CN113355952A - 一种轻质高强度纸浆模塑餐具及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及纸浆模塑技术领域，且公开了一种轻质高强度纸浆模塑餐具及其制备工艺，包括：按质量百分比由以下材料制成：秸秆浆板20％‑30％、芦苇浆板35％‑55％、蔗浆50％‑70％、木浆10％‑20％、防水剂3％‑5％、防油剂2％‑4％、湿强剂3％‑6％、纳米银抗菌剂1％‑3％和改性淀粉2％‑5％。该轻质高强度纸浆模塑餐具及其制备工艺，通过将纳米银抗菌剂通过超声波搅拌技术与纸浆进行混合提取，使纳米银抗菌颗粒充分结合到植物纤维中，使得该纸浆制得的餐具中就持久地含有具有抗菌作用的纳米银离子，使得该成品具有抗菌性能，从而提高了餐具的抗菌、抑菌性。

Description

一种轻质高强度纸浆模塑餐具及其制备工艺
技术领域
本发明涉及纸浆模塑技术领域，具体为一种轻质高强度纸浆模塑餐具及其制备工艺。
背景技术
随着经济的快速发展，污染问题也越来越来严重，饮食行业中的各种快餐用具也是其中污染源，早期的快餐用具大部分由聚苯乙烯发泡塑料，易形成白色污染，为了解决这一问题，出现了以纸质代替该材料作为包装材料和快餐容器，其中利用纸浆模塑工艺是目前生产纸浆模塑餐具的主要方法。
现有的纸浆模塑餐具在生产之后都需要经过高温消毒处理，经过消毒处理后的餐具由于运输、储存、使用过程中，都会接触到各种二次污染源，而二次污染是不可避免的，导致人们在使用时出现一定的细菌感染，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，导致实用性低。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种轻质高强度纸浆模塑餐具及其制备工艺，具备能够有效的进行抑菌，以及有效提高产品的结构强度和防渗漏的优点，解决了背景技术中提出的问题。
本发明提供如下技术方案：一种轻质高强度纸浆模塑餐具及其制备工艺，包括：按质量百分比由以下材料制成：秸秆浆板20％-30％、芦苇浆板35％-55％、蔗浆50％-70％、木浆10％-20％、防水剂3％-5％、防油剂2％-4％、湿强剂3％-6％、纳米银抗菌剂1％-3％和改性淀粉2％-5％。
优选的，所述蔗浆通过将甘蔗进行压榨，分别得到甘蔗渣和蔗糖液，通过甘蔗渣除髓机对甘蔗渣进行除髓，除髓后的甘蔗渣进行湿法散堆贮，经过湿法散堆贮甘蔗渣与蒸煮液进行混合，送入蒸球内进行混合蒸煮，得到蔗渣浆，并通过清洗筛选和打浆处理得到蔗浆。
优选的，所述蒸球内保持温度为145℃-155℃，压力为0.45Mpa-0.55Mpa，蒸煮时间为120min-180min，所述的蒸煮液为亚硫酸盐蒸煮液，所述的甘蔗渣的水分含量在65％-75％。
优选的，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，且琼胶、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。
优选的，所述防水剂和防油剂均采用食用级别的防水剂和防油剂。
一种轻质高强度纸浆模塑餐具制备工艺，包括以下步骤；
步骤一：备料：准备制备所需的秸秆浆板、芦苇浆板、蔗浆、木浆、防水剂、防油剂、湿强剂、纳米银抗菌剂和改性淀粉；
步骤二：打浆：将步骤一中的秸秆浆板和芦苇浆板放置在碎浆机的内部，按浆：水＝4：100的比例放入清水，接着启动碎浆机进行打浆，时间10min-30min，桶内浆板成棉花样，无纸浆颗粒状，关闭碎浆机，得到秸秆和芦苇混合浆；
步骤三：配浆、搅拌：把步骤一中和步骤二中的蔗浆、木浆和秸秆、芦苇混合浆通过输浆泵把浆泵入配浆池内，加水稀释至浆：水＝0.4：100，再把稀释好的四种化学助剂分别单独地加入到配浆池内，每种化学助剂加入后，搅拌约8min-10min，然后由浆泵把配好的浆依次经过磨浆机、压力筛、除砂器，进入成品浆池中得到成品浆待用；
步骤四：吸附成型：启动输浆泵，把步骤三中的成品浆经浆管输送到各成型机管道中，真空度在0.04MPa-0.08Mpa，打开各管路阀门，开启电源，放入网模，按下自动按钮进行吸附成型；
步骤五：热压定型：上下加热板加热到所需温度150℃-320℃，空气压力0.3MPa-0.5MPa，将步骤四中的网模湿坯转移到定型模中，热压时间25s-80s，得到成品。
优选的，所述该制备工艺包括切边，将固化的成品，对准刀模定位器，按下按钮开关，刀模自动下降，切断后上升，取出成品，反复操作，即可完成切边。
优选的，所述该制备工艺还包括检验、消毒和包装，成品需要经过防水和防油检测，且需要经过紫外线灯进行杀菌处理，从而可进行包装处理。
优选的，所述步骤三中进行搅拌后，同时加入纳米银抗菌剂通过超声波混合搅拌的方式进行搅拌，且纳米银抗菌剂与混合浆的比例2：100。
优选的，所述步骤三中加入的助剂分别为防水剂、防油剂、湿强剂和改性淀粉，所述防水剂与混合浆的比例为3：100，所述防油剂与混合浆的比例为3：100，所述湿强剂与混合浆的比例为4：100，所述改性淀粉与混合浆的比例为3：100。
与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：
1、该轻质高强度纸浆模塑餐具及其制备工艺，通过将纳米银抗菌剂通过超声波搅拌技术与纸浆进行混合提取，使纳米银抗菌颗粒充分结合到植物纤维中，使得该纸浆制得的餐具中就持久地含有具有抗菌作用的纳米银离子，使得该成品具有抗菌性能，从而提高了餐具的抗菌、抑菌性，而且利用纳米银抗菌剂的杀菌机理的光催化反应原理，可以达到很好的杀菌功效，提高该产品的抗菌免疫能力，便于后续人们的使用。
2、该轻质高强度纸浆模塑餐具及其制备工艺，通过秸秆浆板、芦苇浆板、蔗浆和木浆的混合使用，避免了现有技术中采用的淀粉材质，提高了产品的防渗透效果，同时向该产品中添加的防水剂由琼胶、藻酸丙二醇酯、蜂蜡、黄原胶和甲壳素组合而成，使得产品的防渗透效果进一步提升，能够增加混合纸浆的粘稠度，有效提高产品的结构强度，使得该产品在实际使用中的使用效果更佳。
3、该轻质高强度纸浆模塑餐具及其制备工艺，通过秸秆浆板、芦苇浆板、蔗浆和木浆制造该产品，所使用的原料来源广泛，生产过程对环境无害，生产的产品可降解和回收再利用，符合资源再利用的性质，使得该产品更加易于被人们所接受，且生产成本低，易于进行生产，具有广泛的应用前景。
附图说明
图1为本发明实验数据对比图；
图2为本发明材料性能对比图；
图3为本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1-3，一种轻质高强度纸浆模塑餐具及其制备工艺，包括：按质量百分比由以下材料制成：秸秆浆板20％、芦苇浆板35％、蔗浆50％、木浆10％、防水剂3％、防油剂2％、湿强剂3％、纳米银抗菌剂1％和改性淀粉2％。
其中，蔗浆通过将甘蔗进行压榨，分别得到甘蔗渣和蔗糖液，通过甘蔗渣除髓机对甘蔗渣进行除髓，除髓后的甘蔗渣进行湿法散堆贮，经过湿法散堆贮甘蔗渣与蒸煮液进行混合，送入蒸球内进行混合蒸煮，得到蔗渣浆，并通过清洗筛选和打浆处理得到蔗浆。
其中，蒸球内保持温度为145℃-155℃，压力为0.45Mpa-0.55Mpa，蒸煮时间为120min-180min，的蒸煮液为亚硫酸盐蒸煮液，的甘蔗渣的水分含量在65％-75％。
其中，防水剂由琼胶、藻酸丙二醇酯、蜂蜡、黄原胶和甲壳素组成，且琼胶、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。
其中，防水剂和防油剂均采用食用级别的防水剂和防油剂。
实施例2
请参阅图1-3，一种轻质高强度纸浆模塑餐具及其制备工艺，包括：按质量百分比由以下材料制成：秸秆浆板25％、芦苇浆板40％、蔗浆60％、木浆15％、防水剂4％、防油剂3％、湿强剂4.5％、纳米银抗菌剂2％和改性淀粉3.5％。
其中，蔗浆通过将甘蔗进行压榨，分别得到甘蔗渣和蔗糖液，通过甘蔗渣除髓机对甘蔗渣进行除髓，除髓后的甘蔗渣进行湿法散堆贮，经过湿法散堆贮甘蔗渣与蒸煮液进行混合，送入蒸球内进行混合蒸煮，得到蔗渣浆，并通过清洗筛选和打浆处理得到蔗浆。
其中，蒸球内保持温度为145℃-155℃，压力为0.45Mpa-0.55Mpa，蒸煮时间为120min-180min，的蒸煮液为亚硫酸盐蒸煮液，的甘蔗渣的水分含量在65％-75％。
其中，防水剂由琼胶、藻酸丙二醇酯、蜂蜡、黄原胶和甲壳素组成，且琼胶、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。
其中，防水剂和防油剂均采用食用级别的防水剂和防油剂。
实施例3
请参阅图1-3，一种轻质高强度纸浆模塑餐具及其制备工艺，包括：按质量百分比由以下材料制成：秸秆浆板30％、芦苇浆板55％、蔗浆70％、木浆20％、防水剂5％、防油剂4％、湿强剂6％、纳米银抗菌剂3％和改性淀粉5％。
其中，蔗浆通过将甘蔗进行压榨，分别得到甘蔗渣和蔗糖液，通过甘蔗渣除髓机对甘蔗渣进行除髓，除髓后的甘蔗渣进行湿法散堆贮，经过湿法散堆贮甘蔗渣与蒸煮液进行混合，送入蒸球内进行混合蒸煮，得到蔗渣浆，并通过清洗筛选和打浆处理得到蔗浆。
其中，蒸球内保持温度为145℃-155℃，压力为0.45Mpa-0.55Mpa，蒸煮时间为120min-180min，的蒸煮液为亚硫酸盐蒸煮液，的甘蔗渣的水分含量在65％-75％。
其中，防水剂由琼胶、藻酸丙二醇酯、蜂蜡、黄原胶和甲壳素组成，且琼胶、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。
其中，防水剂和防油剂均采用食用级别的防水剂和防油剂。
一种轻质高强度纸浆模塑餐具制备工艺，包括以下步骤；
步骤一：备料：准备制备所需的秸秆浆板、芦苇浆板、蔗浆、木浆、防水剂、防油剂、湿强剂、纳米银抗菌剂和改性淀粉；
步骤二：打浆：将步骤一中的秸秆浆板和芦苇浆板放置在碎浆机的内部，按浆：水＝4：100的比例放入清水，接着启动碎浆机进行打浆，时间10min-30min，桶内浆板成棉花样，无纸浆颗粒状，关闭碎浆机，得到秸秆和芦苇混合浆；
步骤三：配浆、搅拌：把步骤一中和步骤二中的蔗浆、木浆和秸秆、芦苇混合浆通过输浆泵把浆泵入配浆池内，加水稀释至浆：水＝0.4：100，再把稀释好的四种化学助剂分别单独地加入到配浆池内，每种化学助剂加入后，搅拌约8min-10min，然后由浆泵把配好的浆依次经过磨浆机、压力筛、除砂器，进入成品浆池中得到成品浆待用；
步骤四：吸附成型：启动输浆泵，把步骤三中的成品浆经浆管输送到各成型机管道中，真空度在0.04MPa-0.08Mpa，打开各管路阀门，开启电源，放入网模，按下自动按钮进行吸附成型；
步骤五：热压定型：上下加热板加热到所需温度150℃-320℃，空气压力0.3MPa-0.5MPa，将步骤四中的网模湿坯转移到定型模中，热压时间25s-80s，得到成品。
其中，该制备工艺包括切边，将固化的成品，对准刀模定位器，按下按钮开关，刀模自动下降，切断后上升，取出成品，反复操作，即可完成切边。
其中，该制备工艺还包括检验、消毒和包装，成品需要经过防水和防油检测，且需要经过紫外线灯进行杀菌处理，从而可进行包装处理。
其中，步骤三中进行搅拌后，同时加入纳米银抗菌剂通过超声波混合搅拌的方式进行搅拌，且纳米银抗菌剂与混合浆的比例2：100。
其中，步骤三中加入的助剂分别为防水剂、防油剂、湿强剂和改性淀粉，防水剂与混合浆的比例为3：100，防油剂与混合浆的比例为3：100，湿强剂与混合浆的比例为4：100，改性淀粉与混合浆的比例为3：100。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种轻质高强度纸浆模塑餐具，其特征在于，包括：按质量百分比由以下材料制成：秸秆浆板20％-30％、芦苇浆板35％-55％、蔗浆50％-70％、木浆10％-20％、防水剂3％-5％、防油剂2％-4％、湿强剂3％-6％、纳米银抗菌剂1％-3％和改性淀粉2％-5％。
2.根据权利要求1所述的一种轻质高强度纸浆模塑餐具，其特征在于：所述蔗浆通过将甘蔗进行压榨，分别得到甘蔗渣和蔗糖液，通过甘蔗渣除髓机对甘蔗渣进行除髓，除髓后的甘蔗渣进行湿法散堆贮，经过湿法散堆贮甘蔗渣与蒸煮液进行混合，送入蒸球内进行混合蒸煮，得到蔗渣浆，并通过清洗筛选和打浆处理得到蔗浆。
3.根据权利要求2所述的一种轻质高强度纸浆模塑餐具，其特征在于：所述蒸球内保持温度为145℃-155℃，压力为0.45Mpa-0.55Mpa，蒸煮时间为120min-180min，所述的蒸煮液为亚硫酸盐蒸煮液，所述的甘蔗渣的水分含量在65％-75％。
4.根据权利要求1所述的一种轻质高强度纸浆模塑餐具，其特征在于：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，且琼胶、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。
5.根据权利要求1所述的一种轻质高强度纸浆模塑餐具，其特征在于：所述防水剂和防油剂均采用食用级别的防水剂和防油剂。
6.一种轻质高强度纸浆模塑餐具制备工艺，其特征在于：包括以下步骤；
步骤一：备料：准备制备所需的秸秆浆板、芦苇浆板、蔗浆、木浆、防水剂、防油剂、湿强剂、纳米银抗菌剂和改性淀粉；
步骤二：打浆：将步骤一中的秸秆浆板和芦苇浆板放置在碎浆机的内部，按浆：水＝4：100的比例放入清水，接着启动碎浆机进行打浆，时间10min-30min，桶内浆板成棉花样，无纸浆颗粒状，关闭碎浆机，得到秸秆和芦苇混合浆；
步骤三：配浆、搅拌：把步骤一中和步骤二中的蔗浆、木浆和秸秆、芦苇混合浆通过输浆泵把浆泵入配浆池内，加水稀释至浆：水＝0.4：100，再把稀释好的四种化学助剂分别单独地加入到配浆池内，每种化学助剂加入后，搅拌约8min-10min，然后由浆泵把配好的浆依次经过磨浆机、压力筛、除砂器，进入成品浆池中得到成品浆待用；
步骤四：吸附成型：启动输浆泵，把步骤三中的成品浆经浆管输送到各成型机管道中，真空度在0.04MPa-0.08Mpa，打开各管路阀门，开启电源，放入网模，按下自动按钮进行吸附成型；
步骤五：热压定型：上下加热板加热到所需温度150℃-320℃，空气压力0.3MPa-0.5MPa，将步骤四中的网模湿坯转移到定型模中，热压时间25s-80s，得到成品。
7.根据权利要求6所述的一种轻质高强度纸浆模塑餐具制备工艺，其特征在于：该制备工艺包括切边，将固化的成品，对准刀模定位器，按下按钮开关，刀模自动下降，切断后上升，取出成品，反复操作，即可完成切边。
8.根据权利要求6所述的一种轻质高强度纸浆模塑餐具制备工艺，其特征在于：该制备工艺还包括检验、消毒和包装，成品需要经过防水和防油检测，且需要经过紫外线灯进行杀菌处理，从而可进行包装处理。
9.根据权利要求6所述的一种轻质高强度纸浆模塑餐具制备工艺，其特征在于：所述步骤三中进行搅拌后，同时加入纳米银抗菌剂通过超声波混合搅拌的方式进行搅拌，且纳米银抗菌剂与混合浆的比例2：100。
10.根据权利要求6所述的一种轻质高强度纸浆模塑餐具制备工艺，其特征在于：所述步骤三中加入的助剂分别为防水剂、防油剂、湿强剂和改性淀粉，所述防水剂与混合浆的比例为3：100，所述防油剂与混合浆的比例为3：100，所述湿强剂与混合浆的比例为4：100，所述改性淀粉与混合浆的比例为3：100。
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