CN111378261A - 一次性餐盒的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一次性餐盒的加工方法，属于可降解材料技术领域，包括如下步骤：将含有聚乳酸、甘蔗渣、增韧剂和爽滑剂的聚乳酸组合物经混炼、造粒获得聚乳酸组合物颗粒；将聚乳酸组合物颗粒进行注塑成型，脱模，即得一次性餐盒；其中，增韧剂包含乙酰柠檬酸三丁酯和富马酸‑醋酸乙烯酯共聚物；甘蔗渣经过强碱溶液后再利用苯乙烯‑马来酸酐共聚物进行活化处理。本发明加工方法能够降低聚乳酸组合物颗粒在注塑成型过程的表面粘性，减少爽滑剂在聚乳酸组合物颗粒成型加工过程中的使用量；本发明加工方法获得的一次性餐盒具有较高的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度，一次性餐盒中爽滑剂向食品的迁移率低，可在自然环境中完全降解。

Description

一次性餐盒的加工方法

技术领域

本发明属于可降解材料技术领域，具体涉及一次性餐盒的加工方法。

背景技术

随着O2O这种新型消费模式的发展，这种“线下实体店+网络平台”的发展模式给餐饮业提供了全新的发展机遇，使客户能真正体验到不出家门就能享受服务的便利，外卖电商行业也从中获得了大量的经济利益，网络订餐已经成为了一种新的生活方式。外卖方便人们的同时，一次性餐具的问题逐渐显露。据统计截止到2018年6月底，我国通过网络订餐的用户规模已经达到了3.64亿，相比去年年底已经增长了6个百分点，而且这个数字还在不断地增长。庞大的消费人群无意间便制造了大量的一次性餐具垃圾。现阶段国内的一次性餐具主要为塑料制品、纸制品，其中塑料制品可降解性差，高温使用安全性差，纸制品餐具需要大量的树木为之提供原材料，同时造纸行业也是高污染，高能耗的。现阶段，国际上对于环境保护、节能减排、绿色制造的呼声越来越高，而国内近几年环保监察检查力度不断升级，外卖餐饮行业开发利用无害化、无污染、可再生的环保新型材料制备一次性餐具已经成为一个必然的趋势。

国内外学者对可降解的包装材料进行了大量的研究，植物纤维和可降解塑料由于都具有可降解的优点，成为可降解的包装材料的研究热点，目前可降解塑料材料主要有聚乙烯醇(PVA)发泡材料、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)发泡材料、聚乳酸(PLA) 发泡材料、聚ε-己内酯(PCL)发泡材料、热塑性淀粉发泡材料等。其中，聚乳酸 (polylactic acid，PLA)是在催化剂的作用下乳酸高温脱水缩合形成丙交酯，然后在不同催化剂的作用下丙交酯的开环聚合形成的聚合物，PLA不仅具有可完全生物降解为二氧化碳和水的优点，而且也有许多如透明性好、光泽度高、具有生物相容性和可回收性及能够扩大产品的经济效益等特点，被广泛应用于短期使用塑料的场合中，如食品包装(包括托盘，餐具，糖果包装，杯子等)，农用地膜，容器包装和纸品包装等。然而，现有技术中，合成聚乳酸的成本较高，产量较低，难以满足市场的需求。因此，亟需寻求一种新的物质来完全替代或者部分替代聚乳酸，以便能降低生产成本。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种富马酸-醋酸乙烯酯共聚物在降低聚乳酸和/或聚乳酸组合物的表面粘度中的用途。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：

富马酸-醋酸乙烯酯共聚物在降低聚乳酸和/或聚乳酸组合物的表面粘度中的用途。

聚乳酸具有完全无毒无害，具有硬度高、相容性好等优点，但具有明显的韧性差、开口难、表面粘性大等缺点，为了保证注塑成型的进行，提高聚乳酸的加工性能和聚乳酸制品的使用性能，需要加入增塑剂、开口剂或者爽滑剂，而增塑剂、开口剂或爽滑剂具有潜在的毒性且极有可能迁移进入食品中，从而存在对人体安全的风险。而富马酸-醋酸乙烯酯共聚物不仅能降低聚乳酸的表面粘性，减少开口剂或者爽滑剂在聚乳酸成型加工过程中的使用量，提高食品的安全性；而且还能够提高增韧剂的增韧效果，降低增韧剂的用量，提高聚乳酸制品的冲击强度。

优先的，富马酸-醋酸乙烯酯共聚物的制备方法为：将富马酸和甲苯在60-80℃下搅拌至富马酸完全溶解后，加入醋酸乙烯酯、过氧化苯甲酰，甲苯为富马酸和醋酸乙烯酯总质量的1.0-2.0wt％，过氧化苯甲酰为富马酸和醋酸乙烯酯总质量的1.0- 2.0wt％，继续恒温反应3.0-4.0h，然后将产物减压蒸馏除去甲苯，再用无水乙醇洗涤至中性、分液、冷却后抽滤，得到最终产物富马酸-醋酸乙烯酯共聚物。富马酸与醋酸乙烯酯的物质的量比为1:1.2-1.6。

本发明的又一个目的在于提供一种降低聚乳酸组合物颗粒在注塑成型过程的表面粘性，减少爽滑剂在聚乳酸组合物颗粒成型加工过程中的使用量的一次性餐盒的加工方法，该加工方法获得的一次性餐盒具有较高的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度，一次性餐盒中爽滑剂向食品的迁移率低，可在自然环境中完全降解。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：

一次性餐盒的加工方法，包括如下步骤：

将含有聚乳酸、甘蔗渣、增韧剂和爽滑剂的聚乳酸组合物经混炼、造粒获得聚乳酸组合物颗粒；

将所述聚乳酸组合物颗粒进行注塑成型，脱模，即得一次性餐盒；

其中，所述增韧剂包含乙酰柠檬酸三丁酯和权利要求1所述的富马酸-醋酸乙烯酯共聚物。

本发明加工方法能减少增韧剂中乙酰柠檬酸三丁酯的使用量少，降低聚乳酸组合物颗粒在注塑成型过程的表面粘性，减少爽滑剂在聚乳酸组合物颗粒成型加工过程中的使用量，获得的一次性餐盒具有较高的冲击强度和安全性；此外，本发明加工方法还能提高聚乳酸的结晶度，提高一次性餐盒中爽滑剂的迁移阻力，降低一次性餐盒中爽滑剂的迁移率，从而减少一次性餐盒中爽滑剂向食品迁移，提高食品的安全性。本发明加工方法获得的一次性餐盒具有较高的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度，一次性餐盒中爽滑剂向食品的迁移率低，可在自然环境中完全降解，30-50天的自然降解率达到89％，100-180天的自然降解率达到100％。

在其中一个实施例中，甘蔗渣经过强碱溶液后再利用苯乙烯-马来酸酐共聚物进行活化处理。甘蔗渣含有极性基团，聚乳酸和甘蔗渣复合时界面相容性差，并且由于甘蔗渣存在着大量羟基，会导致甘蔗渣颗粒之间形成氢键而聚集，使得甘蔗渣难以在聚乳酸中均匀分散，在受力时易产生应力集中，不能有效发挥作用。本发明先利用碱溶液除去甘蔗渣中小分子物质，然后再利用苯乙烯-马来酸酐共聚物进行活化处理甘蔗渣，与甘蔗渣表面的羟基分子发生酯化反应，在甘蔗渣表面引入疏水性的分子链段，不仅能够减弱甘蔗渣表面的极性，改善了甘蔗渣和聚乳酸复合时的界面相容性，促进甘蔗渣在聚乳酸中均匀分散且数量较多，更能提高甘蔗渣和聚乳酸以及爽滑剂之间的界面作用力，提高一次性餐盒的力学性能，保证足够高的力学强度以满足其应用的需求，抑制一次性餐盒中爽滑剂的迁移。此外，利用苯乙烯-马来酸酐共聚物进行活化处理的甘蔗渣还能够提高甘蔗渣吸附爽滑剂的能力，在一定程度上进一步降低爽滑剂在食品模中的迁移。

优选的，苯乙烯-马来酸酐共聚物的数均分子量为2500-7000g/mol。

优选的，苯乙烯-马来酸酐共聚物的制备方法为：将马来酸酐加入体积比为1:2-4的乙酸丁酯和正庚烷混合溶剂中，在氮气保护下搅拌至完全溶解，然后在60-80℃下预热10-15min，加入单体总重量的3-6％的偶氮二异丁腈和单体总重量的2-4％的3-巯基丙酸，并开始滴加苯乙稀单体，40-60min内滴加完毕，继续反应2-4h后冷却至室温，抽滤，无水乙醇洗涤得到的固体，干燥至恒重。其中苯乙烯和马来酸酐的物质的量比 1:0.8-1.2。

在其中一个实施例中，活化处理温度为80-100℃，时间为30-120min。

优选的，甘蔗渣活化处理的具体步骤为：将粒径为100-300目的甘蔗渣置于质量浓度为15-30wt％的碱溶液中进行碱处理10-30min，除去小分子物质，再以清水洗净，干燥后在50-200MPa下高压均质3-7次将甘蔗渣分散于含有0.4-0.8wt％的苯乙烯-马来酸酐共聚物和0.01-0.1wt％的4-二甲氨基吡啶的70-90％乙醇溶液中，甘蔗渣和乙醇溶液的重量比为5-10:100，用冰乙酸调节溶液pH值至5.0-7.0，于80-100℃下活化处理 30-120min，再以无水乙醇洗净，干燥，即可。

在其中一个实施例中，相对于所述聚乳酸树脂100重量份，甘蔗渣的含量为40-60重量份、增韧剂的含量为0.5-2.5重量份和爽滑剂的含量为0.05-0.35重量份。

优选的，聚乳酸组合物中还包含熔点为脱模剂，相对于所述聚乳酸树脂100重量份，脱模剂的含量为0.01-2重量份，脱模剂选自由山梨糖醇、季戊四醇、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、山嵛酸组成的组中的一种或几种。

在其中一个实施例中，爽滑剂选自由芥酸酰胺、山嵛酰胺、油酸酰胺和硬脂酰胺组成的组中的一种或几种。

优选的，增韧剂为重量比为1:0.05-0.2的乙酰柠檬酸三丁酯和富马酸-醋酸乙烯酯共聚物

在其中一个实施例中，混炼温度为70-100℃，时间为20-30min。

在其中一个实施例中，注塑温度为160-180℃，压力为42-47MPa，速度为43- 47％；模具温度为80-110℃。

本发明的又一个目的在于提供一种上述加工方法获得的一次性餐盒，一次性餐盒中爽滑剂在70℃下向异辛烷迁移的最大迁移率小于0.43％。

本发明的又一个目的在于提供一种苯乙烯-马来酸酐共聚物在活化甘蔗渣中的用途。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明通过硅烷偶联剂和聚马来酸酐活化甘蔗渣，能够改善甘蔗渣和聚乳酸复合时的界面相容性，增强秆粉和聚乳酸相间的结合能力，提高可降解复合包装材料的力学性能以及减低降解复合包装材料的熔融温度；本发明用碱溶液除去甘蔗渣中小分子物质的效果好，能够增强秆粉和聚乳酸相间的结合能力；本发明可降解复合包装材料具有较高的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度，较低的表面粘性和熔融温度，较佳的加工性能，可在自然环境中完全降解，30-50 天的自然降解率达到89％，100-180天的自然降解率达到100％。

本发明采用了上述技术方案提供一次性餐盒的加工方法，弥补了现有技术的不足，设计合理，操作方便。

附图说明

图1是本发明试验例1中甘蔗渣的接枝率；

图2是本发明试验例1中甘蔗渣的FTIR图；

图3是本发明试验例2中聚乳酸组合物颗粒的熔体流动速率测试结果；

图4是本发明试验例2中聚乳酸组合物颗粒的非等温熔融DSC曲线；

图5是本发明试验例2中一次性餐盒的拉伸强度；

图6是本发明试验例2中一次性餐盒的弯曲强度；

图7是本发明试验例2中一次性餐盒的冲击强度；

图8是本发明试验例3中一次性餐盒中芥酸酰胺的初始含量测定用标准曲线；

图9是本发明试验例3中一次性餐盒中芥酸酰胺的迁移量测定用标准曲线；

图10是本发明试验例3中一次性餐盒中芥酸酰胺在70℃下向异辛烷迁移的最大迁移率。

具体实施方式

本发明允许各种修改及变形，其特定实施例进行了举例，下面进行详细说明。但并非要把本发明限定于公开的特别形态之意，相反，本发明包括与由权利要求项所定义的本发明思想一致的所有修改、均等及替代。

实施例1：

富马酸-醋酸乙烯酯共聚物的制备方法：将富马酸和甲苯在70℃下搅拌至富马酸完全溶解后，加入醋酸乙烯酯、过氧化苯甲酰，甲苯为富马酸和醋酸乙烯酯总质量的1.5wt％，过氧化苯甲酰为富马酸和醋酸乙烯酯总质量的1.5wt％，继续恒温反应4.0h，然后将产物减压蒸馏除去甲苯，再用无水乙醇洗涤至中性、分液、冷却后抽滤，得到最终产物富马酸-醋酸乙烯酯共聚物。富马酸与醋酸乙烯酯的物质的量比为1:1.4。

将将含有聚乳酸和富马酸-醋酸乙烯酯共聚物的聚乳酸组合物经混炼、造粒获得聚乳酸组合物颗粒，混炼为85℃，时间为30min。

实施例2：

苯乙烯-马来酸酐共聚物的制备方法为：将马来酸酐加入体积比为1:3的乙酸丁酯和正庚烷混合溶剂中，在氮气保护下搅拌至完全溶解，然后在80℃下预热12min，加入单体总重量的5％的偶氮二异丁腈和单体总重量的2％的3-巯基丙酸，并开始滴加苯乙稀单体，60min内滴加完毕，继续反应3h后冷却至室温，抽滤，无水乙醇洗涤得到的固体，干燥至恒重。其中苯乙烯和马来酸酐的物质的量比1:1；苯乙烯-马来酸酐共聚物的数均分子量为5382g/mol

实施例3：

a)将粒径为200目的甘蔗渣置于质量浓度为17wt％的氢氧化钠溶液中进行碱处理15min，除去小分子物质，再以清水洗净，干燥，即可；

b)将含有聚乳酸、甘蔗渣、增韧剂和芥酸酰胺的聚乳酸组合物经混炼、造粒获得聚乳酸组合物颗粒，混炼为85℃，时间为30min；其中，相对于所述聚乳酸树脂100 重量份，甘蔗渣的含量为50重量份、增韧剂的含量为2.0重量份和芥酸酰胺的含量为 0.28重量份；增韧剂为重量比为1:0.12的乙酰柠檬酸三丁酯和实施例1富马酸-醋酸乙烯酯共聚物；

c)将聚乳酸组合物颗粒在注塑温度为163℃，压力为45MPa，速度为45％下进行注塑成型，模具温度为85℃，脱模，即得一次性餐盒。

实施例4：

一次性餐盒的加工方法，其制备方法包括如下步骤：

a)将粒径为200目的甘蔗渣置于质量浓度为17wt％的氢氧化钠溶液中进行碱处理15min，除去小分子物质，再以清水洗净，干燥后在120MPa下高压均质5次将甘蔗渣分散于含有0.5wt％的苯乙烯-马来酸酐共聚物(实施例2获得)和0.05wt％的4-二甲氨基吡啶的80％乙醇溶液中，甘蔗渣和乙醇溶液的重量比为8:100，用冰乙酸调节溶液 pH值至5.6，于85℃下活化处理90min，再以无水乙醇洗净，干燥，即可；

b)将含有聚乳酸、甘蔗渣、增韧剂和芥酸酰胺的聚乳酸组合物经混炼、造粒获得聚乳酸组合物颗粒，混炼为85℃，时间为30min；其中，相对于所述聚乳酸树脂100 重量份，甘蔗渣的含量为50重量份、增韧剂的含量为2.0重量份和芥酸酰胺的含量为 0.28重量份；增韧剂为重量比为1:0.12的乙酰柠檬酸三丁酯和实施例1富马酸-醋酸乙烯酯共聚物；

c)将聚乳酸组合物颗粒在注塑温度为163℃，压力为45MPa，速度为45％下进行注塑成型，模具温度为85℃，脱模，即得一次性餐盒。

实施例5：

一次性餐盒的加工方法，其制备方法包括如下步骤：

a)将粒径为100目的甘蔗渣置于质量浓度为15wt％的氢氧化钠溶液中进行碱处理10min，除去小分子物质，再以清水洗净，干燥后在50MPa下高压均质7次将甘蔗渣分散于含有0.4wt％的苯乙烯-马来酸酐共聚物(实施例2获得)和0.01wt％的4-二甲氨基吡啶的70％乙醇溶液中，甘蔗渣和乙醇溶液的重量比为5:100，用冰乙酸调节溶液 pH值至5.0，于80℃下活化处理30min，再以无水乙醇洗净，干燥，即可；

b)将含有聚乳酸、甘蔗渣、增韧剂和芥酸酰胺的聚乳酸组合物经混炼、造粒获得聚乳酸组合物颗粒，混炼为70℃，时间为20min；其中，相对于所述聚乳酸树脂100 重量份，甘蔗渣的含量为40重量份、增韧剂的含量为0.5重量份、芥酸酰胺的含量为 0.05重量份和脱模剂山梨糖醇的含量为0.01重量份；增韧剂为重量比为1:0.05的乙酰柠檬酸三丁酯和实施例1富马酸-醋酸乙烯酯共聚物；

c)将聚乳酸组合物颗粒在注塑温度为160℃，压力为42MPa，速度为43％下进行注塑成型，模具温度为80℃，脱模，即得一次性餐盒。

实施例6：

为了进一步抑制一次性餐盒中芥酸酰胺的迁移，提高一次性餐盒的使用安全性，甘蔗渣活化处理用乙醇溶液中还含有0.1-0.5wt％的N-乙烯基吡咯烷酮，这可能是因为 N-乙烯基吡咯烷酮的存在能够提高甘蔗渣的接枝率，降低蔗渣表面的极性，从而进一步提高甘蔗渣和聚乳酸的相容性，促进甘蔗渣和聚乳酸以及芥酸酰胺之间的界面作用力，最终降低一次性餐盒中芥酸酰胺向食品的迁移率，提高一次性餐盒的力学性能，且还能提高聚乳酸组合物中甘蔗渣的使用量，降低一次性餐盒的成本。因此，本实施例与实施例4的不同之处在于，a)步骤中，乙醇溶液中含有0.3wt％的N-乙烯基吡咯烷酮。

对比例1：

与实施例3的不同之处在于：b)步骤中，不加实施例1富马酸-醋酸乙烯酯共聚物。

对比例2：

与实施例3的不同之处在于：b)步骤中，不加乙酰柠檬酸三丁酯。

对比例3：

与实施例3的不同之处在于：b)步骤中，不加增韧剂。

试验例1：

1.甘蔗渣的接枝率

将预处理过的甘蔗渣在烘箱内烘干至恒重，称量计为m₀；并将活化的甘蔗渣在烘箱内烘干至恒重，称其重量m₁；共计3次平行，接枝率通过下式计算：

图1为甘蔗渣的接枝率，可以看出，实施例6的接枝率高于实施例4和实施例 5，这可能是因为N-乙烯基吡咯烷酮的存在有利于甘蔗渣的膨胀，使得苯乙烯-马来酸酐共聚物能够与甘蔗渣大面积地接触发生酯化反应而接枝在甘蔗渣的纤维表面，从而提高接枝率。

2.甘蔗渣的FTIR分析

采用傅里叶变换红外光谱仪对实施例4活化后甘蔗渣和甘蔗渣进行表征，分别取少量冷冻干燥好的活化甘蔗渣和甘蔗渣样品，与KBr混合压片，扫描范围为400- 4000cm^–1，分辨率为4cm^-1，扫描次数为32次。

甘蔗渣的FTIR图如图2，图中1为甘蔗渣，2为实施例4活化后甘蔗渣，可以看出，甘蔗渣活化改性后，其FTIR图，发生了明显的变化，具体为：实施例4活化后甘蔗渣在1720cm^-1处均出现新的吸收峰，该吸收峰属于酯基的伸缩振动吸收峰，表明了甘蔗渣纤维表面的羟基与苯乙烯-马来酸酐共聚物发生化学反应形成酯键，可定性说明苯乙烯-马来酸酐共聚物已成功接枝到蔗渣纤维上；实施例4活化后甘蔗渣在 1500cm^-1和1459cm^-1处均出现新的吸收峰，该吸收峰属于苯环骨架振动吸收峰，进一步表明了苯乙烯-马来酸酐共聚物已成功接枝到蔗渣纤维上；实施例4活化后甘蔗渣在 768cm^-1和700cm^-1处均出现新的吸收峰，该吸收峰属于单取代苯环上C-H面外弯曲振动吸收双峰，进一步表明了苯乙烯-马来酸酐共聚物已成功接枝到蔗渣纤维上。

试验例2：

1.聚乳酸组合物颗粒的熔体流动速率测试

熔体流动速率，简称MFR，它的数值可以表征塑料在熔体状态的粘性特性。在进行熔体流动速率测试时，根据GBT 3682.1-2018进行测试。每组实验测试五个切样，挑选满足测试要求的切样，计算质量平均值，熔体流动速率的计算公式如下：

MFR(θ，m(nom))＝t(ref)×m/n，式中：

θ-实验温度(℃)；

m(nom)-标称负荷(g)；

m-切样的平均质量(g)；

t(ref)-参比时间(10min)，s(600s)；

t-切断的时间间隔，s；

MFR-熔体流动速率，g/10min。

图3为聚乳酸组合物颗粒的熔体流动速率测试结果，可以看出，实施例1获得的聚乳酸组合物颗粒的熔体流动速率大于聚乳酸，这说明富马酸-醋酸乙烯酯共聚物能提高聚乳酸的熔体流动速率，从而降低聚乳酸的表面粘性。实施例4-6和对比例1获得的聚乳酸组合物颗粒的熔体流动速率大于对比例1-对比例2获得的聚乳酸组合物颗粒，这说明富马酸-醋酸乙烯酯共聚物能提高聚乳酸组合物的熔体流动速率，从而降低聚乳酸组合物的表面粘性，减少开口剂或者爽滑剂在聚乳酸成型加工过程中的使用量；同时，富马酸-醋酸乙烯酯共聚物能和乙酰柠檬酸三丁酯协同提高聚乳酸组合物的熔体流动速率，从而降低聚乳酸组合物的表面粘性，减少开口剂或者爽滑剂在聚乳酸成型加工过程中的使用量。此外，实施例6用乙醇溶液对“富马酸-醋酸乙烯酯共聚物能降低聚乳酸的表面粘性”的作用无不良影响。

3.聚乳酸组合物颗粒的非等温熔融DSC曲线

聚乳酸组合物颗粒的热性能用示差扫描量热分析仪器(DSC)进行测试，称取7.0mg左右样品，放入铝坩埚中制样，然后在氮气保护条件下进行测试。首先从室温以10℃/min升温到200℃，停留5min消除热历史及其他影响因素，再以5℃/min温速降温至70℃，即得聚乳酸组合物颗粒的非等温熔融DSC曲线。

图4为聚乳酸组合物颗粒的非等温熔融DSC曲线，从图7中可以看出，纯聚乳酸的结晶峰非常小，但是实施例4得聚乳酸组合物颗粒中聚乳酸的结晶峰比较明显，这说明实施例4的加工方法促进了聚乳酸的结晶；且与纯聚乳酸相比，实施例4加工方法得聚乳酸组合物颗粒的结晶峰都移向高温方向，表明实施例4加工方法提高了聚乳酸的非等温熔融结晶温度，使其结晶在较高温度下就可以开始。此外，实施例4加工方法得聚乳酸组合物颗粒样品的结晶峰明显比纯聚乳酸的结晶峰窄，这说明实施例4 加工方法提高了聚乳酸的非等温熔融结晶速率。结晶峰的明显，结晶峰温度和结晶速率的提高都充分表明实施例4加工方法得到的聚乳酸组合物颗粒中的物质对聚乳酸具有很明显的异相成核作用。

试验例3：

1.一次性餐盒的力学性能

利用一次性餐盒制备测试样品，将试样在(23±2)℃、相对湿度(50±5)％的标准环境中保持48h，调节至平衡状态，然后按GB/T29418-2012测定其拉伸强度、弯曲强度和冲击强度。拉伸速度50mm/min，三点弯曲速度2mm/min。

图5-7分别为一次性餐盒的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度，可以看出，实施例4一次性餐盒的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度均高于对比例1-3，尤其是冲击强度，这说明富马酸-醋酸乙烯酯共聚物能够提高增韧剂乙酰柠檬酸三丁酯的增韧效果，提高聚乳酸制品的冲击强度；实施例4和实施例5一次性餐盒的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度均高于实施例3，这说明实施例4和实施例5利用苯乙烯-马来酸酐共聚物活化处理甘蔗渣，能提高甘蔗渣和聚乳酸以及爽滑剂之间的界面作用力，提高一次性餐盒的力学性能；实施例6一次性餐盒的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度均高于实施例4，这说明实施例6的活化处理能进一步提高甘蔗渣和聚乳酸的相容性，提高一次性餐盒的力学性能。

2.一次性餐盒中芥酸酰胺的迁移量和迁移率

2.1色谱与质谱条件

色谱条件：色谱柱：AgilentHP-5MS(30.0m×250μm×0.25μm)；升温程序：初始温度为60℃，以40℃/min的速率升至200℃，再以20℃/min的速率升至280℃，保持 5min，载气(He)流速1mL/min，进样量1μL；分流比为20:1。

质谱条件：电子轰击离子源；电子能量70eV；传输线温度275℃；离子源温度 235℃；选择离子扫描模式，定量离子为59、72、55，保留时间为8.63min。

2.2一次性餐盒中芥酸酰胺的初始含量

标准曲线的建立：称取0.01g芥酸酰胺，用10mLV(二氯甲烷):V(甲醇)＝1:2溶液溶解，配制成质量浓度1000mg/L标准储备液。将标准储备液用V(二氯甲烷):V(甲醇)＝1:2溶液稀释成质量浓度为1.5、3、6、15、30mg/L和60mg/L的工作液。放入进样瓶内进行上机检测。将检测到的峰面积y与浓度x对应绘制标准曲线(如图8)，标准方程为：y＝3013.63582x-3710.8228，R²＝0.99994。

将餐盒剪碎，称取0.1g放置于50mL具塞三角瓶内，向其中加入10mL二氯甲烷振荡，使其充分溶解，然后加入20mL甲醇沉淀高聚物，静置24h至上清液清澈，取适量上清液，过0.22μm滤膜后，上机检测，取3个平行。

2.3一次性餐盒中芥酸酰胺的迁移量和迁移率

标准曲线的建立：本试验例使用了异辛烷作为食品模拟物，称取0.01g芥酸酰胺，用10mL异辛烷溶解，配制成质量浓度1000mg/L标准储备液。将标准储备液用异辛烷稀释成质量浓度为1.5、3、6、15、30、60mg/L的工作液。放入进样瓶内进行上机检测。将检测到的峰面积y与浓度x对应绘制标准曲线(如图9)，标准方程为：y＝2487.076x-876.076，R²＝0.99827。

将一次性餐盒剪切成1×1cm²大小的样块，取6块样块放置20mL试管中加入 10mL食品模拟物，充分混合摇匀，盖好试管塞用保鲜膜密封好之后放置70℃烘箱内进行迁移实验，2h后取出，吸取上清液经0.22μm滤膜过滤，GC-MS检测得芥酸酰胺的质量浓度(ρ)；每种样品进行3组平行。

迁移量用食品模拟物中测得的芥酸酰胺的质量(m₁)与食品模拟物质量(m₂)的比值表示，根据下式计算：

迁移量(mg/kg)＝m₁/m₂＝(ρ×V×N)/m₂；式中，

m₁-芥酸酰胺在食品模拟物中的质量，mg；

m₂-食品模拟物的质量，mg；

ρ-芥酸酰胺的质量浓度；

V-食品模拟物的体积，L；

N-稀释倍数(若直接取食品模拟液上机，则N＝1)。

迁移率用食品模拟物中测得的芥酸酰胺的迁移量与一次性餐盒中芥酸酰胺的初始含量的比值表示，根据下式计算：

迁移率＝M/M₀＝(ρ×V×N)/m₂；式中，

M-芥酸酰胺的迁移量，mg/kg；

M₀-一次性餐盒中芥酸酰胺的初始含量，mg/kg。

图10为一次性餐盒中芥酸酰胺在70℃下向异辛烷迁移的最大迁移率，可以看出，实施例4-6一次性餐盒中爽滑剂在70℃下向异辛烷迁移的最大迁移率小于 0.43％；实施例4一次性餐盒中爽滑剂在70℃下向异辛烷迁移的最大迁移率小于实施例3，这说明实施例4对甘蔗渣的处理方式能够提高甘蔗渣和聚乳酸以及爽滑剂之间的界面作用力，抑制一次性餐盒中爽滑剂的迁移；实施例6一次性餐盒中爽滑剂在 70℃下向异辛烷迁移的最大迁移率大于实施例4，这说明实施例6对甘蔗渣的处理方式能够进一步抑制一次性餐盒中芥酸酰胺的迁移，提高一次性餐盒的使用安全性。

上述实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，故在此不再详细赘述。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.富马酸-醋酸乙烯酯共聚物在降低聚乳酸和/或聚乳酸组合物的表面粘度中的用途。

2.一次性餐盒的加工方法，包括如下步骤：

将含有聚乳酸、甘蔗渣、增韧剂和爽滑剂的聚乳酸组合物经混炼、造粒获得聚乳酸组合物颗粒；

将所述聚乳酸组合物颗粒进行注塑成型，脱模，即得一次性餐盒；

其中，所述增韧剂包含乙酰柠檬酸三丁酯和权利要求1所述的富马酸-醋酸乙烯酯共聚物。

3.根据权利要求2所述的一次性餐盒的加工方法，其特征在于：所述甘蔗渣经过强碱溶液后再利用苯乙烯-马来酸酐共聚物进行活化处理。

4.根据权利要求3所述的一次性餐盒的加工方法，其特征在于：所述活化处理温度为80-100℃，时间为30-120min。

5.根据权利要求2所述的一次性餐盒的加工方法，其特征在于：相对于所述聚乳酸树脂100重量份，甘蔗渣的含量为40-60重量份、增韧剂的含量为0.5-2.5重量份和爽滑剂的含量为0.05-0.35重量份。

6.根据权利要求2所述的一次性餐盒的加工方法，其特征在于：所述爽滑剂选自由芥酸酰胺、山嵛酰胺、油酸酰胺和硬脂酰胺组成的组中的一种或几种。

7.根据权利要求2所述的一次性餐盒的加工方法，其特征在于：所述混炼温度为70-100℃，时间为20-30min。

8.根据权利要求2所述的一次性餐盒的加工方法，其特征在于：所述注塑温度为160-180℃，压力为42-47MPa，速度为43-47％；模具温度为80-110℃。

9.权利要求2-8任一项所述的加工方法获得的一次性餐盒，一次性餐盒中爽滑剂在70℃下向异辛烷迁移的最大迁移率小于0.43％。

10.苯乙烯-马来酸酐共聚物在活化甘蔗渣中的用途。

Images