TW202000096A

TW202000096A - 環保吸管

Info

Publication number: TW202000096A
Application number: TW108125479A
Authority: TW
Inventors: 江國慶
Original assignee: 江國慶
Priority date: 2018-06-20
Filing date: 2018-07-18
Publication date: 2020-01-01
Also published as: TW201838566A

Abstract

一種環保吸管，包含：中空管體，其中該中空管體包含紙成分；疏水性材質，至少塗佈於該管體內、外表面之一或兩者。

Description

環保吸管

本發明係有關於一種吸管，特定而言係有關於一種環保吸管。

目前所有吸管皆以塑膠製作，不利環保，造成海洋大量汙染，且造成海洋生物浩劫。基於以上不利，本發明於是生焉。

於一觀點中，本發明揭露一種吸管，包含紙、蛋殼、貝類或甲殼類所研磨的粉體。二氧化矽以及助劑。紙中可能包含二氧化矽、氧化鋅、玻璃纖維、玻璃、二氧化鈦、及其混合物。助劑可以選自以下或其組合：偶合劑、滑劑(分散劑)及抗靜電劑等原料。偶合劑可為β-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷；滑劑可為N-油基棕櫚酸醯胺；抗靜電劑可為N,N-雙(2-羥乙基)硬脂醯胺及N,N-雙(2-羥乙基)椰子胺。

本發明之步驟包含備置基礎材料選自以下之一或其組合，如蛋殼、貝殼或甲殼類之殼體，其為天然成分，不會破壞環境，且可以將廢棄物再次利用。本發明之步驟包含將上述的基礎材料選自以下之一或其組合，如蛋殼、貝殼或甲殼類之殼體進行清洗與研磨。最好將其顆粒研磨到0.1微米到10微米，視需求紙張的粗細而定。一種紙基材備置方法，包含：備置殼類基礎材料包含選自蛋殼、貝殼或甲殼類之一或任意混合；將上述殼類基礎材質研磨成顆粒；將上述研磨後顆粒、二氧化矽與助劑混合並混練該顆粒、該二氧化矽與該助劑以利製成成型基材；以及將成型基材投入成型裝置並控制溫度使成行基材軟化，以利成型。

一種環保吸管，包含：中空管體，其中該中空管體包含紙成分；疏水性材質，至少塗佈於該管體內、外表面之一或兩者。其中該中空管體更包含二氧化矽、玻璃、蛋殼、貝類、甲殼、澱粉或以上之任意組合。其中更包含高分子。所述之環保吸管，其中疏水性材質包含烷烴、油、脂類物質。在另一實施例中，其中該疏水性材質包含蓮花效應材質。其中該蓮花效應材質包含nanopin膜，其中該蓮花效應材質包含水鎂石型氫氧化鈷(II)。

一種環保吸管，包含：中空管體，其中該中空管體包含紙成分；疏水性材質，至少塗佈於該管體內、外表面之一或兩者；其中該疏水性材質包含烷烴、油、脂類、PP、PE或以上任意組合。

一種環保吸管，包含：中空管體，其中該中空管體包含紙成分；疏水性材質，至少塗佈於該管體內、外表面之一或兩者；其中該疏水性材質包含蓮花效應材質；其中該蓮花效應材質包含nanopin膜，nanopin膜包含水鎂石型氫氧化鈷(II)。

此些優點及其他優點從以下較佳實施例之敘述並伴隨後附圖式及申請專利範圍將使讀者得以清楚了解本發明。

110‧‧‧備置紙

120‧‧‧加入天然酵素

130‧‧‧將紙捲曲成管

140‧‧‧覆膜

210‧‧‧備置澱粉

220‧‧‧發酵產生乳酸

230‧‧‧聚合成原粒

240‧‧‧成型為中空管體

上述元件，以及本發明其他特徵與優點，藉由閱讀實施方式之內容及其圖式後，將更為顯著：

第一圖係根據本發明之一較佳實施例之示意圖。

第二圖係根據本發明之另一較佳實施例之示意圖。

本發明將配合其較佳實施例與隨附之圖示詳述於下，應理解者為本發明中所有之較佳實施例僅為例示之用，因此除文中之較佳實施例外，本發明亦可廣泛地應用在其他實施例中。且本發明並不受限於任何實施例，應以隨附之申請專利範圍及其同等領域而定。

請參照第一圖，於一觀點中，本發明揭露一種吸管製造方法與其組成。本發明幾乎不含塑料。

本發明之步驟包含備置紙(選擇性加入玻璃纖維、樹脂)，請參閱第一圖步驟110。於過程中或紙漿完成後，加入天然酵素或奈米銀，以利於完成製品後可以滅菌，步驟120。

將紙捲曲成管，步驟130，為利於形成氣密性，可以至少一部份重疊，最佳為至少百分之二十表面積重疊，一實施例為兩圈重疊。其亦可以採用紙漿熱壓成型機製作，利用熱壓模具控制厚度。

隨之，步驟140，管體內、外部覆膜，可以塗佈斥水性(疏水性)膜，舉例來說，可以採用疏水性材質，包含烷烴、油、脂肪物質，或以上之任意組合。在另一實施例中，可以採用PP或PE淋膜，可以增加在液體中使用性。在另一實施例中，可以利用蓮花效應，基於此一原理利用仿生超疏水性物質，諸如奈米科技製作的nanopin膜(nanopin film)。當錐體材料的接觸角足夠大時，Cassie定律預測了複合材料的大接觸角值。這種特殊的奈米膜可用硼矽酸鹽玻璃作為主要基底，將CoCl₂．6H₂O或六水合氯化鈷的溶液在化學浴沉積中，於60℃加熱24小時形成具有水鎂石型氫氧化鈷(II)層的組合物CoOH_1.13Cl_0.09(CO₃)_0.39.0.05H₂0。此步驟可以在步驟130前實施。在一實施例中，可以採用椰子油、棕欖油、橄欖油、苦茶油、亞麻仁油等。椰子油、橄欖油、苦茶油、亞麻仁油富含Omega-3，除此之外，椰子油在心血管疾病的預防及失智症上應用。蜂蠟的熔點在62至64攝氏度之間。當加熱到85攝氏度以上時蜂蠟開始變色。其主要成分是棕櫚酸(palmitate)、棕櫚油酸(palmitoleate)、羥基棕櫚酸(hydroxypalmitate)及長鏈脂肪醇類。棕櫚蠟是以植物為原料，是一種植物蠟，也是一種重要的非石油蠟。

在另一實施例中，可以利用延伸成型：也就是在膜管內以壓縮空氣充氣，依製造厚度的要求，配合轉速及壓出量，使紙膜管向外膨脹。隨之進行橫向與縱向延伸，配合產品厚度的要求，選擇轉速調整與壓出機擠出量。再經分離紙膜。隨後如先前技術般可以利用表面電暈處理機處理紙膜表面，利用電暈放電處理在表面上形成無數微細空孔，使表面塗佈時有更好的接著力。環保紙在製程中厚度可控制在30微米至150微米之間。以上基礎材料、矽膠與助劑經混合、擠壓混鍊後製成顆粒狀，投入成形機成形。有些紙需要表面塗佈以製成霧面或光面。表面塗佈可採用油性塗佈液。其亦可以採用紙漿熱壓成型機製作。

為提升只吸管韌性可以加入適量二氧化鈦、二氧化矽、高分子材料，例如聚丙烯、聚乙烯以及助劑，經混合擠壓混鍊後製成顆粒，投入製造機械進行生產調整製造出20微米及55微米的紙基材。將成型基材投入成型裝置並控制溫度使成行基材軟化，以利成型。

在另一實施例中可以利用蛋殼、貝殼或甲殼類取代部分或全部紙漿，一種吸管基材備置方法，包含備置基礎材料包含選自蛋殼、貝殼或甲殼類之一或任意混合；將上述殼類基礎材質研磨成顆粒；將上述研磨後顆粒、二氧化矽、高分子材料與助劑混合並混練該顆粒、該二氧化矽、該高分子與該助劑以利製成成型基材；以及將成型基材投入成型裝置並控制溫度使成行基材軟化，以利成型。二氧化矽係選自矽膠、玻璃之一或任意組合。其中該殼類基礎材料包含28至35重量%的蛋殼、貝類或甲殼類；其中該二氧化矽包含25至30重量%；其中該助劑包含1至2重量%；該高分材料包含28至38重量%。其中該助劑可以選自以下或其組合：偶合劑、分散劑及抗靜電劑等原料；其中該高分子可以選自以下或其組合：聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯。

在另一實施例中所述塗佈的膜可以採用聚乳酸，其經過發酵與聚合形成，可以採用聚D型乳酸、聚L型乳酸或聚DL型乳酸。

再另外實施例請參閱第二圖，揭露一種製作環保吸管方法包含：備置澱粉作為吸管材質(210)；將吸管材質發酵後產生乳酸(220)；將該乳酸發酵聚合成原粒(230)；將該原粒置入成型機器中成型為中空管體(240)。其中澱粉生質材料更包含竹、玉米莖、麥梗、稻梗、桔杆、咖啡渣、甘蔗渣之一或以上之任意組合。其中該吸管材質更包含纖維素，該環保吸管包含聚D型乳酸(PDLA型)、聚L型乳酸(PLLA型)、聚DL型乳酸或以上之任意組合，可以提升耐熱性。聚L型乳酸與聚D型乳酸混合可以提升熔點，比單純聚L型乳酸或聚D型乳酸高約50度C。降低聚DL型乳酸中D型乳酸含量可以提高結晶度，其耐熱溫度相應增加，可以達90到120。

於成形步驟240過程中、之前或之後，可以加入天然酵素或奈米銀，以利於完成製品後可以滅菌。

上述聚乳酸原料來自玉米、小麥、甘薯等農作物，包含玉米的莖、麥梗、稻梗、甘蔗渣等皆可以做為原料。完全由植物原料中萃取澱粉，經過發酵、聚合等過程，可被微生物完全分解，最終生成二氧化碳和水。以特定比例混合兩種聚D型乳酸和聚L型乳酸，可以讓聚乳酸的材料特性更強、更持久。另一實施例中，上述之聚D型乳酸(PDLA型)、聚L型乳酸(PLLA型)可取自聚D型乳酸(PDLA型)與聚L型乳酸(PLLA型)樹脂，以低溫共混備置聚乳酸，在與成核劑、玻璃纖維混和，利用成型裝置成型。

一種環保吸管包含中空管體，其包含澱粉與纖維分佈於中空管體；其中澱粉與纖維取自包含紙(纖維)、玉米莖、麥梗、稻梗、咖啡渣、甘蔗渣、馬鈴薯之一或以上之任意組合。由澱粉或熱可塑澱粉(TPS)組成，具有不同的物理或化學特性。主要材料為馬鈴薯澱粉、紙纖維(原木漿)和添加劑，藉由注射成型製程生產產品。材料組成中澱粉約占60到70%，紙纖維為30到20%，其餘是添加劑，其具生物可分解產品。

對熟悉此領域技藝者，本發明雖以較佳實例闡明如上，然其並非用以限定本發明之精神。在不脫離本發明之精神與範圍內所作之修改與類似的配置，均應包含在下述之申請專利範圍內，此範圍應覆蓋所有類似修改與類似結構，且應做最寬廣的詮釋。

110‧‧‧備置紙

120‧‧‧加入天然酵素

130‧‧‧將紙捲曲成管

140‧‧‧覆膜

Claims

一種環保吸管，包含：中空管體，其中該中空管體包含紙成分；其中該中空管體為捲曲成管，形成氣密性，至少一部份重疊；斥水性塗佈材質，至少塗佈於該中空管體內、外表面之一或兩者。
如請求項1所述之環保吸管，其中該中空管體為至少百分之二十表面積重疊。
如請求項1或2所述之環保吸管，其中該中空管體更包含天然酵素或奈米銀。
如請求項1所述之環保吸管，其中該斥水性塗佈材質包含烷烴、油、脂、蠟、蓮花效應材質、聚乳酸之一或以上任意組合。
如請求項4所述之環保吸管，其中該聚乳酸包含聚D型乳酸、聚L型乳酸混合。
如請求項4所述之環保吸管，其中該蓮花效應材質包含水鎂石型氫氧化鈷(II)。
一種製作環保吸管之方法，包含：在膜管內以壓縮空氣充氣，依製造厚度的要求，配合壓出量使紙膜管向外膨脹；配合厚度要求，調整壓出機擠出量；分離紙膜；以及表面塗佈斥水性材質。
如請求項7所述之製作環保吸管之方法，更包含將基礎材料、矽膠與助劑混合、擠壓並混鍊以製成顆粒狀，投入成型機成形。
如請求項7所述之製作環保吸管之方法，其中塗佈該斥水性材質前，利用電暈機處理該紙膜表面形成為微細孔。
如請求項7所述之製作環保吸管之方法，其中該斥水性材質包含烷烴、油、脂、蠟、蓮花效應材質、聚乳酸之一或以上任意組合。