CN1180031C - 植物纤维淀粉可降解餐具及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种植物纤维淀粉可降解餐具及其制备方法，以秸杆或稻壳粉、淀粉、熟石膏、土、聚乙烯醇、石灰粉为原料，其步骤是：首先将淀粉与聚乙烯醇水溶液混匀，加入熟石灰，搅拌均匀，放置备用；其次是取秸杆或稻壳粉、熟石膏、土按比例混合均匀备用；第三是将上述两者混合均匀，压揉，成面团状，得餐具成型配料，放置备用；第四是定量获取餐具成型配料，送入高温冲压成型设备，在高温高压条件下成型；第五是将餐具雏具内外表层分别均匀涂覆聚酯溶液和聚偏二氯乙烯乳液，在高温下烘干。本发明无污染，产品无毒无味，在土壤中快速分解，可广泛应用于快餐盒、碗、杯及超市冷藏食品托盘。

Description

植物纤维淀粉可降解餐具及其制备方法

                            技术领域

本发明涉及食物包装容器，更具体涉及一种植物纤维淀粉一次性可降解餐具，本发明还涉及该食物包装容器的制备方法。

                            背景技术

现有的一次性食物包装容器及其生产方法主要是涉及食物快餐盒的需要，还涉及蛋糕盒和食品盒等，这类制品中的泡沫塑料制品虽然具有沸水不渗漏和不易变形的特点，但是，其不可降解性对环境造成不可避免的污染。为了解决这一问题，现有的技术方案大致有五种：1、纸板涂模型(含纸板衬PE模塑型)；2、纸浆模塑型；3、植物纤维模塑型；4、食用淀粉模塑型；5、光/生物降解模塑型。目前上述制品及模塑生产方法在应用中存在一些问题，例如，制造商为了使制品达到规定标准(如耐100℃热水、热油的要求)，在生产过程采取的手段或嵌入不可降解的PE塑料膜、或人工涂刷苯-丙类乳胶等防水材料、或增加静电喷涂装置来喷洒涂料、或将不能全降解的防水投入模塑配方中等等。上述现有技术主案的缺点在于：一是，所使用折防水膜或防水粉不能降解或不能全降解；二是，增加了涂膜工序，增加了人工成本和劳动强度；三是，增加了昂贵的烘干设备或喷涂设备；四是，增加了设备的能源消耗；另外有的虽然可降解，但热稳定性不好等。例如：中国专利申请号：00125383.2，名称为“植物纤维一次性可降解餐饮具及其生产工艺”，其功能助剂有氨基膜塑粉，该种材料作为防水和热稳定剂的缺点在于，不能全降解，其说明书第3页已指出制品其废弃物只是“大部分可为土壤中的微生物降解”；其模塑生产方法虽然没有涂膜或载膜和烘干工艺过程及相关设备，(这无疑是一种技术进步)，但在该工艺过程中，原料混合中加入的水量少，没有加温糊化混合过程，这样影响原料均匀度和粘结度，最终影响成品光洁度和机械强度。又如，中国专利申请号为98101678.2，名称为“一种生物降解材料及其制备方法”，其功能助剂其中是经尿、胺、甲醇改性后的产物，如丙二醇等，这类材料作为增塑防水剂虽然可降解，但是，该助剂属于非热稳定剂，产品在沸水情况下易渗漏和变形。再如，中国专利申请号为99120119.1，名称为“全降解植物淀粉一次性餐饮具的生产方法”，其功能助剂的防水剂是松香乳液、蜡乳液、有机硅和有机氟化合物中的一种，并且为液态作涂层使用，存在缺点在于，虽然能降解，但其工艺方法包括喷涂和烘干工艺，无疑增加了成本。

                          发明内容

本发明的目的在于提供了一种植物纤维淀粉可降解餐具，该餐具无毒无味，无污染，色泽自然，在土壤中快速完全分解。

本发明的另一个目的在于提供一种制备可降解餐具的方法，用该方法生产的食物包装容器，耐冷热水、耐油、耐寒，两年时间不变质。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明选用秸杆或稻壳纤维素作为主料，改性淀粉作为粘合剂。秸杆或稻壳纤维价格低廉，但经改性淀粉粘合成型后，其致密度不足，易渗漏。为了增加餐具的致密度，减少渗漏性，增强餐具的手感，在配料时，选用细密的高岭土作为补强剂。秸杆或稻壳粉碎后，争泽较深，为了弥补这一缺陷，选用熟石膏作为增白剂。考虑到价格因素，主要选用面粉作为粘合剂。面粉不经改性作为粘合剂，在实际操作中是可行的，但不改性面粉作为粘合剂，  在高温成型时，更易糊化而变黑，对餐具颜色影响很大；而通过石灰对面粉进行温和的碱改性处理，在高温成型时，面粉不易糊化变黑，对餐具的颜色很有益处。单纯使用高岭土作为补强剂，餐具脆性很大，强度有限。为改变这一弊端，本发明在配料时，适量添加可降解的聚乙烯醇溶液在餐具高温加压成型时，增大了秸杆或稻壳粉粘连的面积和机率，从而增强了餐具强度，也增强了餐具的柔韧性，餐具在高温加压成型后，仅靠补强剂在不能完全防止渗漏的，必须在餐具内外层涂覆防渗剂。

本发明的配料组成包括(重量百分比)：

                  秸杆或稻壳粉      20-24

                  淀        粉      15-17

              熟  石  膏      15-17

              高  岭  土      6-7.5

              聚 乙 烯 醇     1.9-2.2

              石  灰  粉      0.1-0.3

              水              33-42

其步骤如下：

(1)先将淀粉与定量的聚乙烯醇水溶液充分混匀，加入一定量的石灰粉，搅拌均匀，在室温条件下，放置片刻，备用。

(2)取秸杆或稻壳粉、熟石膏、高岭土按比例混合均匀，备用。

(3)将(1)、(2)两者混合均匀，并充分压揉，使为成面团状，得餐具成型配料，室温放置，备用。

(4)定量获取餐具成型配料，送入高温冲压一次性餐具成型设备中，温度控制在200-220℃，压力为5-6千克/cm²，成型时间为60-80秒，在高温高压条件下成型，直至无水蒸汽逸出，得一次性可降解餐具雏形。

(5)将一次性可降解餐具雏具内外表层分别均匀涂覆聚脂溶液和聚偏二氯乙烯乳液，在高温下烘干，温度控制在90-98℃，得一次性可降解餐具成品。

本发明一次性可降解餐具具有如下优点：

(1)由于采用秸杆或稻壳等农业废弃物为主要原料，选用面粉等农产品为粘合剂。因此，原料成本低廉。

(2)由于采用一次成型生产工艺，因此工艺流程较短，设备简单，既节约了能耗，又降低了设备投资，而且提高了生产效率。

(3)本发明由于采用一次性成型工艺，生产本身不产生污染，又无两次成型工艺中的边角涂料，节约了原料成本。

(4)该食物包装容器可耐高温、耐寒冷、防水、防油，餐具外表喷涂聚偏二氯乙烯乳液，干燥后，也形成一层保护膜。该膜既可防止湿手使用餐具时，餐具外表产生粘手感，又可适当增强餐具的均匀承重性，可广泛应用于快餐盒、碗、杯及超市冷藏食品托盘。

                           具体实施方式

实施例1：

                    原料                重量百分比

                    秸杆或稻壳粉        20

                    淀        粉        15

                    熟   石   膏        15

                    高   岭   土        6

                    聚  乙 烯 醇        1.9

                    石  灰    粉        0.1

                    水                  42

其步骤如下：

1、聚乙烯醇溶液的制备

取24克可溶性聚乙烯醇(分子量3500道尔顿)，加入500毫升水，水浴溶解。

2、改性淀粉的制备

称取淀粉200克，加入12克熟石膏，混匀后，加入聚乙烯醇溶液，搅拌均匀。

3、主料与辅料的配备

将秸杆或稻壳粉碎，过40目筛，称取288克；熟石膏(100目细度)208克；高岭土(1000目细度)88克；三者充分混匀，备用。

4、餐具成型原料配制

将(2)与(3)两者混合，充分压揉，得面团状物，备用。

5、餐具成型

将餐具一次性成型设备模温调至200-220℃范围，压力调至5-6千克/厘米2，成型设定为70秒，根据餐具形状与大小，定量将餐具成型原料送入成型设备模具中，成型，得餐具雏形。

6、餐具雏形内外表面防渗处理

将餐具雏形内外表层分别涂覆聚脂溶液和聚偏二氯乙烯乳液，在95℃条件下快速烘干，得成品。

实施例2：

                    原料                重量百分比

                    秸杆或稻壳粉        22

                    淀        粉        16

                    熟   石   膏        16

                    高   岭   土        6.6

                    聚  乙 烯 醇        2.2

                    石   灰   粉        0.2

                    水                  37

步骤与实施例1相同。

实施例3：

                    原料                重量百分比

                    秸杆或稻壳粉        23

                    淀        粉        16.5

                    熟   石   膏        16.5

                    高   岭   土        6.9

                    聚  乙 烯 醇        2

                    石   灰   粉        0.1

                    水                  35

步骤与实施例1相同。

实施例4：

                    原料                重量百分比

                    秸杆或稻壳粉        24

                    淀        粉        17

                    熟   石   膏        17

                    高   岭   土        7

                    聚  乙 烯 醇        1.9

                        石   灰   粉         0.1

                        水                   33

步骤与实施例1相同。

Claims (6)

1、一种植物纤维淀粉可降解餐具，其特征是：

原料                      重量百分比

秸杆或稻壳粉                20-24

淀        粉                15-17

熟   石   膏                15-17

高   岭   土                6-7.5

聚  乙 烯 醇                1.9-2.2

石   灰   粉                0.1-0.3

水                          33-42。

2、根据权利要求1所述的一种植物纤维淀粉可降解餐具，其特征在于：

原料                      重量百分比

秸杆或稻壳粉                  20

淀        粉                  15

熟   石   膏                  15

高   岭   土                  6

聚  乙 烯 醇                  1.9

石   灰   粉                  0.1

水                            42。

3、根据权利要求1所述的一种植物纤维淀粉可降解餐具，其特征在于：

原料                      重量百分比

秸杆或稻壳粉                  22

淀        粉                  16

熟   石   膏                  16

高   岭   土                  6.6

聚  乙 烯 醇                  2.2

石  灰  粉                  0.2

水                          37。

4、根据权利要求1所述的一种植物纤维淀粉可降解餐具，其特征在于：

原料                    重量百分比

秸杆或稻壳粉                23

淀        粉                16.5

熟   石   膏                16.5

高   岭   土                6.9

聚  乙 烯 醇                2

石   灰   粉                0.1

水                          35。

5、根据权利要求1所述的一种植物纤维淀粉可降解餐具，其特征在于：

原料                    重量百分比

秸杆或稻壳粉                24

淀        粉                17

熟   石   膏                17

高   岭   土                7

聚  乙 烯 醇                1.9

石   灰   粉                0.1

水                          33。

6、一种实现权利要求1所述的一种植物纤维淀粉可降解餐具的制备方法，包括下列步骤：

A、将淀粉与定量的聚乙烯醇水溶液混匀，加入一定量的石灰粉，搅拌均匀，在室温条件下，放置备用；

B、取秸杆或稻壳粉、熟石膏、高岭土按比例混合均匀，备用；

C、将上述A、B两者混合均匀，压揉，成面团状，得餐具成型配料，室温放置，备用；

D、定量获取餐具成型配料，送入高温冲压一次性餐具成型设备中，温度控制在200-220℃，压力为5-6千克/cm²，成型时间为60-80秒，在高温高压条件下成型，直至无水蒸汽逸出，得一次性可降解餐具雏形；

E、将一次性可降解餐具雏具内外表层分别均匀涂覆聚脂溶液和聚偏二氯乙烯乳液，在高温下烘干，温度控制在90-98℃，得一次性可降解餐具成品。