CN107083081A - 一种植物纤维环保一次性餐具及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种植物纤维环保一次性餐具，包括以下重量份的原料：谷壳10‑18份、玉米秸秆15‑25份、干稻草10‑20份、淀粉2‑4份、粘合剂8‑14份，加工助剂4‑10份、植物蛋白胶2‑4份、植物多糖1‑3份。本发明的一次性餐具无毒无害，力学性能较好，有较强的机械强度和良好柔韧性，原料绿色环保，餐具可降解性能较好，同时本发明的原材料来源广泛，组分安全可靠，对人体无害，成本低廉、安全方便，既节省资源又减少环境污染，达到农业废弃物综合利用，其制备工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

Description

一种植物纤维环保一次性餐具及其制备方法

技术领域

本发明涉及环保餐具技术领域，具体涉及一种植物纤维环保一次性餐具及其制备方法。

背景技术

目前，随着快餐、外卖行业的发展，一次性餐具的使用量逐年增多，市面上的一次性餐具包括快餐盒、筷子、勺子等，快餐盒主要由聚苯乙烯、乙烯等高分子化合物组成，它具有难分解，有毒，被埋在土壤里一百年不会降解等特点。由于难以降解因此也会对环境造成新的污染。它是白色污染，在燃烧时会放出大量有毒的气体，并且两百年不腐烂，对环境造成严重危害。国外的研究结果表明，聚苯乙烯高分子在合成过程中如果不完全聚合，会合成苯乙烯单体、二聚体、三聚体溶出，用它来包装食品，对健康的危害也很大。特别是用它装较热的食品时，它内部的有害物质就会被吸出来，凝结在食物上，人吃了这样的食品，不仅肝脏、肾脏受损，而且机能还会发生变异。这些一次性的发泡塑料餐具用完废弃后难于回收利用；在环境中不容易腐烂降解；部分企业生产中用的发泡剂为丁烷( 即打火机的气体)，易着火，不安全。快餐盒在65摄氏度以上的高温中将产生对人体有害的毒素和致癌物二恶英，“二恶英”是一种有毒的含氯化合物，它是世界已知有毒化合物中毒性最强的，致癌性极强，能够引起严重的皮肤病和伤及胎儿，还有可能男性雌化；一吨一次性快餐盒垃圾的直接、间接处理费用是其原产值的10倍以上。因此,这些“白色污染”不仅浪费了资源、给国家和人民增加了无端的经济压力，还给子孙后代留下了一大堆难题。而一次性餐具中的筷子一般采用树木或者竹子制成，这种木筷造成大量林地被毁；而且劣质筷子并不干净，只是一种卫生的错觉。

近几年来出现的一些淀粉基降解材料虽然解决了发泡塑料造成的白色污染问题，但是这些降解材料由于机械强度差、可塑性差，在生产中要用两套混炼装置，生产过程中不易保温、工艺线路复杂、生产成本高，产品质量达不到要求，因而不能广泛的应用。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种植物纤维环保一次性餐具，该一次性餐具无毒无害，力学性能较好，有较强的机械强度和良好柔韧性，原料绿色环保，餐具可降解性能较好，同时本发明的原材料来源广泛，组分安全可靠，对人体无害，成本低廉、安全方便，既节省资源又减少环境污染，达到农业废弃物综合利用，其制备工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明提供了一种植物纤维环保一次性餐具，包括以下重量份的原料：

谷壳10-18份、玉米秸秆15-25份、干稻草10-20份、淀粉2-4份、粘合剂8-14份，加工助剂4-10份、植物蛋白胶2-4份、植物多糖1-3份。

优选地，所述植物纤维环保一次性餐具包括以下重量份的原料：

谷壳12份、玉米秸秆20份、干稻草10份、淀粉3份、粘合剂11份，加工助剂7份、植物蛋白胶4份、植物多糖5份。

优选地，所述粘合剂为羟丙基甲基纤维素、木质素磺酸钙、钛酸酯按照重量比2:1:0.5组成的混合物。

优选地，所述加工助剂为硬脂酸钙、没食子酸、二氧化钛、硼酸锌按照重量比2:0.5:1:1组成的混合物。

优选地，所述植物蛋白胶为琼胶、果胶、食用明胶按照重量比1:1:2组成的混合物。

优选地，所述植物多糖为麦芽糊精、环糊精、果糖按照重量比1:1:2组成的混合物。

本发明还提供一种植物纤维环保一次性餐具的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量准备各组分原料；

步骤二，将玉米秸杆、干稻草切成10-25mm 段，混合谷壳加入清水清洗后，输送到烘干机中，在80-100℃下烘干至水分含量为10%-15% 左右，然后再将烘干后的混合物送入粉碎机中粉碎至50-100 目，再送入高温消毒室在温度为180-240℃下消毒1-2分钟，得混合植物纤维原料A；

步骤三，将淀粉、粘合剂，植物蛋白胶、植物多糖适量的水混合加入高速搅拌机中，在温度为55-65℃下搅拌10-20分钟，搅拌转速300-400r/min，再加入步骤二制备的混合植物纤维原料A、加工助剂继续搅拌15-25分钟，得到混合物B；

步骤四，将步骤三制得的混合物B加入热压成型机中，在高温高压下进行挤压成型，挤压时的温度为380-400℃，将成型餐具进行打磨处理，再送入紫外线消毒机，充分消毒后无菌包装制得本发明的植物纤维环保一次性餐具。

优选地，所述植物纤维环保一次性餐具的制备步骤为：

步骤一，按要求称量准备各组分原料；

步骤二，将玉米秸杆、干稻草切成16mm 段，混合谷壳加入清水清洗后，输送到烘干机中，在90℃下烘干至水分含量为13% 左右，然后再将烘干后的混合物送入粉碎机中粉碎至80目，再送入高温消毒室在温度为210℃下消毒1.5分钟，得混合植物纤维原料A；

步骤三，将淀粉、粘合剂，植物蛋白胶、植物多糖适量的水混合加入高速搅拌机中，在温度为60℃下搅拌15分钟，搅拌转速350r/min，再加入步骤二制备的混合植物纤维原料A、加工助剂继续搅拌20分钟，得到混合物B；

步骤四，将步骤三制得的混合物B加入热压成型机中，在高温高压下进行挤压成型，挤压时的温度为390℃，将成型餐具进行打磨处理，再送入紫外线消毒机，充分消毒后无菌包装制得本发明的植物纤维环保一次性餐具。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

（1）本发明的一种植物纤维环保一次性餐具中采用的植物纤维主要为谷壳、玉米秸秆、干稻草，一方面利用植物秸杆短纤维和长纤维相融合的制作方法，使生产出来的筷子具有强度高、韧性大、表面光滑、耐油、耐高温，另一方面，使废弃植物秸杆达到综合利用，既解决了农业废弃物的回收问题，有节约了资源保护了换机，同时提高了餐具用后降解性能。

（2）本发明的一种植物纤维环保一次性餐具在制备过程中进行了两次消毒，充分保证了餐具的无菌安全性，避免了产品的污染，有效保护了人体健康。

（3）本发明的一种植物纤维环保一次性餐具添加了淀粉和植物多糖作为填料，提高了粘合强度，大大增加了本发明一次性餐具的机械强度，同时也提高了餐具的韧性，进一步提高力学性能。

（4）本发明的一种植物纤维环保一次性餐具添加了粘合剂和加工助剂以及植物蛋白胶，能够使得制备的餐具不易分散、融化变形，使其表面光滑、致密，耐磨、耐压性能大大增加。

（5）本发明的一种植物纤维环保一次性餐具无毒无害，力学性能较好，有较强的机械强度和良好柔韧性，原料绿色环保，餐具可降解性能较好，同时本发明的原材料来源广泛，组分安全可靠，对人体无害，成本低廉、安全方便，既节省资源又减少环境污染，达到农业废弃物综合利用，其制备工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1.

本实施例的一种植物纤维环保一次性餐具，包括以下重量份的原料：

谷壳10份、玉米秸秆15份、干稻草10份、淀粉2份、粘合剂8份，加工助剂4份、植物蛋白胶2份、植物多糖1份。

本实施例中的粘合剂为羟丙基甲基纤维素、木质素磺酸钙、钛酸酯按照重量比2:1:0.5组成的混合物。

本实施例中的加工助剂为硬脂酸钙、没食子酸、二氧化钛、硼酸锌按照重量比2:0.5:1:1组成的混合物。

本实施例中的植物蛋白胶为琼胶、果胶、食用明胶按照重量比1:1:2组成的混合物。

本实施例中的植物多糖为麦芽糊精、环糊精、果糖按照重量比1:1:2组成的混合物。

本实施例的一种植物纤维环保一次性餐具的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量准备各组分原料；

步骤二，将玉米秸杆、干稻草切成10mm 段，混合谷壳加入清水清洗后，输送到烘干机中，在80℃下烘干至水分含量为10%左右，然后再将烘干后的混合物送入粉碎机中粉碎至50目，再送入高温消毒室在温度为180℃下消毒1分钟，得混合植物纤维原料A；

步骤三，将淀粉、粘合剂，植物蛋白胶、植物多糖适量的水混合加入高速搅拌机中，在温度为55下搅拌10分钟，搅拌转速400r/min，再加入步骤二制备的混合植物纤维原料A、加工助剂继续搅拌15分钟，得到混合物B；

步骤四，将步骤三制得的混合物B加入热压成型机中，在高温高压下进行挤压成型，挤压时的温度为380℃，将成型餐具进行打磨处理，再送入紫外线消毒机，充分消毒后无菌包装制得本发明的植物纤维环保一次性餐具。

实施例2.

本实施例的一种植物纤维环保一次性餐具，包括以下重量份的原料：

谷壳18份、玉米秸秆25份、干稻草20份、淀粉4份、粘合剂14份，加工助剂10份、植物蛋白胶4份、植物多糖3份。

本实施例中的粘合剂为羟丙基甲基纤维素、木质素磺酸钙、钛酸酯按照重量比2:1:0.5组成的混合物。

本实施例中的加工助剂为硬脂酸钙、没食子酸、二氧化钛、硼酸锌按照重量比2:0.5:1:1组成的混合物。

本实施例中的植物蛋白胶为琼胶、果胶、食用明胶按照重量比1:1:2组成的混合物。

本实施例中的植物多糖为麦芽糊精、环糊精、果糖按照重量比1:1:2组成的混合物。

本实施例的一种植物纤维环保一次性餐具的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量准备各组分原料；

步骤二，将玉米秸杆、干稻草切成25mm 段，混合谷壳加入清水清洗后，输送到烘干机中，在100℃下烘干至水分含量为15% 左右，然后再将烘干后的混合物送入粉碎机中粉碎至100 目，再送入高温消毒室在温度为240℃下消毒2分钟，得混合植物纤维原料A；

步骤三，将淀粉、粘合剂，植物蛋白胶、植物多糖适量的水混合加入高速搅拌机中，在温度为65℃下搅拌20分钟，搅拌转速400r/min，再加入步骤二制备的混合植物纤维原料A、加工助剂继续搅拌15分钟，得到混合物B；

步骤四，将步骤三制得的混合物B加入热压成型机中，在高温高压下进行挤压成型，挤压时的温度为400℃，将成型餐具进行打磨处理，再送入紫外线消毒机，充分消毒后无菌包装制得本发明的植物纤维环保一次性餐具。

实施例3.

本实施例的一种植物纤维环保一次性餐具，包括以下重量份的原料：

谷壳12份、玉米秸秆20份、干稻草10份、淀粉3份、粘合剂11份，加工助剂7份、植物蛋白胶4份、植物多糖5份。

本实施例中的粘合剂为羟丙基甲基纤维素、木质素磺酸钙、钛酸酯按照重量比2:1:0.5组成的混合物。

本实施例中的加工助剂为硬脂酸钙、没食子酸、二氧化钛、硼酸锌按照重量比2:0.5:1:1组成的混合物。

本实施例中的植物蛋白胶为琼胶、果胶、食用明胶按照重量比1:1:2组成的混合物。

本实施例中的植物多糖为麦芽糊精、环糊精、果糖按照重量比1:1:2组成的混合物。

本实施例的一种植物纤维环保一次性餐具的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量准备各组分原料；

步骤二，将玉米秸杆、干稻草切成16mm 段，混合谷壳加入清水清洗后，输送到烘干机中，在90℃下烘干至水分含量为13% 左右，然后再将烘干后的混合物送入粉碎机中粉碎至80目，再送入高温消毒室在温度为210℃下消毒1.5分钟，得混合植物纤维原料A；

步骤三，将淀粉、粘合剂，植物蛋白胶、植物多糖适量的水混合加入高速搅拌机中，在温度为60℃下搅拌15分钟，搅拌转速350r/min，再加入步骤二制备的混合植物纤维原料A、加工助剂继续搅拌20分钟，得到混合物B；

步骤四，将步骤三制得的混合物B加入热压成型机中，在高温高压下进行挤压成型，挤压时的温度为390℃，将成型餐具进行打磨处理，再送入紫外线消毒机，充分消毒后无菌包装制得本发明的植物纤维环保一次性餐具。

以上各实施例制备的植物纤维环保一次性餐具的性能测试结果如下：

	餐具对折无断裂次数	45天降解率	无裂损跌落试验次数
				实施例1	17	97%	3
实施例2	18	95%	3
				实施例3	20	94%	2
对比例	10	70%	1

本发明的一种植物纤维环保一次性餐具无毒无害，力学性能较好，有较强的机械强度和良好柔韧性，原料绿色环保，餐具可降解性能较好，同时本发明的原材料来源广泛，组分安全可靠，对人体无害，成本低廉、安全方便，既节省资源又减少环境污染，达到农业废弃物综合利用，其制备工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种植物纤维环保一次性餐具，其特征在于，包括以下重量份的原料：

谷壳10-18份、玉米秸秆15-25份、干稻草10-20份、淀粉2-4份、粘合剂8-14份，加工助剂4-10份、植物蛋白胶2-4份、植物多糖1-3份。

2.根据权利要求1所述的一种植物纤维环保一次性餐具，其特征在于，所述植物纤维环保一次性餐具包括以下重量份的原料：

谷壳12份、玉米秸秆20份、干稻草10份、淀粉3份、粘合剂11份，加工助剂7份、植物蛋白胶4份、植物多糖5份。

3.根据权利要求1或2所述的一种植物纤维环保一次性餐具，其特征在于，所述粘合剂为羟丙基甲基纤维素、木质素磺酸钙、钛酸酯按照重量比2:1:0.5组成的混合物。

4.根据权利要求1或2所述的一种植物纤维环保一次性餐具，其特征在于，所述加工助剂为硬脂酸钙、没食子酸、二氧化钛、硼酸锌按照重量比2:0.5:1:1组成的混合物。

5.根据权利要求1或2所述的一种植物纤维环保一次性餐具，其特征在于，所述植物蛋白胶为琼胶、果胶、食用明胶按照重量比1:1:2组成的混合物。

6.根据权利要求1或2所述的一种植物纤维环保一次性餐具，其特征在于，所述植物多糖为麦芽糊精、环糊精、果糖按照重量比1:1:2组成的混合物。

7.一种制备如权利要求1或2所述的植物纤维环保一次性餐具的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量准备各组分原料；

步骤二，将玉米秸杆、干稻草切成10-25mm 段，混合谷壳加入清水清洗后，输送到烘干机中，在80-100℃下烘干至水分含量为10%-15%，然后再将烘干后的混合物送入粉碎机中粉碎至50-100 目，再送入高温消毒室在温度为180-240℃下消毒1-2分钟，得混合植物纤维原料A；

步骤三，将淀粉、粘合剂，植物蛋白胶、植物多糖适量的水混合加入高速搅拌机中，在温度为55-65℃下搅拌10-20分钟，搅拌转速300-400r/min，再加入步骤二制备的混合植物纤维原料A、加工助剂继续搅拌15-25分钟，得到混合物B；

步骤四，将步骤三制得的混合物B加入热压成型机中，在高温高压下进行挤压成型，挤压时的温度为380-400℃，将成型餐具进行打磨处理，再送入紫外线消毒机，充分消毒后，无菌包装制得本发明的植物纤维环保一次性餐具。

8.根据权利要求7所述的一种植物纤维环保一次性餐具的制备方法，其特征在于，所述步骤为：

步骤一，按要求称量准备各组分原料；

步骤二，将玉米秸杆、干稻草切成16mm 段，混合谷壳加入清水清洗后，输送到烘干机中，在90℃下烘干至水分含量为13% 左右，然后再将烘干后的混合物送入粉碎机中粉碎至80目，再送入高温消毒室在温度为210℃下消毒1.5分钟，得混合植物纤维原料A；

步骤三，将淀粉、粘合剂，植物蛋白胶、植物多糖适量的水混合加入高速搅拌机中，在温度为60℃下搅拌15分钟，搅拌转速350r/min，再加入步骤二制备的混合植物纤维原料A、加工助剂继续搅拌20分钟，得到混合物B；

步骤四，将步骤三制得的混合物B加入热压成型机中，在高温高压下进行挤压成型，挤压时的温度为390℃，将成型餐具进行打磨处理，再送入紫外线消毒机，充分消毒后无菌包装制得本发明的植物纤维环保一次性餐具。