Page 86 - 《橡塑技术与装备》2022年9期
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橡塑技术与装备                                          CHINA RUBBER/PLASTICS  TECHNOLOGY  AND EQUIPMENT

             总迁移量相差 3.9 倍。从数据上看两种纯生物基材料                        4 结论与建议
            （PLA+ 竹粉）的化学稳定性要好于石油基 + 生物基                  [9]      （1）两两混合的生物基塑料中，作为混合材料的
            （PP 和淀粉）混合材料。                                      竹粉、淀粉微颗粒的存在状态对生物基塑料的表面形
                （2）随着浸置次数的增加，两种材料的迁移量趋                         态结构存在明显影响。分散的微颗粒如竹粉有利于生
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             势不同。从图 2 中可以看出，1 纯生物基塑料（PP+                       成的生物基塑料材质的均匀、性状的稳定 ；呈团状、
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             竹粉）样品的迁移量基本呈线性增长 ； 2 部分生物基                        串状的微颗粒可能会降低材料的稳定性，尤其是化学
             塑料（PP+ 淀粉）样品迁移量基本呈线性下降，这种                         稳定性。
             下降趋势可能与 PP 的稳定性存在关联。                                 （2）生物基塑料受热后的物理、化学性能都会发
                （3）竹粉、玉米淀粉作为生物基混合材料，其表                         生一定下降性的变化。其中力学性能方面，纯生物基
             面性状不同。电镜扫描观察从图 3 可以看到，竹粉微                         塑料的稳定性相对较弱 ；在化学性能方面，部分生物
             粒规则性较差，形状基本呈长条性，边缘不光滑，大                           基塑料的稳定性相对较弱。
             小参差不齐 ；微粒之间松散，相互之间没有黏连或链                             （3）从材料用于餐具的安全性角度讲，部分生物
             接，颗粒基本独立存在；图 4 中淀粉颗粒形状比较规范，                       基塑料（如 PP+ 淀粉）安全风险性相对较高。由于（PP+
             基本呈圆形，颗粒间明显抱团，有葡萄形串存在 ；从                          淀粉）其总迁移量明显偏高，由其制成的餐具在使用
             两者材料的表面形状看，显然竹粉独立状微粒的分散                           过程中，安全风险性大，而纯生物基塑料（如 PLA+
             性比淀粉抱团状的分散性更易与另一种材料混合均匀。                          竹粉）虽然受热后力学性能下降明显                [11] ，但化学性能
                （4）两者生物基塑料的表面结构、致密性存在差                         相较于部分生物基塑料稳定，风险性较小，显然用作
             异。从对两种材料放大 1  000 倍的扫描电镜图 5、图 6                   餐具的安全性相对更好一些。

             中，可以发现 1# 号样品（PLA+ 竹粉）的表面，竹粉                         （4）使用两种材质制作的餐具，各有安全关注点。
             微粒在 PLA 中分散均匀，微粒呈现小，表面结构比较                        对由 PLA+ 竹粉混合的全生物基塑料制成的餐具，建
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             平整致密 ；相对 2 样品（PP+ 玉米淀粉），明显颗粒                      议不进行微波加热。对 PP+ 玉米淀粉混合的部分生物
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             分布的均匀性较 1 号样品要弱，颗粒在材料表面的呈                         基塑料制成的餐具，不适合较高温度且多次的使用。
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             现度要高，材料表面的致密性相对 1 样品要低，且表                         同时建议对制作餐具的含有玉米淀粉的生物基塑料，
             面存在明显的孔洞。                                         玉米淀粉使用量需要有一定的控制。
                   （5）材料表面结构的差异与受热后总迁移量呈正
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             相关。从上述 3(4) 表明，1 样品均匀性、致密性显然                      参考文献 ：
                                                               [1]   CEYER R，JAMBECK J R，LAW K L.Production，use，
             好于较好 2# 样品，从上述 3(1) 表明材料受热后总迁
                                                                   and fate of all Plastics ever made[J]．Science Advances，
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             移量 1 也明显好于 2 样品，此两个结果呈正相关，即：                          2017，3(7) ： 1700782．
             结构致密、均匀性好的，化学物总迁移量少，表面结                           [2]   GB/T 20197-2006, 降解塑料的定义、分类、标志和降解性能
                                                                   要求 [S].
             构松散、均匀性较差的，化学物总迁移量高。从此分析，
                                                               [3]   GB/T 6040-2002，红外光谱分析方法通则 [S].
             生物基微粒存在状态、生物基材料的表面结构与材料                           [4]   SN/T  1891.2—2007, 进出口微波食品包装材料卫生标准  第 2
             受热后化学稳定性密切相关。                                         部分 三聚氰胺成型品 [S].
                                                               [5]   Q/ZSQ  033—2018, 生物可降解材料耐微波加热性能测试 —
                （6）材料表面结构差异对受热后的机械强度影响
                                                                   拉伸法 [S].
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             不明显。从表 2、图 1 可以看到，1 样品受热后断裂                       [6]   GB  31064.8-2016,  食品安全国家标准  食品接触材料及制品
                                  #
             强力的下降率为 5.0%，2 样品受热后断裂强力的下降                           总迁移量的测定，[S].
                                   #
             率仅为 0.6%，受热明显对 1 样品的力学性能带来影响；                     [7]   李宁，袁志磊，陆维民，可降解纺织材料及其降解性能测试 [J].
                                                                   上海纺织科技，2013（3）.
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             1 样品中承担拉力负荷的主要是 PLA 材料，2 样品中                      [8]  1-4 ； García M,Garmendia I,García J. Influence of natural
             承担拉力负荷的 PP，由于 PLA 机械性能耐热性较 PP                         fiber type in ecocomposites [J].J Appl Polym.Sci,2008,107:2
             明显弱   [10] ，既使竹粉混合后材质均匀性、致密性要好                        994-3 004.
                                                               [9]   ASTM-D6866-11,Standard  Test Method for Determining
             于 PP 与淀粉的混合，但在力学性能没有改善。                               the Biobased Content of Solid,Liquid,and Gaseous Samples
                                                                   Using Radilcarbon Analysis[S].


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