專利名稱：玉米淀粉物料制造全降解包裝制品的方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及食料成形方法及其設(shè)備。具體地說它涉及包括一次性快餐食物盛器在內(nèi)的包裝制品的生產(chǎn)制造。
本發(fā)明人在中國專利96206979.5和99212649.5中提出了“可食用的快餐碗”和“餐飲用的食物盛器”，希望在替代泡沫塑料方面作了些嘗試。然而現(xiàn)有的制造方法卻只停留在對現(xiàn)有膨化設(shè)備的利用上，因而制成品的質(zhì)量均難于達(dá)到實用的水平。
中國專利95194930中公開了一種淀粉泡沫材料制成模制件的方法，給出了使淀粉泡沫材料膨脹形成淀粉泡沫的成型段，并在成型段加水粘結(jié)成疊合板材的原理。
本發(fā)明的目的在于提出一種行之有效的、用玉米淀粉物料制造全降解包裝制品的方法及其設(shè)備。
本發(fā)明利用對物料的充分膨化處理，然后用水蒸汽回蒸，再入模壓制成即可獲得制品。其中包括壓制和壓延，通過充分壓制、壓延可制成快餐餐具，如飯盒、湯碗，包裝碗等。
本發(fā)明的玉米淀粉物料制造全降解包裝制品的方法，包括以下步驟1)、備料，選以粗玉米為主的淀粉類物料，去雜，物料含水量控制在可糊化范圍以內(nèi)；優(yōu)選11-15％。
2)、利用自熟水冷式膨化機(jī)進(jìn)行膨化加工，從膨化機(jī)的料斗給料，控制自熟操作的工作溫度為250℃以內(nèi)，加工成膨松材料；優(yōu)選工作溫度為200-250℃，工作壓力為12-14Mpa之間。
3)、蒸汽加濕，用蒸汽加濕使材料改性，展平，并增加粘結(jié)力；4)、冷模下壓制成型，用液壓壓縮壓制成工件坯料；5)、出模并在常溫下室內(nèi)進(jìn)行時效干燥，時效干燥時間為≥6小時；6)、噴涂防水用生物膠；在坯件的裸裸表面噴涂0.04-0.05毫米的防水生物膠膠層。
7)、烘干，在65℃以下溫度條件進(jìn)行烘干；優(yōu)選工作溫度為60-65℃。
8)、成品檢驗包裝。
一種用于實現(xiàn)本發(fā)明的裝置包括一個備料給料裝置，用來將物料傳送到膨化機(jī)的料斗；一個帶料斗的膨化機(jī)，用來輾碎、糊化物料，獲得高膨松度的制品材料；一個蒸汽加濕裝置，設(shè)在膨化機(jī)的輸出端，使之加濕展平，改性，并傳遞制品材料；一個成型機(jī)，用來將加濕處理后的制品材料壓制成模制的工件坯料；一個時效干燥裝置，用來降低溫度、濕度，消除應(yīng)力；一個噴膠裝置，用于噴涂生物膠，對制成品作防水處理；一個烘干機(jī)，用來烘干膠層和防霉處理。
所述的膨化機(jī)為自熟水冷式膨化機(jī)。它設(shè)有螺桿、螺套和輸出裝置，其螺桿螺套的螺紋底徑設(shè)有錐度，其螺桿螺紋的小徑(或底徑)從左到右沿軸向逐漸增大，其螺套螺紋的大徑(或底徑)從左到右沿軸向逐漸減??；其所說的輸出裝置中設(shè)有導(dǎo)板和帶冷卻裝置的孔道板，孔道板上的出料孔道為外曲面環(huán)形孔道。
所述的成型機(jī)為液壓式二次增壓成型機(jī)。
本發(fā)明具有以下的積極效果1、對物料的要求低?？衫枚喾N含淀粉的混合物料和加工過程產(chǎn)生的回料。對粗玉米的利用率為100％。
2、閃蒸膨化效果好，與傳統(tǒng)設(shè)備獲得的膨化材料相比，膨松度提高一倍。
3、生產(chǎn)效率高，能耗相對降低。裝機(jī)臺容量為15千瓦，日產(chǎn)玉米泡沫≥3噸。
4、生產(chǎn)穩(wěn)定，操作簡便，容易維護(hù)，且生產(chǎn)無噪聲、無污染。
5、制品全降解，可以回收作飼料或肥田，可替代一次性使用的泡沫塑料，減輕環(huán)境污染。
下面結(jié)合實施例及附圖加以說明。


圖1是工藝設(shè)備流程圖。
圖2是膨化機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是蒸汽加濕裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是成型機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是紅外烘干裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
參見附圖。
如圖1所示，本實施例的工藝流程為備料給料1→膨化加工2→蒸汽加濕3→壓制成型4→時效干燥5→噴涂生物膠6→烘干7→成品撿測8和包裝9。成品撿測8屬于例行工序。
對應(yīng)的工藝設(shè)備中，備料給料可為人工，可為輸送線，后面緊接膨化機(jī)、加濕裝置、成型機(jī)、時效干燥裝置、噴膠裝置、烘干機(jī)、撿驗裝置。最后的包裝可以使用手工或包裝機(jī)械，隨具體產(chǎn)成品而定。
圖2所示為自熟水冷式膨化機(jī)。其基本結(jié)構(gòu)與一般的膨化機(jī)相同，它主要包括電機(jī)10、減速箱11、料斗14、筒體12、螺桿15、螺套16和輸出裝置，螺桿15和螺套16設(shè)在筒體腔內(nèi)，齒形為鋸齒，齒面相對，旋向相反，并在其螺紋齒端徑向設(shè)有裝配間隙，螺套固定在筒體12上。螺桿螺套的底徑設(shè)有錐度，其螺桿螺紋的小徑(或底徑)從左到右沿軸向逐漸增大，其螺套螺紋的大徑(或底徑)從左到右沿軸向逐漸減??；輸出裝置中設(shè)有導(dǎo)板17和一個帶冷卻裝置的孔道板(18、20)。其冷卻裝置為雙水冷循環(huán)冷卻裝置?？椎腊迳系某隽峡椎罏橥馇姝h(huán)形孔道。導(dǎo)板17設(shè)在孔道板前起梳濾作用。導(dǎo)板17的軸端套裝在孔道板中，形成環(huán)形輸出孔道。圖中13是轉(zhuǎn)接軸，安裝在止推軸承上，通過連軸節(jié)傳遞動力轉(zhuǎn)距。19是冷卻裝置的水閥。21是基座。用于本膨化機(jī)的物料可用含淀粉的混合料，以及回料。
圖3為蒸汽加濕裝置。它由機(jī)身26和上罩25兩部分組成。其間設(shè)有輸送帶22，輸送帶的鏈傳動裝置27和動力裝置設(shè)在機(jī)身內(nèi)。24是蒸汽管，蒸汽可由外面接入，也可以自行設(shè)置獨立的蒸汽發(fā)生裝置。它們的控制由控制板23進(jìn)行。28是主動軸，輸送帶兩端分別與膨化機(jī)和成型機(jī)工藝聯(lián)接。
圖4所示的成型機(jī)為二次增壓式液壓成型機(jī)。通過多油路閥板和所設(shè)的控制裝置實現(xiàn)壓延和壓縮成型的目的。如圖示，機(jī)身29內(nèi)設(shè)有油倉，工作臺前有操作控制臺面38，工作臺面上設(shè)有模具37，電機(jī)36、油泵33和多油路閥板30，以及連接座35控制油路對活塞缸31中的柱塞32進(jìn)行控制，沖頭安裝在滑塊34中沿滑槽向下沖壓。
圖5所示的烘干機(jī)具有床式輸送帶相同的基本結(jié)構(gòu)。其中機(jī)身44與上罩45間同樣設(shè)有輸送帶39，輸送帶下的托倉42內(nèi)則裝有紅外電熱管41和用于鼓風(fēng)的鼓風(fēng)機(jī)43。46是鏈傳動裝置，47是主動軸，40為控制板，輸送帶的輥軸未表示出。該輸送帶的兩端則分別與噴膠裝置和撿驗臺工藝聯(lián)接。
以下結(jié)合實施例，利用上述設(shè)備和方法的具體過程如下
實施例1選粗玉米去雜，撿查其含水量，應(yīng)在20％以下，優(yōu)選區(qū)間為11-15％，從料斗投入膨化機(jī)，膨化機(jī)轉(zhuǎn)速為350轉(zhuǎn)/分，控制水冷卻裝置使其膨化工作溫度在250℃以下，工作壓力約12-14Mpa之間。由該機(jī)獲得膨化材料，體積增大8-10倍。其管徑一般在φ75-180毫米，壁厚5-8毫米，其管壁被縱向割開。隨后進(jìn)入蒸汽加濕裝置，在其中的輸送帶上被軟化展平成片料，并增加粘結(jié)力，為模壓成形作準(zhǔn)備。在下一步的成型機(jī)中，將被成形材料放入飯盒的型模中，開動機(jī)器，上模頭下壓，連續(xù)二次加壓，冷模壓制成形并壓成飯盆坯件。經(jīng)過壓延的在二次加壓成形后，可以確保其壓制質(zhì)量，制品具有足夠的強(qiáng)度。在冷模成型后，出模的產(chǎn)品坯件進(jìn)行時效干燥，通過6-8小時的時效干燥，降低坯件的水份含量，消除應(yīng)力。出模產(chǎn)品坯件壁厚為1-1.5毫米，含水量控制在8-10％。再轉(zhuǎn)入噴膠裝置中對坯件表面噴涂防水用的生物膠，進(jìn)行防水防潮處理。噴涂厚度在0.02毫米以上。優(yōu)選0.04-0.05毫米。噴涂后進(jìn)入紅外烘干機(jī)中烘干，烘干溫度在65℃以下。優(yōu)選溫度為60-65℃之間。烘干后即為成品，最后經(jīng)檢驗分揀，包裝出品。
實施例2如實施例1的操作步驟，將片料層面上經(jīng)過另外加濕處理后，可將片料疊合至預(yù)定厚度，對應(yīng)不同厚度部位可有不同。填入模中然后壓制，可壓制成包裝用的模制模塊或者模板。
權(quán)利要求
1.一種玉米淀粉物料制造全降解包裝制品的方法，包括以下步驟1)、備料，選以粗玉米為主的淀粉類物料，去雜，物料含水量控制在可糊化范圍以內(nèi)；2)、利用自熟水冷式膨化機(jī)進(jìn)行膨化加工，從膨化機(jī)的料斗給料，控制自熟操作的工作溫度為250℃以內(nèi)，加工成膨松材料；3)、蒸汽加濕，用蒸汽加濕使材料改性，展平，并增加粘結(jié)力；4)、冷模下壓制成型，用液壓壓縮機(jī)壓制成工件坯料；5)、出模并在常溫下室內(nèi)進(jìn)行時效干燥，時效干燥時間為≥6小時；6)、噴涂防水用生物膠，在坯件的裸裸表面進(jìn)行噴涂防水生物膠膠層；7)、烘干，在65℃以下溫度條件下進(jìn)行烘干；8)、成品檢驗包裝。
2.如權(quán)利要求1所述的玉米淀粉物料制造全降解包裝制品的方法，其特征在于所說的物料含水量為11-15％。
3.如權(quán)利要求1所述的玉米淀粉物料制造全降解包裝制品的方法，其特征在于所說的膨化工作溫度為200-250℃。
4.如權(quán)利要求1所述的玉米淀粉物料制造全降解包裝制品的方法，其特征在于所說的烘干溫度為60-65℃。
5.一種用于實現(xiàn)權(quán)利要求1的方法的裝置，并依次排列設(shè)置，它包括一個備料給料裝置，用來將物料傳送到膨化機(jī)的料斗；一個膨化機(jī)，用來輾碎、糊化物料，獲得高膨松度的制品材料；一個蒸汽加濕裝置，設(shè)在膨化機(jī)的輸出端，傳遞制品材料，使之加濕展平，改性；一個成型機(jī)，用來將加濕處理后的制品材料壓制成模制的工件坯料；一個時效干燥裝置，用來降低溫度、濕度，消除應(yīng)力；一個噴膠裝置，用于噴涂生物膠，對制成品作防潮處理；一個烘干機(jī)，用來烘干膠層和防霉處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于所述的膨化機(jī)為自熟水冷式膨化機(jī)，它設(shè)有螺桿(15)、螺套(16)和輸出裝置，其螺桿螺套的螺紋底徑設(shè)有錐度，其螺桿螺紋的小徑從左到右沿軸向逐漸增大，其螺套螺紋的大徑從左到右沿軸向逐漸減??；其所說的輸出裝置中設(shè)有導(dǎo)板(17)和帶冷卻裝置的孔道板(18、20)，孔道板上的出料孔道為外曲面環(huán)形孔道。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于所述的成型機(jī)為液壓式二次增壓成型機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種以玉米淀粉類物料制造全降解的、包括快餐餐具在內(nèi)包裝制品的制造方法和設(shè)備。方法中物料經(jīng)充分膨化,蒸汽加濕,壓制成形,時效干燥,噴涂防水用的生物膠,烘干等主要步驟。它解決了物料充分膨化的核心問題。本發(fā)明對物料的要求低,膨化效果好,生產(chǎn)效率高,操作簡便,設(shè)備容易維護(hù),且生產(chǎn)無噪聲、無污染。由于制品全降解,適用于一次性使用的環(huán)保型包裝材料的生產(chǎn)制造。
文檔編號C08L3/04GK1363623SQ0110275
公開日2002年8月14日 申請日期2001年1月3日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月3日
發(fā)明者王欽壽, 張仁貴 申請人:王欽壽