一种可降解PLA竹原纤维材料的吸管的制作方法

本发明涉及一种吸管，具体为可降解pla竹原纤维材料的吸管，属于可降解吸管。

背景技术：

1、目前，一次性pp材质吸管的应用较为普遍，pp吸管丢弃后在自然环境中几乎不可降解，丢弃后对环境带来不可估量的破坏。随着环境污染的重视程度不断增加，生物可降解的吸管便应用而生，主要为纸吸管和聚乳酸(pla)吸管，其中，常规pla冷饮吸管不耐高温，高温下容易变软，失去使用功能；同时低温时也容易脆裂，限制pla吸管更广范围的应用。pla以发酵玉米、木薯等淀粉发酵制得乳酸后，乳酸合成制得pla材料，因具有无毒、易加工成型、强度高等优点，是近十几年来开发研究最活跃、发展最快的生物降解塑料，尤其pla可降解吸管的应用得到较快发展。

2、但是传统的聚乳酸吸管耐热温度低，保存环境温度超过60℃时，产品在短时间内快速降解造成吸管整体降解脆裂无法使用的现象，使得吸管产品还在货架期就失效，造成大量材料浪费，不利于环保性聚乳酸材料的推广使用，而且由于其能承受的温度较低，难以应用于热饮；同时聚乳酸吸管产品生产储存过程中表面容易滋生有害微生物，造成食品安全问题，为此，提出一种可降解pla竹原纤维材料的吸管。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种可降解pla竹原纤维材料的吸管，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，至少提供一种有益的选择。

2、本发明实施例的技术方案是这样实现的：一种可降解pla竹原纤维材料的吸管，包括内里层、中间层和面层，所述内里层、中间层和面层经涂食品级水性粘合剂相互粘合，所述内里层为竹纤维层，中间层为pla材料层，面层为食品级纸质材料层；

3、所述内里层的内侧壁和面层的外侧壁均涂布有防水阻隔涂层；

4、所述内里层内侧壁涂布的防水阻隔涂层包含聚偏二氟乙烯颗粒15-25份，清水30-40份和含氢硅油5-8份；

5、所述面层外侧壁涂布的防水阻隔涂层包含低分子聚乙烯20-30份，含氢硅油5-10份；

6、所述内里层包含80-90份竹纤维、20-40份环氧大豆油、5-10份润滑剂和4-8份抗水解剂；

7、所述中间层包含80-90份pla颗粒和5-10份食品级粘合剂；

8、所述面层由宽度为4-6mm的可降解纸条缠绕而成。

9、进一步优选的，所述中间层通过采用高温熔化pla颗粒，然后加入食品级粘合剂混合后，使用螺杆挤压机挤出中空管状物至水槽中冷却成型，即可形成pla材质的中间层。

10、进一步优选的，所述内里层通过采用粉碎机将竹纤维材料粉碎成竹粉，然后将环氧大豆油、润滑剂和抗水解剂与竹粉搅拌均匀，形成聚乳酸混合料，使用螺杆挤压机挤出中空管状物至水槽中冷却成型，即可形成竹纤维材质的内里层。

11、进一步优选的，所述中间层的壁厚为0.1-0.2mm，所述内里层的壁厚为0.3-0.4mm。

12、进一步优选的，所述面层将可降解纸条绕包于中间层的外壁而制成，所述中间层的外侧壁涂布有食品级水性粘合剂。

13、进一步优选的，所述面层的厚度为0.4-0.6mm，可降解纸条绕包时产生的缝隙通过防水阻隔涂层填充。

14、进一步优选的，所述内里层内侧壁涂布的防水阻隔涂层，由聚偏二氟乙烯颗粒破碎后添加清水和含氢硅油混合并喷涂而形成，其中聚偏二氟乙烯的固体含量为30-45％，喷涂后风干固化在内里层的内侧壁形成防水阻隔涂层，聚偏二氟乙烯破碎后的粒径小于1微米，防水阻隔涂层的厚度小于等于1微米。

15、进一步优选的，所述面层外侧壁涂布的防水阻隔涂层，由低分子聚乙烯液体加入含氢硅油混合后直接喷涂于面层的表面，喷涂后风干固化在面层的表面形成防水阻隔涂层，防水阻隔涂层的厚度小于等于1微米。

16、进一步优选的，所述内里层、中间层和面层经涂食品级水性粘合剂后相互粘合并喷涂防水阻隔涂层制成吸管。

17、进一步优选的，所述内里层的厚度比例为10-20％，所述中间层的厚度比例为30-40％，面层的厚度比例为40-60％。

18、本发明实施例由于采用以上技术方案，其具有以下优点：本发明通过内里层、中间层和面层三层式设计，通过内里层和面层对中间层进行内外包覆，解决了传统技术中，pla吸管无法高温保存，难以应用于热饮的技术问题，而且双层包覆式设计，实现了对pla中间层的保护，在生产储存过程中，中间层不会滋生有害微生物，保障了食品安全，通过防水阻隔涂层，可以提高吸管的防水性能，当吸管长时间在热水中浸泡时，吸管不会出现变软、产生异味的情况，而通过提高面层的厚度，可以增加吸管的抗折弯性能。

19、上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

技术特征：

1.一种可降解pla竹原纤维材料的吸管，包括内里层(101)、中间层(201)和面层(301)，其特征在于：所述内里层(101)、中间层(201)和面层(301)经涂食品级水性粘合剂相互粘合，所述内里层(101)为竹纤维层，中间层(201)为pla材料层，面层(301)为食品级纸质材料层；

2.根据权利要求1所述的一种可降解pla竹原纤维材料的吸管，其特征在于：所述中间层(201)通过采用高温熔化pla颗粒，然后加入食品级粘合剂混合后，使用螺杆挤压机挤出中空管状物至水槽中冷却成型，即可形成pla材质的中间层(201)。

3.根据权利要求1所述的一种可降解pla竹原纤维材料的吸管，其特征在于：所述内里层(101)通过采用粉碎机将竹纤维材料粉碎成竹粉，然后将环氧大豆油、润滑剂和抗水解剂与竹粉搅拌均匀，形成聚乳酸混合料，使用螺杆挤压机挤出中空管状物至水槽中冷却成型，即可形成竹纤维材质的内里层(101)。

4.根据权利要求2所述的一种可降解pla竹原纤维材料的吸管，其特征在于：所述中间层(201)的壁厚为0.1-0.2mm，所述内里层(101)的壁厚为0.3-0.4mm。

5.根据权利要求1所述的一种可降解pla竹原纤维材料的吸管，其特征在于：所述面层(301)将可降解纸条绕包于中间层(201)的外壁而制成，所述中间层(201)的外侧壁涂布有食品级水性粘合剂。

6.根据权利要求5所述的一种可降解pla竹原纤维材料的吸管，其特征在于：所述面层(301)的厚度为0.4-0.6mm，可降解纸条绕包时产生的缝隙通过防水阻隔涂层填充。

7.根据权利要求4所述的一种可降解pla竹原纤维材料的吸管，其特征在于：所述内里层(101)内侧壁涂布的防水阻隔涂层，由聚偏二氟乙烯颗粒破碎后添加清水和含氢硅油混合并喷涂而形成，其中聚偏二氟乙烯的固体含量为30-45％，喷涂后风干固化在内里层(101)的内侧壁形成防水阻隔涂层，聚偏二氟乙烯破碎后的粒径小于1微米，防水阻隔涂层的厚度小于等于1微米。

8.根据权利要求6所述的一种可降解pla竹原纤维材料的吸管，其特征在于：所述面层(301)外侧壁涂布的防水阻隔涂层，由低分子聚乙烯液体加入含氢硅油混合后直接喷涂于面层(301)的表面，喷涂后风干固化在面层(301)的表面形成防水阻隔涂层，防水阻隔涂层的厚度小于等于1微米。

9.根据权利要求7所述的一种可降解pla竹原纤维材料的吸管，其特征在于：所述内里层(101)、中间层(201)和面层(301)经涂食品级水性粘合剂后相互粘合并喷涂防水阻隔涂层制成吸管。

10.根据权利要求9所述的一种可降解pla竹原纤维材料的吸管，其特征在于：所述内里层(101)的厚度比例为10-20％，所述中间层(201)的厚度比例为30-40％，面层(301)的厚度比例为40-60％。

技术总结本发明提供了一种可降解PLA竹原纤维材料的吸管，包括内里层、中间层和面层，所述内里层、中间层和面层经涂食品级水性粘合剂相互粘合，所述内里层为竹纤维层，中间层为PLA材料层，面层为食品级纸质材料层；所述内里层的内侧壁和面层的外侧壁均涂布有防水阻隔涂层。本发明通过内里层、中间层和面层三层式设计，通过内里层和面层对中间层进行内外包覆，而且双层包覆式设计，实现了对PLA中间层的保护，中间层不会滋生有害微生物，保障了食品安全，通过防水阻隔涂层，可以提高吸管的防水性能，当吸管长时间在热水中浸泡时，吸管不会出现变软、产生异味的情况，而通过提高面层的厚度，可以增加吸管的抗折弯性能。技术研发人员：袁扬,冯佳迅,孙学斌,孙瑶受保护的技术使用者：山东圣佑高科新材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/2