專利名稱：利用真空成型方式制成的可自然分解的免洗餐具或容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種利用真空成型方式制成的可自然分解的免洗餐具或容器，尤指一種以谷物外殼(如粗糠)研磨成粉末狀后，再加入酒糟、滑石粉、水及黏著劑等為基本素材，依適當(dāng)比例予以調(diào)和及攪拌后，利用延壓機(jī)壓延成片狀，再經(jīng)真空吸附成型、壓制定型、及涂布等方式及程序所制成的免洗餐具或容器。
背景技術(shù)：
一次性免洗餐具或容器，目前在市面上流通的，有以塑料類及紙類為原料所制成的產(chǎn)品，但是在政府政策及環(huán)保人士的呼吁下，以塑料類為主的餐具或容器，將被禁用或限制使用，而這不但在我國如此，如亞洲的日本亦已施行，因此非塑料類的一次性免洗餐具紛紛被開發(fā)，但因整個材質(zhì)特性或考量到成本的問題，目前市面上普遍還是以紙制品為多；然而以紙為材質(zhì)的產(chǎn)品，是必須砍筏大量的樹木來制成紙漿，而且在工藝中必須用到大量的水及化學(xué)品或漂白劑來漂白，因此會產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水，就環(huán)保的觀念而言，似有美中不足之處。再者，紙類餐具，其是以紙漿制成的紙片壓制而成，但基本上，是無法以一體成型方式完成，亦即會產(chǎn)生折角接縫等，而此等折角接縫是必須另以食用膠黏合，一來將增加工作的流程及成本，二來可能因與水接觸后膠質(zhì)融化，而造成滲漏的現(xiàn)象，進(jìn)而危及使用者，故紙制品仍有其缺陷。業(yè)者中于是有人改以小麥、稻米、玉米等可食性的谷物當(dāng)作材料，制成餐具，但一則成本高昂，二則形成浪費(fèi)，因此并未被廣泛利用，如中國臺灣80107265、74103826及其追加案等專利案即是如此；也有人以其它自然材質(zhì)作為原料，如中國臺灣82104019、美國5500089號等，以植物淀粉或谷物纖維、外殼作為材料，進(jìn)而制成一次性的免洗餐具。
然而前等專利案所揭露的技術(shù)仍有重大的缺點(diǎn)1.中國臺灣74103826號案是以五榖與自然的植物淀粉為原料，以水調(diào)和，先蒸煮一段時間后，待冷卻至某一溫度之后，在置入模具內(nèi)施以高壓然后成行為餐具，一此方法制成的餐具，雖以天然原料制成，但于過程需經(jīng)高溫高壓的工藝始可成型，加工條件較為嚴(yán)苛，且有其危險性，再者因原料是以植物淀粉質(zhì)或樹薯為主要成分，會使制成的餐具的耐濕能力不佳，進(jìn)而受潮發(fā)霉，安全衛(wèi)生方面就會受到質(zhì)疑，因此并非理想的發(fā)明，故市面上并無此類產(chǎn)品的出現(xiàn)。
2.中國臺灣82104019號案及美國5500089號案其是以一種具明顯條狀分束纖維的天然植物中的有機(jī)性纖維截斷成短纖并予以打散，然后以淀粉作為黏著劑，經(jīng)攪拌后，形成糊化的稠狀物后，利用極細(xì)網(wǎng)目只透氣性模具壓干、脫水，再經(jīng)以加溫加壓的模具定型而制成餐具，最后還要經(jīng)過干燥、凝固等處理始能完成；此一方法工藝較之74103826號案更為繁復(fù)，再者其未完全揭露相關(guān)的步驟及組成物的條件及比例，如以實施的角度觀之，其技術(shù)似乎不明確，而難達(dá)到實施的目的，故仍非理想的發(fā)明，因此在市面上亦未見到依此專利案所制出的成品。
3.發(fā)明人曾在貴局提出98101142.X號專利，并已獲準(zhǔn)授權(quán)，依此案所制出的餐具或容器，堪稱為目前國內(nèi)最佳非紙類一次性的餐具或容器，然而此等案經(jīng)發(fā)明人實施后，發(fā)覺所制出的產(chǎn)品一則因未經(jīng)壓制定型程序，導(dǎo)致成品會有變形的情形，二則外觀色澤方面較為暗色，而影響使用者的食欲，因此尚未達(dá)到完美的境界。
發(fā)明內(nèi)容
所欲解決的問題鑒于政府目前推動環(huán)保的政策及現(xiàn)有市場狀況，發(fā)明人乃更積極研發(fā)新產(chǎn)品，以解決環(huán)保的問題，同時更將制造合格率提升，并有效降低制造成本，以達(dá)到市場經(jīng)濟(jì)規(guī)模。
本發(fā)明的主要目的在于提供一種利用真空成型方式制成的可自然分解的免洗餐具或容器，其主要以谷物外殼(尤其是在我國東南各省，產(chǎn)量最大的農(nóng)作物之一，稻米的榖殼，或溫寒帶國家的小麥榖殼)及酒糟為主原料及材質(zhì)，而通過本發(fā)明制成的免洗餐具或容器，由于所利用的材質(zhì)其特性皆可自然分解，回歸自然，不會產(chǎn)生污染，故有助于環(huán)保；且因材料取得容易及價格低廉，更能有效的降低制造成本；再者因原料組成物的比例做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整后，不但能提升生產(chǎn)過程的合格率，且可使產(chǎn)品質(zhì)地更臻完美及堅固；又因其主要是利用農(nóng)業(yè)廢棄物作為材質(zhì)，也同時解決了廢棄物處理的問題，可謂一舉數(shù)得。更者，本發(fā)明的產(chǎn)品因采一體成型方式成型，沒有接縫，外觀完整，于使用時不會發(fā)生破損或滲漏的情形，而對使用者產(chǎn)生安全上的威脅。
解決問題的技術(shù)手段為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種利用真空成型制成的可自然分解的免洗餐具或容器，其包括一復(fù)合材料層，用以構(gòu)成該餐具或容器的主體，此材料層基本素材，包含有以谷物外殼研磨而成的粉末狀基材、酒糟、水、滑石粉及食品級黏著劑；一防水層，以環(huán)氧樹脂(epoxy resins)或乙烯類的水性防水劑作為素材，噴涂在餐具或容器用以盛裝食物或物品且與食物或物品接觸的接觸面，借以保護(hù)復(fù)合材料層，使之于使用時不受食物或物品中的水份或其它成分浸漬而分解。
本發(fā)明還提供一種利用真空成型制成的可自然分解的免洗餐具或容器的工藝，包括a).將稻米或小麥榖殼研磨成粉末狀，倒入攪拌機(jī)內(nèi)；b).于攪拌機(jī)內(nèi)依適當(dāng)比例加入酒糟、水、滑石粉及黏著劑，然后均勻攪拌一段時間；c).將攪拌完成的混合材料，以輸送管輸送至具有儲料、供料及尺寸微調(diào)裝置的延壓機(jī)，再通過延壓設(shè)備將混合材料壓延制成連續(xù)性的片狀復(fù)合材料層；d.)將連續(xù)性的片狀復(fù)合材料層拉引至自動裁切機(jī)，裁切成適當(dāng)?shù)某叽?，再將之送入附設(shè)在具有加熱系統(tǒng)及送風(fēng)裝置的真空吸引設(shè)備中，并置于已預(yù)鑄有復(fù)數(shù)個餐具或容器形狀的細(xì)網(wǎng)狀盤式模具組上，然后利用真空抽引方式，將片狀復(fù)合材料層予以成型成餐具或容器的初坯；e).將成型后的餐具或容器的復(fù)合材料層初坯取出，以設(shè)于截片機(jī)中并具有裁邊作用及已加熱的金屬制模具組，進(jìn)行截片及切邊，并同時定型；f).將定型后的餐具或容器的復(fù)合材料層初坯取出，送至噴涂設(shè)備，以水性防水劑進(jìn)行噴涂，同時消毒，而完成本發(fā)明的成品。
對于現(xiàn)有技術(shù)的效果1.原料取得容易且降低制造成本依本發(fā)明所制成的免洗餐具或容器，其所使用的主要材料為谷物外殼及酒糟，由于榖類產(chǎn)量大，因此經(jīng)取出榖粒后的榖殼亦相對具有極大的量，且因其通常被視為廢棄物，故取得容易，再者價格又低廉；而酒糟主要系酒廠釀酒后的殘留物，一般亦被視為廢棄物，故其與榖殼一樣，取得容易、價格低廉，從而對于制造成本而言，可謂是很低。而反觀紙類制品，其因是以紙漿為原料，但紙漿來源主要是以砍筏樹木來取得，在全世界一片保護(hù)森林及禁筏的聲浪中，其原料取得越來越難，因此成本越來越高，相較之下，本發(fā)明在成本方面就占有極大的優(yōu)勢。
2.回收再利用節(jié)省資源、可自然分解符合環(huán)保要求就大眾所知，榖殼為植物纖維，是可自然分解于大自然中；而酒糟其系釀酒后的殘留物，其成分主要是稻米、高梁、小麥等五谷雜糧，因此也可自然分解，業(yè)界中有以作為工業(yè)用淀粉，或作為肥料、飼料之用，故以之為原料，毫無疑問的其成品于使用后丟棄，是很容易的被分解，而回歸自然，尚且其并能分解為有機(jī)質(zhì)，對土地而言，不會破壞其地質(zhì)，十足符合環(huán)保政策；再，此等原料本屬廢棄物，如此回收再利用，可謂物盡其用，不會浪費(fèi)資源；又本發(fā)明產(chǎn)品于制造過程中并不需使用大量的水，一則節(jié)省能源，再則不會產(chǎn)生污水，就整個環(huán)保立場言之，是絕佳的一種環(huán)保產(chǎn)物，相對之下紙制品的原料—紙漿，于生產(chǎn)過程中必須以大量的水混合化學(xué)物品進(jìn)行漂白，會有污水的產(chǎn)生，除非購置昂貴的防污設(shè)備，否則會對環(huán)境污染，將產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)保問題。
3.一體成型、質(zhì)地完美堅固，使用時無滲漏之虞本發(fā)明產(chǎn)品雖以榖殼、酒糟為主原料，但制造過程中，因采真空吸附一體成型方式成型，且再經(jīng)另一次的定型，因此復(fù)合材料層也較之完整，不但沒有接縫，且不會變形，故所制出的產(chǎn)品內(nèi)外表完整美觀、色澤高雅、質(zhì)地堅固、無接縫，于使用時不會有破損或發(fā)生滲漏的情形，而對使用者發(fā)生安全上的威脅。
圖1為本發(fā)明餐具或容器的構(gòu)造斷面圖。
圖2為揭示本發(fā)明餐具或容器的制造流程圖。
圖3為本發(fā)明餐具或容器成品外觀圖。
10……..餐具或容器101……接觸面
20……..復(fù)合材料層30……..防水層具體實施方式
圖1為本發(fā)明所揭露的一種利用真空成型方式制成的可自然分解的免洗餐具或容器的構(gòu)造斷面圖，自其斷面構(gòu)造的組成，包括有一復(fù)合材料層20，此為構(gòu)成本發(fā)明可自然分解的免洗餐具或容器10的主體；以及一防水層30，以環(huán)氧樹脂(epoxy resins)或乙烯類的水性防水劑作為素材，噴涂在餐具或容器10用以盛裝食物或物品且與食物或物品接觸的接觸面101，借以保護(hù)復(fù)合材料層20，使之于使用時不受食物或物品中的水份或其它成分浸漬而分解；而為使餐具或容器10于使用丟棄后能自然分解，因此就未接觸食物或物品的表面，則不噴涂防水劑。
本發(fā)明一種利用真空成型方式制成的可自然分解的免洗餐具或容器10，其主體的復(fù)合材料層20的基本素材包括a.以谷物外殼研磨而成的粉末狀基材，并磨成至60～80目(Mesh)的細(xì)度為最佳；b.釀酒后廢棄的酒糟；c.水；d.滑石粉，即碳酸鈣(CaCO3)，并以磨至300目±5％為佳；e.食品級黏著劑，以聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol，簡稱PVA)為素材；圖2為揭示本發(fā)明餐具或容器的制造流程圖，茲詳述其步驟如后1.以前述a～e等五種素材依6.4∶6∶0.3∶0.5∶0.3，但變動比例容許在±5％范圍內(nèi)的重量比例關(guān)系混合，并置入攪拌機(jī)內(nèi)攪拌，使之成為均勻的混合材料；其中因素材之一的酒糟其含水量原本即約有55％，因此再加入的水量即可相對降低，故可節(jié)省水資源；此時經(jīng)混合攪拌后的混合材料，其含水量約在35％；2.將攪拌完成的混合材料，以輸送管輸送至具有儲料、供料及尺寸微調(diào)裝置的延壓機(jī)，再通過延壓設(shè)備將混合材料壓延制成寬約90～150cm、厚度為7～15mm的連續(xù)性片狀復(fù)合材料層；由于經(jīng)過延壓的程序，此時片狀復(fù)合材料層20，其含水量約在29～32％之間。在此一步驟中，片狀復(fù)合材料層其寬度及厚度可通過裝設(shè)于延壓機(jī)的尺寸微調(diào)裝置，依實際需求及將生產(chǎn)的餐具或容器的特性來調(diào)整，但寬度或厚度以前述數(shù)據(jù)范圍內(nèi)為最佳。又經(jīng)壓延后的片狀復(fù)合材料層，如不立即使用，可另以裝設(shè)在延壓機(jī)后段的卷取機(jī)以卷取器卷取，并予封存，以防水分流失過多，而造成干裂，依此方式封存的片狀復(fù)合材料層，將可作為二、三日內(nèi)的備料之用；因此，如后段生產(chǎn)量需求較小時，即可以此方式備料，而省卻開機(jī)、關(guān)機(jī)及熱機(jī)的麻煩，當(dāng)然也可節(jié)省一些電力及人力的成本；3.將連續(xù)性的片狀復(fù)合材料層拉引至自動裁切機(jī)，裁切成適當(dāng)?shù)某叽?，再將之送入附設(shè)在具有加熱系統(tǒng)及送風(fēng)裝置的真空吸引設(shè)備中，置于已預(yù)鑄有復(fù)數(shù)個餐具或容器形狀的細(xì)網(wǎng)狀的盤式模具組上，并將真空吸引設(shè)備的加熱系統(tǒng)設(shè)定為120～160℃的環(huán)境下，然后利用真空抽引方式，持續(xù)約50～90秒，即可使片狀復(fù)合材料層成型為具有餐具或容器初坯形狀的復(fù)合材料層20；其中為增加產(chǎn)能，真空吸引設(shè)備可依產(chǎn)能需求設(shè)為復(fù)數(shù)組，而盤式模具組中的餐具或容器模具數(shù)則依裝設(shè)于真空吸引設(shè)備中盤式模具組盤面的面積大小而定，通?？稍O(shè)置達(dá)十余個或更多；再者盤式模具組以金屬材質(zhì)制成，并呈細(xì)網(wǎng)狀者為佳，蓋如此材質(zhì)者才能防止模具在高溫下變形，且因其為網(wǎng)狀而具有透氣性，才能使片狀復(fù)合材料層被吸附成型；再者，待成型的餐具或容器以深度較淺者(高度5cm內(nèi)者)為佳，蓋除可縮短成型時間，增加產(chǎn)量外，并可防止因真空吸附及干燥時間過久，而造成餐具或容器初坯的復(fù)合材料層20的干裂，從而可提升合格率；而在此一程序中，因是在120℃以上的環(huán)境下真空吸附成型，不但有烘干的效果外，也同時達(dá)到殺菌的目的，而此經(jīng)烘干及殺菌后成型的復(fù)合材料層20，其含水量約在24～26％之間；4.將成型后的復(fù)合材料層20，移出并送至截片機(jī)上，進(jìn)行截片及切邊，使其成為獨(dú)立的復(fù)合材料層20；按以前述步驟3完成的復(fù)合材料層20，因使用的模具為網(wǎng)狀，且無切邊的功能，故于成型后還是呈現(xiàn)彼此連結(jié)的現(xiàn)象，職是必須將之移出，進(jìn)行截片及切邊，取出廢料，才能使其成為獨(dú)立的復(fù)合材料層20。而在此一步驟及過程中，是將彼此連結(jié)的復(fù)合材料層20，置入與成型時所用網(wǎng)狀盤式模具組相同規(guī)格的金屬模具內(nèi)，并將該模具以加熱系統(tǒng)將溫度設(shè)置在160℃，再通過具有油壓效果的截片機(jī)予以壓制定型，同時截片及切邊，如此將可獲得表面更為光滑且內(nèi)部更為緊密，亦即密度更高之餐具或容器的復(fù)合材料層20，而此經(jīng)定型后的餐具或容器，日后即無變形之虞；而此再經(jīng)定型后的復(fù)合材料層20，其含水量約在10～11％之間；5.將截片及切邊及定型后的獨(dú)立復(fù)合材料層20，自截片機(jī)移出并送至噴涂設(shè)備，然后以環(huán)氧樹脂或是乙烯類的水性防水劑于餐具或容器與食物或物品接觸的接觸面101進(jìn)行噴涂，使之形成一防水層30，噴涂后再利用附設(shè)于噴涂設(shè)備中的烘烤裝置，以130～160℃的溫度再度烘干及消毒約8～10分鐘，使餐具或容器的含水量降至8～9％以下，以確保本發(fā)明產(chǎn)品的衛(wèi)生安全，而經(jīng)此程序后即完成如圖3本發(fā)明產(chǎn)品的制作，經(jīng)取出后即可進(jìn)行包裝及后續(xù)的銷售事宜。
在前述的工藝中，發(fā)明人在混合材料中添加有少量但細(xì)度較細(xì)的滑石粉，主要目的是作為填充材之用，因混合材料中的谷物外殼及酒糟在成型后仍會有較大的毛細(xì)孔產(chǎn)生，且質(zhì)地較軟，而再添加滑石粉后，可使毛細(xì)孔縮的較小，同時使餐具或容器的質(zhì)地較為堅硬，不至于使用時因遇水而較快軟化；此外，在原料中加入黏著劑，目的是使粉體間能彼此連結(jié)，利于成型，并加強(qiáng)成品的結(jié)構(gòu)性；又使用酒糟作為基本素材之一，除其因具有淀粉質(zhì)，日后較易分解外，另則因其色澤較谷物外殼清淡，于素材粉體攪拌混合后，可使成型后的復(fù)合材料層20呈現(xiàn)較清淡的外觀色澤，從而可提升外表的美感，并被消費(fèi)者接受。
權(quán)利要求
1.一種利用真空成型方式制成的可自然分解的免洗餐具或容器，其特征是，包括一復(fù)合材料層，其構(gòu)成該餐具或容器的主體，此材料層基本素材，包含有以谷物外殼研磨而成的粉末狀基材、酒糟、水、滑石粉及食品級黏著劑；一防水層，以環(huán)氧樹脂或乙烯類的水性防水劑作為素材，噴涂在餐具或容器用以盛裝食物或物品且與食物或物品接觸的接觸面。
2.如權(quán)利要求1所述的利用真空成型方式制成的可自然分解的免洗餐具或容器，其特征是，復(fù)合材料層中的以谷物外殼研磨而成的粉末狀基材，以磨成至60～80目的細(xì)度為最佳。
3.如權(quán)利要求1所述的利用真空成型方式制成的可自然分解的免洗餐具或容器，其特征是，復(fù)合材料層中的滑石粉，即為碳酸鈣，作為填充材之用，并以磨成至300目±5％的細(xì)度為最佳。
4.如權(quán)利要求1所述的利用真空成型方式制成的可自然分解的免洗餐具或容器，其特征是，復(fù)合材料層中的食品級黏著劑，以聚乙烯醇為素材。
5.一種生產(chǎn)如權(quán)利要求1所述的利用真空成型方式制成的可自然分解的免洗餐具或容器的工藝，其特征是，其工藝包括有a.將以谷物外殼研磨成的粉末狀基材、酒糟、水、滑石粉及食品級黏著劑，置入攪拌機(jī)內(nèi)攪拌，使之成為均勻的混合材料；b.將攪拌完成的混合材料，以輸送管輸送至具有儲料、供料及尺寸微調(diào)裝置的延壓機(jī)，再通過延壓設(shè)備將混合材料壓延制成連續(xù)性片狀復(fù)合材料層；c.將連續(xù)性的片狀復(fù)合材料層拉引至自動裁切機(jī)，裁切成適當(dāng)?shù)某叽?，再將之送入附設(shè)在具有加熱系統(tǒng)及送風(fēng)裝置的真空吸引設(shè)備中，置于已預(yù)鑄有復(fù)數(shù)個餐具或容器形狀的細(xì)網(wǎng)狀金屬盤式模具組上，并將真空吸引設(shè)備設(shè)的加熱系統(tǒng)設(shè)定為120～160℃的環(huán)境下，然后利用真空抽引方式，持續(xù)約50～90秒，即可使片狀復(fù)合材料層成型為具有餐具或容器初坯形狀的復(fù)合材料層；d.將成型后的復(fù)合材料層，移出并送至設(shè)于具有油壓效果的截片機(jī)中已加熱至160℃的金屬模具組上，予以壓制定型，同時進(jìn)行截片及切邊，使其成為獨(dú)立的復(fù)合材料層；e.將截片、切邊及定型后的獨(dú)立復(fù)合材料層，自截片機(jī)移出并送至噴涂設(shè)備，然后以環(huán)氧樹脂或是乙烯類的水性防水劑于餐具或容器與食物或物品接觸的接觸面進(jìn)行噴涂，使之形成一防水層，然后再利用附設(shè)于噴涂設(shè)備中的烘烤裝置，以130～160℃的溫度再度烘干及消毒約8～10分鐘，如此即完成本發(fā)明產(chǎn)品的制作。
6.如權(quán)利要求5所述的利用真空成型方式制成的可自然分解的免洗餐具或容器的工藝，其特征是，混合材料所用的基本素材谷物外殼研磨成的粉末狀基材、酒糟、水、滑石粉及食品級黏著劑混合的重量比例關(guān)系為6.4∶6∶0.3∶0.5∶0.3，且其變動比例容許在±5％范圍內(nèi)。
7.如權(quán)利要求5所述的利用真空成型方式制成的可自然分解的免洗餐具或容器的工藝，其特征是，以壓延設(shè)備壓延成的連續(xù)性片狀復(fù)合材料層，其尺寸以寬約90～150cm、厚度為7～15mm為佳，而其實際需求的尺寸，可通過設(shè)于壓延設(shè)備的微調(diào)裝置來調(diào)整。
8.如權(quán)利要求5所述的利用真空成型方式制成的可自然分解的免洗餐具或容器的工藝，其特征是，真空吸引設(shè)備可依產(chǎn)能需求設(shè)為復(fù)數(shù)組。
9.如權(quán)利要求5所述的利用真空成型方式制成的可自然分解的免洗餐具或容器的工藝，其特征是，設(shè)于截片機(jī)中用以截片、切邊及定型的金屬模具組，其規(guī)格與設(shè)于真空吸引設(shè)備中的細(xì)網(wǎng)狀金屬盤式模具組的規(guī)格相同。
全文摘要
本發(fā)明為一種利用真空成型方式制成的可自然分解的免洗餐具或容器，尤指一種以谷物外殼(如粗糠)研磨成粉末狀后，再加入酒糟、滑石粉、水及黏著劑等為基本素材，然后依適當(dāng)比例予以調(diào)和及攪拌后，利用延壓機(jī)壓延成片狀，再經(jīng)真空吸附成型、壓制定型、及涂布等方式及程序所制成的免洗餐具或容器。依本發(fā)明所制成的免洗餐具或容器，其基本素材，因是以農(nóng)業(yè)廢棄物為主，回收再利用，不但成本低廉，且在使用后予以丟棄之后能在比較短的期間內(nèi)自然分解，不會造成環(huán)境的污染，進(jìn)而可達(dá)到環(huán)保的目的，并且質(zhì)地完整良好，因此極具有產(chǎn)業(yè)的利用價值。
文檔編號D21J3/00GK1664235SQ20041000
公開日2005年9月7日 申請日期2004年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月4日
發(fā)明者陳春輝 申請人:陳春輝