度抗菌便當(dāng)盒，記作a5，不同的是，所使用的竹粉為w5。
實(shí)施例6
按照實(shí)施例1的方法制得高強(qiáng)度抗菌便當(dāng)盒，記作a6，不同的是，所使用的竹粉為w6。
實(shí)施例7
按照實(shí)施例1的方法制得高強(qiáng)度抗菌便當(dāng)盒，記作a7，不同的是，所使用的竹粉為w7。
對(duì)比例1
按照實(shí)施例1的方法制得高強(qiáng)度抗菌便當(dāng)盒，記作b1，不同的是，未使用脲醛樹(shù)脂。
對(duì)比例2
按照實(shí)施例1的方法制得高強(qiáng)度抗菌便當(dāng)盒，記作b2，不同的是，未使用銀納米粒子。
對(duì)比例3
按照實(shí)施例1的方法制得高強(qiáng)度抗菌便當(dāng)盒，記作b3，不同的是，未使用氧化鈦。
對(duì)比例4
按照實(shí)施例1的方法制得高強(qiáng)度抗菌便當(dāng)盒，記作b4，不同的是，未使用竹粉。
檢測(cè)例1
根據(jù)國(guó)標(biāo)gb/t1539—2007的規(guī)定測(cè)定實(shí)施例和對(duì)比例制值得的便當(dāng)盒a1-a7以及b1-b4的菌落數(shù)量(n/cfu·g-1)；另外將同樣重量的米飯放置于便當(dāng)盒a1-a7以及b1-b4中36小時(shí)后，觀察便當(dāng)盒內(nèi)的是否有臭味；具體結(jié)果見(jiàn)表1。
檢測(cè)例2
根據(jù)國(guó)標(biāo)gb/t1043.1-2008的規(guī)定測(cè)試實(shí)施例和對(duì)比例制值得的便當(dāng)盒a1-a7以及b1-b4的的抗拉強(qiáng)度(mpa)和抗沖擊強(qiáng)度(mj/m2)；具體結(jié)果見(jiàn)表1。
表1
以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
另外需要說(shuō)明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過(guò)任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說(shuō)明。
此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開(kāi)的內(nèi)容。