[发明专利]一种易降解一次性聚苯乙烯塑料餐盒

说明书

技术领域

本发明涉及一种一次性塑料餐盒，特别涉及一种易降解一次性聚苯乙烯塑料餐盒。

背景技术

一次性快餐盒已由泡沫饭盒转向环保饭盒，原来的泡沫饭盒由于不耐高温，且制作过程对环境造成破坏而备受淘汰，取而待之的有塑料饭盒，纸制饭盒，木制饭盒等等。其中，塑料由于具有毒性较低、熔点较高、可塑性强、生产简便及相对成本较低等特点，因而成了制造一次性快餐盒的主流材料。用塑料制成的一次性餐盒主要有PP聚丙烯和PS聚苯乙烯两种，均无毒牲，无味无嗅，PP较柔软，一般PP使用温度是 -6度至+120度，所以特别适合盛装热饭热菜，可在微波炉里加热，甚或可在蒸气柜里蒸煮，改性的PP其使用温度可控制在 -18度至+110度，这种PP所制成的饭盒除了可加热至100度使用外，更可放入冰箱冷藏使用。PS较硬，且透明，但易撕裂，PS在使用温度达75度时开始变软，所以不适宜盛装热饭热菜，但PS的低温性能很好，是冰淇淋最好的包装材料。聚苯乙烯塑料的分子结构稳定，在自然环境下不易被微生物降解，长期积累下来，丢弃的聚苯乙烯塑料给环境造成巨大的污染，对人类生存环境造成了极大的伤害。

目前，中国塑料年产量为300万吨，消费量在600万吨以上。全世界塑料年产量为1亿吨，如果按每年15%的塑料废弃量计算，全世界年塑料废弃量就是1500万吨，中国的年塑料废弃量在100万吨以上，废弃塑料在垃圾中的比例占到40%，这样大量的废弃塑料作为垃圾被埋在地下，无疑给本来就缺乏的可耕种土地带来更大的压力。塑料在给人们的生活带来方便的同时，也给环境带来了难以收拾的后患，人们把塑料给环境带来的灾难称为“白色污染”。 一次性塑料餐盒的确给人们生活带来了方便，但是这一时的方便却带来长久的危害。聚苯乙烯塑料成本低于聚丙烯塑料，但是其耐温性不好、易撕裂、降解性不好。

发明内容

本发明的目的在于提供一种易降解一次性聚苯乙烯塑料餐盒，制作成本低，整体强度好，耐温性较好，在自然环境中，可快速降解。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种易降解一次性聚苯乙烯塑料餐盒，按重量份计，由以下原料制成：聚苯乙烯100份，复合生物炭35-45份，改性超高分子量聚乙烯15-25份，聚丙烯酸丁酯接枝纳米碳酸钙20-30份，玉米淀粉8-15份，小麦淀粉5-8份，木质纤维素气凝胶15-25份，聚乳酸15-20份，乙撑双硬脂酸酰胺1-2份，硅烷偶联剂1-2份。

本发明针对聚苯乙烯塑料刚硬而脆的不足，在原料中加入改性超高分子量聚乙烯，超高分子量聚乙烯具有超强的耐磨性、自润滑性，强度比较高、化学性质稳定、抗老化性能强，在进一步改性之后能提高其强度，使得其只需要较少的用量就可以起到很好的增强性能，同时还能提高聚苯乙烯塑料餐盒的稳定性。

针对生产成本高的缺陷，添加复合生物炭，纳米碳酸钙等材料，复合生物炭来源广泛，制作容易，能极大降低生产成本。

针对降解性能不佳的问题，采用复合生物炭、聚乳酸、玉米淀粉、小麦淀粉及木质纤维素气凝胶的组合，由于复合生物炭、木质纤维素气凝胶的存在，能为微生物提供繁殖场所，增加微生物的活性，从而增加土壤环境中塑料的可降解性能，同时，又能增加土壤中的固碳能力。木质纤维素气凝胶强度较好，能改善聚苯乙烯塑料的刚硬而脆的不足，聚乳酸、玉米淀粉、小麦淀粉、木质纤维素气凝胶自身的降解性能也好，对环境友好。木质纤维素气凝胶与复合生物炭均为多孔材料，孔隙互补，更适合微生物繁殖，聚乳酸、玉米淀粉、小麦淀粉可以为微生物繁殖时提供营养源，能加速微生物的繁殖，提高降解速度。木质纤维素气凝胶、复合生物炭还能有效提高聚苯乙烯塑料餐盒的耐温性能。

作为优选，所述复合生物炭由山竹壳炭、玉米芯炭、山核桃壳炭及柠条生物炭按照1:1:1:1的质量配比混合而成，复合生物炭制备方法为：将山竹壳、玉米芯、山核桃壳及柠条的混合物在无氧条件下，400-600℃下低温裂解4-6小时，冷却，粉碎，过筛。复合生物炭由多种特定的原料加工而成，原料环保，孔隙互补结合后更适合降解塑料的微生物的繁殖，加速降解。

作为优选，所述复合生物炭经前处理后使用，前处理方法为：将复合生物炭加入质量浓度为1-1.2%的硝酸溶液中，在超声条件下45-65℃下处理20-35min，过滤，去离子水清洗，烘干即可。采用本发明的前处理方法，使复合生物炭表面的亲水基团减少，而亲油基团增加，使它能更好地同聚苯乙烯结合，减少聚苯乙烯的用量。

作为优选，所述改性超高分子量聚乙烯的制备方法如下：