[發明專利]用于提高植物纖維包裝餐盒挺度的表面施膠劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202110307214.3
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN112941956A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 黃和;沈寶星;徐晴;馬成功;王宜峰
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: D21H21/16
• 分類號: D21H21/16;D21J3/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張華蒙

本發明公開了用于提高植物纖維包裝餐盒挺度的表面施膠劑及其制備方法，屬于材料技術領域，本發明中的表面施膠劑由苯乙烯(St)、甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)、丙烯酸丙酯(BA)等成分構成，添加聚乙烯醇和碳酸鈣用于增強施膠效果，以過硫酸鉀作為引發劑合成表面施膠劑。得到表面施膠劑后將其按一定的比例與陽離子淀粉及聚丙烯酰胺復合物混合成施膠液。采用表面施涂的方式涂布于餐盒內表面和外表面形成連續完整的膠膜，使紙盒剛性顯著增強。本餐盒中間層是植物纖維基層，內層和外層由表面施膠液涂覆形成剛性保護膜以此來提高餐盒的挺度、環壓強度、抗張強度等性能。對這些指標的測試表明，施膠后餐盒的各項指標均有很大的提升，應用前景廣闊。

技術領域

本發明屬于材料技術領域，具體涉及用于提高植物纖維包裝餐盒挺度的表面施膠劑及其制備方法。

背景技術

我國是木材消耗大國，由于木材原料匱乏使得多數企業將目光投入到資源豐富、價格低廉的農作物秸稈、蔗渣等植物纖維上，以此來生產包裝紙盒、餐盒不僅有利于減小環境污染壓力，提高農副產品的使用效率，而且減少了木材消耗、極大地緩解了木材原料不足。

為了充分利用農秸稈等原料，各種植物纖維包裝制品被開發，然而由于農秸稈纖維單根纖維強度差導致這些纖維產品抗張強度、環壓強度、耐折度、挺度等較差，不能滿足市場的需求。相對于塑料包裝，雖然植物纖維包裝材料可減小環境污染壓力、節約成本，但由于自身材料的原因，使得包裝本身剛度不夠，極大的限制了植物纖維制品的發展。近年來，由于一次性塑料餐盒帶來的環境污染問題日益嚴重，制備植物纖維可降解環保包裝餐盒也引起了越來越多的關注。但其挺度不足易起折的缺陷容易將其內的食品拋灑泄露，影響餐盒攜帶的便利性，這是植物纖維可降解環保餐盒包裝無法避免亟待解決的問題。

對于餐盒挺度性能的提高，目前國內外已經取得了一定的進展，一些物理方法被嘗試去改善餐盒的挺度，然而其效果并不明顯。而開發出的多種挺度增強劑在產品挺度、抗張強度、環壓強度有一定的效果，同時挺度增強劑的使用對產品的耐折度和防水性能也有一定的提升。如CN 108252151 A中，唐林元等發明了一種紙張挺度劑的制備方法；CN105332319 A中，馮文田發明了一種造紙用挺度劑。然而由于市場上出現的多種挺度劑成分復雜，制備繁瑣，且用于改善餐盒性能的種類較少，性能提升效果較差，因此有必要開發出新型的挺度劑用于植物纖維餐盒的制備，提高餐盒的挺度、抗張強度、環壓強度等以開拓農秸稈纖維制備餐盒的廣大市場。

發明內容

發明目的：本發明的目的在于提供了用于提高植物纖維包裝餐盒挺度的表面施膠劑用于提升植物纖維餐盒的挺度，以改善餐盒力學性能；本發明的另一目的是提供其制備方法。

技術方案：為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

用于提高植物纖維包裝餐盒挺度的表面施膠劑，該表面施膠劑包括質量百分比的以下組分：15％-25％的陽離子淀粉、10％-20％的聚丙烯酰胺、25％-30％的苯乙烯、18％-24％的甲基丙烯酸羥乙酯、10％-20％的丙烯酸丁酯、0.01％-0.03％的施膠助劑，1％-5％的引發劑；所述的聚丙烯酰胺與陽離子淀粉按比例復配后的質量百分比為35％-45％。

進一步地，所述的施膠助劑為聚乙烯醇和碳酸鈣。

進一步地，所述的引發劑為過氧化二碳酸二環己酯。

進一步地，所述的表面施膠劑以植物纖維餐盒作為基層，在餐盒內外表面均施膠，使得餐盒表面具有剛性極強的保護膜。

所述的用于提高植物纖維包裝餐盒挺度的表面施膠劑的制備方法，包括如下步驟：

1)以苯乙烯、甲基丙烯酸羥乙酯為硬單體，丙烯酸丁酯為軟單體制備表面施膠劑；