CN103242668B - 一种全降解牙刷柄的加工工艺 - Google Patents
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Abstract
一种全降解牙刷柄及其加工工艺。提供了一种采用全自然物,能使柄体具有较高强度,能实现短时间内完全降解的全降解牙刷柄及其加工工艺。包括以下重量份的组分:淀粉10-30份,植物纤维40-60份和生物胶液10-25份。本发明由淀粉、植物纤维添加生物胶通过浇注/压延(可以利用注塑机、挤出机等设备)等工艺,形成牙刷的刷柄部分,牙刷头仍然使用常规的PP/PS等材质注塑而成,刷头与刷柄之间通过组装而形成整支牙刷,这样可以确保牙刷的植毛拉力与常规牙刷一致,刷柄的降解程度为100%;由于刷头的克重只占整支产品的3-5%左右,整支产品的可降解率达到95-97%。
Description
技术领域
本发明涉及全降解性自然组合物加工技术领域,尤其涉及一种能全部降解、融入生活环境中的牙刷柄原料及其制备方法。
背景技术
目前市场上的牙刷基本都是无法降解的PP/PS等材质注塑而成。现代生活的进步,促使牙刷这一人们每天需要利用的产品出现了两种基本的使用周期,一是较长时间使用的,比如下限为3周的常规牙刷,二是一次性使用的,如宾馆内使用的一次性牙刷。这种利用量在社会中造成大量牙刷的废弃,以上述高分子材料制备的牙刷主体(柄)难以降解,会严重污染我们的环境。
申请日2009-11-25,申请号:200910224121.3,名称:环保梳子牙刷的材料及制作工艺的专利技术,公开了一种制作一次性梳子牙刷的材料及制作工艺。由可塑淀粉生物降解材料、增溶剂、聚丙烯、色粉、植物油、白矿油、扩散油组成。再经注塑成型,制得。但该组合材料一是存在一些难降解的成分,二是结构强度过低,是否能承受一次性使用是个很大的疑问。
申请日2011-10-18,申请号:201110315834.8,名称:可生物降解的牙刷柄原料及其制备方法,提供了一种可生物降解的牙刷柄原料,其组分中包括:聚乳酸、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、无机成核剂、复配表面处理剂及稳定剂。其中大部分采用了化学材料,成本仍很高。
另外现实生活中,在农村中,每年麦收、秋收季节,很多农民对秸秆进行焚烧,这严重污染了环境。在城市中,也经常出现焚烧树叶这样的现象。
发明内容
本发明针对以上问题,提供了一种采用全自然物,能使柄体具有较高强度,能实现短时间内完全降解的全降解牙刷柄及其加工工艺。
本发明的技术方案是:包括以下重量份的组分:淀粉10-30份,植物纤维40-60份和生物胶液10-25份。
所述植物纤维为秸秆、树皮和/或枯叶的粉碎物。
所述生物胶液为树胶、骨胶或糯米浆。
所述树胶为松脂和/或杨树胶。
还包括20-30重量份的粉粒状动物骨骸和/或石粉。
本发明的加工工艺,按以下步骤加工:
1.1)、制备植物纤维;将秸秆、树皮和/或枯叶先粉碎为长1-9mm、宽0.3-1.5mm的条状,蒸煮,干燥,冷却,待用;
1.2)、制备生物胶液;冷却,待用;
2)、采用浇注、模压成型;将淀粉、植物纤维和生物胶液均匀混合,加入水,加入量以确保物料在挤出机中具有流动性为限,再均匀搅拌,然后通过浇注、模压成型,在模压过程中,加热至200-225℃,保持3-5分钟,然后出模,冷却,制得。
制备所述生物胶液时,以杨树皮为原料,进行蒸煮、碾压、提出工序后,制得均有粘性的杨树胶液。
本发明大量利用以往需焚烧处理的秸秆、落叶为凝结生长核,以淀粉为基体,采用生物胶液为粘结剂,构成了具有一定强度、抗折弯性能的刷柄。在挤出过程中,粉碎成短纤维状的秸秆、落叶能在基体中有序排列(微观上在刷柄内排列方向一致)。结合成型温度,物料中作为溶剂的水分基本蒸发掉,淀粉、植物纤维和生物胶液固化为一较坚硬的柄体。为进一步节省基体(淀粉)的用量,降低成本,本发明还可以加入粉粒状动物骨骸和/或石粉作为辅助基体(相当于填充料)。本发明由淀粉、植物纤维添加生物胶通过浇注/压延(可以利用注塑机、挤出机等设备)等工艺,形成牙刷的刷柄部分,牙刷头仍然使用常规的PP/PS等材质注塑而成,刷头与刷柄之间通过组装而形成整支牙刷,这样可以确保牙刷的植毛拉力与常规牙刷一致,刷柄的降解程度为100%;由于刷头的克重只占整支产品的3-5%左右,整支产品的可降解率达到95-97%。
具体实施方式
实施例一:
本发明的技术方案是:包括以下重量份的组分:淀粉10份,植物纤维40份和生物胶液10份。
所述植物纤维为秸秆、树皮和/或枯叶的粉碎物。
所述生物胶液为树胶、骨胶或糯米浆。
所述树胶为松脂和/或杨树胶。
还包括20重量份的粉粒状动物骨骸和/或石粉。
本发明的加工工艺,按以下步骤加工:
1.1)、制备植物纤维;将秸秆、树皮和/或枯叶先粉碎为长1mm、宽0.3mm的条状,蒸煮,干燥,冷却,待用;
1.2)、制备生物胶液;冷却,待用;
2)、采用浇注、模压成型;将淀粉、植物纤维和生物胶液均匀混合,加入水,加入量以确保物料在挤出机中具有流动性为限,再均匀搅拌,然后通过浇注、模压成型,在模压过程中,加热至200℃,保持3分钟,然后出模,冷却,制得。
制备所述生物胶液时,以杨树皮为原料,进行蒸煮、碾压、提出工序后,制得均有粘性的杨树胶液。
实施例二:
本发明的技术方案是:包括以下重量份的组分:淀粉20份,植物纤维50份和生物胶液18份。
所述植物纤维为秸秆、树皮和/或枯叶的粉碎物。
所述生物胶液为树胶、骨胶或糯米浆。
所述树胶为松脂和/或杨树胶。
还包括25重量份的粉粒状动物骨骸和/或石粉。
本发明的加工工艺,按以下步骤加工:
1.1)、制备植物纤维;将秸秆、树皮和/或枯叶先粉碎为长5mm、宽0.8mm的条状,蒸煮,干燥,冷却,待用;
1.2)、制备生物胶液;冷却,待用;
2)、采用浇注、模压成型;将淀粉、植物纤维和生物胶液均匀混合,加入水,加入量以确保物料在挤出机中具有流动性为限,再均匀搅拌,然后通过浇注、模压成型,在模压过程中,加热至210℃,保持4分钟,然后出模,冷却,制得。
制备所述生物胶液时,以杨树皮为原料,进行蒸煮、碾压、提出工序后,制得均有粘性的杨树胶液。
实施例三:
本发明的技术方案是:包括以下重量份的组分:淀粉30份,植物纤维60份和生物胶液25份。
所述植物纤维为秸秆、树皮和/或枯叶的粉碎物。
所述生物胶液为树胶、骨胶或糯米浆。
所述树胶为松脂和/或杨树胶。
还包括30重量份的粉粒状动物骨骸和/或石粉。
本发明的加工工艺,按以下步骤加工:
1.1)、制备植物纤维;将秸秆、树皮和/或枯叶先粉碎为长9mm、宽1.5mm的条状,蒸煮,干燥,冷却,待用;
1.2)、制备生物胶液;冷却,待用;
2)、采用浇注、模压成型;将淀粉、植物纤维和生物胶液均匀混合,加入水,加入量以确保物料在挤出机中具有流动性为限,再均匀搅拌,然后通过浇注、模压成型,在模压过程中,加热至225℃,保持5分钟,然后出模,冷却,制得。
制备所述生物胶液时,以杨树皮为原料,进行蒸煮、碾压、提出工序后,制得均有粘性的杨树胶液。
此外,本发明在试制时不排除接近燃点的模压温度(最低燃点物料为植物纤维,约255℃),使用接近燃点的模压温度,能使其低程度碳化。尽管柔韧性降低,但硬度增高。
本发明的加工工艺既能完全实现全降解刷柄的强度,又能杀灭使用原料中的有害菌。安全性能完全符合国家的卫生标准。成型后,刷柄表面光洁、不粘黏。多次使用情况或贮存在潮湿环境中,表面可能出现粘黏现象,但本发明主要是出于短期使用,其性能能够满足短期性、一次性的使用要求。
Claims (6)
1.一种全降解牙刷柄的加工工艺,其特征在于,包括以下重量份的组分:淀粉10-30份,植物纤维40-60份和生物胶液10-25份;
按以下步骤加工:
1.1)、制备植物纤维;将秸秆、树皮和/或枯叶先粉碎为长1-9mm、宽0.3-1.5mm的条状,蒸煮,干燥,冷却,待用;
1.2)、制备生物胶液;冷却,待用;
2)、采用浇注、模压成型;将淀粉、植物纤维和生物胶液均匀混合,加入水,加入量以确保物料在挤出机中具有流动性为限,再均匀搅拌,然后通过浇注、模压成型,在模压过程中,加热至200-225℃,保持3-5分钟,然后出模,冷却,制得。
2.根据权利要求1所述的一种全降解牙刷柄的加工工艺,其特征在于,所述植物纤维为秸秆、树皮和/或枯叶的粉碎物。
3.根据权利要求1所述的一种全降解牙刷柄的加工工艺,其特征在于,所述生物胶液为树胶、骨胶或糯米浆。
4.根据权利要求3所述的一种全降解牙刷柄的加工工艺,其特征在于,所述树胶为松脂和/或杨树胶。
5.根据权利要求1所述的一种全降解牙刷柄的加工工艺,其特征在于,还包括20-30重量份的粉粒状动物骨骸和/或石粉。
6.根据权利要求1所述的一种全降解牙刷柄的加工工艺,其特征在于,制备所述生物胶液时,以杨树皮为原料,进行蒸煮、碾压、提出工序后,制得均有粘性的杨树胶液。
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