CN100389148C

CN100389148C - 一种可生物降解的餐具及其制备方法

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Publication number: CN100389148C
Application number: CNB021318344A
Authority: CN
Inventors: 丁少忠
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-09-06
Filing date: 2002-09-06
Publication date: 2008-05-21
Anticipated expiration: 2022-09-06
Also published as: CN1480486A

Abstract

本发明涉及一种可生物降解的餐具及其制备方法，制备所述餐具的主要原料包括生物降解母料、树脂PP、填充剂、分散剂、润滑剂、成核剂，其生产步骤主要有共混、干燥、成型(塑炼挤出、吸塑成型、冷却脱模、剪切、冲裁或塑炼挤出、压光、冷却成片、收卷片材、熔融、吸塑成型、冷却脱膜、剪切、冲裁)。本发明所述餐具具有生产设备投资少、产品中的填充剂和淀粉含量较高、产品成本较低；易保存；生物降解度较高，卫生性能和物理机械性能满足使用性能要求的优点。

Description

一种可生物降解的餐具及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种可生物降解的餐具及其制备方法。

背景技术

目前市场上已出现有多种具有无污染、环保型可降解餐具，根据其降解原理，主要分为两类：一类是生物降解类，这一类餐具的基材大多采用纸制品、植物纤维制品，食用粉制品三种，但因此类餐具生产设备投资大，产品成本高，从而因为价格因素阻碍了这类产品的推广和使用，如泉州远东降解餐饮具有限公司设备投资二千多万元，生产一个中号快餐盒的成本高达0.30元；另一类为光降解PP(聚丙烯)餐饮具，此类产品设备投资少，产品价格适中，但存在两大缺陷：一是产品含有光敏剂，能引发并加速PP餐具的光氧化，在PP高分子链上产生能吸收紫外光的羰基，从而引发高分子链断裂，进而使PP材料进入脆变及衰变期，而可见光无处不在，导致此类产品保存困难，有些厂家产品还未出厂，就已被降解破裂，失去了使用价值；二是此类产品废弃填埋后，因见不到光而无法得以降解。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种设备投入小、易保存、可生物降解的餐具及其制备方法，以克服现有技术中不足。

为了实现上述目的，本发明是以如下的技术方案实现的：

一种可生物降解的餐具，制备它的原料包括：100重量份生物降解母料BM 1150或PZ7220，再加入20～80重量份树脂PP，0～100重量份填充剂CaCO₃，最后加入1～5重量份分散剂液体石蜡，2～10重量份润滑剂硬脂酸，0.1～0.5重量份成核剂苯甲酸钠。

本发明的可生物降解的餐具的原料组成还可以包括：着色剂0～5份。

上述的生物降解母料BM 1150、PZ7220均为天津丹海公司生产、出售的产品，其中BM 1150型生物降解母料的组成为：纯淀粉(由玉米、薯类植物制得)50重量份，专用胶联剂DCP(过氧二异丙苯)0.7重量份，助氧化剂0.6重量份，化学促降剂4重量份，低分子物质7.7重量份，高分子树脂37重量份；PZ7220型号的生物降解母料的组成为纯淀粉(由玉米、薯类植物制得)20重量份，专用胶联剂DCP(过氧二异丙苯)0.7重量份，助氧化剂0.5重量份，低分子物质2.5重量份，高分子树脂77重量份。

上述的分散剂为液体石蜡，由C₁₆～C₂₁烷烃组成，

上述的润滑剂为硬酯酸，

上述的成核剂为苯甲酸钠，

上述的着色剂为钛白、锌白、铁丹等氧化物或硅酸盐或铬化物等。

本发明的可生物降解的餐具的制备方法包括：

1、混合：将100重量份生物降解母料BM1150或PZ7220，20～80重量份聚丙烯树脂，0～100重量份填充剂CaCO₃，搅拌5分钟，搅拌均匀；再依次加入1～5重量份分散剂液体石蜡，2～10重量份润滑剂硬脂酸，0.1～0.5重量份成核剂苯甲酸钠，搅拌15分钟，搅拌均匀，后得到混合料；

2、干燥：将混合料送入立式料斗干燥机(回旋热风式)中干燥；

3、成型：3.a)将干燥后的混合料经塑炼挤出、吸塑、冷却脱膜、剪切、冲裁成型即可；3.b)将干燥后的混合料经塑炼挤出、压光、冷却成片、收卷片材、熔融、吸塑成型、冷却脱膜、剪切、冲裁即可。

上述的混合过程均是在常温下于低速混合机中进行。

上述的干燥过程，其干燥温度控制在120℃，时间为4小时，风量为1850立方米/小时，风压为1350Pa。

上述的成型过程中塑炼和挤出过程均在啮合式双螺杆挤出机中完成，其中双螺杆挤出机内的螺杆设有混合结构以提高混合料的混炼程度，同时螺杆的压缩比设为3.5∶1，以便使淀粉可与树脂PP更好地混合，最终达到使淀粉物质均匀分布于产品的每个部分的效果。挤出机各段温度控制在：一区为130℃，二区为135℃，三区为140℃，四区为150℃，五区为160℃，六区为155℃，挤出机螺杆转速为50～80转/分钟。

上述吸塑过程，其吸塑成型速度为50～70模/分钟，吸气量为0.8立方米/分钟，气压为0.6MPa。

上述冲裁成型过程若设为冷却脱模后，自动冲裁成型，则无需剪切过程。

上述其余过程均为一般必需过程，无特别要求。

采用本发明制备方法制得的餐具的优点是：因生产设备投资少，年产1000吨的生产设备仅需投入25万元人民币，同时产品中的填充剂和淀粉含量较高，使得餐具产品的生产成本较低，约0.08元/个；因本产品需埋在土壤中方可被土壤中的细菌、霉菌等微生物及其分泌的酶降解，使得本产品在一般环境中易保存；本产品的生物降解度较高，卫生性能和物理机械性能满足使用性能要求。

具体实施方式

以下将以实施例的方式详细描述本发明的实施过程。在以下各实施例中，如无特别声明，所述组份的份数均为重量份，每重量份为1kg。

实施例1

(1)称取100份生物降解母料BM1150，树脂PP 20份，填充剂CaCO₃80份，常温下加入到低速搅拌机中搅拌5分钟，而后再依次加入分散剂(液体石蜡)2份、润滑剂(硬酯酸)2份、成核剂(苯甲酸钠)0.1份、着色剂5份，搅拌15分钟，得到搅拌均匀的混合料；(2)将混合料送入塑煌HD-200型立式料斗干燥机中干燥，该机为回旋热风方式干燥，干燥温度为120℃，干燥时间为4小时，风量为1850立方米/小时，风压为1350Pa；(3)将干燥后的混合料倒入螺杆设有混合结构、压缩比为3.5∶1的SJ-80型啮合式挤出机中经塑炼后由T模挤出，挤出时，挤出机螺杆转速为50～80转/分钟；(4)挤出的膜片在熔融状态下立即输送到吸塑成型机上，按模具的形状吸塑成型，并经鼓风机冷却后脱模，吸塑机成型速度为50～70模/分钟，吸气量为0.8立方米/分钟，气压为0.6MPa；(5)逐模剪切、冲裁成最终餐具形状得到产品。

实施例2

(1)称取100份生物降解母料BM1150，树脂PP 20份，填充剂CaCO₃80份，常温下加入到低速搅拌机中搅拌5分钟，而后再依次加入分散剂(液体石蜡)2份、润滑剂(硬酯酸)2份、成核剂(苯甲酸钠)0.1份、着色剂5份，搅拌15分钟，得到搅拌均匀的混合料；(2)将混合料送入塑煌HD-200型立式料斗干燥机中干燥，该机为回旋热风方式干燥，干燥温度为120℃，干燥时间为4小时，风量为1850立方米/小时，风压为1350Pa；(3)将干燥后的混合料倒入螺杆设有混合结构、压缩比为3.5∶1的SJ-90型啮合式挤出机中经塑炼后由T模挤出，挤出时，挤出机螺杆转速为50～80转/分钟；(4)挤出的膜片经过压光辊压光并冷却定型成片材，并收卷；(5)将成卷的片材送到吸塑机上加热熔融后按模具形状吸塑成型，并经鼓风机冷却后脱模，吸塑机成型速度为50～70模/分钟，吸气量为0.8立方米/分钟，气压为0.6MPa；(6)逐模剪切、冲裁成最终餐具形状得到产品。

实施例3

(1)称取100份生物降解母料PZ7220，树脂PP 50份，常温下加入到低速搅拌机中搅拌5分钟，而后再依次加入分散剂(液体石蜡)2份、润滑剂(硬酯酸)2份、成核剂(苯甲酸钠)0.1份、着色剂5份，搅拌15分钟，得到搅拌均匀的混合料；(2)将混合料送入塑煌HD-200型立式料斗干燥机中干燥，该机为回旋热风方式干燥，干燥温度为120℃，干燥时间为4小时，风量为1850立方米/小时，风压为1350Pa；(3)将干燥后的混合料倒入螺杆设有混合结构、压缩比为3.5∶1的SJ-80型啮合式挤出机中经塑炼后由T模挤出，挤出时，挤出机螺杆转速为50～80转/分钟；(4)挤出的膜片在熔融状态下立即输送到吸塑成型机上，按模具的形状吸塑成型，并经鼓风机冷却后脱模，吸塑机成型速度为50～70模/分钟，吸气量为0.8立方米/分钟，气压为0.6MPa；(5)逐模剪切、冲裁成最终餐具形状得到产品。

实施例4

(1)称取100份生物降解母料PZ7220，树脂PP 50份，常温下加入到低速搅拌机中搅拌5分钟，而后再依次加入分散剂(液体石蜡)2份、润滑剂(硬酯酸)2份、成核剂(苯甲酸钠)0.1份、着色剂5份，搅拌15分钟，得到搅拌均匀的混合料；(2)将混合料送入塑煌HD-200型立式料斗干燥机中干燥，该机为回旋热风方式干燥，干燥温度为120℃，干燥时间为4小时，风量为1850立方米/小时，风压为1350Pa；(3)将干燥后的混合料倒入螺杆设有混合结构、压缩比为3.5∶1的SJ-90型啮合式挤出机中经塑炼后由T模挤出，挤出时，挤出机螺杆转速为50～80转/分钟；(4)挤出的膜片经过压光辊压光并冷却定型成片材，并收卷；(5)将成卷的片材送到吸塑机上加热熔融后按模具形状吸塑成型，并经鼓风机冷却后脱模，吸塑机成型速度为50～70模/分钟，吸气量为0.8立方米/分钟，气压为0.6MPa；(6)逐模剪切、冲裁成最终餐具形状得到产品。

所得餐具制品物理性能、卫生性能、降解检测结果分别见表1、表2、表3。

表1餐具制品物理性能检测结果：

项目	耐热试验	负重试验	盖体对实验	跌落实验
项目	耐热试验	负重试验	盖体对实验	跌落实验	标准	无变形	变形≤5％	15次无断裂	无破损
实施例1	无变形	1.8％	无断裂	无破损	标准	无变形	变形≤5％	15次无断裂	无破损
实施例1	无变形	1.8％	无断裂	无破损	实施例2	无变形	2.3％	无断裂	无破损
实施例3	无变形	2.1％	无断裂	无破损	实施例2	无变形	2.3％	无断裂	无破损
实施例3	无变形	2.1％	无断裂	无破损	实施例4	无变形	2.1％	无断裂	无破损

表2餐具制品卫生性能检测结果：

表3餐具制品生物降解性能检测结果：

检测项目	降解率
检测项目	降解率	标准	≥15％
实施例1	21.7	标准	≥15％
实施例1	21.7	实施例2	22.3
实施例3	21.4	实施例2	22.3
实施例3	21.4	实施例4	20.8

降解率：样品在规定试验条件下，转化为CO₂的碳元素量与样品总碳量的质量百分比。

以上所使用产品标准为2002年5月16日起草发布并通过福州市技术监督局备案的《福州丹海塑料制品有限公司企业产品标准》(Q/FZDH002-2002)和2000年1月1日由国家质量技术监督局发布的国家标准《一次性可降解餐饮具通用技术条件》(GB 18006.1-1999)。

Claims

1.一种可生物降解的餐具，它是由100重量份生物降解母料BM1150或PZ7220，20～80重量份聚丙烯树脂，0～100重量份填充剂CaCO₃，1～5重量份分散剂液体石蜡，2～10重量份润滑剂硬脂酸，0.1～0.5重量份成核剂苯甲酸钠混合搅拌得到混合料后，经干燥、成型后得到。

2.如权利要求1所述的可生物降解的餐具，其特征在于，所述混合料中还包括着色剂0～5份。

3.如权利要求2所述的可生物降解的餐具，其特征在于，所述着色剂为钛白、锌白、铁丹或硅酸盐或铬化物。

4.一种可生物降解的餐具的制备方法，它包括：

(1)混合：将100重量份生物降解母料BM1150或PZ7220，20～80重量份聚丙烯树脂，0～100重量份填充剂CaCO₃，搅拌5分钟，搅拌均匀；再依次加入1～5重量份分散剂液体石蜡，2～10重量份润滑剂硬脂酸，0.1～0.5重量份成核剂苯甲酸钠，搅拌15分钟，搅拌均匀，后得到混合料；

(2)干燥：将混合料送入立式料斗干燥机中干燥，所述干燥机为回旋热风式；

(3)成型：将干燥后的混合料经塑炼挤出、吸塑成型、冷却脱模、剪切、冲裁即可；或将干燥后的混合料经塑炼挤出、压光、冷却成片、收卷片材、熔融、吸塑成型、冷却脱膜、剪切、冲裁即可。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述混合料中还包括着色剂0～5份。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述着色剂为钛白、锌自、铁丹或硅酸盐或铬化物。

7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述混合过程均是在常温下于低速混合机中进行。

8.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在所述干燥过程中，其干燥温度控制在120℃，时间为4小时，风量为1850立方米/小时，风压为1350Pa。

9.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在所述成型过程中，塑炼和挤出过程均在啮合式双螺杆挤出机中完成，其中双螺杆挤出机内的螺杆设有混合结构，同时螺杆的压缩比设为3.5∶1。

10.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在所述成型过程中，吸塑成型过程的吸塑机成型速度为50～70模/分钟，吸气量为0.8立方米/分钟，气压为0.6MPa。

11.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述成型过程中冷却脱模、剪切、冲裁过程设为冷却脱模后自动冲裁。