CN114703692A - 一种秸秆基全生物降解餐具生产工艺 - Google Patents

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Abstract

一种秸秆基全生物降解餐具生产工艺，步骤为：秸秆切断；振动筛选除杂；粉碎秸秆形成纤维状物料；加水软化纤维状物料；水力破碎纤维状物料形成絮状物；将絮状物送入秸秆分解机中增强纤维素机械性能；将絮状物、骨胶、黄原胶、轻质碳酸钙、滑石粉、碳酸脂及清水送入搅拌机制备纤维素浆料；热压成型纤维素浆料制备餐具坯料；冷却烘干餐具坯料；餐具坯料脱模形成餐具粗成品；清洗餐具粗成品；餐具粗成品切边形成餐具半成品；对餐具半成品进行防水放油处理；对餐具半成品进行消毒处理形成餐具成品；抽检餐具成品且全部指标合格后方可入库。本发明的秸秆基全生物降解餐具生产工艺，无需添加有毒化学添加剂，工艺全过程无污水排放，具有节能环保的特点。

Description

一种秸秆基全生物降解餐具生产工艺
技术领域
本发明属于餐具生产技术领域，特别是涉及一种秸秆基全生物降解餐具生产工艺。
背景技术
随着经济的快速发展，人们的生活和工作节奏也越来越快，点外卖已经成为快节奏生活中的人们必不可少的用餐选项，导致外卖餐具的使用量每年都是以亿为计量单位的。
现阶段，外卖餐具主要材质为聚丙烯和聚乙烯，由于传统塑料餐具具有保温性好、耐压性好、质量轻、价格便宜等优点，长年占据着外卖餐具市场份额的绝大部分。
然而，以聚丙烯和聚乙烯为材质的传统塑料餐具属于不可降解餐具，此类餐具的废弃始终伴随着环境污染的问题，随着近年来人们环保意识的增强，可降解餐具的推广力度也越来越高，但受限于可降解餐具的性能、价格以及工艺性等因素，导致可降解餐具的推广难度始终居高不下。
针对市场上已有的一些可降解餐具来说，普遍存在生产工艺落后的问题，并且可降解餐具在落后的生产工艺下，导致餐具内的有毒化学添加剂含量偏高，随着餐具被废弃后的降解过程，大量的有毒化学添加剂也会随之进入环境中，从而在一定程度上造成环境的有毒化学添加剂污染。同时，传统的生产工艺中会产生大量的污水排放，并且存在能耗高的问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种秸秆基全生物降解餐具生产工艺，无需添加有毒化学添加剂，避免餐具降解后产生有毒化学添加剂污染问题，同时工艺全过程无污水排放，并且具有节能环保的特点。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种秸秆基全生物降解餐具生产工艺，包括如下步骤：
步骤一：将干燥的秸秆原料送入秸秆切断机中，通过秸秆切断机将秸秆原料切断为5cm～7cm的秸秆段；
步骤二：将加工好的秸秆段送入振动筛选机中，通过振动筛选机对秸秆段中的夹杂物进行分离，仅保留下纯净的秸秆段；
步骤三：将纯净的秸秆段送入涡流撕裂机中，通过涡流撕碎机对秸秆段进行粉碎，并形成1cm～2cm的纤维状物料；
步骤四：将制备好的纤维状物料加入清水中进行湿润，纤维状物料与清水的比例为9:10，湿润时间为24小时，使纤维状物料进一步软化；
步骤五：将软化处理后的纤维状物料送入水力碎草机中，同时向水力碎草机中接入循环水，纤维状物料在循环水中的固态物浓度为15％，通过水力碎草机将纤维状物料破碎为0.2cm～0.5cm的絮状物；
步骤六：将制备好的絮状物送入秸秆分解机中，分解温度设定为130℃～150℃，絮状物中的木质素会变为柔软的胶状，胶状的木质素会与絮状物中的纤维素紧密结合，使纤维素的机械性能得到增强；
步骤七：将纤维素得到机械性能增强后的絮状物送入搅拌机中，同时向搅拌机中加入骨胶、黄原胶、轻质碳酸钙、滑石粉、碳酸脂及清水，絮状物与清水的比例为1:(2～3)，骨胶在清水中的含量为2％～5％，黄原胶在清水中的含量为5％～8％，轻质碳酸钙在清水中的含量为1％～3％，滑石粉在清水中的含量为1％～3％，碳酸脂在清水中的含量为0.5％～1％，搅拌时间设定为40分钟～60分钟，搅拌速度为1000转/分钟，直到在搅拌机中形成混合均匀的纤维素浆料；
步骤八：将制备好的纤维素浆料送入自动成型机的热压成型工位，纤维素浆料在热压成型工位进行热压成型，热压成型温度设定为120℃～150℃，热压成型时间设定为30秒～40秒，直到形成高温脱水的餐具坯料；
步骤九：将高温脱水的餐具坯料送入自动成型机的冷却烘干工位，餐具坯料在冷却烘干工位完成冷却烘干定型；
步骤十：将冷却烘干定型后的餐具坯料送入自动成型机的脱模工位，餐具坯料在脱模工位完成脱模，形成餐具粗成品；
步骤十一：将餐具粗成品送入自动成型机的清洗工位，餐具粗成品在清洗工位完成清洗；
步骤十二：将清洗后的餐具粗成品送入自动成型机的切边工位，餐具粗成品在切边工位完成边缘修剪，形成餐具半成品；
步骤十三：将餐具半成品从自动成型机中取出，在餐具半成品的表面喷涂防水剂和防油剂，防水剂选用环保型防水剂，防油剂为木蜡油；
步骤十四：将防水放油处理后的餐具半成品送入消毒机中，通过消毒机对餐具半成品进行臭氧消毒和紫外线消毒，消毒后形成餐具成品；
步骤十五：对制备好的餐具成品进行抽检，抽检指标包括外观质量、机械性能及微生物指标，全部指标合格后方可入库。
在步骤一中，秸秆原料的干燥采用自然晾干方式。
在步骤一中，将干燥的秸秆原料送入秸秆切断机之前，需要将秸秆原料中发霉腐烂的部分剔除干净。
在步骤二中，秸秆段中的夹杂物由振动筛选机底部的杂物箱进行收集。
在步骤五中，纤维状物料完成水力破碎后，循环水会携带一些杂质排出水力碎草机，排出水力碎草机的循环水需要过滤净化后再重复使用，或者排出水力碎草机的循环水直接用于厕所清洁、农田灌溉或路面清洁。
在步骤八中，热压成型过程中采用抽漏法去除纤维素浆料中的水分。
在步骤九中，餐具坯料在从自动成型机的热压成型工位移动到冷却烘干工位的过程中，采用负压吸附方式将餐具坯料固定在模具上。
在步骤十二中，边缘修剪后产生的边角废料直接送入秸秆分解机进行资源回收再利用。
本发明的有益效果：
本发明的秸秆基全生物降解餐具生产工艺，无需添加有毒化学添加剂，避免餐具降解后产生有毒化学添加剂污染问题，同时工艺全过程无污水排放，并且具有节能环保的特点。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
本实施例中，秸秆原料选用的是玉米秸秆，工艺中使用的秸秆切断机、振动筛选机、涡流撕裂机、水力碎草机、秸秆分解机、搅拌机、自动成型机及消毒机均为市购设备。
一种秸秆基全生物降解餐具生产工艺，包括如下步骤：
步骤一：将干燥的秸秆原料送入秸秆切断机中，通过秸秆切断机将秸秆原料切断为5cm～7cm的秸秆段；本实施例中，秸秆原料的干燥采用自然晾干方式；将干燥的秸秆原料送入秸秆切断机之前，需要将秸秆原料中发霉腐烂的部分剔除干净；
步骤二：将加工好的秸秆段送入振动筛选机中，通过振动筛选机对秸秆段中的夹杂物进行分离，仅保留下纯净的秸秆段；本实施例中，秸秆段中的夹杂物多为沙土、石块等，夹杂物通过筛分后会直接落入振动筛选机底部的杂物箱中进行集中存储；
步骤三：将纯净的秸秆段送入涡流撕裂机中，通过涡流撕碎机对秸秆段进行粉碎，并形成1cm～2cm的纤维状物料；本实施例中，秸秆段变为纤维状物料后，质地会变得柔软，更利于后续处理；
步骤四：将制备好的纤维状物料加入清水中进行湿润，纤维状物料与清水的比例为9:10，湿润时间为24小时，使纤维状物料进一步软化；
步骤五：将软化处理后的纤维状物料送入水力碎草机中，同时向水力碎草机中接入循环水，纤维状物料在循环水中的固态物浓度为15％，通过水力碎草机将纤维状物料破碎为0.2cm～0.5cm的絮状物；本实施例中，纤维状物料完成水力破碎后，循环水会携带一些杂质排出水力碎草机，因此排出水力碎草机的循环水需要经过过滤净化后方可重复使用，此外排出水力碎草机的循环水还可用于厕所清洁、农田灌溉、路面清洁等；
步骤六：将制备好的絮状物送入秸秆分解机中，分解温度设定为130℃～150℃，絮状物中的木质素会变为柔软的胶状，胶状的木质素会与絮状物中的纤维素紧密结合，使纤维素的机械性能得到增强；
步骤七：将纤维素得到机械性能增强后的絮状物送入搅拌机中，同时向搅拌机中加入骨胶、黄原胶、轻质碳酸钙、滑石粉、碳酸脂及清水，絮状物与清水的比例为1:(2～3)，骨胶在清水中的含量为2％～5％，黄原胶在清水中的含量为5％～8％，轻质碳酸钙在清水中的含量为1％～3％，滑石粉在清水中的含量为1％～3％，碳酸脂在清水中的含量为0.5％～1％，搅拌时间设定为40分钟～60分钟，搅拌速度为1000转/分钟，直到在搅拌机中形成混合均匀的纤维素浆料；
步骤八：将制备好的纤维素浆料送入自动成型机的热压成型工位，纤维素浆料在热压成型工位进行热压成型，热压成型温度设定为120℃～150℃，热压成型时间设定为30秒～40秒，直到形成高温脱水的餐具坯料；本实施例中，热压成型过程中采用抽漏法去除纤维素浆料中的水分；
步骤九：将高温脱水的餐具坯料送入自动成型机的冷却烘干工位，餐具坯料在冷却烘干工位完成冷却烘干定型；本实施例中，餐具坯料在从自动成型机的热压成型工位移动到冷却烘干工位的过程中，采用负压吸附方式将餐具坯料固定在模具上，保证餐具坯料不脱离模具；
步骤十：将冷却烘干定型后的餐具坯料送入自动成型机的脱模工位，餐具坯料在脱模工位完成脱模，形成餐具粗成品；
步骤十一：将餐具粗成品送入自动成型机的清洗工位，餐具粗成品在清洗工位完成清洗；
步骤十二：将清洗后的餐具粗成品送入自动成型机的切边工位，餐具粗成品在切边工位完成边缘修剪，形成餐具半成品；本实施例中，边缘修剪后产生的边角废料可以直接送入秸秆分解机进行资源回收再利用；
步骤十三：将餐具半成品从自动成型机中取出，在餐具半成品的表面喷涂防水剂和防油剂，防水剂选用环保型防水剂，防油剂为木蜡油；
步骤十四：将防水放油处理后的餐具半成品送入消毒机中，通过消毒机对餐具半成品进行臭氧消毒和紫外线消毒，消毒后形成餐具成品；
步骤十五：对制备好的餐具成品进行抽检，抽检指标包括外观质量、机械性能及微生物指标，全部指标合格后方可入库。
实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。

Claims (8)

1.一种秸秆基全生物降解餐具生产工艺，其特征在于包括如下步骤：
步骤一：将干燥的秸秆原料送入秸秆切断机中，通过秸秆切断机将秸秆原料切断为5cm～7cm的秸秆段；
步骤二：将加工好的秸秆段送入振动筛选机中，通过振动筛选机对秸秆段中的夹杂物进行分离，仅保留下纯净的秸秆段；
步骤三：将纯净的秸秆段送入涡流撕裂机中，通过涡流撕碎机对秸秆段进行粉碎，并形成1cm～2cm的纤维状物料；
步骤四：将制备好的纤维状物料加入清水中进行湿润，纤维状物料与清水的比例为9:10，湿润时间为24小时，使纤维状物料进一步软化；
步骤五：将软化处理后的纤维状物料送入水力碎草机中，同时向水力碎草机中接入循环水，纤维状物料在循环水中的固态物浓度为15％，通过水力碎草机将纤维状物料破碎为0.2cm～0.5cm的絮状物；
步骤六：将制备好的絮状物送入秸秆分解机中，分解温度设定为130℃～150℃，絮状物中的木质素会变为柔软的胶状，胶状的木质素会与絮状物中的纤维素紧密结合，使纤维素的机械性能得到增强；
步骤七：将纤维素得到机械性能增强后的絮状物送入搅拌机中，同时向搅拌机中加入骨胶、黄原胶、轻质碳酸钙、滑石粉、碳酸脂及清水，絮状物与清水的比例为1:(2～3)，骨胶在清水中的含量为2％～5％，黄原胶在清水中的含量为5％～8％，轻质碳酸钙在清水中的含量为1％～3％，滑石粉在清水中的含量为1％～3％，碳酸脂在清水中的含量为0.5％～1％，搅拌时间设定为40分钟～60分钟，搅拌速度为1000转/分钟，直到在搅拌机中形成混合均匀的纤维素浆料；
步骤八：将制备好的纤维素浆料送入自动成型机的热压成型工位，纤维素浆料在热压成型工位进行热压成型，热压成型温度设定为120℃～150℃，热压成型时间设定为30秒～40秒，直到形成高温脱水的餐具坯料；
步骤九：将高温脱水的餐具坯料送入自动成型机的冷却烘干工位，餐具坯料在冷却烘干工位完成冷却烘干定型；
步骤十：将冷却烘干定型后的餐具坯料送入自动成型机的脱模工位，餐具坯料在脱模工位完成脱模，形成餐具粗成品；
步骤十一：将餐具粗成品送入自动成型机的清洗工位，餐具粗成品在清洗工位完成清洗；
步骤十二：将清洗后的餐具粗成品送入自动成型机的切边工位，餐具粗成品在切边工位完成边缘修剪，形成餐具半成品；
步骤十三：将餐具半成品从自动成型机中取出，在餐具半成品的表面喷涂防水剂和防油剂，防水剂选用环保型防水剂，防油剂为木蜡油；
步骤十四：将防水放油处理后的餐具半成品送入消毒机中，通过消毒机对餐具半成品进行臭氧消毒和紫外线消毒，消毒后形成餐具成品；
步骤十五：对制备好的餐具成品进行抽检，抽检指标包括外观质量、机械性能及微生物指标，全部指标合格后方可入库。
2.根据权利要求1所述的一种秸秆基全生物降解餐具生产工艺，其特征在于：在步骤一中，秸秆原料的干燥采用自然晾干方式。
3.根据权利要求1所述的一种秸秆基全生物降解餐具生产工艺，其特征在于：在步骤一中，将干燥的秸秆原料送入秸秆切断机之前，需要将秸秆原料中发霉腐烂的部分剔除干净。
4.根据权利要求1所述的一种秸秆基全生物降解餐具生产工艺，其特征在于：在步骤二中，秸秆段中的夹杂物由振动筛选机底部的杂物箱进行收集。
5.根据权利要求1所述的一种秸秆基全生物降解餐具生产工艺，其特征在于：在步骤五中，纤维状物料完成水力破碎后，循环水会携带一些杂质排出水力碎草机，排出水力碎草机的循环水需要过滤净化后再重复使用，或者排出水力碎草机的循环水直接用于厕所清洁、农田灌溉或路面清洁。
6.根据权利要求1所述的一种秸秆基全生物降解餐具生产工艺，其特征在于：在步骤八中，热压成型过程中采用抽漏法去除纤维素浆料中的水分。
7.根据权利要求1所述的一种秸秆基全生物降解餐具生产工艺，其特征在于：在步骤九中，餐具坯料在从自动成型机的热压成型工位移动到冷却烘干工位的过程中，采用负压吸附方式将餐具坯料固定在模具上。
8.根据权利要求1所述的一种秸秆基全生物降解餐具生产工艺，其特征在于：在步骤十二中，边缘修剪后产生的边角废料直接送入秸秆分解机进行资源回收再利用。
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