CN1102367C - 纯天然快餐具制造方法及使用该方法制造的快餐具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种纯天然快餐具制造方法及采用该方法制作的快餐盒，它是从秸秆中制取原料A植物朊、B植物综纤维素、C植物变性淀粉，取原料B植物综纤维素50-95份，原料C植物变性淀粉2-80份，将所述植物综纤维素及淀粉与10-15份水混合，并通过成型机成型后，在其表面附着一层原料A植物朊，真空干燥后即得本发明快餐具。本发明充分利用秸杆资源，生产工序简单，成本低廉，无三废产生，产品用后可以100%降解，它可以广泛用于各种需要快餐具的场合。

Description

纯天然快餐具制造方法及使用该方法制造的快餐具

技术领域：

本发明涉及一种一次性纯天然快餐具的制造方法及使用该方法制造的快餐具。

背景技术：

为了解决塑料快餐具造成的白色污染，世界各国均投入大量资金和人力开展新型快餐具的研究，目前大致有以下几种解决方法：

1、采用可降解塑料：利用淀粉与塑料聚合生产生物降解塑料，利用光敏元素和塑料聚合生产光降解塑料，或将二者结合生产双降解塑料。如专利CN1106839、CN1094413、CN1096037、CN109284等诸多文件中均有描述。利用这种原理在我国已建成降解塑料母粒及专用料生产线90余条，年产量已达10万吨。用降解塑料生产的快餐具优点是：生产效率高，产品质量好，设备投资少。所存在的缺点为：产品价格偏高，最关键的是产品的塑料组份在变成碎片或颗粒后仍需多年时间才能完全分解，所以对土壤和水源的污染仍存在。

2、采用纸浆模塑制品：利用纸浆为原料，经疏解、打浆、调成、真空吸附、网模成型、干燥、定型、切模、消毒等工序制成产品，如专利CN1122343、CN1097480、CN1140576等文件中均有叙述。目前我国已建成纸浆模塑快餐具厂已有一百多家，年生产能力达3亿只，这类产品的优点是产品质量好，外观好，生产效率高。缺点是：产品价格高，设备投资大，特别是在原料纸浆的生产过程中，若与塑料原料相比，电能耗、空气污染、水污染都成倍或数十倍地增加，而且由于大量使用木材会破坏森林资源。

3、采用纸板制品：利用特别的纸板经专用设备压制成产品，目前，全国已有数百家生产厂，但规模均不大。这类产品的优点是：产品外观好，使用方便，设备投资少，人员少，能耗低。缺点是：产品价格过高，无法成为市场主流。另外，因使用纸浆生产纸板，也同样有能耗大，破坏森林资源等问题。

4、采用淀粉类制品：用淀粉为主要原料，加入添加剂后，经调和压制成型。如专利CH1136050、CN111091755等文件中均有描述，这类产品的优点为产品美观，生产效率高。缺点为产品脆性大，成本高，尤其是以粮食为主要原料，在当前许多国家和地区尚未解决温饱的状态下，不易广泛推广。

5、采用秸秆类制品：将秸秆粉碎后，加入添加剂，采用干法或湿法压制成产品，如专利CN1104980、CN1131559，CN1154825、CN1144766等文件均有描述。这类产品是具有中国特色的产品，目前全国已建厂数百家，生产能力已达数亿只，这类产品的优点是：原料来源广泛，生产工艺简单，产品成本较低。缺点为：产品脆性大，外观差，不易为消费者接受，有的产品在防水防油性能方面尚存不足。

发明内容：

本发明的目的是提供一种性能良好、价格低廉，使用后可以100％降解的快餐具制造方法及使用该方法制造的快餐具。

为实现上述目的，本发明采取以下设计：

众所周知，秸秆的主要成份为淀粉、蛋白质(植物朊)、综纤维素、灰分等。其中淀粉的含量为5-10％，蛋白质含量为4-7％，综纤维素含量为40-80％，而我国又是农业大国，原料来源十分丰富。本发明以秸秆为原料制作餐具盒，其工艺过程如下：

一种快餐具制造方法，其特征在于：将秸秆粉碎，从秸秆中制取原料A植物朊、B植物综纤维素、C植物变性淀粉，将所述原料B、C与水混合后加工成型后，在所述原料A中浸沾后，消毒、入库，其工艺流程如下(其中原料份均为重量份)：

(1)制取原料A植物朊

用碱配制PH为10-11的碱性溶液100份，加入粉碎成60-100目的秸秆粉20-50份，搅拌下加热至100-120℃，静置1-2小时后，压滤至含水量为10-30％待用，此时滤液的PH为7-7.5，所余压滤液经补充水至100份，并用碱调整PH为10-11后循环使用；按同样程序处理3-5批秸秆粉后，将滤液用酸调整PH为4.2-4.6，所用的酸可以是盐酸或其它酸，搅拌10-30分钟后抽滤，将滤渣用去离子水冲至PH为7，干燥后得蛋白粉，取浓度为95％的乙醇100份，搅拌下加入所述蛋白粉5-20份，搅拌15-30分钟，以溶解α蛋白；取PH值为8的水，边搅拌边加入调至酒精浓度为60％，继续搅拌15-30分钟，以溶解β蛋白和谷蛋白；加入0.5-3份甘油和0.5-2份硬脂酸，搅拌均匀后得原料A；

(2)制取原料B植物综纤维素

将压滤待用的所述秸秆粉用磨浆机磨浆后，再压滤至含水量为5-30％的秸秆块；配制PH为8-10、含氧量为1-20％的综合处理液100份，加入所述秸秆块20-50份，搅拌下加热至100-120℃，保温30-180分钟后自然冷却；这时，在所述的综合处理液中上层漂浮着植物综纤维素，其底部沉淀着分离出来的淀粉；将所述综合处理液中上浮的植物综纤维素捞出，余液待用，将所述植物综纤维素压滤、干燥后得原料B；

(3)制取原料C植物变性淀粉

将捞出植物综纤维素的所述余液下部的淀粉抽入布袋中压滤，用清水冲洗后干燥；取10％的正磷酸钠溶液100份，搅拌下加入淀粉20-50份，搅拌均匀后，加酸调至PH为5.5，再搅拌30-180分钟后，压滤至淀粉含水量为5-20％，取出搅拌加热至120-180℃，保温30-60分钟，自然冷却至室温，用2倍去离水冲洗3次，冲洗水可以循环制作正磷酸钠溶液用，将淀粉压滤、干燥后得原料C；

(4)快餐具成型入库

取原料B：50-95份，原料C：2-80份，水：10-50份，将三者拌匀，用成型机成型，干燥后，在原料A中浸1-15秒，真空干燥，消毒，包装入库。

在制取所述原料A中，抽取滤渣后的滤液及冲洗滤渣的去离子水加饱和石灰水调PH为7，经沉淀、过滤后配制碱液循环使用。

在制取所述原料B中，捞出的植物综纤维素，经压滤后的滤液并入综合处理液中循环使用。

在制取所述原料C中，所述淀粉经抽入布袋中压滤后的滤液并入综合处理液中循环使用；所述淀粉经正磷酸钠溶液处理后，再压滤所得的滤液及用于冲洗后的去离子水并入正磷酸钠溶液中循环使用。

所述的成型机可以是制板热压成型机、混料热压成型机、纸浆模塑成型机和混炼挤塑成型机中的任一种。所述的消毒可以采用紫外线消毒、远红外线消毒、微波消毒或钴60消毒法。

一种采用上述发明方法制作的快餐盒，其特征在于：它包含由秸秆中提取的原料B植物综纤维素50-95份，原料C植物变性淀粉2-80份，将所述植物综纤维素及淀粉与10-15份水混合，并通过成型机成型后，将其在原料A植物朊溶液中浸沾，在其表面附着一层原料A植物朊，真空干燥并消毒后即得。

本发明由于采取以上设计，其具有以下优点：1、由于本发明所用的A、B、C三种原料全部是从秸秆中提取的。我国是一个农业大国，每年秸秆产量为4-5亿吨，现在除部分用作生产饲料、肥料和造纸化工原料外，还有近70-80％被烧掉或丢弃。推广应用本发明，可以节约大量粮食和造纸所用森林资源，使大量浪费的秸秆资源得到充分利用，变废为宝，大大提高农作物的附加值。2、本发明由于是纯天然制品，经过如上的加工工艺，制出的快餐具脆性小，韧性好，表面的植物朊附着层使本发明产品防油防水，不但使用安全可靠，而且用后可以100％降解。另外，本快餐具的生产过程中无废水、废气和废渣产生，对空气、土壤和水不会形成任何污染，同时，本快餐具在使用后还可以回收制作饲料、肥料或造纸原料。3、本发明与现有生产纤维浆料的各种方法相比，可一次完成脱髓，脱木质素，脱残留农药、漂白等多道工序，极大简化了工序，设备投资少，水电能耗低，有效地降低了生产成本，提高生产效率。4、本发明由于采用比重分离法，与现有的各种从秸秆中提取淀粉的工艺相比，一次完成淀粉的漂白和分离，大大简化工艺程序、降低生产成本，提高产品质量，减轻劳动强度。5、本发明由于采取独特的原理和方法生产，产生的另一效果就是降低了产品的生产成本。可从以下几方面加以比较：

(1)浆料：市售木浆为5-8千元/T，苇浆为4-5千元/T，稻麦草浆3.5-4千元/T，甘蔗渣浆为3.3-3.8千元/T，本发明自制浆为1.5-2.5千元/T。

(2)添加剂：纸浆模塑产品添加剂为1.5-2.5万元/T，淀粉制品添加剂0.8-1.2万元/T，秸秆热压制品添加剂为0.5-1万元/T，本发明添加剂为0.3-0.4万元/T。

(3)600ml快餐盒的生产成本：

可降解塑料快餐盒0.22-0.3元/只，淀粉快餐盒0.25-0.3元/只，秸秆热压成型快餐盒(分体带盖)0.25-0.3元/只，纸板成型快餐盒0.3-0.5元/只，纸浆模塑快餐盒0.25-0.3元/只。本发明快餐盒：0.13-0.18元/只。

由于本发明生产的产品具有低价位的优势，为开拓市场和推广应用创造了有利条件。具体实施方式：

下面举一些具体实施例：

实施例一：用甘蔗渣生产纯天然快餐盒

工序-：制取原料A

将未脱髓的甘蔗渣粉碎至80目，取20份，加入用碱配制的PH为10的溶液100份中，搅拌，加热至110℃，冷却，静置至PH为7，将甘蔗渣取出压滤后，待用，回收滤液后补充溶液并调整溶液PH值，处理第二批甘蔗渣，按同样工序处理5批后，将溶液用盐酸将PH调至4.2-4.6，搅拌15分钟，抽滤，将滤渣用去离子水冲至PH＝7，干燥后得蛋白粉，取浓度为95％的乙醇100份，搅拌下加入蛋白粉8份，搅拌15-30分钟，加入定量PH＝8的去离子水使酒精浓度调为60％，搅拌15-30’，加入0.8份甘油和0.5份硬脂酸，搅拌均匀后得原料A，

工序二：制取原料B

将压滤后的甘蔗渣用磨浆机制浆，压滤成块，取PH为8-10含氧量为1-20％的综合处理液100份，加入20份甘蔗渣滤块，搅拌，加热至100℃，恒温30分钟，冷却，静置至PH＝7，取出溶液中浮于上部的纤维，压滤，干燥制得原料B。

工序三：制取原料C

将工序二中沉于溶液底部的淀粉抽滤，清洗，干燥，得干淀粉，取10％正磷酸钠溶液100份，搅拌下加入25份淀粉，拌均后，将溶液PH调至5.5，搅拌30分钟，压滤至淀粉含水量为5-20％，取出搅拌、加热至120-180℃，保温30分钟，自然冷却至室温，用2倍去离子水冲洗3次，压滤、干燥后得原料C。

工序四：成型加工

取原料B：95份，原料C：5份，用打浆机制成叩度为30-45°SR的浆料，使用现有的纸浆模塑生产设备的工艺，制取快餐盒，压模温度为100-140℃，压力为80-100MPa，脱膜定型切边后，将快餐盒在原料A中浸2秒，取出后真空干燥，用微波消毒后包装入库。

实施例二：用玉米杆生产纯天然快餐碗。

用与实施例一相同的方法将玉米杆制成原料A、原料B和原料C。

取原料B：100份，原料C：5-10份，水：20-50份，将三者放在和面机中拌匀，用多头压机制成方便面碗，压力80-100Mpa，温度100-130℃，干燥后在原料A中浸2-5秒，真空干燥，用钴60照射消毒后包装入库。

实施例三：用稻壳生产纯天然快餐盘。

用实施例一中的相同方法将稻壳制成原料A、原料B、原料C。取原料B：100份，原料C：5-10份，水：10-30份，将三者拌均后，在120℃用多辊压片机压成0.5-2m/m的板材，按定量面积切块，放入多头纸板餐盒成型机中压制，取出干燥定型，放入原料A中浸1秒，真空干燥后，用紫外线消毒，包装入库。

实施例四：用花生壳生产纯天然快餐杯

用实施例一中的同样方法将花生壳制成原料A，原料B、原料C。

取原料B：100份，原料C：20-50份，水：20-50份，用捏合机将三者捏合均匀，加入挤塑机中，通过机头的杯形模具制成快餐杯，挤出机温度为100-140℃，机头模具100-120℃，脱模干燥后，在原料A中浸3-5秒，真空干燥，用远红外线消毒后包装入库。

上述各实施例中，所有的水溶液均可以回收循环使用。

Claims (8)

1、一种纯天然快餐具制造方法，其特征在于：将秸秆粉碎，从秸秆中制取原料A植物朊、B植物综纤维素、C植物变性淀粉，将所述原料B、C与水混合后加工成型，在所述原料A中浸沾后，消毒、入库，其工艺流程如下(其中原料份均为重量份)：

(1)制取原料A植物朊

用碱配制PH为10-11的碱性溶液100份，加入粉碎成60-100目的秸秆粉20-50份，搅拌下加热至100-120℃，静置1-2小时后，压滤至含水量为10-30％待用，所余压滤液经补充水至100份，并用碱调整PH为10-11后循环使用；按同样程序处理3-5批秸秆粉后，将滤液用酸调整PH为4.2-4.6，搅拌10-30分钟后抽滤，将滤渣用去离子水冲至PH为7，干燥后得蛋白粉；取浓度为95％的乙醇100份，搅拌下加入所述蛋白粉5-20份，搅拌15-30分钟，取PH值为8的水，边搅拌边加入至酒精浓度为60％，继续搅拌15-30分钟，加入0.5-3份甘油和0.5-2份硬脂酸，搅拌均匀后得原料A；

(2)制取原料B植物综纤维素

将压滤待用的所述秸秆粉用磨浆机磨浆后，再压滤至含水量为5-30％的秸秆块，配制PH为8-10，含氧量为1-20％的综合处理液100份，加入所述秸秆块20-50份，搅拌下加热至100-120℃，保温30-180分钟后自然冷却，然后将所述综合处理液中上浮的植物综纤维素捞出，余液待用，将所述植物综纤维素压滤，干燥后得原料B；

(3)制取原料C植物变性淀粉

将捞出植物综纤维素的所述余液下部的淀粉抽入布袋中压滤，用清水冲洗后干燥，取10％的正磷酸钠溶液100份，搅拌下加入淀粉20-50份，搅拌均匀后，加酸至PH为5.5，再搅拌30-180分钟后，压滤至淀粉含水量为5-20％，取出搅拌加热至120-180℃，保温30-60分钟，自然冷却至室温，用2倍去离子水冲洗3次，压滤、干燥后得C；

(4)快餐具成型入库

取原料B：50-95份，原料C：2-80份，水：10-50份，将三者拌匀，用成型机成型，干燥后，在原料A中浸1-15秒，真空干燥，消毒，包装入库。

2、根据权利要求1所述的纯天然快餐具制造方法，其特征在于：在制取所述原料A中，抽取滤渣后的滤液及冲洗滤渣后的去离子水加饱和石灰水调PH值为7，经沉淀、过滤后配制碱液循环使用。

3、根据权利要求1或2所述的纯天然快餐具制造方法，其特征在于：在制取所述原料B中，捞出的植物综纤维素，经压滤后的滤液并入综合处理液中循环使用。

4、根据权利要求1或2所述的纯天然快餐具制造方法，其特征在于：在制取所述原料C中，所述淀粉经抽入布袋中压滤后的滤液并入综合处理液中循环使用；所述淀粉经正磷酸钠溶液处理后，再压滤所得的滤液及用于冲洗后的去离子水并入正磷酸钠溶液中循环使用。

5、根据权利要求3所述的纯天然决餐具制造方法，其特征在于：在制取所述原料C中，所述淀粉经抽入布袋中压滤后的滤液并入综合处理液中循环使用；所述淀粉经正磷酸钠溶液处理后，再压滤所得的滤液及用于冲洗的离子水并入正磷酸钠溶液中循环使用。

6、根据权利要求1所述的纯天然快餐具制造方法，其特征在于：所述的成型机为制板热压成型机、混料热压成型机、纸浆模塑成型机和混炼挤望成型机之一。

7、根据权利要求1所述的纯天然快餐具制造方法，其特征在于：所述的消毒采用紫外线消毒、远红外线消毒、微波消毒或钴60消毒法。

8、一种采用如权利要求1-7之一的方法制作的快餐具，其特征在于：它包含由秸秆中提取的原料B植物综纤维素50-95份，原料C植物变性淀粉2-80份，将所述植物综纤维素及淀粉与10-15份水混合，并通过成型机成型后，在其表面附着一层原料A植物朊，真空干燥后即得。