專利名稱：可降解一次性快餐用具及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種快餐飯盒，特別是利用甘蔗糖廠的廢料蔗髓和濾泥制造可降解一次性快餐飯盒的方法。
背景技術(shù)：
目前，在我國(guó)快餐、旅游等行業(yè)中，被廣泛使用的一次性餐具仍以發(fā)泡聚苯乙烯塑料、聚氯乙烯快餐盒為主。這是許多發(fā)達(dá)國(guó)家已被禁止使用了的材料。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，此種快餐盒在我國(guó)年均使用量已高達(dá)100億多只，每年產(chǎn)生的垃圾重量達(dá)10多萬噸。因該材料具有較強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性，難降解，而且在生產(chǎn)過程中使用了氯氟碳化合物(CFC)，對(duì)人類免疫系統(tǒng)、動(dòng)植物生長(zhǎng)以及大氣臭氧層都有較為嚴(yán)重的破壞作用。焚燒處理時(shí)又產(chǎn)生大量有毒氣體，污染環(huán)境、破壞土壤、毒死牲畜。同時(shí)由于發(fā)泡塑料中大部分為空氣。回收利用過程中，收集和運(yùn)輸?shù)馁M(fèi)用已高達(dá)其本身價(jià)值的數(shù)倍，即使回收制成二次塑料產(chǎn)品，或是裂解成汽油、柴油，其成本也必然要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于能收回的價(jià)值，因此，實(shí)際上這種發(fā)泡塑料餐盒大多被廢棄。據(jù)報(bào)道，目前全國(guó)廢棄的發(fā)泡塑料餐具已達(dá)幾十萬噸，造成了極為嚴(yán)重的“白色污染”。為此，鐵道部曾于1994年作出決定1997年底已經(jīng)全路禁止使用一次性發(fā)泡塑料餐盒，國(guó)家經(jīng)貿(mào)委也規(guī)定到2000年年底全國(guó)聚苯乙烯發(fā)泡餐具生產(chǎn)線全部停止運(yùn)行。
所以，從九十年代起，我國(guó)許多科研機(jī)構(gòu)就對(duì)可降解一次性快餐飯盒進(jìn)行了研究，有的采用植物纖維，有的采用可降解塑料，如《中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)》2000年第1期中的文章對(duì)各種新型餐具生產(chǎn)使用及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較和評(píng)價(jià)，在一次性發(fā)泡餐具已被國(guó)家有關(guān)部門列為限期淘汰的產(chǎn)品的同時(shí)，一批替代產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。究竟哪種餐盒更符合環(huán)保的要求？哪種餐具能最終在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中站在住腳？該文提出的紙漿模塑餐具，是以蘆葦、蔗渣等草本植物紙漿為主要原料，添加30％左右木漿和一些防水防油助劑等，通過成型機(jī)械在一定形狀的模具內(nèi)成型，形成初級(jí)坯料，再加熱干燥，壓光成型等工序而制成；《糧食與飼料工業(yè)》1999年第12期公開了利用早秈稻谷生產(chǎn)一次性可降解餐具,它是以早秈稻谷和壟糠為直接原料，經(jīng)粉碎，勻混等預(yù)處理后，熱壓成型為一次性可降解餐具的生產(chǎn)工藝路線，還研究開發(fā)出日產(chǎn)20萬只早秈稻谷制一次性可降解餐具成套生產(chǎn)線，其生產(chǎn)成本每只餐盒僅為0.116元，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到了符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。等等。
中國(guó)專利也公開了許多一次性餐盒的制造方法，如1、<申請(qǐng)?zhí)?amp;gt;02132545<發(fā)明名稱>淀粉基降解環(huán)保材料及制造方法，它涉及一種用于制造一次性餐具和一次性包裝物的可快速降解的原材料，以及該原材料的制造方法。它由以下重量百分比的成分組成淀粉51～80、改性輔料10～20、植物糖6～12.5、增塑劑1.3～6、降解控制劑0.2～1、聚已內(nèi)酯與聚羥基丁酸脂共聚物2～8.5、幾丁質(zhì)幾丁聚糖0.5～1。其制造方法是(1)稱取原料；(2)進(jìn)行聚合反應(yīng)共混共聚改性；(3)用積木式平行雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行三級(jí)混煉。該材料解決了已有的降解材料存在的機(jī)械強(qiáng)度差，可塑性差的問題。2、<申請(qǐng)?zhí)?amp;gt;00118562<發(fā)明名稱>用稻草或麥桿生產(chǎn)一次性快餐盒或衛(wèi)生筷的生產(chǎn)方法，是先將稻草或麥桿干燥，然后將其粉碎成粉絲狀細(xì)料，同時(shí)將聚乙烯醇在水中溶解成粘液，再將稻草或麥桿細(xì)料與聚乙烯醇粘液通過擠壓機(jī)擠注到成型模具內(nèi)制得單盒或單筷初坯，再后將單盒或單筷初坯配對(duì)粘合，最后烘干即為成品。3、<申請(qǐng)?zhí)?amp;gt;99114787<發(fā)明名稱>一次性可降解快餐盒及其制作方法，其組份及含量為30-50目的小麥桿粉20％-30％，30-50目的谷殼粉30％-40％，80-120目的面粉20％-30％，植物油4％-5％，改性食用膠4％-6％，以上所有百分?jǐn)?shù)為重量百分?jǐn)?shù)。各組分混合攪拌均勻后，擠壓成型，噴膠，烘干固化，可以得成品。該快餐盒無毒，無異味，無污染，并可回收再用于畜，禽，魚類飼料，若遺棄大地，江河則是質(zhì)優(yōu)的有機(jī)肥料，它給農(nóng)副產(chǎn)品深加工開辟了渠道；可以在20-48小時(shí)內(nèi)隨意降解；在不遇液體介質(zhì)的情況下，保質(zhì)期可長(zhǎng)達(dá)六個(gè)月以上。4、<申請(qǐng)?zhí)?amp;gt;98111536<發(fā)明名稱>植物纖維快餐盒及包裝容器的生產(chǎn)工藝，其特征在于其生產(chǎn)工序依次為選料、制漿、漿料脫色、添加助劑、成型和消毒。該發(fā)明的特點(diǎn)是以植物纖維為原料，采用機(jī)械制漿，過氧化氫做脫色劑，并配以耐油抗水助劑，一次成型工藝，使產(chǎn)品的強(qiáng)度提高，而成本大大降低，與發(fā)泡塑料快餐盒價(jià)格相近，而且生產(chǎn)無污染，易降解。
上述報(bào)道的紙制或共聚物做成的一次性快餐用具雖然解決了降解問題，但有的制造成本高，有的在制漿過程還需要蒸煮、還增加了廢水污染，且需耗費(fèi)有限的造紙?jiān)?，有的聚合物或增塑劑?duì)人體有一定影響。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明人經(jīng)過研究和實(shí)驗(yàn)，發(fā)明了一種以甘蔗糖紙廠制糖及造紙產(chǎn)生的廢料蔗髓和濾泥為原料，生產(chǎn)能自行降解，對(duì)環(huán)境無污染，價(jià)格低廉的一次性快餐用具的制造方法；同時(shí)可部分回收利用糖紙廠的兩個(gè)主要污染源。
蔗髓是甘蔗糖紙廠中用蔗渣造紙的廢棄物，主要由短纖維和少量糖分組成，除了少部分用于與油共燃作為動(dòng)力鍋爐的燃料外，其余大部分丟棄；濾泥是在制糖過程的蔗汁澄清工序中產(chǎn)生的廢棄物，其主要成分為粒度很小的Ca(CO)3，其余為粗纖維，粗蛋白，粗脂肪和糖分，目前僅有部分用作水泥的配料和肥料；二者占地面積大，因含糖分易發(fā)霉，堆放后發(fā)出腐臭的味道，是甘蔗糖紙廠的主要污染源之一。
本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下一、該餐具制取的原料的成分和重量百分含量為蔗髓 60～80淀粉 10～20粘結(jié)劑 0.5～2脫模劑 2～5其余為濾泥以上所述的的淀粉為谷類淀粉或薯類淀粉，如選取玉米、大米、小麥、木薯、紅薯、馬鈴薯、洋芋等。淀粉起改良劑的作用，可改善物料的粘合強(qiáng)度，還可使產(chǎn)品具有抗酸、堿及油的特性，并提高降解率；以上所述的粘結(jié)劑為少量的聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛或聚乙烯醇縮甲醛，其作用也是作為改善物料的粘合強(qiáng)度，使成型性更好，也可以降解。
以上所述的脫模劑為硬脂酸鈣或硬脂酸鋅，它可使成品表面光潔；以上所述的餐具制取的原料根據(jù)需要還可以加入補(bǔ)強(qiáng)纖維、防腐劑、增白劑。補(bǔ)強(qiáng)纖維可以是粉碎后長(zhǎng)的麻纖維或椰子殼、棕櫚皮、干凈的棉紡廢料-落地棉，細(xì)度為60～100目，因蔗髓為短纖維，故加入補(bǔ)強(qiáng)纖維可增加成品的強(qiáng)度；防腐劑可以選用硼酸、山梨酸、山梨酸鹽、苯甲酸鈉等無毒防腐劑；增白劑可以選用二氧化鈦或滑石粉等，主要用來增加餐具的白度。
二、生產(chǎn)工藝方法及步驟(1)將蔗髓粉碎至預(yù)定尺寸80～100目，濾泥粉碎至預(yù)定尺寸100～120目。
(2)加入淀粉，粘結(jié)劑、脫模劑、補(bǔ)強(qiáng)纖維、濾泥與水混合，水為上述物料的50～150％，攪拌成不粘容器，干濕適當(dāng)?shù)幕旌显稀?br> (3)混合原料投入已加熱至160～220℃模具中，在2～8Mpa的壓力下壓模10～15秒鐘成型后脫模。
(4)成型的餐具內(nèi)外表面噴涂防水防油無毒的耐熱氯乙烯-醋酸乙烯、氯乙烯-偏氯乙烯水乳膠或它們的共聚白色水乳膠，厚度為0.5-2微米；(5)對(duì)餐具進(jìn)行烘干，后制成成品。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是原料安全無毒可降解，價(jià)格低廉，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品一次使用后還可用作家畜家禽的飼料及農(nóng)田的施肥；同時(shí)回收利用了南方甘蔗造紙廠的兩大污染源。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1所用原料配比是(用量為重量)蔗髓64Kg，木薯淀粉14Kg，濾泥13Kg，聚乙烯醇1.5，硼酸0.5Kg，二氧化鈦1Kg硬脂酸鈣2Kg，椰子殼4Kg，水80Kg。
其制造過程如下將蔗髓、椰子殼經(jīng)粉碎機(jī)粉碎，過篩，篩選成80目的蔗髓粉和椰子殼粉；濾泥粉碎至100目的細(xì)粉末；將粉碎好的蔗髓、椰子殼濾泥粉與其它原料在容器中攪拌均勻，成干濕適度的混合料；混合原料投入已加熱至160℃的模具中，在6Mpa的壓力下壓模12秒鐘成型后脫模；成型餐具內(nèi)外表面噴涂防水防油無毒的耐熱氯乙烯-醋酸乙烯水乳膠，厚度為1微米；之后在管式烘箱中以100℃烘干；最后用紫外線燈照射消毒，經(jīng)檢驗(yàn)后以無毒塑料薄膜密封包裝。
實(shí)施例2所用原料配比是(用量為重量)蔗髓70Kg，玉米淀粉15Kg，濾泥7Kg，聚乙烯醇縮丁醛1.0Kg，山梨酸0.5Kg，硬脂酸鋅2Kg，谷糠4Kg，水70Kg。
其制造過程如下
將蔗髓、谷糠經(jīng)粉碎機(jī)粉碎，過篩，篩選成90目的蔗髓粉和谷糠粉；濾泥粉碎至120目的細(xì)粉末；將粉碎好的蔗髓、谷糠、濾泥粉與其它原料在容器中攪拌均勻，成干濕適度的混合料；混合原料投入已加熱至180℃的模具中，在5Mpa的壓力下壓模15秒鐘成型后脫模；成型餐具內(nèi)外表面噴涂防水防油無毒的耐熱氯乙烯-醋酸乙烯的共聚白色水乳膠，厚度為0.8微米；之后在管式烘箱中以100℃烘干；最后用紫外線燈照射消毒，經(jīng)檢驗(yàn)后以無毒塑料薄膜密封包裝。
實(shí)施例3所用原料配比是(用量為重量)蔗髓75Kg，馬鈴薯淀粉12Kg，濾泥4Kg，聚乙烯醇縮甲醛1.0Kg，苯甲酸鈉0.5Kg，滑石粉1Kg，硬脂酸鈣2Kg，麻纖維5Kg，水100Kg。
其制造過程如下將蔗髓、麻纖維經(jīng)粉碎機(jī)粉碎，過篩，篩選成90目的原料粉；濾泥粉碎至120目的細(xì)粉末；將粉碎好的蔗髓、麻纖維、濾泥粉與其它原料在容器中攪拌均勻，成干濕適度的混合料；混合原料投入已加熱至200℃的模具中，在8Mpa的壓力下壓模10秒鐘成型后脫模；成型餐具內(nèi)外表面噴涂防水防油無毒的耐熱氯乙烯-偏氯乙烯共聚白色水乳膠，厚度為1.5微米；之后在管式烘箱中以100℃烘干；最后用紫外線燈照射消毒，經(jīng)檢驗(yàn)后以無毒塑料薄膜密封包裝。
實(shí)施例4所用原料配比是(用量為重量)蔗髓80Kg，紅薯淀粉10Kg，濾泥2Kg，聚乙烯醇1.5，山梨酸鈉鹽0.5Kg，二氧化鈦1Kg，硬脂酸鈣2Kg，棕櫚皮4Kg，水95Kg。
其制造過程如下將蔗髓、棕櫚皮經(jīng)粉碎機(jī)粉碎，過篩，篩選成80目的蔗髓粉和棕櫚皮粉；濾泥粉碎至100目的細(xì)粉末；將粉碎好的蔗髓、棕櫚皮濾泥粉與其它原料在容器中攪拌均勻，成干濕適度的混合料；混合原料投入已加熱至190℃的模具中，在7Mpa的壓力下壓模15秒鐘成型后脫模；成型餐具內(nèi)外表面噴涂防水防油無毒的耐熱氯乙烯-醋酸乙烯共聚白色水乳膠，厚度為2微米；之后在管式烘箱中以100℃烘干；最后用紫外線燈照射消毒，經(jīng)檢驗(yàn)后以無毒塑料薄膜密封包裝。
權(quán)利要求
1.一種可降解一次性快餐用具，其特征在于該餐具的原料成分和重量百分含量為蔗髓 60～80淀粉 10～20粘結(jié)劑 0.5～2脫模劑 2～5其余為濾泥
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降解一次性快餐用具，其特征在于淀粉為谷類淀粉或薯類淀粉，選取玉米、大米、小麥、木薯、紅薯、馬鈴薯、洋芋淀粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降解一次性快餐用具，其特征在于所述的粘結(jié)劑為聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛或聚乙烯醇縮甲醛。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降解一次性快餐用具，其特征在于所述的脫模劑為硬脂酸鈣或硬脂酸鋅。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降解一次性快餐用具，其特征在于所述的餐具制取的原料根據(jù)需要還可以加入補(bǔ)強(qiáng)纖維、防腐劑、增白劑；補(bǔ)強(qiáng)纖維選用粉碎后長(zhǎng)的麻纖維或椰子殼、棕櫚皮、干凈的棉紡廢料-落地棉；防腐劑選用無毒食品防腐劑；增白劑選用二氧化鈦或滑石粉。
6.一種如權(quán)利要求1所述的可降解一次性快餐用具的生產(chǎn)方法其特征在于(1)將蔗髓粉碎至預(yù)定尺寸80～100目，濾泥粉碎至預(yù)定尺寸100～120目；(2)(2)加入淀粉，粘結(jié)劑、脫模劑、補(bǔ)強(qiáng)纖維、濾泥與水混合，水為上述物料的50～150％，攪拌成不粘容器，干濕適當(dāng)?shù)幕旌显希?3)混合原料投入已加熱至160～220℃模具中，在2～8Mpa的壓力下壓模10～15秒鐘成型后脫模；(4)成型的餐具內(nèi)外表面噴涂防水防油無毒的水乳膠；(5)對(duì)餐具進(jìn)行烘干，后制成成品。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造方法，其特征在于防水防油無毒的耐熱膠為氯乙烯-醋酸乙烯、氯乙烯-偏氯乙烯水乳膠或它們的共聚白色水乳膠；涂膠厚度為1微米～0.5毫米。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造方法，其特征在于進(jìn)行烘干烘箱的溫度為100～120℃，消毒殺菌采用紫外線燈照射。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可降解一次性快餐用具及其制備方法，原料主要由甘蔗糖紙廠的廢料蔗髓和濾泥組成，其中包括80～100目蔗髓60％～80％，100～120目濾泥，再添加適量的淀粉、脫模劑、粘結(jié)劑、補(bǔ)強(qiáng)纖維以及少量的增白劑、防腐劑，水為上述物料的50％～150％，以上均為重量百分?jǐn)?shù)；各組分混合攪拌均勻，經(jīng)模壓成型，噴涂防水防油膠后經(jīng)烘干紫外線消毒制成成品，產(chǎn)品一次用后還可用作家畜家禽的飼料及農(nóng)田的施肥，同時(shí)回收利用了南方甘蔗糖紙廠的兩大污染源。
文檔編號(hào)D21J3/10GK1558028SQ20041001270
公開日2004年12月29日 申請(qǐng)日期2004年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月3日
發(fā)明者王琳琳, 陳小鵬, 韋小杰, 祝遠(yuǎn)姣 申請(qǐng)人:廣西大學(xué)