CN111074660B - 一种可降解甘蔗纸浆餐具及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种可降解甘蔗纸浆餐具，按质量百分比由以下材料制成：甘蔗浆纸68‑72份、竹浆纸28‑30份和防水剂3‑5份，所述防水剂由琼胶、藻酸丙二醇酯、蜂蜡、黄原胶和甲壳素组成，所述琼胶、藻酸丙二醇酯、蜂蜡、黄原胶和甲壳素的质量比为2：5：7：5：3。该餐具采用可降解材质，具有环保效果，并且产品能够防渗漏和耐高温，结构稳定。

Description

一种可降解甘蔗纸浆餐具及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种可降解甘蔗纸浆餐具及其制备方法。
背景技术
现有的一次性餐具按原材料来源、生产工艺、降解方式和回收水平分为以下三大类：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。
当前可降解餐具是指可在自然环境微生物(细菌、霉菌、藻类)酶作用指可在自然环境微生物(细菌、霉菌、藻类)酶作用下，发生生物化学反应，引起外观霉变到内在质量变化，最终形成二氧化碳和水的餐具。成品废弃物除应符合GB18006.1-2009《塑料一次性餐饮具通用技术要求》的降解性能外，还应具有回收价值、便于再生利用，或便于卫生填埋及高温堆肥处理。可降解餐具使用材料分两种：一种是天然材料制成的，如纸制品、秸秆、淀粉等，可降解，也称之为环保产品；另一种是以塑料为主要成分，加入淀粉、光敏剂等物质制成。
目前现有的可降解餐具大多采用淀粉材质制成，防渗漏效果不好，需要额外添加凝固剂，造成产品不符合食品级的卫生需求，并且结构强度较低，容易损坏。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种可降解甘蔗纸浆餐具，采用可降解材质，具有环保效果，并且产品能够防渗漏和耐高温，结构稳定。
本发明是这样实现的，一种可降解甘蔗纸浆餐具，其特征在于，按质量百分比由以下材料制成：甘蔗浆纸68-72份、竹浆纸28-30份和防水剂3-5份，所述防水剂由琼胶、藻酸丙二醇酯、蜂蜡、黄原胶和甲壳素组成，所述琼胶、藻酸丙二醇酯、蜂蜡、黄原胶和甲壳素的质量比为2：5：7：5：3。
作为优选，该餐具按质量百分比由以下材料制成：甘蔗浆纸68份、竹浆纸28份和防水剂3份。
作为优选，该餐具按质量百分比由以下材料制成：甘蔗浆纸70份、竹浆纸30份和防水剂4份。
作为优选，该餐具按质量百分比由以下材料制成：甘蔗浆纸72份、竹浆纸30份和防水剂5份。
作为优选，该餐具的制备方法，包括以下步骤：
S1、将甘蔗浆纸和竹浆纸作为原料投入到碎浆机内，碎浆机内注入清水，清水与原料的质量比为7：1，静置15-20min，然后调节碎浆机的粉碎转速为200-600r/min，时间为10-15min，并且在碎浆机粉碎过程中内部注入臭氧进行杀菌，得到原浆液，备用；
S2、原浆从碎浆机内通过管道搅拌机内，调节搅拌机的搅拌转速为 100-150r/min，然后将防水剂投入到搅拌机内，混合搅拌5-7min，得到混合浆液，备用；
S3、混合浆液通过管道输送到成型机的冷模内，冷模的过滤网真空吸出混合浆液的水分，然后合模进行初步挤压成型，得到毛坯，备用；
S4、将毛坯使用吸盘移送到成型机的热模内，热模的加热盘对毛坯进行加热，保持加热温度为100℃，加热时间为30-60s，得到原坯，检测原坯的含水量低于5％，即可进入下一工序；
S5、将原坯使用吸盘移送到切边机内，使用切边机对原坯进行裁切，即可得到产品，对产品进行耐温性能、耐折度和负重性能测试，满足要求后对产品进行包装。
作为优选，所述S3中过滤网的网孔直径小于2mm。尽量避免甘蔗浆和竹浆中纤维的泄露。
作为优选，所述S5中耐温性能测试包括耐热水和耐热油，所述耐热水的测试条件为90-100℃的水倒入产品内，再将产品放入到恒温箱。
内，维持温度为60℃，保持30min，产品无变形和无渗漏；所述耐热油的测试条件为90-100℃的食用油倒入产品内，再将产品放入到恒温箱内，维持温度为60℃，保持30min，产品无变形和无渗漏。
作为优选，所述S5中耐折度测试方法为将产品的盖开合180°，往复折叠10次以上，产品内外表面均无裂纹和破损。
作为优选，所述S5中负重性能测试方法为将产品的盖子扣上，将 3kg的砝码放置在盖子表面，保持1min，砝码对应的盖子表面高度变化小于7％。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：添加的甘蔗浆纸是甘蔗榨汁后的废品制成，有效的降低成本，竹浆纸作为辅助材料(相对于木制纸浆成本更低)，与甘蔗浆纸混合使用，都是成型纸产品，减小了加工的工序；防水剂由琼胶、藻酸丙二醇酯、蜂蜡、黄原胶和甲壳素，能够增加混合纸浆的粘稠度，并且加热成型后能够起到固化的效果，从而提升产品的结构强度和防渗漏和耐高温效果。
具体实施方式
实施例1
本发明所提供的一种可降解甘蔗纸浆餐具，其特征在于，按质量百分比由以下材料制成：甘蔗浆纸68份、竹浆纸28份和防水剂3份，所述防水剂由琼胶、藻酸丙二醇酯、蜂蜡、黄原胶和甲壳素组成，所述琼胶、藻酸丙二醇酯、蜂蜡、黄原胶和甲壳素的质量比为2：5：7：5：3。
该餐具的制备方法，包括以下步骤：
S1、将甘蔗浆纸和竹浆纸作为原料投入到碎浆机内，碎浆机内注入清水，清水与原料的质量比为7：1，静置15-20min，然后调节碎浆机的粉碎转速为200-600r/min，时间为10-15min，并且在碎浆机粉碎过程中内部注入臭氧进行杀菌，得到原浆液，备用；
S2、原浆从碎浆机内通过管道搅拌机内，调节搅拌机的搅拌转速为 100-150r/min，然后将防水剂投入到搅拌机内，混合搅拌5-7min，得到混合浆液，备用；
S3、混合浆液通过管道输送到成型机的冷模内，冷模的过滤网真空吸出混合浆液的水分，然后合模进行初步挤压成型，得到毛坯，备用；
S4、将毛坯使用吸盘移送到成型机的热模内，热模的加热盘对毛坯进行加热，保持加热温度为100℃，加热时间为30-60s，得到原坯，检测原坯的含水量低于5％，即可进入下一工序；
S5、将原坯使用吸盘移送到切边机内，使用切边机对原坯进行裁切，即可得到产品，对产品进行耐温性能、耐折度和负重性能测试，满足要求后对产品进行包装。
实施例2
本发明所提供的一种可降解甘蔗纸浆餐具，其特征在于，按质量百分比由以下材料制成：甘蔗浆纸70份、竹浆纸30份和防水剂4份，所述防水剂由琼胶、藻酸丙二醇酯、蜂蜡、黄原胶和甲壳素组成，所述琼胶、藻酸丙二醇酯、蜂蜡、黄原胶和甲壳素的质量比为2：5：7：5：3。
该餐具的制备方法，包括以下步骤：
S1、将甘蔗浆纸和竹浆纸作为原料投入到碎浆机内，碎浆机内注入清水，清水与原料的质量比为7：1，静置15-20min，然后调节碎浆机的粉碎转速为200-600r/min，时间为10-15min，并且在碎浆机粉碎过程中内部注入臭氧进行杀菌，得到原浆液，备用；
S2、原浆从碎浆机内通过管道搅拌机内，调节搅拌机的搅拌转速为 100-150r/min，然后将防水剂投入到搅拌机内，混合搅拌5-7min，得到混合浆液，备用；
S3、混合浆液通过管道输送到成型机的冷模内，冷模的过滤网真空吸出混合浆液的水分，然后合模进行初步挤压成型，得到毛坯，备用；
S4、将毛坯使用吸盘移送到成型机的热模内，热模的加热盘对毛坯进行加热，保持加热温度为100℃，加热时间为30-60s，得到原坯，检测原坯的含水量低于5％，即可进入下一工序；
S5、将原坯使用吸盘移送到切边机内，使用切边机对原坯进行裁切，即可得到产品，对产品进行耐温性能、耐折度和负重性能测试，满足要求后对产品进行包装。
实施例3
本发明所提供的一种可降解甘蔗纸浆餐具，其特征在于，按质量百分比由以下材料制成：甘蔗浆纸72份、竹浆纸30份和防水剂5份，所述防水剂由琼胶、藻酸丙二醇酯、蜂蜡、黄原胶和甲壳素组成，所述琼胶、藻酸丙二醇酯、蜂蜡、黄原胶和甲壳素的质量比为2：5：7：5：3。
该餐具的制备方法，包括以下步骤：
S1、将甘蔗浆纸和竹浆纸作为原料投入到碎浆机内，碎浆机内注入清水，清水与原料的质量比为7：1，静置15-20min，然后调节碎浆机的粉碎转速为200-600r/min，时间为10-15min，并且在碎浆机粉碎过程中内部注入臭氧进行杀菌，得到原浆液，备用；
S2、原浆从碎浆机内通过管道搅拌机内，调节搅拌机的搅拌转速为 100-150r/min，然后将防水剂投入到搅拌机内，混合搅拌5-7min，得到混合浆液，备用；
S3、混合浆液通过管道输送到成型机的冷模内，冷模的过滤网真空吸出混合浆液的水分，然后合模进行初步挤压成型，得到毛坯，备用；
S4、将毛坯使用吸盘移送到成型机的热模内，热模的加热盘对毛坯进行加热，保持加热温度为100℃，加热时间为30-60s，得到原坯，检测原坯的含水量低于5％，即可进入下一工序；
S5、将原坯使用吸盘移送到切边机内，使用切边机对原坯进行裁切，即可得到产品，对产品进行耐温性能、耐折度和负重性能测试，满足要求后对产品进行包装。
实验例
耐热水的测试条件为90-100℃的水倒入产品内，再将产品放入到恒温箱内，维持温度为60℃，测试餐具出现泄露的时间；耐热油的测试条件为90-100℃的食用油倒入产品内，再将产品放入到恒温箱内，维持温度为60℃，测试餐具出现泄露的时间。耐折度测试方法为将产品的盖开合180°，往复折叠直到产品内外表面出现裂纹和破损的折叠次数。负重性能测试方法为将产品的盖子扣上，将3kg的砝码放置在盖子表面，保持1min，砝码对应的盖子表面高度变化的百分比。
以上测试方法分别对实施例1-3所得的产品以及现有的淀粉制成的餐具(作为对照组)进行检测。
Figure BDA0002351956120000061
对比以上结果可知，本发明实施例1-3的餐具相较于现有的淀粉餐具，防渗漏效果很好，结构稳定性更高，结构更为牢固。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：添加的甘蔗浆纸是甘蔗榨汁后的废品制成，有效的降低成本，竹浆纸作为辅助材料(相对于木制纸浆成本更低)，与甘蔗浆纸混合使用，都是成型纸产品，减小了加工的工序；防水剂由琼胶、藻酸丙二醇酯、蜂蜡、黄原胶和甲壳素，能够增加混合纸浆的粘稠度，并且加热成型后能够起到固化的效果，从而提升产品的结构强度和防渗漏和耐高温效果。
以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种可降解甘蔗纸浆餐具，其特征在于，按质量百分比由以下材料制成：甘蔗浆纸68-72份、竹浆纸28-30份和防水剂3-5份，所述防水剂由琼胶、藻酸丙二醇酯、蜂蜡、黄原胶和甲壳素组成，所述琼胶、藻酸丙二醇酯、蜂蜡、黄原胶和甲壳素的质量比为2：5：7：5：3；
该餐具的制备方法，包括以下步骤：
S1、将甘蔗浆纸和竹浆纸作为原料投入到碎浆机内，碎浆机内注入清水，清水与原料的质量比为7：1，静置15-20min，然后调节碎浆机的粉碎转速为200-600r/min，时间为10-15min，并且在碎浆机粉碎过程中内部注入臭氧进行杀菌，得到原浆液，备用；
S2、原浆液从碎浆机内通过管道输送到搅拌机内，调节搅拌机的搅拌转速为100-150r/min，然后将防水剂投入到搅拌机内，混合搅拌5-7min，得到混合浆液，备用；
S3、混合浆液通过管道输送到成型机的冷模内，冷模内的混合浆液的水分被过滤网过滤，真空吸出，然后合模进行初步挤压成型，得到毛坯，备用；
S4、将毛坯使用吸盘移送到成型机的热模内，热模的加热盘对毛坯进行加热，保持加热温度为100℃，加热时间为30-60s，得到原坯，检测原坯的含水量低于5％，即可进入下一工序；
S5、将原坯使用吸盘移送到切边机内，使用切边机对原坯进行裁切，即可得到产品，对产品进行耐温性能、耐折度和负重性能测试，满足要求后对产品进行包装；
其中，所述S3中过滤网的网孔直径小于2mm；
所述S5中耐温性能测试包括耐热水和耐热油，所述耐热水的测试条件为90-100℃的水倒入产品内，再将产品放入到恒温箱内，维持温度为60℃，保持30min，产品无变形和无渗漏；所述耐热油的测试条件为90-100℃的食用油倒入产品内，再将产品放入到恒温箱内，维持温度为60℃，保持30min，产品无变形和无渗漏；
所述S5中耐折度测试方法为将产品的盖开合180°，往复折叠10次以上，产品内外表面均无裂纹和破损；
所述S5中负重性能测试方法为将产品的盖子扣上，将3kg的砝码放置在盖子表面，保持1min，砝码对应的盖子表面高度变化小于7％。
2.根据权利要求1所述的一种可降解甘蔗纸浆餐具，其特征在于，该餐具按质量百分比由以下材料制成：甘蔗浆纸68份、竹浆纸28份和防水剂3份。
3.根据权利要求1所述的一种可降解甘蔗纸浆餐具，其特征在于，该餐具按质量百分比由以下材料制成：甘蔗浆纸70份、竹浆纸30份和防水剂4份。
4.根据权利要求1所述的一种可降解甘蔗纸浆餐具，其特征在于，该餐具按质量百分比由以下材料制成：甘蔗浆纸72份、竹浆纸30份和防水剂5份。
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