CN107099159A - 一种仿瓷纤维筷勺及其制备方法 - Google Patents

一种仿瓷纤维筷勺及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种仿瓷纤维筷勺及其制备方法，包括以下原料：植物纤维、木纤维素、树脂、玻璃纤维、淀粉粘合剂、碳酸钙、植物蛋白胶，固化剂、硬脂酸锌。制备方法是先将植物纤维进行粉碎细化处理，然后加入碳酸钙和硬脂酸锌，在球磨机中研磨第一次，后加入玻璃纤维和木纤维素研磨第二次，接着将研磨后的原料同淀粉粘合剂等混合处理，将混合后的原料用模压机模压成型为筷勺粗坯，之后将所述树脂涂至在筷勺粗坯表面以及除去溶剂和小分子物质，最后将涂覆烘干后的餐具粗坯再次用模压机模压，即可。本发明的仿瓷纤维筷勺结合了发泡塑料和陶瓷制品的优点，具有强度大，不易摔碎，使用寿命长，绿色环保可降解，不会对人体和自然环境造成危害污染。

Description

一种仿瓷纤维筷勺及其制备方法
技术领域
本发明属于餐具制造领域，具体涉及一种仿瓷纤维筷勺及其制备方法。
背景技术
筷勺作为餐具的一种，是人们生活的必需品。近年来随着经济的飞速发展，人们的生活节奏也日益加快，餐饮行业得以循序发展，这也造成市场对餐饮餐具的需求量不断增大。传统的筷勺多为发泡塑料、木质和陶瓷制成，经常使用发泡塑料筷勺会给人体健康构成伤害，并且其不易进行后处理，容易对环境造成污染，而陶瓷筷勺则表现出来的缺点就是脆性大，强度低，易摔碎，再者就是木质的木质的筷勺使用寿命不长，产品容易变形，分叉开裂。
发展绿色产品，倡导绿色消费，是当今社会发展的主流，是保护环境维护生态平衡的重要环节。为了提高筷勺使用的安全性和环保性能，通过改变原料的选择，成分的配比，在其中加入植物纤维、玻璃纤维等成分可改善上述问题。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种仿瓷纤维筷勺及其制备方法，该种仿瓷纤维筷勺可以说是结合了发泡塑料和陶瓷制品的优点，具有强度大，不易摔碎，使用寿命长，绿色环保可降解，不会对人体和自然环境造成危害。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种仿瓷纤维筷勺，包括以下按重量份数计的原料：植物纤维15-35份、木纤维素5-25份、树脂20-40份、玻璃纤维5-25份、淀粉粘合剂5-15份、碳酸钙4-12份、植物蛋白胶2-8份，固化剂1-5份、硬脂酸锌1-5份；
所述淀粉粘合剂通过以下步骤制得：
1）准备以下重量份数的原料：玉米淀粉30份、水50份、丙烯酸25份、十二硫醇5份、苯甲酸钠3份、四硼酸钠1份和膨润土10份；
2）将准备好的玉米淀粉、水、丙烯酸和十二硫醇混合，再加热进行糊化；
3）将糊化后的生成物置于60Co-γ射线辐射场中进行辐射接枝聚合，接收剂量为0.5-1.5KGy；
4）在辐射接枝聚合后的产物中添加所述苯甲酸钠、四硼酸钠和膨润土得到淀粉粘合剂。
进一步地，所述仿瓷纤维筷勺包括以下按重量份数计的原料：植物纤维20-30份、木纤维素10-20份、树脂25-35份、玻璃纤维10-20份、淀粉粘合剂8-12份、碳酸钙6-10份、植物蛋白胶3-7份，固化剂2-4份、硬脂酸锌2-4份。
再进一步地，所述仿瓷纤维筷勺包括以下按重量份数计的原料：植物纤维25份、木纤维素15份、树脂30份、玻璃纤维15份、淀粉粘合剂10份、碳酸钙8份、植物蛋白胶5份，固化剂3份、硬脂酸锌3份。
优选地，所述加热糊化时的温度控制在65～75℃。
优选地，所述植物纤维包括竹纤维、麸皮、谷糠、桔杆或甘蔗渣中的一种或者多种。
进一步地，所述树脂按照重量百分比计包括以下成分：不饱和聚酯树脂30-40%、脲醛树脂25-35%、DF热固性复合树脂30-40%。
更进一步地，所述树脂按照重量百分比计包括以下成分：不饱和聚酯树脂35%、脲醛树脂30%、DF热固性复合树脂35%。
上述仿瓷纤维筷勺的制备方法按照以下步骤进行：
（1）将所述植物纤维先通过粉碎机粉碎，再输送至细化机中细化，控制细化后粒径大小为150-250目；
（2）向细化后的所述植物纤维加入碳酸钙和硬脂酸锌，一同在球磨机中研磨10-20分钟，后加入玻璃纤维和木纤维素再研磨10-20分钟；
（3）将研磨后的原料同淀粉粘合剂、植物蛋白胶和固化剂共同输送至高速混合机中混合处理；
（4）将混合后的原料用模压机模压成型为筷勺粗坯；
（5）将所述树脂涂至在筷勺粗坯表面，并在干燥设备中烘干去除溶剂和小分子物质；
（6）将涂覆烘干后的餐具粗坯再次用模压机模压，即可。
本发明相比现有技术，具有如下有益效果：本发明的仿瓷纤维筷勺结合了发泡塑料和陶瓷制品的优点，通过在制备成份中加入植物纤维及玻璃纤维等原料，来增加成品的结构韧性及强度，避免出现筷勺坠落碰撞后出现变形、摔碎等减少筷勺使用寿命的问题，具体地，还包括以下有益效果；
（1）本发明的仿瓷纤维筷勺绿色环保，舍弃后可自然实现降解，不会对人体和自然环境造成危害污染等不好的现象；
（2）本发明的仿瓷纤维筷勺成本低，原料来源广泛，制备简单，可实现大规模生产加工。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种仿瓷纤维筷勺，包括以下原料：植物纤维15kg、木纤维素5kg、树脂20kg、玻璃纤维5kg、淀粉粘合剂5kg、碳酸钙4kg、植物蛋白胶2kg，固化剂1kg、硬脂酸锌1kg；
所述淀粉粘合剂通过以下步骤制得：
1）称取以下原料：玉米淀粉30kg、水50kg、丙烯酸25kg、十二硫醇5kg、苯甲酸钠3kg、四硼酸钠1kg和膨润土10kg；
2）将准备好的玉米淀粉、水、丙烯酸和十二硫醇混合，再加热进行糊化，加热糊化时的温度控制在65℃；
3）将糊化后的生成物置于60Co-γ射线辐射场中进行辐射接枝聚合，接收剂量为0.5KGy；
4）在辐射接枝聚合后的产物中添加所述苯甲酸钠、四硼酸钠和膨润土得到淀粉粘合剂。
其中，上述植物纤维包括竹纤维、麸皮和谷糠三种，且三者之间的质量比为1:1:1。
另外，上述树脂按照重量百分比计包括以下成分：不饱和聚酯树脂30%、脲醛树脂30%、DF热固性复合树脂40%。
上述仿瓷纤维筷勺的制备方法按照以下步骤进行：
（1）将所述植物纤维先通过粉碎机粉碎，再输送至细化机中细化，控制细化后粒径大小为150目；
（2）向细化后的所述植物纤维加入碳酸钙和硬脂酸锌，一同在球磨机中研磨10分钟，后加入玻璃纤维和木纤维素再研磨10分钟；
（3）将研磨后的原料同淀粉粘合剂、植物蛋白胶和固化剂共同输送至高速混合机中混合处理；
（4）将混合后的原料用模压机模压成型为筷勺粗坯；
（5）将所述树脂涂至在筷勺粗坯表面，并在干燥设备中烘干去除溶剂和小分子物质；
（6）将涂覆烘干后的餐具粗坯再次用筷勺模压机模压成型，即得本发明的仿瓷纤维筷勺成品。
实施例2
一种仿瓷纤维筷勺，包括以下原料：植物纤维20kg、木纤维素10kg、树脂25kg、玻璃纤维10kg、淀粉粘合剂8kg、碳酸钙6kg、植物蛋白胶3kg，固化剂2kg、硬脂酸锌2kg；
所述淀粉粘合剂通过以下步骤制得：
1）称取以下原料：玉米淀粉30kg、水50kg、丙烯酸25kg、十二硫醇5kg、苯甲酸钠3kg、四硼酸钠1kg和膨润土10kg；
2）将准备好的玉米淀粉、水、丙烯酸和十二硫醇混合，再加热进行糊化，加热糊化时的温度控制在68℃；
3）将糊化后的生成物置于60Co-γ射线辐射场中进行辐射接枝聚合，接收剂量为0.8KGy；
4）在辐射接枝聚合后的产物中添加所述苯甲酸钠、四硼酸钠和膨润土得到淀粉粘合剂。
其中，上述植物纤维包括竹纤维、麸皮和桔杆三种，且三者之间的质量比为1:1:1。
另外，上述树脂按照重量百分比计包括以下成分：不饱和聚酯树脂40%、脲醛树脂25%、DF热固性复合树脂35%。
上述仿瓷纤维筷勺的制备方法按照以下步骤进行：
（1）将所述植物纤维先通过粉碎机粉碎，再输送至细化机中细化，控制细化后粒径大小为180目；
（2）向细化后的所述植物纤维加入碳酸钙和硬脂酸锌，一同在球磨机中研磨12分钟，后加入玻璃纤维和木纤维素再研磨12分钟；
（3）将研磨后的原料同淀粉粘合剂、植物蛋白胶和固化剂共同输送至高速混合机中混合处理；
（4）将混合后的原料用模压机模压成型为筷勺粗坯；
（5）将所述树脂涂至在筷勺粗坯表面，并在干燥设备中烘干去除溶剂和小分子物质；
（6）将涂覆烘干后的餐具粗坯再次用筷勺模压机模压成型，即得本发明的仿瓷纤维筷勺成品。
实施例3
一种仿瓷纤维筷勺，包括以下原料：植物纤维25kg、木纤维素15kg、树脂30kg、玻璃纤维15kg、淀粉粘合剂10kg、碳酸钙8kg、植物蛋白胶5kg，固化剂3kg、硬脂酸锌3kg；
所述淀粉粘合剂通过以下步骤制得：
1）称取以下原料：玉米淀粉30kg、水50kg、丙烯酸25kg、十二硫醇5kg、苯甲酸钠3kg、四硼酸钠1kg和膨润土10kg；
2）将准备好的玉米淀粉、水、丙烯酸和十二硫醇混合，再加热进行糊化，加热糊化时的温度控制在70℃；
3）将糊化后的生成物置于60Co-γ射线辐射场中进行辐射接枝聚合，接收剂量为1.0KGy；
4）在辐射接枝聚合后的产物中添加所述苯甲酸钠、四硼酸钠和膨润土得到淀粉粘合剂。
其中，上述植物纤维包括竹纤维、桔杆和甘蔗渣三种，且三者之间的质量比为1:1:1。
另外，上述树脂按照重量百分比计包括以下成分：不饱和聚酯树脂35%、脲醛树脂30%、DF热固性复合树脂35%。
上述仿瓷纤维筷勺的制备方法按照以下步骤进行：
（1）将所述植物纤维先通过粉碎机粉碎，再输送至细化机中细化，控制细化后粒径大小为200目；
（2）向细化后的所述植物纤维加入碳酸钙和硬脂酸锌，一同在球磨机中研磨15分钟，后加入玻璃纤维和木纤维素再研磨15分钟；
（3）将研磨后的原料同淀粉粘合剂、植物蛋白胶和固化剂共同输送至高速混合机中混合处理；
（4）将混合后的原料用模压机模压成型为筷勺粗坯；
（5）将所述树脂涂至在筷勺粗坯表面，并在干燥设备中烘干去除溶剂和小分子物质；
（6）将涂覆烘干后的餐具粗坯再次用筷勺模压机模压成型，即得本发明的仿瓷纤维筷勺成品。
实施例4
一种仿瓷纤维筷勺，包括以下原料：植物纤维30kg、木纤维素20kg、树脂35kg、玻璃纤维20kg、淀粉粘合剂12kg、碳酸钙10kg、植物蛋白胶7kg，固化剂4kg、硬脂酸锌4kg；
所述淀粉粘合剂通过以下步骤制得：
1）称取以下原料：玉米淀粉30kg、水50kg、丙烯酸25kg、十二硫醇5kg、苯甲酸钠3kg、四硼酸钠1kg和膨润土10kg；
2）将准备好的玉米淀粉、水、丙烯酸和十二硫醇混合，再加热进行糊化，加热糊化时的温度控制在72℃；
3）将糊化后的生成物置于60Co-γ射线辐射场中进行辐射接枝聚合，接收剂量为1.2KGy；
4）在辐射接枝聚合后的产物中添加所述苯甲酸钠、四硼酸钠和膨润土得到淀粉粘合剂。
其中，上述植物纤维为竹纤维。
另外，上述树脂按照重量百分比计包括以下成分：不饱和聚酯树脂35%、脲醛树脂35%、DF热固性复合树脂30%。
上述仿瓷纤维筷勺的制备方法按照以下步骤进行：
（1）将所述植物纤维先通过粉碎机粉碎，再输送至细化机中细化，控制细化后粒径大小为220目；
（2）向细化后的所述植物纤维加入碳酸钙和硬脂酸锌，一同在球磨机中研磨18分钟，后加入玻璃纤维和木纤维素再研磨18分钟；
（3）将研磨后的原料同淀粉粘合剂、植物蛋白胶和固化剂共同输送至高速混合机中混合处理；
（4）将混合后的原料用模压机模压成型为筷勺粗坯；
（5）将所述树脂涂至在筷勺粗坯表面，并在干燥设备中烘干去除溶剂和小分子物质；
（6）将涂覆烘干后的餐具粗坯再次用筷勺模压机模压成型，即得本发明的仿瓷纤维筷勺成品。
实施例5
一种仿瓷纤维筷勺，包括以下原料：植物纤维35kg、木纤维素25kg、树脂40kg、玻璃纤维25kg、淀粉粘合剂15kg、碳酸钙12kg、植物蛋白胶8kg，固化剂5kg、硬脂酸锌5kg；
所述淀粉粘合剂通过以下步骤制得：
1）称取以下原料：玉米淀粉30kg、水50kg、丙烯酸25kg、十二硫醇5kg、苯甲酸钠3kg、四硼酸钠1kg和膨润土10kg；
2）将准备好的玉米淀粉、水、丙烯酸和十二硫醇混合，再加热进行糊化，加热糊化时的温度控制在75℃；
3）将糊化后的生成物置于60Co-γ射线辐射场中进行辐射接枝聚合，接收剂量为1.5KGy；
4）在辐射接枝聚合后的产物中添加所述苯甲酸钠、四硼酸钠和膨润土得到淀粉粘合剂。
其中，上述植物纤维包括竹纤维和甘蔗渣两者，且两者之间的质量比为1:1。
另外，上述树脂按照重量百分比计包括以下成分：不饱和聚酯树脂40%、脲醛树脂25%、DF热固性复合树脂35%。
上述仿瓷纤维筷勺的制备方法按照以下步骤进行：
（1）将所述植物纤维先通过粉碎机粉碎，再输送至细化机中细化，控制细化后粒径大小为250目；
（2）向细化后的所述植物纤维加入碳酸钙和硬脂酸锌，一同在球磨机中研磨20分钟，后加入玻璃纤维和木纤维素再研磨20分钟；
（3）将研磨后的原料同淀粉粘合剂、植物蛋白胶和固化剂共同输送至高速混合机中混合处理；
（4）将混合后的原料用模压机模压成型为筷勺粗坯；
（5）将所述树脂涂至在筷勺粗坯表面，并在干燥设备中烘干去除溶剂和小分子物质；
（6）将涂覆烘干后的餐具粗坯再次用筷勺模压机模压成型，即得本发明的仿瓷纤维筷勺成品。
理化指标检测
将按本发明实施例1-5制得的成品经合肥陶瓷研究所检测其理化指标，并与精陶作比较，其性能优于精陶，详见下表1-表5所示。
表1
指标名称 实施例1 精陶
吸水率（%） 10-12 8-15
光泽度（%） 105 80-90
抗折强度（kg/cm2） 625 350-500
抗压强度（kg/cm2） 3100 1000-1800
铅镉溶出量（mg/L） 0 0-3.0
冷热急变度（℃） 220-20 200-20
表面显微硬度（kg/cm2） 750 580-630
高压釜蒸煮试验（小时） 12 8-10
这里指出，上述高压釜蒸煮试验是在3-5 kg/cm2压力条件下进行的。
表2
指标名称 实施例2 精陶
吸水率（%） 10-12 8-15
光泽度（%） 103 80-90
抗折强度（kg/cm2） 650 350-500
抗压强度（kg/cm2） 3240 1000-1800
铅镉溶出量（mg/L） 0 0-3.0
冷热急变度（℃） 220-20 200-20
表面显微硬度（kg/cm2） 755 580-630
高压釜蒸煮试验（小时） 13 8-10
这里指出，上述高压釜蒸煮试验是在3-5 kg/cm2压力条件下进行的。
表3
指标名称 实施例3 精陶
吸水率（%） 10-11 8-15
光泽度（%） 108 80-90
抗折强度（kg/cm2） 700 350-500
抗压强度（kg/cm2） 3890 1000-1800
铅镉溶出量（mg/L） 0 0-3.0
冷热急变度（℃） 220-20 200-20
表面显微硬度（kg/cm2） 780 580-630
高压釜蒸煮试验（小时） 14 8-10
这里指出，上述高压釜蒸煮试验是在3-5 kg/cm2压力条件下进行的。
表4
指标名称 实施例4 精陶
吸水率（%） 11-14 8-15
光泽度（%） 105 80-90
抗折强度（kg/cm2） 665 350-500
抗压强度（kg/cm2） 3580 1000-1800
铅镉溶出量（mg/L） 0 0-3.0
冷热急变度（℃） 220-20 200-20
表面显微硬度（kg/cm2） 775 580-630
高压釜蒸煮试验（小时） 13 8-10
这里指出，上述高压釜蒸煮试验是在3-5 kg/cm2压力条件下进行的。
表5
指标名称 实施例5 精陶
吸水率（%） 11-13 8-15
光泽度（%） 104 80-90
抗折强度（kg/cm2） 640 350-500
抗压强度（kg/cm2） 3370 1000-1800
铅镉溶出量（mg/L） 0 0-3.0
冷热急变度（℃） 220-20 200-20
表面显微硬度（kg/cm2） 775 580-630
高压釜蒸煮试验（小时） 12 8-10
这里指出，上述高压釜蒸煮试验是在3-5 kg/cm2压力条件下进行的。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种仿瓷纤维筷勺，其特征在于，包括以下按重量份数计的原料：植物纤维15-35份、木纤维素5-25份、树脂20-40份、玻璃纤维5-25份、淀粉粘合剂5-15份、碳酸钙4-12份、植物蛋白胶2-8份，固化剂1-5份、硬脂酸锌1-5份；
所述淀粉粘合剂通过以下步骤制得：
准备以下重量份数的原料：玉米淀粉30份、水50份、丙烯酸25份、十二硫醇5份、苯甲酸钠3份、四硼酸钠1份和膨润土10份；
将准备好的玉米淀粉、水、丙烯酸和十二硫醇混合，再加热进行糊化；
将糊化后的生成物置于60Co-γ射线辐射场中进行辐射接枝聚合，接收剂量为0.5-1.5KGy；
在辐射接枝聚合后的产物中添加所述苯甲酸钠、四硼酸钠和膨润土得到淀粉粘合剂。
2.根据权利要求1所述的一种仿瓷纤维筷勺，其特征在于，所述筷勺包括以下按重量份数计的原料：植物纤维20-30份、木纤维素10-20份、树脂25-35份、玻璃纤维10-20份、淀粉粘合剂8-12份、碳酸钙6-10份、植物蛋白胶3-7份，固化剂2-4份、硬脂酸锌2-4份。
3.根据权利要求2所述的一种仿瓷纤维筷勺，其特征在于，所述筷勺包括以下按重量份数计的原料：植物纤维25份、木纤维素15份、树脂30份、玻璃纤维15份、淀粉粘合剂10份、碳酸钙8份、植物蛋白胶5份，固化剂3份、硬脂酸锌3份。
4.根据权利要求1所述的一种仿瓷纤维筷勺，其特征在于，所述加热糊化时的温度控制在65～75℃。
5.根据权利要求1所述的一种仿瓷纤维筷勺，其特征在于，所述植物纤维包括竹纤维、麸皮、谷糠、桔杆或甘蔗渣中的一种或者多种。
6.根据权利要求1所述的一种仿瓷纤维筷勺，其特征在于，所述树脂按照重量百分比计包括以下成分：不饱和聚酯树脂30-40%、脲醛树脂25-35%、DF热固性复合树脂30-40%。
7.根据权利要求6所述的一种仿瓷纤维筷勺，其特征在于，所述树脂按照重量百分比计包括以下成分：不饱和聚酯树脂35%、脲醛树脂30%、DF热固性复合树脂35%。
8.一种根据权利要求1-7任一一项所述的仿瓷纤维筷勺的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将所述植物纤维先通过粉碎机粉碎，再输送至细化机中细化，控制细化后粒径大小为150-250目；
（2）向细化后的所述植物纤维加入碳酸钙和硬脂酸锌，一同在球磨机中研磨10-20分钟，后加入玻璃纤维和木纤维素再研磨10-20分钟；
（3）将研磨后的原料同淀粉粘合剂、植物蛋白胶和固化剂共同输送至高速混合机中混合处理；
（4）将混合后的原料用模压机模压成型为筷勺粗坯；
（5）将所述树脂涂至在筷勺粗坯表面，并在干燥设备中烘干去除溶剂和小分子物质；
（6）将涂覆烘干后的餐具粗坯再次用模压机模压，即可。
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