CN101491406A - 一种可全降解一次性餐具及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可全降解一次性餐具及其制作方法，一种由植物纤维和植物淀粉为主要原料制作的可全降解餐具及制作方法。充分利用自然界中未充分利用的植物纤维，通过简单的制作工艺生产出卫生无毒、可完全降解的一次性餐具。使用后可用与剩饭相同的处理方式，既可作为牲畜饲料也可作为有机肥料回归自然，真正做到取之自然用于自然的良性循环，同时也为人们带来了更便捷的生活方式，构建节约型社会。

Description

一种可全降解一次性餐具及其制作方法

技术领域：

本发明涉及一种可全降解一次性餐具及其制作方法，一种由植物纤维和植物淀粉为主要原料制作的可全降解餐具及制作方法。

背景技术：

一次性餐具因其使用便捷的特点而受到人们的喜爱。据统计，全国一年仅用于生产一次性筷子的木材就会消耗2500万棵树；北京市一年要消耗7亿个一次性塑料餐盒，全国的使用量更是一个天文数字！如果没有了一次性餐具，人们的生活将会严重受到影响。

一次性餐盒的成份原来是聚苯乙烯，由于聚苯乙烯制造的餐盒降解周期长、可再生价值极低，如果采用掩埋的方式处理，时间一长其中含有的有毒物质就会释放出来，对土壤和水资源会造成严重破坏；而焚烧它们时所产生的10余种有毒气体不仅会危害身体健康，更会污染大气。为了健康的身体和保护我们生活的环境，一些新型一次性餐具随之应运而生。其中可降解一次性餐盒得到广泛使用。但“可降解”不等于“环保”，因其制作工艺的需要，可降解餐盒并不能完全降解，降解只是一个环保的概念，与产品的安全使用性能完全挂不上钩。为了商业利益，在餐盒的制作过程中添加大量碳酸钙、工业石蜡、回收废料等，而导致产品蒸发残渣为正乙烷或乙酸，同样会威胁人们的健康以及对环境造成污染。

具有绿色环保概念，以植物纤维、木质纤维和植物淀粉为主要原料制作的一次性餐具因其生产过程无污染、易降解等特点而广受好评。但木质纤维制作的一次性餐具的材料来源多为不可再生资源，代价较高；用植物淀粉制作的一次性餐具原料为粮食作物，成本较高、制造工艺繁琐，因而并没有被市场广泛地接受。并且，在生产过程中常需添加一定量的防水剂和防油剂等化学药品。这些助剂的加入，一方面提高了餐具的防油防水性，改善了餐具的使用性能；另一方面降低了其在自然环境中的可降解性，使易降解餐具在自然环境中的降解变得较为困难。因此，迫切需要研究一种既保证一次性餐具的使用性能，又绿色环保、易降解的一次性餐具生产工艺。

天然胶黏剂是人类最早应用的胶黏剂，至今已有数千年的历史，在人类社会发展和进步过程中，起了很大的促进作用。天然胶黏剂原料易得，价格低廉，生产工艺简单，使用方便。特别是近年来，随着人类社会对环境保护意识的逐步增强，进一步促进了天然胶黏剂的应用和发展。作为天然胶黏剂的一种，淀粉胶黏剂是应用历史最为悠久的一种胶黏剂。由于淀粉胶黏剂具有强度高，质量轻，无腐蚀，无污染，原料易得，价格低廉，使用方便等特点被广泛应用。为了进一步提高淀粉胶的性能，用不同的化学基团进行取代，淀粉胶的性能就能有较大的提高，不仅是淀粉胶能保持原有的粘接强度，而且能增加胶液的稳定性，提高使用价值。

改性淀粉胶黏剂越来越受到人们的重视，目前日本和美国已把淀粉胶黏剂作为标签粘贴瓦楞纸箱或出品包装工业的主导产品，它表现出优良的特性。就我国目前胶黏剂的生产状况看，对这方面的认识还很欠缺，胶黏剂的组成中有很多成分对环境及人类健康不利，在很多情况下取得的经济效益还是以损害或牺牲环境为代价。随着胶黏剂适用范围的扩大，胶黏剂的化学组分越来越复杂，其中挥发性有机物的种类也越来越多，从制备过程中的反反应单体，到中间产物、副产物，有很多会对环境及人类健康产生影响，例如苯、甲苯、甲醛、苯乙烯、四氯化碳以及有些酯类、胺类等。挥发性有机物在产品的生产、贮存及使用中排放到大气，多数属于无组织排放，它们不仅对生物生长和人类健康有影响，甚至是致命性的伤害，而且有些还是引发二次污染的物质，例如芳香烃具有很大的毒性，有些甚至有致癌性，卤代烃参与光化学反应，甲醛直接危害人体健康。该类物质对环境的影响是胶黏剂中长期、普遍存在的问题。

中国专利96102268.X公开了一种“农作物秸秆、稻壳制一次性餐具的配方及其加工方法”，中国专利96111123.2公开了一种“一次性草木纤维餐具及生产方法”，中国专利99112323.9公开了一种“绿色可降解一次性餐具和容器及其制造方法”，但都存在制作工艺复杂的问题，制作过程中均需要涂膜工序，使生产过程变得繁琐，无形间增加了时间及人工成本。

发明内容：

本发明的目的是提供一种可全降解一次性餐具及其制作方法，采用成本低廉且易得的原料、及工艺简单的制作方法得到绿色环保的餐具。通过充分利用自然界中弃置不用的植物纤维作为原料，用简单的制作工艺生产出卫生无毒、可完全降解的一次性餐具。使用后可用与剩饭相同的处理方式，既可作为牲畜饲料也可作为有机肥料回归自然，真正做到取之自然用于自然的良性循环，构建节约型社会。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种可全降解一次性餐具，其特征是：所用材料的组成和质量份数为：

淀粉            10～20

氯化钠          2.0～4.0

植物油          0.2～0.4

明胶            0.5～1.5

明矾            0.2～0.4

植物纤维粉      45～55

羧甲基纤维素钠  0.3～0.6。

上述所说淀粉可以豆类淀粉或薯类淀粉。豆类淀粉可选用绿豆淀粉、蚕豆淀粉或豌豆淀粉。薯类淀粉可选用马铃薯淀粉、甘薯淀粉或木薯淀粉。

上述植物纤维粉可以是木本植物纤维或草本植物纤维或两者的混合物，最好是由树叶、锯末、树木残枝、玉米棒、秸秆、稻草或它们的混合物粉碎制成。

本发明上述一次性餐具的制作方法，依次包括下列步骤：

A.取11～21质量份1000～3000目的干淀粉，2000～3000目为最佳，用27～37质量份水搅拌成乳状悬浮液；

B.将步骤A得到的淀粉悬浮液搅拌并加热到20～70℃，加热到50～60℃为最佳，然后依次加入2.0～4.0质量份的氯化钠、0.2～0.4质量份的植物油、0.2～0.4质量份的明矾、0.5～1.5质量份的明胶，搅拌并加热到70～80℃，保持1～2分钟；

C.将步骤B得到的混合物搅拌同时温度降到50～60℃时，再加入0.3～0.6质量份的羧甲基纤维素钠、45～55质量份的植物纤维粉，搅拌均匀；所用植物纤维粉最好是2000目以上细度的；

D.用冲压机，选用适当的模具压制成餐具。

本发明通过上述改性的淀粉，起到粘合剂的作用，既可显著增加一次性餐具的强度、又有一定的湿润感，以减少断裂率、易于加工、提高生产率，可防止老化和霉化变质，延长餐具的储存期。上述一次性餐具还可以通过紫外线灯进行消毒照射。

本发明的方法可以依据模具的不同形状制成碗、盘子、勺、筷子、餐用刀叉、铲子、牙签盒、杯子等各种所需形状的餐具。具有易降解、耐水、防油、质轻且坚固、安全健康等特点，其强度是普通瓷制餐具的7～8倍；具有类似塑料的特性，有光泽、加工容易可大量生产、价格便宜、用途广泛，可在70℃下长期使用，短期可耐110～120℃，因此可作为火锅用具反复使用；其同时具有刚性与韧性两种特性，抗弯强度1000～1200kg/cm²；抗压强度1120kg/cm²；抗拉强度750kg/cm²。与塑料相比，回收利用废弃塑料分类十分困难，而且经济上不合算；本一次性餐具原料是取之不尽，用之不竭的可再生资源，用后弃于自然环境可自动降解作为天然肥料，亦可用作动物饲料进行再利用，是无毒无害的绿色环保产品。由于作为主要生产原料的植物纤维无需成本，因而产品成本低廉，可以与一次性发泡餐具媲美。

具体实施方式：

实施例1：

取20质量份2000目的木薯粉，用40质量份水搅拌成乳状悬浮液。将其加热到50℃，此时依次加入4.0质量份食盐、0.4质量份植物油、1.5质量份明胶，0.4质量份明矾，搅拌并加热到70℃，保持1～2分钟。停止加热并继续搅拌10～15min，温度降到50～60℃时，加入2000目以上55质量份树木残肢纤维粉、0.6质量份羧甲基纤维素钠，搅拌15min。用冲压机压制混合物，将压制出的餐具通过紫外线灯照射进行消毒30秒，得到所需产品。

实施例2：

取16质量份3000目的甘薯粉，用32质量份水搅拌成乳状悬浮液。将其加热到55℃，此时依次加入3.0质量份食盐、0.3质量份植物油、1.0质量份明胶，0.3质量份明矾，搅拌并加热到76℃，保持1～2分钟。停止加热并继续搅拌10～15min，温度降到50～60℃时，加入2000目以上50质量份玉米棒纤维粉、0.4质量份羧甲基纤维素钠，搅拌20min。用冲压机压制混合物，得到所需产品。

实施例3：

取13质量份2000目的蚕豆粉，用28质量份水搅拌成乳状悬浮液。将其加热到60℃，此时依次加入2.5质量份食盐、0.2质量份植物油、0.2质量份明矾，0.8质量份明胶，搅拌并加热到80℃，保持1～2分钟。停止加热并继续搅拌10～15min，温度降到50～60℃时，加入2000目以上48质量份锯末纤维粉、0.3质量份羧甲基纤维素钠，搅拌15min。用冲压机压制混合物，将压制出的餐具通过紫外线灯照射进行消毒10秒，得到所需产品。

实施例4：

取10质量份3000目的绿豆粉，用25质量份水搅拌成乳状悬浮液。将其加热到60℃，此时依次加入2.0质量份食盐、0.2质量份植物油、0.2质量份明矾，0.5质量份明胶，搅拌并加热到80℃，保持1～2分钟。停止加热并继续搅拌10～15min，温度降到50～60℃时，加入2000目以上45质量份树叶纤维粉、0.3质量份羧甲基纤维素钠，搅拌15min。用冲压机压制混合物，将压制出的餐具通过紫外线灯照射进行消毒20秒，得到所需产品。

Claims (9)

1.一种可全降解一次性餐具，其特征是：所用材料的组成和质量份数为：

淀粉            10～20

氯化钠          2.0～4.0

植物油          0.2～0.4

明胶            0.5～1.5

明矾            0.2～0.4

植物纤维粉      45～55

羧甲基纤维素钠  0.3～0.6。

2.根据权利要求1所述的一次性餐具，其特征是：淀粉为豆类淀粉或薯类淀粉。

3.根据权利要求2所述的一次性餐具，其特征是：豆类淀粉为绿豆淀粉、蚕豆淀粉或豌豆淀粉。

4.根据权利要求2所述的一次性餐具，其特征是：薯类淀粉为马铃薯淀粉、甘薯淀粉或木薯淀粉。

5.根据权利要求1所述的一次性餐具，其特征是：植物纤维粉由树叶、锯末、树木残枝、玉米棒、秸秆、稻草或它们的混合物粉碎制成。

6.一种权利要求1所述一次性餐具的制作方法，依次包括下列步骤：

A.取10～20质量份1000～3000目的干淀粉，用25～35质量份水搅拌成乳状悬浮液；

B.将步骤A得到的淀粉悬浮液搅拌并加热到20～70℃，然后依次加入2.0～4.0质量份的氯化钠、0.2～0.4质量份的植物油、0.2～0.4质量份的明矾、0.5～1.5质量份的明胶，搅拌并加热到70～80℃，保持1～2分钟；

C.将步骤B得到的混合物搅拌同时温度降到50～60℃时，再加入0.3～0.6质量份的羧甲基纤维素钠、45～55质量份的植物纤维粉，搅拌均匀；

D.用冲压机，选用适当的模具压制成餐具。

7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征是：压制出的餐具用紫外线灯照射进行消毒。

8.根据权利要求6所述的制作方法，其特征是：B步骤中淀粉悬浮液加热到50～60℃。

9.根据权利要求6所述的制作方法，其特征是：所用植物纤维粉为2000目以上细度，干淀粉细度在2000～3000目之间。