CN108264776A - 一种植物源可降解一次性餐具材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种植物源可降解一次性餐具材料的制备方法，涉及餐具技术领域，包括以下重量份计的原料：植物纤维30‑40份、淀粉10‑22份、海藻胶8‑16份、魔芋胶9‑18份、纳米蒙脱土3‑6份、淀粉交联剂0.8‑1.5份、助剂1‑3份和去离子水40‑50份；制备方法包括以下步骤：(1)原料称取；(2)植物纤维预处理；(3)植物纤维粉碎；(4)制备助剂；(5)原料混合；(6)挤出造粒；本发明一次性餐具主要利用植物纤维为原料制备而成，不会释放有毒物质，易回收降解，使用安全性高对人体和环境均无害，制备工艺简单，易操作，原料成本低廉，具有很好的市场应用前景。

Description

一种植物源可降解一次性餐具材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及厨具技术领域，具体涉及一种植物源可降解一次性餐具材料及其制备方法。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高，各种一次性生活用品层出不穷，在中国一次性用品的渗透率，在一线城市远远高于二、三线城市和农村地区。生活中常用的发泡塑料一次性餐具具有以下缺点：1、废弃用完后难以回收；2、高温下原料中有害物质溶出，使用不安全；3、不易降解，污染环境，对人体有害；
一般使用的一次性餐具都加入了大量工业级碳酸钙、滑石粉、石蜡等有毒有害材料，对使用者的健康构成直接威胁。部分保餐盒是也内含有大量滑石粉或碳酸钙等无机矿物填充料的产品，也有少数用废塑料或废纸制作的餐具，危害更大。醋酸残渣超过国家标准好几倍，环保和食品卫生均不过关，易对人体造成如胆结石等疾病，对身体健康造成重大危害。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种植物源可降解一次性餐具材料，本发明一次性餐具主要利用植物纤维为原料制备而成，不会释放有毒物质，易回收降解，使用安全性高对人体和环境均无害，制备工艺简单，易操作，原料成本低廉，具有很好的市场应用前景。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种植物源可降解一次性餐具材料，包括以下重量份计的原料：
植物纤维30-40份、淀粉10-22份、海藻胶8-16份、魔芋胶9-18份、纳米蒙脱土3-6份、淀粉交联剂0.8-1.5份、助剂1-3份和去离子水40-50份；
所述助剂包括以下重量份计的原料：抑菌剂0.8-1.4份、抗氧剂1-3份、耐热剂0.8-2.4份、增稠剂0.5-1.3份。
优选地，包括以下重量份计的原料：植物纤维28份、淀粉18份、海藻胶9份、魔芋胶14份、纳米蒙脱土7份、淀粉交联剂1.2份、助剂2份和去离子水45份；
所述助剂包括以下重量份计的原料：抑菌剂1.1份、抗氧剂2.1份、耐热剂1.5份、增稠剂0.8份。
优选地，所述淀粉交联剂为三偏磷酸钠和25wt％氢氧化钠溶液按照1:3混合组成；
优选地，所述植物纤维为竹纤维、秸秆纤维、种子纤维、果实纤维、叶纤维中的一种或几种混合。
优选地，所述淀粉为玉米淀粉、土豆淀粉、木薯淀粉、山芋淀粉中的一种或几种混合。
优选地，所述抑菌剂为山梨酸钾或者山梨酸和乙醇按照质量比1:3混合组成。
优选地，所述抗氧剂为枸橼酸和枸橼酸钠按照质量比3:2混合组成。
优选地，所述耐热剂为羟甲基纤维素钠、黄原胶和魔芋精粉中的一种或几种结合。
优选地，所述增稠剂为海藻丙二醇酯、羟甲基纤维度钙、磷酸淀粉钠和乙醇酸淀粉钠中的一种或几种结合。
本发明中还公开了一种上述植物源可降解一次性餐具材料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)原料称取：按照植物源可降解一次性餐具材料的原料重量份数称取各原料；
(2)植物纤维预处理：将植物纤维放入硝酸溶液中浸泡1-3小时消毒杀菌后，用清水冲洗干净，甩干水分，放入烘箱中，烘干，控制水分含量在10％以下；
(3)植物纤维粉碎：将步骤(2)中烘干后的植物纤维放入粉碎机中粉碎颗粒粒径至400-700目，得到植物纤维粉末备用；
(4)制备助剂：将抑菌剂、抗氧剂、耐热剂和增稠剂投入容器中混合，加入少量的水分，以500-800转/分钟的速度，搅拌15-30分钟，即得助剂，备用；
(5)原料混合：将植物纤维、淀粉、海藻胶、魔芋胶、纳米蒙脱土、淀粉交联剂、助剂和去离子水搅拌混合，升温至40-55摄氏度，搅拌2-4小时，混合均匀，即得混合物料，备用；
(6)挤出造粒：将步骤(5)中制得的混合物料送入双螺杆挤出机中进行挤出造粒后，对颗粒进行烘干脱水，即得所述植物源可降解一次性餐具材料。
本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明一次性餐具主要利用植物纤维为原料制备而成，不会释放有毒物质，易回收降解，使用安全性高对人体和环境均无害，制备工艺简单，易操作，原料成本低廉，具有很好的市场应用前景；
(2)本发明中原料中添加有纳米蒙脱土，加入少量的纳米蒙脱土可以使植物纤维的强度、模量、阻隔性、耐热性和阻燃性大幅度提高，尤其是耐热性和阻隔性可成倍提高，且不含有任何有毒有害物质，成本低廉；
(3)本发明原料中添加有抑菌剂，山梨酸钾为食品级抑菌剂，可以有效抑制细菌的滋生，确保一次性餐具材料干净卫生，对人体无害；
(4)本发明原料中添加有耐热剂和抗氧剂，增加的材料的稳定性，确保一次性餐具在高温使用时，无化学物质溶解释放出来，可以放心安全使用；
(5)本发明原料中添加哟海藻胶和魔芋胶，海藻胶和魔芋胶为天然的粘结剂，不含任何有毒有害物质，粘接性好，稳定粘接材料中的各物料，是材料内部结构稳定。
(6)本发明植物源可降解一次性餐具材料，制作餐具使用结束后，可以回收粉碎作为田地土壤肥料，含有众多有机物质，且不含任何重金属，可以肥沃改善土壤理化结构，循环利用，符合新型生态经济发展的趋势。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种植物源可降解一次性餐具材料，包括以下重量份计的原料：
植物纤维30份、淀粉10份、海藻胶8份、魔芋胶9份、纳米蒙脱土3份、淀粉交联剂0.8份、助剂1份和去离子水40份；
助剂包括以下重量份计的原料：抑菌剂0.8份、抗氧剂1份、耐热剂0.8份、增稠剂0.5份。
淀粉交联剂为三偏磷酸钠和25wt％氢氧化钠溶液按照1:3混合组成；
植物纤维为竹纤维、玉米秸秆纤维和棉花种子纤维混合组成。
淀粉为玉米淀粉、土豆淀粉和木薯淀粉按照质量比1:1混合组成。
抑菌剂为山梨酸钾。
抗氧剂为枸橼酸和枸橼酸钠按照质量比3:2混合组成。
耐热剂为羟甲基纤维素钠和黄原胶按照质量比2:1混合组成。
稠剂为海藻丙二醇酯和羟甲基纤维度钙按照质量比3:2混合组成。
本实施例中还公开了一种上述植物源可降解一次性餐具材料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)原料称取：按照植物源可降解一次性餐具材料的原料重量份数称取各原料；
(2)植物纤维预处理：将植物纤维放入硝酸溶液中浸泡1小时消毒杀菌后，用清水冲洗干净，甩干水分，放入烘箱中，烘干，控制水分含量在9％；
(3)植物纤维粉碎：将步骤(2)中烘干后的植物纤维放入粉碎机中粉碎至颗粒粒径至400目，得到植物纤维粉末备用；
(4)制备助剂：将抑菌剂、抗氧剂、耐热剂和增稠剂投入容器中混合，加入少量的水分，以500转/分钟的速度，搅拌15分钟，即得助剂，备用；
(5)原料混合：将植物纤维、淀粉、海藻胶、魔芋胶、纳米蒙脱土、淀粉交联剂、助剂和去离子水搅拌混合，升温至40摄氏度，搅拌2小时，混合均匀，即得混合物料，备用；
(6)挤出造粒：将步骤(5)中制得的混合物料送入双螺杆挤出机中进行挤出造粒后，对颗粒进行烘干脱水，即得所述植物源可降解一次性餐具材料。
实施例2
一种植物源可降解一次性餐具材料，包括以下重量份计的原料：
植物纤维40份、淀粉22份、海藻胶16份、魔芋胶18份、纳米蒙脱土6份、淀粉交联剂1.5份、助剂3份和去离子水50份；
助剂包括以下重量份计的原料：抑菌剂1.4份、抗氧剂3份、耐热剂2.4份、增稠剂1.3份。
淀粉交联剂为三偏磷酸钠和25wt％氢氧化钠溶液按照1:3混合组成；
植物纤维为椰子纤维、棉花秸秆纤维和木纤维混合组成。
淀粉为土豆淀粉、木薯淀粉和山芋淀粉按照质量比3:2:1混合组成。
抑菌剂为山梨酸和乙醇按照质量比1:3混合组成。
抗氧剂为枸橼酸和枸橼酸钠按照质量比3:2混合组成。
耐热剂为羟甲基纤维素钠和魔芋精粉按照质量比1:1混合组成。
增稠剂为磷酸淀粉钠和乙醇酸淀粉钠按照质量比1:2混合组成。
本实施例中还公开了一种上述植物源可降解一次性餐具材料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)原料称取：按照植物源可降解一次性餐具材料的原料重量份数称取各原料；
(2)植物纤维预处理：将植物纤维放入硝酸溶液中浸泡3小时消毒杀菌后，用清水冲洗干净，甩干水分，放入烘箱中，烘干，控制水分含量在8％；
(3)植物纤维粉碎：将步骤(2)中烘干后的植物纤维放入粉碎机中进行粉碎至颗粒粒径至700目，得到植物纤维粉末备用；
(4)制备助剂：将抑菌剂、抗氧剂、耐热剂和增稠剂投入容器中混合，加入少量的水分，以800转/分钟的速度，搅拌30分钟，即得助剂，备用；
(5)原料混合：将植物纤维、淀粉、海藻胶、魔芋胶、纳米蒙脱土、淀粉交联剂、助剂和去离子水搅拌混合，升温至55摄氏度，搅拌4小时，混合均匀，即得混合物料，备用；
(6)挤出造粒：将步骤(5)中制得的混合物料送入双螺杆挤出机中进行挤出造粒后，对颗粒进行烘干脱水，即得所述植物源可降解一次性餐具材料。
实施例3
一种植物源可降解一次性餐具材料，包括以下重量份计的原料：
植物纤维28份、淀粉18份、海藻胶9份、魔芋胶14份、纳米蒙脱土7份、淀粉交联剂1.2份、助剂2份和去离子水45份；
助剂包括以下重量份计的原料：抑菌剂1.1份、抗氧剂2.1份、耐热剂1.5份、增稠剂0.8份。
淀粉交联剂为三偏磷酸钠和25wt％氢氧化钠溶液按照1:3混合组成；
述植物纤维为竹纤维、秸秆纤维、种子纤维、果实纤维、叶纤维中的一种或几种混合。
淀粉为玉米淀粉、土豆淀粉、木薯淀粉和山芋淀粉按照质量比2:2:1:1混合组成。
抑菌剂为山梨酸和乙醇按照质量比1:3混合组成。
抗氧剂为枸橼酸和枸橼酸钠按照质量比3:2混合组成。
耐热剂为羟甲基纤维素钠、黄原胶和魔芋精粉按照质量比1:1:1混合组成。
增稠剂为海藻丙二醇酯和乙醇酸淀粉钠按照质量比2:1混合组成。
本实施例中还公开了一种上述植物源可降解一次性餐具材料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)原料称取：按照植物源可降解一次性餐具材料的原料重量份数称取各原料；
(2)植物纤维预处理：将植物纤维放入硝酸溶液中浸泡2小时消毒杀菌后，用清水冲洗干净，甩干水分，放入烘箱中，烘干，控制水分含量在9.5％；
(3)植物纤维粉碎：将步骤(2)中烘干后的植物纤维放入粉碎机中进行粉碎至颗粒粒径至600目，得到植物纤维粉末备用；
(4)制备助剂：将抑菌剂、抗氧剂、耐热剂和增稠剂投入容器中混合，加入少量的水分，以700转/分钟的速度，搅拌24分钟，即得助剂，备用；
(5)原料混合：将植物纤维、淀粉、海藻胶、魔芋胶、纳米蒙脱土、淀粉交联剂、助剂和去离子水搅拌混合，升温至50摄氏度，搅拌2.5小时，混合均匀，即得混合物料，备用；
(6)挤出造粒：将步骤(5)中制得的混合物料送入双螺杆挤出机中进行挤出造粒后，对颗粒进行烘干脱水，即得所述植物源可降解一次性餐具材料。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种植物源可降解一次性餐具材料，其特征在于，包括以下重量份计的原料：
植物纤维30-40份、淀粉10-22份、海藻胶8-16份、魔芋胶9-18份、纳米蒙脱土3-6份、淀粉交联剂0.8-1.5份、助剂1-3份和去离子水40-50份；
所述助剂包括以下重量份计的原料：抑菌剂0.8-1.4份、抗氧剂1-3份、耐热剂0.8-2.4份、增稠剂0.5-1.3份。
2.根据权利要求1所述的植物源可降解一次性餐具材料，其特征在于，包括以下重量份计的原料：植物纤维28份、淀粉18份、海藻胶9份、魔芋胶14份、纳米蒙脱土7份、淀粉交联剂1.2份、助剂2份和去离子水45份；
所述助剂包括以下重量份计的原料：抑菌剂1.1份、抗氧剂2.1份、耐热剂1.5份、增稠剂0.8份。
3.根据权利要求1所述的植物源可降解一次性餐具材料，其特征在于，所述淀粉交联剂为三偏磷酸钠和25wt％氢氧化钠溶液按照1:3混合组成；
4.根据权利要求1所述的植物源可降解一次性餐具材料，其特征在于，所述植物纤维为竹纤维、秸秆纤维、种子纤维、果实纤维、叶纤维中的一种或几种混合。
5.根据权利要求1所述的植物源可降解一次性餐具材料，其特征在于，所述淀粉为玉米淀粉、土豆淀粉、木薯淀粉、山芋淀粉中的一种或几种混合。
6.根据权利要求1所述的植物源可降解一次性餐具材料，其特征在于，所述抑菌剂为山梨酸钾或者山梨酸和乙醇按照质量比1:3混合组成。
7.根据权利要求1所述的植物源可降解一次性餐具材料，其特征在于，所述抗氧剂为枸橼酸和枸橼酸钠按照质量比3:2混合组成。
8.根据权利要求1所述的植物源可降解一次性餐具材料，其特征在于，所述耐热剂为羟甲基纤维素钠、黄原胶和魔芋精粉中的一种或几种结合。
9.根据权利要求1所述的植物源可降解一次性餐具材料，其特征在于，所述增稠剂为海藻丙二醇酯、羟甲基纤维度钙、磷酸淀粉钠和乙醇酸淀粉钠中的一种或几种结合。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的植物源可降解一次性餐具材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)原料称取：按照植物源可降解一次性餐具材料的原料重量份数称取各原料；
(2)植物纤维预处理：将植物纤维放入硝酸溶液中浸泡1-3小时消毒杀菌后，用清水冲洗干净，甩干水分，放入烘箱中，烘干，控制水分含量在10％以下；
(3)植物纤维粉碎：将步骤(2)中烘干后的植物纤维放入粉碎机中粉碎颗粒粒径至400-700目，得到植物纤维粉末备用；
(4)制备助剂：将抑菌剂、抗氧剂、耐热剂和增稠剂投入容器中混合，加入少量的水分，以500-800转/分钟的速度，搅拌15-30分钟，即得助剂，备用；
(5)原料混合：将植物纤维、淀粉、海藻胶、魔芋胶、纳米蒙脱土、淀粉交联剂、助剂和去离子水搅拌混合，升温至40-55摄氏度，搅拌2-4小时，混合均匀，即得混合物料，备用；
(6)挤出造粒：将步骤(5)中制得的混合物料送入双螺杆挤出机中进行挤出造粒后，对颗粒进行烘干脱水，即得所述植物源可降解一次性餐具材料。
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