[发明专利]用于提高植物纤维包装餐盒挺度的表面施胶剂及其制备方法

说明书

本发明公开了用于提高植物纤维包装餐盒挺度的表面施胶剂及其制备方法，属于材料技术领域，本发明中的表面施胶剂由苯乙烯(St)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、丙烯酸丙酯(BA)等成分构成，添加聚乙烯醇和碳酸钙用于增强施胶效果，以过硫酸钾作为引发剂合成表面施胶剂。得到表面施胶剂后将其按一定的比例与阳离子淀粉及聚丙烯酰胺复合物混合成施胶液。采用表面施涂的方式涂布于餐盒内表面和外表面形成连续完整的胶膜，使纸盒刚性显著增强。本餐盒中间层是植物纤维基层，内层和外层由表面施胶液涂覆形成刚性保护膜以此来提高餐盒的挺度、环压强度、抗张强度等性能。对这些指标的测试表明，施胶后餐盒的各项指标均有很大的提升，应用前景广阔。

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体涉及用于提高植物纤维包装餐盒挺度的表面施胶剂及其制备方法。

背景技术

我国是木材消耗大国，由于木材原料匮乏使得多数企业将目光投入到资源丰富、价格低廉的农作物秸秆、蔗渣等植物纤维上，以此来生产包装纸盒、餐盒不仅有利于减小环境污染压力，提高农副产品的使用效率，而且减少了木材消耗、极大地缓解了木材原料不足。

为了充分利用农秸秆等原料，各种植物纤维包装制品被开发，然而由于农秸秆纤维单根纤维强度差导致这些纤维产品抗张强度、环压强度、耐折度、挺度等较差，不能满足市场的需求。相对于塑料包装，虽然植物纤维包装材料可减小环境污染压力、节约成本，但由于自身材料的原因，使得包装本身刚度不够，极大的限制了植物纤维制品的发展。近年来，由于一次性塑料餐盒带来的环境污染问题日益严重，制备植物纤维可降解环保包装餐盒也引起了越来越多的关注。但其挺度不足易起折的缺陷容易将其内的食品抛洒泄露，影响餐盒携带的便利性，这是植物纤维可降解环保餐盒包装无法避免亟待解决的问题。

对于餐盒挺度性能的提高，目前国内外已经取得了一定的进展，一些物理方法被尝试去改善餐盒的挺度，然而其效果并不明显。而开发出的多种挺度增强剂在产品挺度、抗张强度、环压强度有一定的效果，同时挺度增强剂的使用对产品的耐折度和防水性能也有一定的提升。如CN 108252151 A中，唐林元等发明了一种纸张挺度剂的制备方法；CN105332319 A中，冯文田发明了一种造纸用挺度剂。然而由于市场上出现的多种挺度剂成分复杂，制备繁琐，且用于改善餐盒性能的种类较少，性能提升效果较差，因此有必要开发出新型的挺度剂用于植物纤维餐盒的制备，提高餐盒的挺度、抗张强度、环压强度等以开拓农秸秆纤维制备餐盒的广大市场。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供了用于提高植物纤维包装餐盒挺度的表面施胶剂用于提升植物纤维餐盒的挺度，以改善餐盒力学性能；本发明的另一目的是提供其制备方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

用于提高植物纤维包装餐盒挺度的表面施胶剂，该表面施胶剂包括质量百分比的以下组分：15％-25％的阳离子淀粉、10％-20％的聚丙烯酰胺、25％-30％的苯乙烯、18％-24％的甲基丙烯酸羟乙酯、10％-20％的丙烯酸丁酯、0.01％-0.03％的施胶助剂，1％-5％的引发剂；所述的聚丙烯酰胺与阳离子淀粉按比例复配后的质量百分比为35％-45％。

进一步地，所述的施胶助剂为聚乙烯醇和碳酸钙。

进一步地，所述的引发剂为过氧化二碳酸二环己酯。

进一步地，所述的表面施胶剂以植物纤维餐盒作为基层，在餐盒内外表面均施胶，使得餐盒表面具有刚性极强的保护膜。

所述的用于提高植物纤维包装餐盒挺度的表面施胶剂的制备方法，包括如下步骤：

1)以苯乙烯、甲基丙烯酸羟乙酯为硬单体，丙烯酸丁酯为软单体制备表面施胶剂；