Page 84 - 《橡塑技术与装备》2022年9期

橡塑技术与装备 CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

两种生物基塑料餐具受热性能变化与

表面结构研究

王岚，徐芸莉，张东雷，冯晓雷，张铮
( 浙江省产品质量安全科学研究院，浙江 杭州 310018)

摘要 ： 通过对两种由生物基塑料（PLA+ 竹粉，PP+ 玉米淀粉）制成的餐具产品，模拟日常家庭使用场景，在微波和 4% 乙酸
食品模拟物中受热，观察材料力学性能 [1] 以及材料中化学物总迁移量的变化，来研究生物基塑料耐热性 ；同时对两种生物基降解
塑料 [2] 采用扫描电镜，对竹粉微粒、玉米淀粉微粒、PLA+ 竹粉混合塑料、PP+ 玉米淀粉混合塑料的表面性状和结构进行观察，
以分析不同生物基微粒对材料的影响，以及材料受热稳定性与材料表面性状结构的关系 ；基于研究结果，评价两种生物基材料用
于制作餐具的安全风险，并对日常家庭使用条件提出建议。
关键词 ： PLA+ 竹粉塑料 ； PP+ 玉米淀粉塑料 ；拉伸断裂值 ；总迁移量 ；表面结构
中图分类号 ： TQ320.74 文章编号 ： 1009-797X(2022)09-0034-04
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2022.09.007

1 材料与方法 （2）食品模拟物热浸置后的总迁移量试验。①随
1.1 样品 机取平行样品每种餐具各 9 件 ；②选择 4% 乙酸模拟
从生产企业现场取得两种样品，具体形状见表 1： 物，在 70 ℃条件下，按照每天使用餐具 1 h，使用 24
表 1 两种研究样品性状信息表 天模拟，设计每次浸置时间为 24 h；开展 72 h 的试验，
序号 样品名称 样品照片 主要材质 材质鉴别方法 模拟 3 个月的使用状态 ；每隔 24 h 取出每类餐具取出
1 # 筷子 PLA+ 竹粉 红外光谱分析 [3] 3 件样品 ； ③按照 GB31604.8—2016《食品安全国家
标准 食品接触材料及制品 总迁移量的测定》 [6] 进行
2 # 勺子 PP+ 玉米淀粉 红外光谱分析 [3]
每一阶段总迁移量测试。
1.2 仪器和试剂 （3）材料表面电镜观察。 [7] ①电镜工作参数 ：
（1）微波受热材料拉伸试验。家用微波炉 ： 700 EHT 即加速电压 1 kV-10.00 kV，WD 即工作距离
w 普通家用微波炉；拉力机：量程 5 000 N，精度为 0.01 2~9.7 mm, 用 SE2 探测器，Mag 放大倍数 50、100、
N ；恒温实验室 ：温度 20±3 ℃，湿度 50%±5%。 500、1 000 倍等 ；②样品高度不超过 1 cm，采用喷
（2）食品模拟物热浸置后总迁移量试验。①玻璃 金处理 ；③选取样品表面，按照放大倍数拍摄电镜照
蒸发皿 ；②天平 ：感量为 0.1 mg ；③电热恒温干燥箱。 片。
（3）材料表面结构电镜扫描。Sigma 300 扫描电
镜。 2 试验结果
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1.3 试验方法 2.1 1 、2 材料的拉伸断裂结果
（1）微波受热材料拉伸试验 [4] 。①随机取平行样 表 2 经 210 w 微波加热后的断裂强力及损失率
0 min 1 min 2 min 3 min 力值损失率 /%
品每种餐具各 3 件，在样品长度方向上同一位置固定 样品名称 力值 /N
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5 cm 间隔长度做好记号 ；②将微波炉打至 210 W 档， 1 （PLA+ 竹粉） 1 352 1 330 1 284 1 275 5.7%
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2 （PP+ 淀粉） 649 647 647 645 0.6%
每次放入 1 个样品，加热 3 min ；③取出样品，放置
恒温实验室调试 24 h ；④采用 50±5 mm/min 拉伸速
度进行拉伸 [5] ，记录断裂强力。计算每种样品三个平 作者简介 ：王岚（1968-），女，研究生，正高级工程师，
主要研究方向为消费品质量安全风险监测和评价。
行样的平均断裂值。 收稿日期 ：2022-06-17

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