CN109535754A - 一种利用马铃薯淀粉和玉米秸秆制备环保餐具的方法 - Google Patents

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Abstract

本文公开了一种利用马铃薯淀粉和玉米秸秆制备环保餐具的方法，其方法包括：将马铃薯淀粉和醋酸进行球磨，添加催化剂，设置一定温度、转速、时间，后将物料用蒸馏水洗涤再用乙醇洗涤，烘干，得到马铃薯醋酸酯淀粉；将马铃薯醋酸酯淀粉溶于蒸馏水中，滴加增塑剂，在一定温度、转速、时间搅拌反应，得到马铃薯醋酸酯淀粉胶；马铃薯醋酸酯淀粉胶、填充剂、玉米秸秆混合均匀，在一定温度下干燥物料含，然后取出物料置于模具中热压成餐具，设置一定压力、温度、时间；最后将压制好的餐具喷涂防水膜。本发明简单易行，对人体无害，可降解对环境污染小，适用于工业化生产。所生产的环保餐具，卫生，无毒，耐热，防水，不易变形、破损，且原料来源广且成本低。

Description

一种利用马铃薯淀粉和玉米秸秆制备环保餐具的方法
技术领域
本发明涉及餐具的生产方法，特别一种利用马铃薯淀粉和玉米秸秆制备环保餐具的方法。
背景技术
目前，环保餐具大致分为三类：1、生物降解类：如纸制品(含纸浆模塑型、纸板涂膜型)、食用粉模塑型、植物纤维模塑型等；2、光/生物降解性材料类：光/生物降解塑料(非发泡)型，如光生物降解PP类； 3、易于回收利用材料类：如聚丙烯类(PP)、高抗冲聚苯乙烯类(HIPS)、双向拉伸聚苯乙烯(BOPS)、天然无机矿物填充聚丙烯复合材料制品等。但是环保餐具并不是都易降解，受限于环境因素，对环境还是造成一定污染。易降解的纸质餐具又有易变性、易破损，防水性差的缺点。因为餐具和人们生活息息相关，所以餐具应无毒对人体不应产生危害，但大多数的一次性餐具对人体还是有一定危害，特别是盛放烫的食物时更容易释放有害因子。
中国专利（CN98111212.9）公开的一种植物纤维餐具、食品和物品包装制品，该方法使用淀粉与NTD脱模剂制成粘合剂与植物纤维制作一次性餐具。中国专利（CN01105962）可降解的一次性餐具。上述两个专利利用成本低和来源广的原料，降解速度快，因降解速度快餐具不坚固，易破损，耐水、耐热性差。中国专利（CN201210537359.3）公开的一种机械活化固相反应制备醋酸酯淀粉的方法，是用于制备醋酸酯淀粉优越的方法。醋酸酯淀粉是一种黏度高，澄明度高，凝沉性弱，储存稳定的淀粉，制作环保餐具可提高餐具的韧度，使餐具不易变形、破损。但使用醋酸酐对人体有危害，所以说上述专利生产的醋酸酯淀粉不适用于生产餐具。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足之处，提供一种可降解、无污染、成本低、耐热、不易破损、防水的一种环保餐具的生产方法。
本发明的技术方案如下：
一种利用马铃薯淀粉和玉米秸秆制备环保餐具的方法，包括以下步骤：
（1）固相活化制备马铃薯醋酸酯淀粉：将100份的马铃薯淀粉和20～35份的醋酸加入球磨机中进行球磨，球磨过程中添加1～2份的催化剂，球磨的温度为45～70℃，转速为300～450 r/min，时间为100～1000 min，球磨完成后将物料取出，用蒸馏水洗涤至pH为6.5～7.5，再用70%乙醇洗涤1～2次，烘干，得到马铃薯醋酸酯淀粉；
在酸性条件下加入催化剂促进马铃薯淀粉水解，通过设置一定的温度、转速、时间，使水解后的马铃薯淀粉发生酯化反应，蒸馏水洗去多余的酸，乙醇加快水分挥发，烘干后得到醋酸酯淀粉。
（2）马铃薯醋酸酯淀粉胶制备：将马铃薯醋酸酯淀粉溶于100～450份的蒸馏水中，滴加2～3份的增塑剂，在60～75℃、350～550 rpm的转速下搅拌反应40～55 min，得到马铃薯醋酸酯淀粉胶；
马铃薯醋酸酯淀粉加入适宜比例的蒸馏水和增塑剂，在一定的温度、转速、时间内反应搅拌，使马铃薯醋酸酯淀粉胶的延展性，稳定度，粘黏度，韧性得到最佳。
（3）餐具压制定型：马铃薯醋酸酯淀粉胶10～40份、填充剂20～30份、玉米秸秆粉200份混合均匀，在50～70℃下干燥至物料含水量为6～10%，然后取出物料置于模具中热压成餐具，热压压力600～700 KN，热压温度120～170℃，热压时间1～2 min；
马铃薯醋酸酯淀粉胶与填充剂、玉米秸秆粉混合增加产品的密度、硬度、柔韧性等。经过热压使餐具耐热，不易破损
（4）喷涂防水膜：将压制好的餐具喷涂防水膜，得到环保餐具成品。
喷涂防水膜使餐具不易渗漏。
所述的醋酸其质量分数为70～90%。
所述的催化剂为氢氧化钙。
所述的增塑剂为硝酸甘油酯。
所述的玉米秸秆粉其大小为150目。
所述的填充剂为碳酸钙粉末。
所述的防水膜为聚乙烯膜、聚丙烯膜中的任一种。
本发明主要有以下优势：
1. 醋酸酯淀粉是一种黏度高，澄明度高，凝沉性弱，储存稳定的淀粉。本发明使用无毒的醋酸和马铃薯淀粉为原料，生产马铃薯醋酸酯淀粉胶作为粘合剂，使用原料来源广且成本低。本发明没有使用一般制法中使用的醋酸酐作为酯化剂。醋酸酐有毒性，对人体和环境均有危害。所以本发明制作的餐具不易破损切对人群无害、对环境污染小、可降解。
2.本发明制作马铃薯醋酸酯淀粉的方法简单，生产过程对环境污染少。利用固相活化法制备醋酸酯淀粉比湿法制备的取代度高，取代度越高代表醋酸酯淀粉的黏度越高。现在的变性淀粉，因生产工艺及成本因素，取代度大部分在0.01～0.07,本发明使用的方法比一般固相活化法制备马铃薯醋酸酯淀粉的取代度更优越一些。
3.制作马铃薯醋酸酯淀粉方法中使用氢氧化钙作为催化剂反应生成的醋酸钙有补钙的作用。
4.使用了无毒的增塑剂，使马铃薯醋酸酯淀粉胶的延展性，韧性增加。
5.碳酸钙粉作为填充剂可增加餐具的耐热性，改善物料性能，增加物料的密度、硬度使餐具不易破损。
6. 聚乙烯膜、聚丙烯膜起到防水膜的作用，同时还有不粘和保护的作用。
本方法生产的环保餐具可降解，无毒，牢固、成本低，是一种符合目前环保节约要求的变废为宝的一次性环保餐具。
具体实施方式
下面结合实例对本发明进一步说明。
实施例1：
（1）将100份的马铃薯淀粉和30份的质量分数为80%醋酸加入球磨机中进行球磨，球磨过程中添加2份的氢氧化钙，球磨的温度为65℃，转速为330 r/min，时间为250 min，球磨完成后将物料取出，用蒸馏水洗涤至pH为6.5，再用70%乙醇洗涤2次，烘干，得到马铃薯醋酸酯淀粉；
(2)将马铃薯醋酸酯淀粉溶于280份的蒸馏水中，滴加2份的硝酸甘油酯，在70℃、440rpm的转速下搅拌反应43 min，得到马铃薯醋酸酯淀粉胶；
（3）马铃薯醋酸酯淀粉胶35份、碳酸钙粉22份、150目玉米秸秆粉200份混合均匀，在60℃下干燥至物料含水量为9%，然后取出物料置于模具中热压成餐具，热压压力680 KN，热压温度150℃，热压时间1 min；
（4）将压制好的餐具喷涂聚乙烯膜，得到本发明的环保餐具。
马铃薯醋酸酯淀粉取代度达0.076。
实施例2：
（1）将100份的马铃薯淀粉和27份的质量分数为70%醋酸加入球磨机中进行球磨，球磨过程中添加1.5份的氢氧化钙，球磨的温度为50℃，转速为420 r/min，时间为500 min，球磨完成后将物料取出，用蒸馏水洗涤至pH为7.5，再用70%乙醇洗涤2次，烘干，得到马铃薯醋酸酯淀粉；
(2)将马铃薯醋酸酯淀粉溶于400份的蒸馏水中，滴加2.5份的硝酸甘油酯，在65℃、520rpm的转速下搅拌反应52 min，得到马铃薯醋酸酯淀粉胶；
（3）马铃薯醋酸酯淀粉胶20份、碳酸钙粉24份、150目玉米秸秆粉200份混合均匀，在65℃下干燥至物料含水量为8%，然后取出物料置于模具中热压成餐具，热压压力650 KN，热压温度130℃，热压时间2 min；
（4）将压制好的餐具喷涂聚丙烯膜，得到本发明的环保餐具。
马铃薯醋酸酯淀粉取代度可达0.074。

Claims (7)

1.一种利用马铃薯淀粉和玉米秸秆制备环保餐具的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）固相活化制备马铃薯醋酸酯淀粉：将100份的马铃薯淀粉和20～35份的醋酸加入球磨机中进行球磨，球磨过程中添加1～2份的催化剂，球磨的温度为45～70℃，转速为300～450 r/min，时间为100～1000 min，球磨完成后将物料取出，用蒸馏水洗涤至pH为6.5～7.5，再用70%乙醇洗涤1～2次，烘干，得到马铃薯醋酸酯淀粉；
（2）马铃薯醋酸酯淀粉胶制备：将马铃薯醋酸酯淀粉溶于100～450份的蒸馏水中，滴加2～3份的增塑剂，在60～75℃、350～550 rpm的转速下搅拌反应40～55 min，得到马铃薯醋酸酯淀粉胶；
（3）餐具压制定型：马铃薯醋酸酯淀粉胶10～40份、填充剂20～30份、玉米秸秆粉200份混合均匀，在50～70℃下干燥至物料含水量为6～10%，然后取出物料置于模具中热压成餐具，热压压力600～700 KN，热压温度120～170℃，热压时间1～2 min；
（4）喷涂防水膜：将压制好的餐具喷涂防水膜，得到环保餐具成品。
2.根据权利要求1所述的利用马铃薯淀粉和玉米秸秆制备环保餐具的方法，其特征在于，所述的醋酸其质量分数为70～90%。
3.根据权利要求1所述的利用马铃薯淀粉和玉米秸秆制备环保餐具的方法，其特征在于，所述的催化剂为氢氧化钙。
4.根据权利要求1所述的利用马铃薯淀粉和玉米秸秆制备环保餐具的方法，其特征在于，所述的增塑剂为硝酸甘油酯。
5.根据权利要求1所述的利用马铃薯淀粉和玉米秸秆制备环保餐具的方法，其特征在于，所述的玉米秸秆粉其大小为150目。
6.根据权利要求1所述的利用马铃薯淀粉和玉米秸秆制备环保餐具的方法，其特征在于，所述的填充剂为碳酸钙粉末。
7.根据权利要求1所述的利用马铃薯淀粉和玉米秸秆制备环保餐具的方法，其特征在于，所述的防水膜为聚乙烯膜、聚丙烯膜中的任一种。
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