CN102001118A - 一次性木质餐具和衬垫的制作装置及制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种一次性木质餐具和衬垫的制作装置及制作方法，其装置包括热压机、烘干设备、木材薄片挖切机，其中，木材薄片挖切机由机架、挖切机构、进刀机构和自动控制部分组成，机架上设有圆木支架和滑轨，滑轨上装有挖切刀架，刀架上通过轴承座装有刀轴及与刀轴连接的挖切刀，刀轴与挖切步进电机连接，进刀机构由进刀步进电机和与移动螺母配合的进刀丝杆组成，进刀步进电机的输出端与进刀丝杆连接并连动。通过本发明的制作装置及制作方法制成的一次性木质餐具和衬垫，能够有效解决公共场所餐具的卫生安全问题，且一次性使用，可直接回收，回收的废品可作为造纸原料，物尽其用，既无二次污染，又能节省资源。

Description

一次性木质餐具和衬垫的制作装置及制作方法

技术领域

本发明属于餐饮用具技术领域，特别是一种可回收的一次性木质餐具和衬垫的制作装置及制作方法。

背景技术

随着社会生活质量及健康安全意识的不断提高，一次性餐饮具的应用范围越来越普遍，目前在市场上销售的产品主要有一次性发泡塑料餐具或以聚乙烯薄膜作为一次性餐具内衬。这些一次性餐饮具存在的主要缺陷是：

1)可降解性差，二次污染严重，若随意丢弃，则加重“白色污染”，在我国已属于禁止使用的产品，有些一次性可降解餐饮具，由于降解塑料产品的生产技术不成熟，很多企业将填充碳酸钙的产品作为降解产品，但这样的产品并不能真正降解，再加上假冒伪劣现象严重，因此产品又不能完全降解，且多不能二次利用，仍然存在安全卫生质量和环境污染等问题；

2)卫生性能存在较大问题，由于在生产原料中添加了大量碳酸钙、工业石蜡、回收废料，导致产品的蒸发残渣(正己烷、乙酸)严重超标；

3)据相关协会调查，市面上有近80％可降解材质餐盒都是假的，除了“假降解”在业内盛行外，“真降解”的餐具同样也存在一些问题。可降解餐具的安全性能差，储存时容易发霉和腐烂；另外，为了达到降解目的，这类餐具里往往有较多添加剂，而这些容易溶解到油或酸性食品里，直接会对人体健康造成一定的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够完全回收利用，避免环境污染，且制作方法简单的一次性木质餐具和衬垫的制作装置及制作方法。

为实现本发明的目的所采取的技术方案是：一次性木质餐具和衬垫的制作装置包括热压机和烘干设备，还包括木材薄片挖切机，其中，木材薄片挖切机由机架、挖切机构、进刀机构和自动控制部分组成，机架上设有圆木支架和滑轨，圆木支架上设有至少一个圆木夹持构件；挖切机构具有一个与滑轨连接的挖切刀架，挖切刀架的两端分别通过轴承座装有主动刀轴和被动刀轴，挖切刀架的一侧装有与主动刀轴连接的挖切步进电机，刀架的下部设有移动螺母，主动刀轴和被动刀轴之间装有挖切刀；进刀机构由进刀步进电机和与移动螺母配合的进刀丝杆组成，进刀丝杆通过定位轴座与机架连接，进刀步进电机固装在机架的一端，其输出端与进刀丝杆连接并连动；

自动控制部分包括：

一个可编程逻辑控制器，根据设定的参数发出指令给驱动器，控制挖切步进电机和进刀步进电机的转动角度；

2个驱动器，用于接收可编程逻辑控制器的指令，并分别控制挖切步进电机和进刀步进电机运行的起、停步距。

所述挖切刀具有一个球面弧状刀体，刀体的一侧开有挖切用的刃口，刀体的两端焊接有刀柄。

一次性木质餐具和衬垫的制作方法是按以下步骤进行：

(1)备料：选取直径在100～200mm的新采伐鲜杨树或保湿杨树的树干，剥去树皮，并削去枝岔及凸起之处，制成笔直圆整的圆木备用；

(2)装夹：将木材薄片挖切机的挖切机构移至机架的挖切起始端，再将制备的圆木置于所述机架的圆木支架上，并用圆木夹持构件夹紧；

(3)切片：按照设定的切片厚度，将挖切步进电机和进刀步进电机启、停、步进参数导入可编程逻辑控制器，然后操作可编程逻辑控制器，启动挖切步进电机和进刀步进电机，挖切出碗状薄片备用；

(4)制备成型湿坯：按照设定的厚度将切出的碗状薄片叠摞在一起，置入成型模具中，在热压机上热压成型，制成餐具或餐具衬垫的成型湿坯，其中热压温度为100～180℃；

(5)烘干：将餐具或餐具衬垫的成型湿坏送入烘干设备进行烘干，烘干温度为50℃～100℃，烘干时间为20～30分钟，即制成一次性木质餐具或餐具衬垫。

按照上述方案制成的一次性木质餐具和餐具衬垫，能够有效解决公共场所餐具的卫生安全问题，且一次性使用，可直接回收，回收的废品可作为造纸原料，物尽其用，既无二次污染，又能节省资源。同时，该餐具和餐具衬垫使用可再生的杨木作为原料，具有制作工艺及制作设备简单，固定投资和生产成本低，无资源浪费等优点。

附图说明

图1是本发明木材薄片挖切机的结构示意图。

具体实施方式

本发明的一次性木质餐具和衬垫的制作装置包括热压机、低温烘干设备和木材薄片挖切机，其中，热压机和低温烘干设备均可在市场上直接购置。

参看图1，所述木材薄片挖切机是由机架1、挖切机构、进刀机构和自动控制部分组成，机架1为框架结构，在机架1上设有用于置放待切圆木9的圆木支架2和用于支撑挖切机构的滑轨8。圆木支架2上设有至少一个圆木夹持构件10，用于防止待切圆木9在挖切过程中的移动，该圆木夹持构件9可采用柔性捆绑带或刚性夹持架。挖切机构具有一个与滑轨8连接的挖切刀架14，挖切刀架14的两端分别通过轴承座5、12装有主动刀轴6和被动刀轴13。主动刀轴6和被动刀轴13之间装有挖切刀7，该挖切刀7具有一个球面弧状刀体，刀体的一侧开有挖切用的刃口，刀体的两端焊接有刀柄，刀柄与刀轴连接并连动。挖切刀可制成系列型号，以根据挖切木料直径的大小，选择使用不同型号的挖切刀。挖切刀架14的一侧装有挖切步进电机3，挖切步进电机3的输出端与主动刀轴6连接，并带动主动刀轴6旋转，实现挖切刀的旋转挖切。挖切刀架14的下部固装有移动螺母15，用于带动挖切刀架14的移动进刀，挖切刀架14的下部设有切片接料斗(图中未示)。进刀机构由进刀步进电机17和进刀丝杆16组成，进刀丝杆16通过定位轴承座11与机架1连接，进刀步进电机17固装在机架1的一端，其输出端与与进刀丝杆16连接并连动。进刀丝杆16与移动螺母15配合，由进刀丝杆16的转动实现移动螺母15的位移。自动控制部分主要用于控制挖切刀的旋转运动以及进刀机构的进给运动，它包括一个可编程逻辑控制器4和2个驱动器，可编程逻辑控制器4是根据设定的参数发出指令给驱动器，控制挖切步进电机3和进刀步进电机17的转动角度，2个驱动器用于接收可编程逻辑控制器4的指令，并分别控制挖切步进电机3和进刀步进电机17运行的起、停步距。

一次性木质餐具和衬垫的制作方法是：

首先，根据制作衬垫的大小，选取直径在100～200mm的新采伐鲜杨树或保湿杨树的树干，剥去树皮，并削去枝岔及凸起之处，制成笔直圆整的圆木，将制备好的圆木9置于机架1的圆木支架2的挖切工位上，用圆木夹持构件10将圆木9夹紧，然后，将木材薄片挖切机的挖切机构移至机架1的挖切起始端，根据设定的切片厚度，将挖切步进电机3和进刀步进电机17启、停及步进参数导入可编程逻辑控制器4，即可操作可编程逻辑控制器4，启动挖切步进电机3和进刀步进电机17，通过挖切刀7的旋转运动，挖切出碗状薄片。在可编程逻辑控制器4的控制下，挖切步进电机3和进刀步进电机17交替启、停，即先启动进刀步进电机3转动一个角度，并由进刀丝杆16带动移动螺母15移动一个切片厚度后，进刀步进电机3停止，挖切步进电机17启动并旋转一周，切下一个切片，切片的厚度一般在0.2～1mm，如此重复循环，将一根圆木9切完为止，切下的切片落入切片接料斗，定期取出即可。在制作切片的过程中，选用新采伐的鲜杨树或保湿的杨树树干作为加工原料，因为湿杨树加工性能良好，容易挖切，而且切片时具有较好的韧性，不易破碎，利于转运和热压成型。最后，按照设定的餐具或餐具衬垫所需厚度将若干个切出的碗状切片叠摞在一起，置入成型模具中，在热压机上在100～180℃的温度条件下热压成型，制成如碗、杯及快餐盒等餐具的成型湿坯，或制成餐具衬垫的成型湿坯，再将制成的成型湿坯送入烘干设备进行烘干，烘干温度为50℃～100℃，烘干时间为20～30分钟，烘干后即成为一次性木质餐具和餐具衬垫成品。在进行热压过程中，由较高的压制温度即对餐具和衬垫进行了消毒，故而无须再消耗能源进行专门的工序消毒。制作该餐具和餐具衬垫采用的杨木是造纸的上乘原料，因此，餐具和餐具衬垫在使用后可以全部回收，能够彻底消除环境污染，达到环保要求。

Claims (3)

1.一种一次性木质餐具和衬垫的制作装置，包括热压机和烘干设备，还包括木材薄片挖切机及自动控制部分，其特征在于：木材薄片挖切机由机架、挖切机构、进刀机构和自动控制部分组成，机架上设有圆木支架和滑轨，圆木支架上设有至少一个圆木夹持构件，挖切机构具有一个与滑轨连接的挖切刀架，挖切刀架的两端分别通过轴承座装有主动刀轴和被动刀轴，挖切刀架的一侧装有与主动刀轴连接的挖切步进电机，刀架的下部设有移动螺母，主动刀轴和被动刀轴之间装有挖切刀，进刀机构由进刀步进电机和与移动螺母配合的进刀丝杆组成，进刀丝杆通过定位轴座与机架连接，进刀步进电机固装在机架的一端，其输出端与进刀丝杆连接并连动；

自动控制部分包括：

一个可编程逻辑控制器，根据设定的参数发出指令给驱动器，控制挖切步进电机和进刀步进电机的转动角度；

2个驱动器，用于接收可编程逻辑控制器的指令，并分别控制挖切步进电机和进刀步进电机运行的起、停步距。

2.根据权利要求1所述的一次性木质餐具和衬垫的制作装置，其特征在于：所述挖切刀具有一个球面弧状刀体，刀体的一侧开有挖切用的刃口，刀体的两端焊接有刀柄。

3.一种用于制作一次性木质餐具和衬垫的制作方法，其特征在于：该方法是按以下步骤进行：

(1)备料：选取直径在100～200mm的新采伐鲜杨树或保湿杨树树干，剥去树皮，并削去枝岔及凸起之处，制成笔直圆整的圆木备用；

(2)装夹：将挖切机构移至机架的挖切起始端，再将制备的圆木置于机架的圆木支架上，并用圆木夹持构件夹紧；

(3)切片：按照设定的切片厚度，将挖切步进电机和进刀步进电机启、停、步进参数导入可编程逻辑控制器，然后操作可编程逻辑控制器，启动挖切步进电机和进刀步进电机，挖切出碗状薄片备用；

(4)制备成型湿坯：按照设定的厚度将切出的碗状薄片叠摞在一起，置入成型模具中，在热压机上热压成型，制成餐具或餐具衬垫湿坯，其中热压温度为100～180℃；

(5)烘干：将餐具或餐具衬垫湿坯送入烘干设备进行烘干，其中烘干温度为50℃～100℃，烘干时间为20～30分钟，即制成一次性木质餐具或餐具衬垫。