CN109456611A - 一种可降解餐具及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可降解餐具及其制备方法。由如下重量份数的原料制成：植物纤维浆200‑300份，食用胶20‑30份，聚乳酸30‑50份，填充剂20‑25份，硬脂酸20‑30份，丙烯酸酯3‑8份。本发明制备的可降解餐具，采用植物纤维浆作为主料，容易降解的聚乳酸，硬脂酸和丙烯酸酯作为辅料，整体容易降解，降解后可作为有机肥料使用，本发明制备的可降解餐具防水防油性能好，能满足一次性餐具的要求，制备的餐具抗压强度优于塑料餐具，具有广阔的市场前景。

Description

一种可降解餐具及其制备方法
技术领域
本发明属于环保餐具制备技术领域，具体涉及一种可降解餐具及其制备方法。
背景技术
随着经济的飞速发展，旅游业迅猛发展，人们对快餐食品的消费越来越多，快餐业的飞速发展使一次性快餐餐具的需求增长迅猛，导致十几年来以发泡塑料餐具为首的一次性餐具发展迅速，一次性快餐盒的使用越来越广泛，导致“白色污染”日益严重，在我国处理白色污染的方法一般采取填埋、焚烧等，但发泡塑料餐具中含有的氟、氯、碳化物等物质，在焚烧后会产生破坏大气臭氧层的物质；而填埋处理不仅浪费大量土地，同时又很难自然降解，易污染水质，妨碍农业的发展，这些都使得人类赖以生存的生态环境遭到严重破坏，对人类健康的也产生损坏，寻找一种能替代发泡塑料餐具又质优价廉且环境友好型的餐具已成为社会发展的必然趋势。
目前的一次性快餐餐具主要由塑料餐具，纸餐具，可降解塑料餐具，纸板涂膜餐具几种。塑料餐具难以降解，但是其具有良好的防水性和防油性能，抗拉和抗压强度也很强，纸餐具降解速度快，但是，其防水和防油性能差，可降解塑料降解速度比普通塑料快，防水防油性能比纸餐具好，但是，其制备成本太高，不能大规模推广应用，纸板涂膜餐具虽然减少了塑料的使用量，但是，其涂膜仍然难以降解，且强度也比塑料餐具低。
专利200710068369.6公开了生物可降解环保餐具及其加工方法。由下列各组分组成，且重量百分比为：淀粉：30-60％；低密度聚乙烯：2.5-7％；聚乙烯：20-42％；聚乙烯蜡：1-3％；单硬脂酸甘油酯：1-2％；乙烯-醋酸乙烯脂共聚物：3-5％；钛白粉：1-3％；轻质碳酸钙：2-6％；滑石粉：1-3％；铝钛复合偶联剂：0.2-0.5％；改良剂：0.01-0.02％；抗氧剂：0.14-0.26％。该环保餐具虽然降解速度快，但是其防水和防油性能低，不能满族市场对于一次性餐具性能的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可降解餐具及其制备方法。
一种可降解餐具，由如下重量份数的原料制成：植物纤维浆200-300份，食用胶20-30份，聚乳酸30-50份，填充剂20-25份，硬脂酸20-30份，丙烯酸酯3-8份。
所述植物纤维浆为木浆，蔗渣浆，草浆，麻浆，竹浆，棉浆，苇浆中的一种或一种以上。
所述食用胶为卡拉胶，黄原胶，海藻凝胶中的一种或一种以上。
所述填充剂为硅藻土、滑石粉，氧化铝粉，玻璃粉，石棉粉，云母粉，石英粉，碳纤维中的一种或一种以上。
所述可降解餐具的原料还包括3,4-二甲基-3,4-二苯基己烷3-8份。
所述可降解餐具的原料还包括Ce(CH2ClCOO)2(NO3)(phen)3-8份。
上述可降解餐具的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)将植物纤维粉碎，按照1：(10-50)的质量比加水稀释，同时，加入漂白剂，制成植物纤维浆；
(2)取植物纤维浆200-300份，加入食用胶20-30份，聚乳酸30-50份，填充剂20-25份，硬脂酸20-30份，丙烯酸酯3-8份，搅拌，制成混合浆液；
(3)使用成型机，把浆液注入成型机的模具中，搅匀浆液，真空脱水至含水量为40-70％，制成湿坯；
(4)将湿坯转移至定型机模具中，在压力为10-16锁模力，温度为300-350℃条件下，制成成品。
所述植物纤维为蔗渣，稻草，麦秆，旧麻绳，竹片，棉花，芦苇杆中的一种或一种以上。
所述漂白剂的加入量为植物纤维浆液的0.02-0.3％，所述漂白剂为双氧水，FAS或次氯酸钙。
本发明的有益效果：本发明制备的可降解餐具，采用植物纤维浆作为主料，容易降解的聚乳酸，硬脂酸和丙烯酸酯作为辅料，整体容易降解，降解后可作为有机肥料使用，本发明制备的可降解餐具防水防油性能好，能满足一次性餐具的要求，制备的餐具抗压强度优于塑料餐具，具有广阔的市场前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种可降解餐具，由如下重量份数的原料制成：蔗渣浆250份，卡拉胶25份，聚乳酸40份，滑石粉22份，硬脂酸25份，丙烯酸酯5份。
上述可降解餐具的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)将蔗渣粉碎，按照1：30的质量比加水稀释，同时，加入0.1％双氧水，制成蔗渣浆；
(2)取蔗渣浆250份，加入卡拉胶25份，聚乳酸40份，滑石粉22份，硬脂酸25份，丙烯酸酯5份，搅拌，制成混合浆液；
(3)使用成型机，把浆液注入成型机的模具中，搅匀浆液，真空脱水至含水量为60％，制成湿坯；
(4)将湿坯转移至定型机模具中，在压力为12锁模力，温度为320℃条件下，制成成品。
实施例2
一种可降解餐具，由如下重量份数的原料制成：草浆200份，黄原胶20份，聚乳酸30份，氧化铝粉20份，硬脂酸20份，丙烯酸酯3份。
上述可降解餐具的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)取质量比为1：1的稻草和麦秆，粉碎，按照1：10的质量比加水稀释，同时，加入FAS0.02％，制成草浆；
(2)取草浆200份，加入黄原胶20份，聚乳酸30份，氧化铝粉20份，硬脂酸20份，丙烯酸酯3份，搅拌，制成混合浆液；
(3)使用成型机，把浆液注入成型机的模具中，搅匀浆液，真空脱水至含水量为40％，制成湿坯；
(4)将湿坯转移至定型机模具中，在压力为10锁模力，温度为300℃条件下，制成成品。
实施例3
一种可降解餐具，由如下重量份数的原料制成：竹浆300份，海藻凝胶30份，聚乳酸50份，石棉粉25份，硬脂酸30份，丙烯酸酯8份。
上述可降解餐具的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)将竹片粉碎，按照1：50的质量比加水稀释，同时，加入0.2％次氯酸钙，制成竹浆；
(2)取竹浆300份，加入海藻凝胶30份，聚乳酸50份，石棉粉25份，硬脂酸30份，丙烯酸酯8份，搅拌，制成混合浆液；
(3)使用成型机，把浆液注入成型机的模具中，搅匀浆液，真空脱水至含水量为70％，制成湿坯；
(4)将湿坯转移至定型机模具中，在压力为16锁模力，温度为350℃条件下，制成成品。
实施例4
一种可降解餐具，由如下重量份数的原料制成：蔗渣浆250份，卡拉胶25份，聚乳酸40份，滑石粉22份，硬脂酸25份，丙烯酸酯5份，3,4-二甲基-3,4-二苯基己烷5份。
上述可降解餐具的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)将蔗渣粉碎，按照1：30的质量比加水稀释，同时，加入0.1％双氧水，制成蔗渣浆；
(2)取蔗渣浆250份，加入卡拉胶25份，聚乳酸40份，滑石粉22份，硬脂酸25份，丙烯酸酯5份，3,4-二甲基-3,4-二苯基己烷5份，搅拌，制成混合浆液；
(3)使用成型机，把浆液注入成型机的模具中，搅匀浆液，真空脱水至含水量为60％，制成湿坯；
(4)将湿坯转移至定型机模具中，在压力为12锁模力，温度为320℃条件下，制成成品。
实施例5
一种可降解餐具，由如下重量份数的原料制成：蔗渣浆250份，卡拉胶25份，聚乳酸40份，滑石粉22份，硬脂酸25份，丙烯酸酯5份，Ce(CH2ClCOO)2(NO3)(phen)5份。
上述可降解餐具的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)将蔗渣粉碎，按照1：30的质量比加水稀释，同时，加入0.1％双氧水，制成蔗渣浆；
(2)取蔗渣浆250份，加入卡拉胶25份，聚乳酸40份，滑石粉22份，硬脂酸25份，丙烯酸酯5份，Ce(CH2ClCOO)2(NO3)(phen)5份，搅拌，制成混合浆液；
(3)使用成型机，把浆液注入成型机的模具中，搅匀浆液，真空脱水至含水量为60％，制成湿坯；
(4)将湿坯转移至定型机模具中，在压力为12锁模力，温度为320℃条件下，制成成品。
实施例6
一种可降解餐具，由如下重量份数的原料制成：蔗渣浆250份，卡拉胶25份，聚乳酸40份，滑石粉22份，硬脂酸25份，丙烯酸酯5份，K6ZnBi53份。
上述可降解餐具的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)将蔗渣粉碎，按照1：30的质量比加水稀释，同时，加入0.1％双氧水，制成蔗渣浆；
(2)取蔗渣浆250份，加入卡拉胶25份，聚乳酸40份，滑石粉22份，硬脂酸25份，丙烯酸酯5份，K6ZnBi53份，搅拌，制成混合浆液；
(3)使用成型机，把浆液注入成型机的模具中，搅匀浆液，真空脱水至含水量为60％，制成湿坯；
(4)将湿坯转移至定型机模具中，在压力为12锁模力，温度为320℃条件下，制成成品。
实施例7
一种可降解餐具，由如下重量份数的原料制成：蔗渣浆250份，卡拉胶25份，聚乳酸40份，滑石粉22份，硬脂酸25份，丙烯酸酯5份，根叶刺蕨提取物3份。
所述根叶刺蕨提取物的提取方法为：取根叶刺蕨，晒干，磨成粉末，加6倍重量份数的水回流提取3次，合并滤液，蒸干制成。
上述可降解餐具的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)将蔗渣粉碎，按照1：30的质量比加水稀释，同时，加入0.1％双氧水，制成蔗渣浆；
(2)取蔗渣浆250份，加入卡拉胶25份，聚乳酸40份，滑石粉22份，硬脂酸25份，丙烯酸酯5份，根叶刺蕨提取物3份，搅拌，制成混合浆液；
(3)使用成型机，把浆液注入成型机的模具中，搅匀浆液，真空脱水至含水量为60％，制成湿坯；
(4)将湿坯转移至定型机模具中，在压力为12锁模力，温度为320℃条件下，制成成品。
对比例1
一种可降解餐具，由如下重量份数的原料制成：蔗渣浆250份，卡拉胶25份，聚乳酸40份，滑石粉22份，硬脂酸25份。
上述可降解餐具的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)将蔗渣粉碎，按照1：30的质量比加水稀释，同时，加入0.1％双氧水，制成蔗渣浆；
(2)取蔗渣浆250份，加入卡拉胶25份，聚乳酸40份，滑石粉22份，硬脂酸25份，搅拌，制成混合浆液；
(3)使用成型机，把浆液注入成型机的模具中，搅匀浆液，真空脱水至含水量为60％，制成湿坯；
(4)将湿坯转移至定型机模具中，在压力为12锁模力，温度为320℃条件下，制成成品。
实验例1：防油实验
采用TAPPI 559pm-96《Grease resistance test for paper and paperboard》测试法测定纸及纸板的防油性。12个等级的测试液是由一系列不同体积比例的蓖麻油、甲苯和正庚烷配制而成，其中1级的防油性能最低，12级的防油性能最高。测试时，选择一个中间号的kit测试溶液，从大约高度为13mm的高度垂直向纸样滴一滴测试液体，液滴在纸张上保留15s后，用吸收性强的纸或棉布将纸张上多余的测试液体除去，若某等级的测试液体在纸张上没有留下任何痕迹，则该测试液体所代表的等级即为测纸张的防油等级，若有暗痕，则该测纸张不能通过该测试液体的检测，其防油等级低于该测试液体所代表的等级。测试时候，如果样品第一次试验未通过，在同一个样品上选择一个没有做过试验的区域，采用下一组kit值的溶液重新做试验。一直重复试验，直到最高值的kit溶液停留在表面15秒，通过试验。如果样品通过了第一次试验，在同一个样品上选择一个没有试验的区域，采用下一组kit值的溶液重新做试验。一直重复试验，直到最高kit值的溶液无失败，该溶液的kit值就是样品的抗油脂值，为保证测试准确性，纸张每一等级的防油测试需至少进行三次。测试结果见表1：
表1
由表1可以看出，实施例1-3，实施例5-6的防油等级相同，均为6，均高于一次性餐具防油等级高于5级的规定的要求，对比例1防油等级为3，低于国家标准的要求，实施例4和实施例7的防油等级为9，高于实施例1。
实验例2：防水实验
按照国家标准GB/T1540-2002《纸和纸板吸水性的测定(可勃法)》用HK-213Cobb吸水性测定仪测定纸张的吸水性。选择测试时间为60秒。在电子天平上称取纸张的质量，计为G1，然后将纸张放在Cobb装置上，往纸张上加100ml去离子水，保留60s，然后用滤纸吸去多余的水。再称一次纸张的质量，计为G2。
Cobb纸张吸水性测试法公式如下：C(g/m2)＝(G2-G1)×100。测试结果见表2：
表2
注：*代表与实施例1比较P<0.05。
由表2可以看出，实施例1-4，实施例7，对比例1的防水性能相当，没有显著差异，实施例5-6的Cobb值显著低于实施例1，防水性能增强。
实验例3：抗张强度的测定
按照国家标准GB/T 453-2002《纸和纸板抗张强度的测定》用Lorentzen&WettreCE062纸张抗张强度测定仪测定纸张的抗张强度。测试结果见表3：
表3
注：*代表与实施例1比较P<0.05。
由表3可以看出，实施1-3，实施例7，对比例1的抗张强度相当，没有显著差异，实施例4-6的抗张强度显著高于实施例1。
实验例4：撕裂度的测定
按照国家标准GB/T 455-2002《纸和纸板撕裂度的测定》用Lorentzen&Wettre 009纸张撕裂度仪测定纸张的撕裂度。测试结果见表4：
表4
注：*代表与实施例1比较P<0.05。
由表4可以看出，实施1-3，实施例7，对比例1的撕裂度相当，没有显著差异，实施例4-6的撕裂度显著高于实施例1。

Claims (9)

1.一种可降解餐具，其特征在于，由如下重量份数的原料制成：植物纤维浆200-300份，食用胶20-30份，聚乳酸30-50份，填充剂20-25份，硬脂酸20-30份，丙烯酸酯3-8份。
2.根据权利要求1所述可降解餐具，其特征在于，所述植物纤维浆为木浆，蔗渣浆，草浆，麻浆，竹浆，棉浆，苇浆中的一种或一种以上。
3.根据权利要求1所述可降解餐具，其特征在于，所述食用胶为卡拉胶，黄原胶，海藻凝胶中的一种或一种以上。
4.根据权利要求1所述可降解餐具，其特征在于，所述填充剂为硅藻土、滑石粉，氧化铝粉，玻璃粉，石棉粉，云母粉，石英粉，碳纤维中的一种或一种以上。
5.根据权利要求1所述可降解餐具，其特征在于，所述可降解餐具的原料还包括3,4-二甲基-3,4-二苯基己烷3-8份。
6.根据权利要求1所述可降解餐具，其特征在于，所述可降解餐具的原料还包括Ce(CH2ClCOO)2(NO3)(phen)3-8份。
7.权利要求1所述可降解餐具的制备方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
(1)将植物纤维粉碎，按照1：(10-50)的质量比加水稀释，同时，加入漂白剂，制成植物纤维浆；
(2)取植物纤维浆200-300份，加入食用胶20-30份，聚乳酸30-50份，填充剂20-25份，硬脂酸20-30份，丙烯酸酯3-8份，搅拌，制成混合浆液；
(3)使用成型机，把浆液注入成型机的模具中，搅匀浆液，真空脱水至含水量为40-70％，制成湿坯；
(4)将湿坯转移至定型机模具中，在压力为10-16锁模力，温度为300-350℃条件下，制成成品。
8.根据权利要求1所述可降解餐具的制备方法，其特征在于，所述植物纤维为蔗渣，稻草，麦秆，旧麻绳，竹片，棉花，芦苇杆中的一种或一种以上。
9.根据权利要求1所述可降解餐具的制备方法，其特征在于，所述漂白剂的加入量为植物纤维浆液的0.02-0.3％，所述漂白剂为双氧水，FAS或次氯酸钙。
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