專利名稱：生物降解的植物纖維包裝材料及其制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物降解的植物纖維包裝材料及其制法。
目前，一次性包裝用品最普遍的是以聚苯乙烯無毒塑料制成的，由于它是有成本低，性能好的優(yōu)點，曾在各國普遍使用，我國自1985年從日本引進設(shè)備以來，發(fā)展異常迅猛，并很快席卷了全國，1986年在火車上，各大城市，旅游景點全面使用。但這種一次性餐具不能很快被降解，專家們估算，需要二百年左右的時間才能分解這種一次性塑料制品，給世界環(huán)境帶來了災(zāi)難性的“白色污染”，為此各國科學(xué)家都不斷研制多種材料的食品包裝物，特別是一次性快餐包裝用品，其中較典型的有可食性材料，生物降解或光降解材料及紙板材料。可食性包裝物基本是以淀粉為原料經(jīng)熱壓成型，但存在產(chǎn)品易干裂破損，造成大量糧食浪費，成本偏高的缺點，難以推廣；紙制品需要經(jīng)裁料、折疊、粘合等互藝，較浪費材料，成本高，特別是當今世界，森林資源日趨緊張，不易推廣；而目前的光降解及生物降解材料，仍部分地使用塑料原料，仍有一定的局限性。
中國是個農(nóng)業(yè)大國，有大量廉價的植物纖維可利用，所以利用廢棄的植物纖維制作一次性包裝用品，具有廣闊的前景，如中國專利申請?zhí)枮?4110038.3。但存在需加入一定量的紙漿，且需進行表面噴涂處理，制作周期長。所得成品色澤較深的缺點。
本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)全部用植物纖維為原料，能夠自行降解，無環(huán)境污染、價廉的一次性包裝材料及其制法。
本發(fā)明的實施方案如下將植物纖維(如玉米秸、稻草、麥秸、甘蔗渣、向日葵桿等)切碎、打漿、漂白再與無毒粘合劑混合，在模具中熱壓成型、干燥處理而制得成品，具體配比及互藝過程為(1)打漿將上述植物秸桿切成30-50mm的段長，然且加入纖維重1-1.5倍的自來水、攪拌，使植物小段全部被水潤濕后，用打漿機打漿。
(2)漂白將(1)的漿料用10％-15％的苛性鈉溶液調(diào)PH值至10-12。然后加入1％-2％的漂白粉(或雙氧水)浸泡60min～120min。然后用自來水洗至PH約為7。再用離心機脫水得植物纖維原料。
(3)粘合劑制備本粘合劑為無毒性復(fù)合粘合劑，分為二個組分，甲組分為固體粉末，乙組分為水溶液，具體制法及組成為甲組分(重量份)硬脂酸鈣 0.3-0.5羧甲基纖維鈣 0.1-0.5四甲基聚硅氧烷1-1.5將三種物質(zhì)的粉末混勻即可。
乙組分(重量份)淀粉如土豆淀粉、玉米淀粉、小麥淀粉 1-2低分子量聚乙烯醇 0.5-1
硼砂0.1-0.3淀粉磷酸酯 0.5-14，4-二羥基-苯并磺酰肼0.01-0.1水 10-15將上述幾種物質(zhì)溶在冷水中即成其中，硬脂酸鈣為脫模劑，使成品表面光潔；淀粉、聚乙烯醇、淀粉磷酸酯為濕增強劑，使產(chǎn)品在濕狀態(tài)下從模具中出來時保持一定的強度；硼砂、羧甲基纖維鈣為干增強劑，使產(chǎn)品具一定的強度，同時使其具有抗酸、堿、鹽及油的特性，四甲基的聚硅氧烷為防水劑，上述復(fù)合粘合劑能和纖維素分子的直鏈部分及支鏈部分結(jié)合，部分地生成化學(xué)鏈及氫鏈，使產(chǎn)品具有和塑料制品可比擬的強度，4，4-二羥基-苯并磺酰肼為發(fā)泡劑，以減輕成品的重量。
(4)粘合將(2)植物纖維與(3)粘合劑的甲組分按重量份比為3000∶(60-72)并在帶攪拌的轉(zhuǎn)筒中混勻，然后將(2)植物纖維與粘合劑的乙組分按重量份比為1∶(1.3-1.6)加入到前述體系，攪拌混勻。
(5)熱壓模成型將(4)放到帶攪拌的料斗中，經(jīng)熱壓模成型，將坯料熱壓模的溫度為100-120℃，壓力為10-20atm，時間為1-2min。
(6)干燥將(5)的坯料在110℃-120℃條件下干燥。5-10min，即得成品。成品厚度為2-3mm。
例1(1)粘合劑的制備配方(重量份)，在一個通用的混合器中加入硬脂酸鈣0.4公斤，羧甲基纖維鈣0.3公斤，四甲基聚硅氧烷1.2公斤，混合成均勻的甲組分粉末待用，再在另一個通用溶器內(nèi)加入土豆淀粉1.5公斤，低分子量聚乙烯醇0.7公斤，硼砂0.2公斤，淀粉磷酸酯0.7公斤，4，4-二羥基-苯并磺酰肼0.05公斤，溶于10公斤水中成為乙組分。
上述甲組分中的土豆淀粉，可用玉米淀粉或小麥淀粉代替。
(2)植物纖維的處理及快餐盒的制備將3kg玉米桿切成40mm左右的碎屑，加入4kg自來水浸泡30min。用組織搗碎機粉碎后，用15％的NaOH溶液調(diào)PH值至11，再加入1.5％的雙氧水(100毫升)浸泡90min，用自來水洗至中性。并用離心機甩干。然后將前述甲組分60g加入纖維中，攪拌混勻，再加入4.5kg以土豆淀粉組成的乙組份攪拌混勻，在115℃，15atm，2min條件下熱壓模成坯料，再將坯料放在烘箱中在110℃條件下干燥6min，得厚度為2.2mm左右的快餐盒195只。
實施2-5，除以稻草、麥秸、甘蔗渣、向日葵桿分別代替玉米桿外，其它條件與實施例1相同。也各制得快餐盒195只，具體配方見表1。
表1<
>本發(fā)明的優(yōu)點(1)全部采用玉米桿、稻草桿、麥秸、甘蔗渣或向日葵桿等農(nóng)作物的廢料，為上述農(nóng)作物廢料開辟新的用途。
(2)可用來源豐富，價格低廉的土豆、玉米等制備淀粉。
(3)粘合劑，粘著強力高，制備工藝簡單。
(4)整個制備工藝可采用最通用的設(shè)備。
(5)制成的快餐盒其強度可與聚苯乙烯盒相媲美。
權(quán)利要求
1.一種生物降解的植物纖維包裝材料，其特征在于(1)全部采用植物纖維如玉米桿、稻草、麥秸、向日葵桿、甘蔗渣，(2)粘合劑的配比(重量份)甲組份硬脂酸鈣0.3-0.5羧甲基纖維鈣0.1-0.5四甲基聚硅氧烷 1-1.5乙組份土豆淀粉(或玉米淀粉或小麥淀粉) 1-2低分子量聚乙烯醇 0.5-1硼砂 0.1-0.3淀粉磷酸酯 0.5-14，4-二羥基-苯并磺酰肼- 0.01-0.1水 10-15上述植物纖維與粘合劑甲組份重量份比為3000∶(60-72)上述植物纖維與粘合劑乙組份重量份比為1∶(1.3-1.6)。
2.一種生物降解的植物纖維包裝材料的制法，其特征在于(1)植物纖維的處理a.切碎成30-50毫米長。b.打漿碎纖維與水重量分比為1∶(1-1.5)，打漿機打漿。c.漂白將b漿料加入苛性鈉調(diào)至PH為10-12，加漂白粉或雙氧水浸泡60-120分鐘，用水洗滌至PH為7離心脫水。(2)粘合劑的制備甲組分將硬脂酸鈣、羧甲基纖維鈣和四甲基聚硅氧烷按比例混合。乙組分將淀粉(如土豆淀粉、玉米淀粉、小麥淀粉)，低分子量聚乙烯醇、硼砂、淀粉、磷酸酯，4，4-二羥基-苯并磺酰肼和水按比例混合；(3)熱壓成型、坯料在熱壓模溫度為100-120℃壓力為10-20大氣壓，時間為1-2分鐘；(4)干燥成型料在110-120℃下干燥5-10分鐘。
全文摘要
一種用植物纖維制作一次性包裝用品(如快餐盒)的方法，其特點是植物纖維經(jīng)粉碎，漂白處理后，用復(fù)合粘合劑粘結(jié)，經(jīng)熱壓模處理、干燥得成品，不需用作單獨的表面涂膜處理。制得的成品具有抗水、抗鹽、抗酸、抗堿、耐熱的特點。
文檔編號C08J5/00GK1127276SQ9511797
公開日1996年7月24日 申請日期1995年11月8日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月8日
發(fā)明者何順倫 申請人:何順倫