CN102229177B - 一种含有竹纤维的餐具的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含有竹纤维的餐具及其制备方法。一种含有竹纤维的餐具是由竹纤维组合物经热压成型后制得，其制备方法包括以下步骤：a、将竹纤维组合物充分混合后，于145-160℃温度、200-300t压力下热压成型，得到具有一定形状的半成品；b、对半成品进行表面清洁处理：用水或酒精清洗半成品表面；c、待清洁处理的半成品表面干燥后，在半成品外表面喷涂一层透明的保护膜；d、100℃以上烘烤30-50分钟。本发明的餐具采用特殊材料适当配比，压制成型后其喷涂一层透明的保护膜，从而使产品具有达到食品级安全和使用寿命延长，同时易生物降解的性能，解决了现有技术的竹纤维无法固化成型或成型的含竹纤维的餐具无法达到食品级要求的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合材料，具体地说是一种含有竹纤维的餐具及其制备方法。
背景技术
现有的餐饮用具大多采用食品级塑料、陶瓷、玻璃等制作而成，还有用天然的竹子主体加工而成。随着环保意识的增强，可再生的天然植物纤维广泛被用于材料技术领域。竹纤维是从自然生长的竹子中提取出的一种纤维素纤维，是继棉、麻、毛、丝之后的第五大天然纤维。竹纤维具有良好的透气性、瞬间吸水性、较强的耐磨性和良好的染色性等特性，同时又具有天然抗菌、抑菌、除螨、防臭和抗紫外线功能，是一种真正意义上的天然环保型绿色纤维。由于竹纤维产量较大，而且原材料竹子是可再生的，因此如果将竹纤维用于餐饮用具的制备，将大大有利于环境保护。
而中国专利ZL 200710196519.1公开了一种竹纤维组成物及其制造方法，该竹纤维组成物包含：35～55wt％的竹纤维、25～50wt％的粘合剂、0.4～0.8wt％的固化剂、0.2～0.6wt％的防水剂、10～20wt％的淀粉类材料，以及0.5～1.5wt％的水。该制造方法包含：将竹材原料与水混合并高速搅拌以得到竹纤维，再取适当比例的竹纤维、粘合剂、固化剂、防水剂、淀粉类材料与水混合，并高速搅拌得到竹纤维组成物。在这些步骤中施以高速搅拌处理，可以活化竹纤维组成物的材料特性，使其材料特性良好稳定并呈现均匀色泽，而且活化处理使竹纤维组成物的组成均匀、使成品加工过程中具有良好的流动性。该专利的竹纤维组合物在应用于餐具时，由于采用常规的粘合剂，常常使其制成的产品打不到食品级安全的要求，而且产品的抗冲击性能相对较差。
发明内容
本发明针对现有技术的竹纤维无法固化成型或成型的含竹纤维的餐具无法达到食品级要求的缺陷提供一种含有竹纤维的餐具，该餐具采用特殊材料适当配比，压制成型后其喷涂一层透明的保护膜，从而使产品具有达到食品级安全和使用寿命延长，同时易生物降解的性能。
本发明的另一个目的还提供了利用该含有竹纤维的餐具的制备方法。
本发明的上述技术问题是通过以下技术方案得以实施的：
一种含有竹纤维的餐具，是由竹纤维组合物经热压成型后制得，其制备方法包括以下步骤：
a、将所述的竹纤维组合物充分混合后，于145-160℃温度、200-300t压力下热压成型，得到具有一定形状的半成品；所述的竹纤维组合物包含以下重量份的材料：竹纤维或木纤维素或两者混合50-70份、DF热固性复合树脂20-30份、淀粉10-15份，食品着色剂0.5-0.8份，水2-5份；
b、对所述的半成品进行表面清洁处理：用水或酒精清洗半成品表面；
c、待清洁处理的半成品表面干燥后，在半成品外表面喷涂一层透明的保护膜；
d、100℃以上烘烤30-50分钟。
本发明最大的特点是在餐具成型后（半成品），在其表面涂刷一层透明保护膜，也就是环保型油漆，膜层阻隔器皿内胎材料与外界的接触，以增加产品的使用年限，同时使产品可达到食品级要求。用水或酒精清洗以去除灰尘和表面粘脂，以增加外层膜与内胎的粘接力，有别于醚类清洗剂对人体造成的损害。本发明所述的含有竹纤维的餐具，可以是碗、盘、盆、杯子、勺子等用于和食物相接触的器具，重要特性是环保，破损后埋进土里可降解。原料中添加了淀粉，用于培养降解细菌。本发明主要原料为竹纤维或木纤维素或两者以任意比例的混合，采用可再生资源，有利于环境保护。热压成型的优化条件为150℃温度、260t压力。
本发明中所指的DF热固性复合树脂是公开号CN101712740A，名称为食品容器级改性三聚氰胺甲醛树脂及复合密胺粉的发明专利申请中所述的食品容器级改性三聚氰胺甲醛树脂。
作为优选，所述保护膜的厚度为0.04-0.06毫米。合适的厚度使产品外观美观、安全性能良好。
作为优选，所述的保护膜为饱和聚酯树脂和消光粉的混合物，消光粉占总重量的0.5%-1%。在环保型油漆内加入了消光粉，以使成品上看不出涂涮有膜层，产品的外在色彩主要表现为着色剂的颜色，并夹杂着一些材料本色，从外观上看有别于化学材料制成的产品，使产品显得环保，易于消费者的接受。为了降低保护膜光泽，常用的消光剂有超细二氧化硅、滑石粉、硬脂酸铝、硬脂酸钙、低分子热塑性树脂等。本发明中的聚酯树脂为符合食品级安全的无毒无害的树脂。
作为优选，所述竹纤维的颗粒粒径为60-80目，淀粉的颗粒粒径为1500-2000目。原料的颗粒大小适度，可以使产品粘合度更好。
作为优选，所述的竹纤维组合物包含以下重量份的材料：竹纤维或木纤维素或两者混合60-70份、DF热固性复合树脂26-28份、淀粉10份，食品着色剂0.5份，水2-5份。
作为优选，所述的竹纤维组合物各组分百分含量之和以100%作为基准，另加入重量百分比为0.05%-0.06%的硬脂酸锌。在原料系内加入硬脂酸锌，以增加原料进入到模具腔体内的流动性，以免在产品内部形成汽泡，使产品内部结构致密，增加强度。
一种所述的含有竹纤维的餐具的制备方法，包括以下步骤：a、将权利要求1中所述的竹纤维组合物充分混合后，于145-160℃温度、200-300t压力下热压成型，得到具有一定形状的半成品；b、对所述的半成品进行表面清洁处理：用水或酒精清洗半成品表面；c、待清洁处理的半成品表面干燥后，在半成品外表面喷涂一层透明的保护膜； d、100℃以上烘烤30-50分钟。
作为优选方案，所述的保护膜为饱和聚酯树脂和消光粉的混合物，消光粉占总重量的0.5%-1%。所述保护膜的厚度为0.04-0.06毫米。
综上所述，本发明的含有竹纤维的餐具具有无毒无害，可生物降解，节能环保等性能，根据本发明的方法制得的产品符合LFGB:64 BVL B 82.02.08:2001、FDA21CFR175.300、FDA21CFR178.3800以及CHB（C）10111820等标准。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例；这些实施例可以对本发明作进一步的补充和说明；但本发明并不限于这些实施例。
以下实施例中所使用的技术，除非特别说明，均为本领域的技术人员已知的常规技术；所使用的仪器设备、试剂等，除非是本说明书特别说明，均为本领域的研究和技术人员可以通过公共途径获得的。
将表1中的原料充分混合后，于145-160℃温度、200-300t压力下热压成型，得到具有一定形状的半成品，对半成品进行表面清洁处理：用水清洗半成品表面，待清洁处理的半成品表面干燥后，在半成品外表面喷涂一层厚度为0.04-0.06毫米、透明的保护膜，然后在100℃以上烘烤30-50分钟。保护膜为含0.5%-1%（重量）消光粉的丙烯酸树脂。竹纤维的颗粒粒径为60-80目，淀粉的颗粒粒径为1500-2000目。
DF热固性复合树脂为德清县联诚氨基塑料制品有限公司生产。
实施例1：
将表1中的原料充分混合后，于145℃温度、200t压力下热压成型，得到具有一定形状的半成品，对半成品进行表面清洁处理：用水清洗半成品表面，待清洁处理的半成品表面干燥后，在半成品外表面喷涂一层厚度为0.04毫米、透明的保护膜，然后在100℃烘烤30分钟。保护膜为含0.5%（重量）消光粉的聚酯树脂。竹纤维的颗粒粒径为60目，淀粉的颗粒粒径为2000目。本发明中的聚酯树脂为符合食品级安全的无毒无害的树脂，为了方便描述以下实施例均以丙烯酸树脂为例。
表1
| 实施例原料/kg | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 竹纤维 | 50 | - | 35 | 60 | 50 | 70 | 40 | 55 | 65 |
| 木纤维素（木浆） | - | 70 | 35 | - | 10 | - | 20 | - | - |
| DF热固性复合树脂 | 26 | 28 | 20 | 30 | 25 | 26 | 22 | 30 | 28 |
| 淀粉 | 10 | 10 | 10 | 12 | 12 | 14 | 14 | 15 | 15 |
| 食品着色剂 | 0.5 | 0.8 | 0.5 | 0.6 | 0.8 | 0.6 | 0.8 | 0.5 | 0.5 |
| 水 | 2 | 3 | 5 | 2 | 3 | 5 | 2 | 3 | 5 |
| 硬脂酸锌 | - | 0.056 | 0.063 | - | 0.06 | 0.058 | - | 0.062 | 0.057 |
实施例2：
将表1中的原料充分混合后，于160℃温度、300t压力下热压成型，得到具有一定形状的半成品，对半成品进行表面清洁处理：用酒精清洗半成品表面，待清洁处理的半成品表面干燥后，在半成品外表面喷涂一层厚度为0.06毫米、透明的保护膜，然后在120℃烘烤50分钟。保护膜为含0.6%（重量）消光粉的丙烯酸树脂。竹纤维的颗粒粒径为80目，淀粉的颗粒粒径为1500目。
实施例3：
将表1中的原料充分混合后，于150℃温度、250t压力下热压成型，得到具有一定形状的半成品，对半成品进行表面清洁处理：用水清洗半成品表面，待清洁处理的半成品表面干燥后，在半成品外表面喷涂一层厚度为0.06毫米、透明的保护膜，然后在100℃以上烘烤30-50分钟。保护膜为含1%（重量）消光粉的丙烯酸树脂。竹纤维的颗粒粒径为60-80目，淀粉的颗粒粒径为1800目。
实施例4-9：
将表1中的原料充分混合后，于150℃温度、260t压力下热压成型，得到具有一定形状的半成品，对半成品进行表面清洁处理：用酒精清洗半成品表面，待清洁处理的半成品表面干燥后，在半成品外表面喷涂一层厚度为0.05毫米、透明的保护膜，然后在100℃烘烤45分钟。保护膜为含0.8%（重量）消光粉的丙烯酸树脂。竹纤维的颗粒粒径控制在60-80目，淀粉的颗粒粒径为1500-2000目。
上述产品经检验，产品符合LFGB:64 BVL B 82.02.08:2001、FDA21CFR175.300、FDA21CFR178.3800以及CHB（C）10111820等标准，具体物理性能参数如表2。
表2
根据本发明制得的含有竹纤维的餐具，其热传导性能比陶瓷、玻璃制品要差些，因此保温性相对较好，作为餐具使用时不易烫手。
本发明中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。
Claims (3)
1.一种含有竹纤维的餐具的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
a、将竹纤维组合物充分混合后，于145-160℃温度、200-300t压力下热压成型，得到具有一定形状的半成品；所述的竹纤维组合物包含以下重量份的材料：竹纤维或木纤维素或两者混合50-70份、DF热固性复合树脂20-30份、淀粉10-15份，食品着色剂0.5-0.8份，水2-5份；所述竹纤维的颗粒粒径为60-80目，淀粉的颗粒粒径为1500-2000目；
b、对所述的半成品进行表面清洁处理：用水或酒精清洗半成品表面；
c、待清洁处理的半成品表面干燥后，在半成品外表面喷涂一层透明的保护膜，所述的保护膜为饱和聚酯树脂和消光粉的混合物，消光粉占总重量的0.5%-1%；保护膜的厚度为0.04-0.06毫米；
d、100℃以上烘烤30-50分钟。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的竹纤维组合物包含以下重量份的材料：竹纤维或木纤维素或两者混合60-70份、DF热固性复合树脂26-28份、淀粉10份，食品着色剂0.5份，水2-5份。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述的竹纤维组合物各组分百分含量之和以100%作为基准，另加入重量百分比为0.05%-0.06%的硬脂酸锌。
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