[发明专利]食品接触用生物基片材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种食品接触用生物基片材及其制备方法，属于高分子材料技术领域。 

背景技术

随着经济的高速发展，人们生活节奏逐步加快，健康意识也大大加强，对卫生一次性食品包装材料的卫生指标要求也更加关切。目前市场上一次性食品接触用塑料大都来自传统不可再生的石油化工产品，也因此造成“白色污染”问题日益严重，各国都在大力推广作为其替代品的安全卫生的生物基塑料。在生物基塑料中，淀粉这种天然高分子物质以来源广泛、价格低廉、再生周期短、能在多种环境下降解等优点，成为研究的重点。 

国内外已经开展了几十年关于淀粉基塑料的研究，通过添加多种助剂，淀粉用于包装材料问题已经解决。然而当参照GB18006.1-2009标准对这些淀粉基塑料进行卫生指标检测时，特别是在蒸发残渣实验检测，部分助剂会被溶出，造成“淀粉基塑料一次性餐饮具卫生理化指标”中蒸发残渣检测不达标。CN200810024909.5将淀粉改性后与聚丙烯粉料混合制片材，然后制成餐饮用品，该方法解决了淀粉与聚丙烯相容的问题，但此材料在低温冷藏时，材料的性能下降比较明显； CN200610042002.2将淀粉接枝改性，其配方中用较大比例的低分子醇类和脂类作为增塑剂，而引发剂为过氧化二异丙苯，其毒性为中度；CN201010245875.X也有同样的问题，并且把比例高达6%的白油或聚乙烯蜡作为润滑剂。这些低分子量的醇类、脂类以及白油等均易被蒸发残渣试验中溶出造成卫生指标超标。将淀粉改性以后做成塑料用品或包装制品，在公开的这些文献报道和专利文件内容中没有相关的卫生指标检测报告，从涉及的助剂种类和用量来看，不适合直接应用到食品接触类材料。 

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种食品接触用生物基片材及其制备方法，该方法包括淀粉的改性，包括混料工艺和制作工艺，而且在此工艺条件下生产出来的片材可以直接用于接触食品，满足淀粉基塑料一次性餐饮具卫生理化指标。 

为了达到上述目的，本发明提供一种食品接触用生物基片材，所述食品接触用生物基片材各组分按质量份数计的配比为： 

淀粉                       40-70%；

增塑改性剂                 0.5-2%；

偶联剂                     0.5-1%；

高密度聚乙烯               15-30%；

茂金属聚乙烯               5-10%；

无机填充剂                  5-20%；

润滑剂                        0.5-1%。

优选地，其中所述淀粉为玉米淀粉、土豆淀粉、木薯淀粉、红薯淀粉、芋头淀粉或高粱淀粉中的一种。 

优选地，其中所述增塑改性剂为十二烯基丁二酸酐、顺丁烯二酸酐、甲基丙烯酸、聚乙二醇、马来酸酐-丙烯酸共聚物、山梨醇或柠檬酸三丁酯中的一种或几种。 

优选地，其中所述偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯类、钛酸酯类或钛复合偶联剂，为提高材料中无机粉体与基础材料改性淀粉和合成高分子材料的界面强度，这些偶联剂可根据所使用的无机粉体种类来选择。 

优选地，其中所述高密度聚乙烯的熔融指数不低于0.2g/10min。 

优选地，其中所述茂金属聚乙烯购自美国埃克森公司，其产品牌号是1018FA。 

优选地，其中所述无机填充剂为食品级的滑石粉、高岭土、白云母或硅藻土粉体，其细度大于200目，优选为大于400目。 

优选地，其中所述润滑剂为硬脂酸钙、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、环氧硬脂酸辛酯中的一种或几种。 

所述食品接触用生物基片材的制备方法，包括以下步骤： 

1）将40-70%的淀粉经粉碎机磨碎细化至800～1200目；

2）将细化好的淀粉加入到高速搅拌机中，再加入0.5～2%的增塑改性剂进行改性，温度设置为80～160℃，搅拌5～30min，加入偶联剂，继续搅拌3～5min；

3）接着加入上述比例的高密度聚乙烯和茂金属聚乙烯、无机填充剂、润滑剂，保持温度与改性时温度一致，搅拌5～20min，此时高密度聚乙烯和茂金属聚乙烯表面已经部分融熔，部分粉体物料粘附在其表面，准备放料；

4）物料出高速搅拌机以后，在冷混锅内搅拌5～10min，待物料冷却到50℃以下；