WO2021006854A1 - Способ производства одноразовой посуды - Google Patents

Способ производства одноразовой посуды Download PDF

Info

Publication number
WO2021006854A1
WO2021006854A1 PCT/UA2019/000159 UA2019000159W WO2021006854A1 WO 2021006854 A1 WO2021006854 A1 WO 2021006854A1 UA 2019000159 W UA2019000159 W UA 2019000159W WO 2021006854 A1 WO2021006854 A1 WO 2021006854A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
disposable tableware
polymer matrix
cellulose
carried out
drying
Prior art date
Application number
PCT/UA2019/000159
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Демьян Анатолийовыч ВОЛОСОВЫЧ
Максым Валентыновыч ГОЛОВИН
Артэм Сэргийовыч КРУГЛЯКОВ
Original Assignee
Овщество С Ограниченной Ответственностью "Ридс"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Овщество С Ограниченной Ответственностью "Ридс" filed Critical Овщество С Ограниченной Ответственностью "Ридс"
Publication of WO2021006854A1 publication Critical patent/WO2021006854A1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47G—HOUSEHOLD OR TABLE EQUIPMENT
    • A47G19/00—Table service
    • A47G19/02—Plates, dishes or the like
    • A47G19/03—Plates, dishes or the like for using only once, e.g. made of paper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N5/00—Manufacture of non-flat articles
    • B27N5/02—Hollow articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L1/00—Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21J—FIBREBOARD; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM CELLULOSIC FIBROUS SUSPENSIONS OR FROM PAPIER-MACHE
    • D21J7/00—Manufacture of hollow articles from fibre suspensions or papier-mâché by deposition of fibres in or on a wire-net mould

Definitions

  • the invention relates to methods for the production of ecological disposable tableware, which is completely decomposed in the environment without contaminating it, namely, to methods for the production of tableware that does not contain synthetic components and is capable of completely decomposing in natural conditions.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) cereals and cereal seed hulls, corn flour, mulberry bark, moss, and a mixture of cereal and cereal flour.
  • the disadvantage of the known solution is the large number of components of the composition required for the manufacture of dishes, which greatly complicates the manufacture of disposable tableware.
  • utensils made from such a composition are quickly soaked by moisture due to the use of flour in the composition.
  • the closest in technical essence to the proposed technical solution is a method of manufacturing molded products that are biodegradable, in particular dishes and packaging containers (patent of Ukraine UA 114342 C2, 05/25/2017), according to which bulk bran, mainly wheat bran, with a particle size distribution from 0 , 01 to 2.80 mm in an amount of 95-100 wt.%, Containing more than 14 wt.% Of water structurally bound in the form of moisture, if necessary, are mixed in dry form with additional substances in an amount of up to 5 wt.
  • % and the measured amount of dry material obtained in this way is placed in one of the parts of the mold, consisting of several parts, then the mold is closed and the mixture is simultaneously subjected to temperature and pressure in the range of 1-10 MPa.
  • the mold is heated to a temperature above 120 ° C, then the mold is closed and then the pressure is released, thus forming a gap between the edges of the mold, not wider than 0.5 mm, and then the mold, if necessary, is closed again and the pressure relief cycles are repeated.
  • the mold is opened, while the number of pressure release cycles is less than 1, and the complete pressure release and mold closing cycle takes a few seconds and ends according to the device program, with which digital control of the mold is carried out depending on the calculated parameters of the final product.
  • the disadvantage of this method is the complexity of the process of making dishes, since the formation of molded products is very sensitive to changes in all parameters, such as pressure, temperature, moisture content of the raw material, the duration of the mold closing and opening times. A slight change in at least one of these parameters causes an uncontrolled increase in pressure, at which a rupture of the product occurs when the mold is opened already in the first cycle.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Another disadvantage is the need for additional coating of the finished product with a film-forming layer, since without it, finished products from the bran mass are vulnerable to the effects of liquids, and the coating of products with a polymer film leads to environmental pollution, that is, worsens the biological degradation of products and the product is no longer completely biodegradable in vivo.
  • the objective of the invention is to create a method for the production of disposable tableware from a biopolymer composite material, which is completely decomposed in the environment under natural conditions and does not require special disposal conditions, to simplify the manufacturing process of disposable tableware and endow the finished product with strength and resistance to liquids.
  • the technical result of the proposed method is to enable the manufacture of disposable tableware from natural ecological raw materials, which completely decompose in the environment under natural conditions and does not require special disposal conditions, and in increasing the degree of environmental friendliness of the entire production process of disposable tableware, and in reducing environmental pollution for due to the proposed stages of the method that do not produce harmful substances during their implementation, in simplifying the process of manufacturing disposable tableware through the use of standard equipment, in accelerating the technological process of manufacturing disposable tableware due to the proposed mass ratio of the cellulose reinforcing frame to the polymer matrix, as well as due to the proposed temperature drying conditions, and in improving the functional and consumer properties of disposable tableware, including increasing the strength and resistance of disposable tableware to the effects of liquids through the use of the dimensional matrix as an impregnating component.
  • the task is achieved due to the fact that in the method of manufacturing disposable tableware, it is made from a biopolymer composite material, which is a polymer matrix reinforced with cellulose fiber, and the method includes the stages at which:
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) carry out the preliminary shaping of the cellulose reinforcing frame for disposable tableware, for which cellulose pulp is cast onto the mesh form and the liquid is removed from the pulp using mechanical squeezing,
  • the proposed method is carried out as follows.
  • the cellulosic reinforcing frame is preformed from cellulose fibers, for which cellulose pulp is cast onto a mesh mold.
  • the cellulose pulp which is used for the reinforcing frame, is a suspension of cellulose fibers in water or in water with the addition of biologically adhesives in a ratio of 1 to 10% by weight of cellulose.
  • the cellulose fibers are filtered on the mesh, and the liquid passes through the mesh and is removed.
  • mechanical squeezing of cellulose fibers on a mesh is used.
  • the stamped dried product frame is impregnated with a polymer matrix in a ratio of 5 to 50 wt% of the polymer matrix to the product frame weight. It was experimentally found that the optimal ratio is from 10 to 15% of the mass of the polymer matrix to the mass of the product frame. With this ratio, the product frame acquires sufficient strength to provide the necessary physical and
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) consumer properties with low consumption of polymer matrix. Also, with such a ratio, the polymerization time of the polymer matrix is significantly reduced and the process of making disposable tableware is accelerated.
  • Any vegetable oils suitable for contact with food products, which completely or partially dry out, can act as a polymer matrix.
  • oils can be: linseed oil, hemp oil, soybean oil, corn oil, sunflower oil, and the like. These oils can be used both in their natural form and using pre-treatment. For example, mild temperature prepolymerization, oxidative densification, ultraviolet prepolymerization, and clarification, with or without filtration, can be used to accelerate oil polymerization in a biopolymer composite material.
  • Impregnation can be carried out both under normal conditions and at elevated temperatures to temporarily reduce the viscosity of the oils in the polymer matrix, which allows for more rapid permeation of the entire cellulose framework of the product.
  • the temperature is selected and set depending on the composition of the polymer matrix and the type of oils used.
  • the cellulosic reinforcement cage can be further strengthened by pre-infiltration with cellulose ethers or starch-based adhesives by any known method, for example by spraying or dipping the reinforcement cage in solutions.
  • the preform of disposable tableware is polymerized, which, depending on the oils used, includes drying at a predetermined temperature and / or irradiating the preform with UV radiation with or without blowing air.
  • the use of blowing is used depending on the composition of the polymer matrix and the type of oil, since different types of oils have different rates of evaporation.
  • drying of the billet at a preset temperature and irradiation of the billet with UV radiation can be carried out in stages, or simultaneously using a drying tunnel with UV lamps installed in it. This stage is carried out until the blank is completely polymerized throughout its volume. In a preferred embodiment, the drying of the blanks is carried out at a temperature of 110 to 200 0 C. It has been experimentally found that the optimum temperature for drying the blanks impregnated with a polymer matrix based on vegetable oils is a temperature of 140 to 150 ° C. This temperature
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) provides fast and complete drying of the polymer matrix with maximum strength, since with a significant increase in temperature and a decrease in drying time, degradation processes of the polymer matrix may occur and it may become more brittle, or the polymer matrix may dry unevenly throughout the thickness of the workpiece.
  • the finished product may continue to emit a specific odor inherent in oils that are used as a polymer matrix.
  • the source of odors is the volatile non-drying components of oils, which are gradually eroded through the thickness of the polymer film from the oils. Therefore, to remove unwanted residual odors of oils, the finished disposable tableware is conditioned by blowing with air or holding under normal conditions for a predetermined time, or by any other suitable method until the residual odors are completely removed.
  • the process can include a stage of quality control of the finished product.
  • stage of quality control of finished disposable tableware defective products are rejected. Defects are considered damage to the outer surfaces of products, such as cracks, perforations, residual odors and the like.
  • quality control is carried out in an automated mode on the lines using machine vision and artificial intelligence devices.
  • the finished disposable tableware that has passed the control is packed in individual or group packaging.
  • the proposed method for the production of disposable tableware makes it possible to manufacture disposable tableware from natural ecological raw materials, which completely decompose in the environment under natural conditions and does not require special disposal conditions, increases the degree of environmental friendliness of the entire process of disposable tableware production, reduces environmental pollution due to the proposed stages of the method that do not produce harmful substances during their implementation, simplifies the process of manufacturing disposable tableware through the use of standard equipment, accelerates the technological process of manufacturing disposable tableware due to the proposed
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) the mass ratio of the cellulose reinforcing frame to the polymer matrix, as well as due to the proposed temperature drying conditions, and improves the functional and consumer properties of disposable tableware, in particular, increases the strength and resistance of disposable tableware to liquids due to the use of a polymer matrix as an impregnating component.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Table Devices Or Equipment (AREA)

Abstract

Способ производства одноразовой посуды заключается в том, что ее изготавливают из биополимерного композитного материала, который представляет собой полимерную матрицу, армированную целлюлозным волокном. Способ включает этапы, на которых осуществляют предварительное формование целлюлозного армирующего каркаса, последующее его прессование и сушку с помощью горячего пресса со сменными штамп- матрицами, просачивание его полимерной матрицей с последующей полимеризацией и кондиционированием готовой одноразовой посуды для удаления из нее остаточных запахов. Изобретение обеспечивает возможность изготовления одноразовой посуды из натурального экологического сырья, которая полностью разлагается в окружающей среде, снижение загрязнения окружающей среды на протяжении технологического процесса, его упрощение и ускорение, а также улучшение функциональных и потребительских свойств одноразовой посуды.

Description

СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ОДНОРАЗОВОЙ ПОСУДЫ
Область техники
Изобретение относится к способам производства экологической одноразовой посуды, которая полностью разлагается в условиях окружающей среды, не загрязняя ее, а именно к способам производства посуды, которая не содержит синтетических составляющих и способна полностью разлагаться в естественных условиях.
Описание предшествующего уровня техники.
На сегодняшний день остро стоит проблема загрязнения окружающей среды различными видами пластиковых отходов, достаточно большую часть которых составляют отходы упаковки и одноразовой посуды: тарелки, вилки, ложки и тому подобное. Одним из вариантов решения проблемы является применение упаковки и одноразовой посуды с частичным использованием полимеров, которые биологически разлагаются, например, бумажная одноразовая посуда, покрытая тонкой пленкой полимерной ламинации или композиции полимеров природного и синтетического происхождения. Однако такие изделия не в полной мере подвергаются биологической деградации и оставляют после себя так называемое «микропластиковое» загрязнение. В качестве материалов для одноразовой посуды, которая полностью биологически разлагается, сегодня представлен деревянный шпон, чистая бумага, или композиции с использованием крахмала. Однако, изделия из таких материалов полностью не удовлетворяют потребительские требования относительно их прочности и функциональности при контакте с жидкостями.
Из уровня техники известный способ изготовления одноразовой посуды из бумажной массы (патент Великобритании N° GB 1326005, 08.08.1973), которую прессуют для придания нужной формы и прочности изделия.
Недостатком известного решения является то, что посуда, изготовленная из бумаги, быстро размокает и теряет свою форму и свойства.
Из уровня техники известна саморазлагающаяся одноразовая посуда и способ ее производства (патент РФ JVb RU 2309652 С2, 10.11.2007), согласно которому посуду изготавливают прессованием композиции, которая содержит остатки урожая: солому
1
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) зерновых культур и оболочки семян зерновых культур, кукурузную муку, кору шелковицы, мох, и смесь муки из зерна и зерновых культур.
Недостатком известного решения является большое количество составных частей композиции, необходимых для изготовления посуды, что значительно усложняет изготовления одноразовой посуды. Кроме того, посуда, изготовленная из такой композиции, быстро размокает под действием влаги вследствие применения в композиции муки.
Наиболее близким по технической сути к предложенному техническому решению является способ изготовления формованных изделий, биологически разлагающихся, в частности посуды и упаковочной тары (патент Украины UA 114342 С2, 25.05.2017), согласно которому сыпучие отруби, преимущественно пшеничные отруби, с гранулометрическим составом от 0,01 до 2,80 мм в количестве 95-100 мас.%, содержащие более 14 мас.% воды, структурно связанной в форме влаги, если это необходимо, смешивают в сухой форме с дополнительными веществами в количестве всего до 5 мае. % и измеренное количество сухого материала, полученного таким образом, помещают в одну из частей формы, состоящей из нескольких частей, затем форму закрывают и смесь подвергают одновременному воздействию температуры и давления в диапазоне 1-10 МПа. Форму нагревают до температуры выше 120 ° С, затем форму закрывают и затем сбрасывают давление, образуя таким образом щель между краями формы, не шире 0,5 мм, и затем форму, если это необходимо, закрывают снова и циклы сброса давления повторяют. После последнего цикла форму открывают, при этом число циклов сброса давления составляет менее 1, а полный цикл сброса давления и закрывания формы занимает несколько секунд и заканчивается согласно программе устройства, с помощью которой осуществляется цифровой контроль формы в зависимости от рассчитанных параметров конечного продукта.
Недостатком известного способа является сложность процесса изготовления посуды, поскольку формирование формованных изделий является очень чувствительным к изменениям всех параметров, таких как давление, температура, влажность сырьевого материала, продолжительность времени закрытия формы и открытия. Незначительное изменение по меньшей мере одного из таких параметров вызывает неконтролируемое повышение давления, при котором происходит разрыв продукта при открытии формы уже в первом цикле.
2
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Еще одним недостатком является необходимость дополнительного покрытия готового изделия пленкообразующим слоем, поскольку без него готовые изделия из отрубной массы уязвимы к воздействию жидкостей, а покрытие изделий пленкой полимеров приводит к загрязнению окружающей среды, то есть ухудшает биологическую деградацию изделий и изделие уже не является полностью биологически распадающимся в естественных условиях.
Раскрытие изобретения.
Задачей изобретения является создание способа производства одноразовой посуды из биополимерного композитного материала, который полностью разлагается в окружающей среде в естественных условиях и не требует особых условий утилизации, упрощение процесса изготовления одноразовой посуды и наделение готовой продукции прочностью и устойчивостью к воздействию жидкостей.
Технический результат предлагаемого способа заключается в обеспечении возможности изготовления одноразовой посуды из натурального экологического сырья, которое полностью разлагается в окружающей среде в естественных условиях и не требует особых условий утилизации, и в повышении степени экологичности всего процесса производства одноразовой посуды, и в снижении загрязнения окружающей среды за счет предложенных этапов способа, не производящие вредных веществх при их осуществлении, в упрощении процесса изготовления одноразовой посуды за счет применения стандартного оборудования, в ускорении технологического процесса изготовления одноразовой посуды за счет предложенного массового соотношения целлюлозного армирующего каркаса к полимерной матрице, а также за счет предложенных температурных условий сушки, и в улучшении функциональных и потребительских свойств одноразовой посуды, в том числе в повышении прочности и устойчивости одноразовой посуды к воздействию жидкостей за счет использования полимерной матрицы как пропитывающего компонента.
Поставленная задача достигается за счет того, что в способе производства одноразовой посуды ее изготавливают из биополимерного композитного материала, который представляет собой полимерную матрицу, армированную целлюлозным волокном, при этом способ включает этапы, на которых:
3
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) осуществляют предварительное формование целлюлозного армирующего каркаса для одноразовой посуды, для чего на сетчатую форму отливают целлюлозную пульпу и осуществляют удаление жидкости из пульпы с помощью механического отжима,
осуществляют прессование и сушку сформованного целлюлозного армирующего каркаса с помощью горячего пресса со сменными штамп-матрицами,
- осуществляют просачивание высушенного сформованного целлюлозного армирующего каркаса полимерной матрицей и получают заготовку одноразовой посуды,
- осуществляют полимеризацию заготовки одноразовой посуды, включающую ее сушку при предварительно установленной температуре до полной полимеризации заготовки по всему ее объему и получают готовую одноразовую посуду,
- осуществляют кондиционирование готовой одноразовой посуды для удаления из нее остаточных запахов.
Подробное описание изобретения.
Предложенный способ осуществляют следующим образом.
Для изготовления одноразовой посуды, например, вилки или тарелки, осуществляют предварительное формование целлюлозного армирующего каркаса из целлюлозных волокон, для чего на сетчатую форму отливают целлюлозную пульпу. Целлюлозной пульпой, которую используют для армирующего каркаса, является суспензия волокон целлюлозы в воде или в воде с добавлением биологически клеевых веществ в соотношении от 1 до 10% масс целлюлозы. Вследствие такой отливки на сетчатую форму осуществляется фильтрация волокон целлюлозы на сетке, а жидкость проходит сквозь сетку и удаляется. Для более полного удаления жидкости применяют механический отжим волокон целлюлозы на сетке.
После этапа формирования и отжимания армирующего каркаса его прессуют и сушат при помощи горячего пресса со сменными штамп-матрицами для окончательного просушивания и уплотнения каркаса. На этом этапе для каждого типа изделия - вилки, тарелки и т.д. используют штамп-матрицы своей формы.
Далее, отштампованный просушенный каркас изделия пропитывают полимерной матрицей в соотношении от 5 до 50 мас.% полимерной матрицы к массе каркаса изделия. Экспериментально было установлено, что оптимальным является соотношение от 10 до 15% масс полимерной матрицы к массе каркаса изделия. При таком соотношении каркас изделия приобретает достаточную прочность для обеспечения необходимых физических и
4
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) потребительских свойств при низком расходе полимерной матрицы. Также при таком соотношении значительно сокращается время полимеризации полимерной матрицы и ускоряется процесс изготовления одноразовой посуды. В качестве полимерной матрицы могут выступать любые пригодные для контакта с пищевыми продуктами растительные масла, которые полностью или частично высыхают. Например, такими маслами могут быть: льняное масло, конопляное масло, соевое масло, кукурузное масло, подсолнечное масло и тому подобное. Данные масла могут применяться как в натуральном виде, так и с использованием предварительной обработки. Например, с целью ускорения полимеризации масла в составе биополимерного композитного материала можно применять мягкую температурную предварительную полимеризацию, окислительное уплотнение, ультрафиолетовую предварительную полимеризацию и осветление с последующей фильтрацией или без нее. Пропитка может осуществляться как при нормальных условиях, так и при повышенной температуре для временного снижения вязкости масел в составе полимерной матрицы, которое обеспечивает более быстрое просачивание всего целлюлозного каркаса изделия. Температуру выбирают и устанавливают в зависимости от состава полимерной матрицы и типа применяемых масел.
В одном из вариантов осуществления, целлюлозный армирующий каркас может быть дополнительно укреплен предварительным просачиванием эфирами целлюлозы или клеями на основе крахмала любым известным методом, например, разбрызгиванием или погружением армирующего каркаса в растворы.
После пропитки осуществляют полимеризацию заготовки одноразовой посуды, что в зависимости от используемых масел включает сушку при предварительно установленной температуре и / или облучении заготовки УФ-излучением с продувкой воздухом или без продувки. Применение продувки применяют в зависимости от состава полимерной матрицы и типа масла, поскольку разные типы масел имеют различную интенсивность испарения. При этом, сушка заготовки при предварительно установленной температуре и облучение заготовки УФ-излучением может осуществляться поэтапно, либо одновременно с помощью сушильного тоннеля с установленными в нем УФ- лампами. Данный этап проводят до полной полимеризации заготовки по всему ее объему. В предпочтительном варианте осуществления, сушку заготовок осуществляют при температуре от 110 до 200 0 С. Экспериментально было установлено, что оптимальной температурой для сушки заготовок, пропитанных полимерной матрицей на базе именно растительных масел, является температура от 140 до 150 ° С. Данная температура
5
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) обеспечивает быстрое и полное высыхание полимерной матрицы с обеспечением максимальной ее прочности, так как при значительном увеличении температуры и уменьшении времени сушки могут возникать процессы деградации полимерной матрицы и она может становиться более хрупкой, или полимерная матрица может неравномерно высыхать по всей толщине заготовки.
По завершению полимеризации заготовок одноразовой посуды готовое изделие может продолжать выделять специфический запах, присущий маслам, которые используются в качестве полимерной матрицы. Источником запахов являются летучие невысыхающие компоненты масел, которые постепенно выветриваются через толщу полимерной пленки с масел. Поэтому, для удаления нежелательных остаточных запахов масел осуществляют кондиционирование готовой одноразовой посуды, которое осуществляется путем продувки воздухом или выдержкой при нормальных условиях в течение предварительно установленного времени, или любым другим подходящим для этого способом до полного удаления остаточных запахов.
После окончания этапа кондиционирования получают одноразовую посуду, готовую к использованию.
При необходимости, процесс может включать этап контроля качества готовой продукции. На этапе контроля качества готовой одноразовой посуды отбраковывают дефектные изделия. Дефектами считаются повреждения наружных поверхностей изделий, такие как трещины, перфорация, остаточные запахи и тому подобное. Преимущественно, контроль качества осуществляется в автоматизированном режиме на линиях с использованием устройств машинного зрения и искусственного интеллекта.
После завершения этапа контроля качества готовую одноразовую посуду, прошедшую контроль, упаковывают в индивидуальную или групповую упаковку.
Таким образом, предложенный способ производства одноразовой посуды обеспечивает возможность изготовления одноразовой посуды из натурального экологического сырья, которое полностью разлагается в окружающей среде в естественных условиях и не требует особых условий утилизации, повышает степень экологичности всего процесса производства одноразовой посуды, снижает загрязнение окружающей среды за счет предложенных этапов способа, не производящих вредных веществ при их осуществлении, обеспечивает упрощение процесса изготовления одноразовой посуды за счет применения стандартного оборудования, ускоряет технологический процесс изготовления одноразовой посуды за счет предложенного
6
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) массового соотношения целлюлозного армирующего каркаса к полимерной матрицы, а также за счет предложенных температурных условий сушки, и улучшает функциональные и потребительские свойства одноразовой посуды, в частности повышает прочность и устойчивость одноразового посуды к воздействию жидкостей за счет использования полимерной матрицы как пропитывающего компонента.
7
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)

Claims

Формула изобретения
1. Способ производства одноразовой посуды, отличающийся тем, что одноразовую посуду изготавливают из биополимерного композитного материала, который представляет собой полимерную матрицу, армированную целлюлозным волокном, при этом способ включает этапы, на которых:
- осуществляют предварительное формование целлюлозного армирующего каркаса для одноразовой посуды, для чего на сетчатую форму отливают целлюлозную пульпу и осуществляют удаление жидкости из пульпы с помощью механического отжима,
- осуществляют прессование и сушку сформованного целлюлозного армирующего каркаса с помощью горячего пресса со сменными штамп-матрицами,
- осуществляют просачивание высушенного сформованного целлюлозного армирующего каркаса полимерной матрицей и получают заготовку одноразовой посуды,
- осуществляют полимеризацию заготовки одноразовой посуды, включающую ее сушку при предварительно установленной температуре до полной полимеризации заготовки по всему ее объему и получают готовую одноразовую посуду,
- осуществляют кондиционирование готовой одноразовой посуды для удаления из нее остаточных запахов.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что целлюлозная пульпа представляет собой суспензию волокон целлюлозы в воде в соотношении от 1 до 10% масс целлюлозы.
3. Способ по п. 3, отличающийся тем, что целлюлозная пульпа дополнительно включает биологические клеевые вещества.
4. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что полимерной матрицей является растительное масло или смесь растительных масел.
5. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что просачивание высушенного сформованного целлюлозного армирующего каркаса полимерной матрицей осуществляют при нормальных условиях.
6. Способ по любому из пунктов 1-4, отличающийся тем, что просачивание высушенного сформованного целлюлозного армирующего каркаса полимерной матрицей осуществляют при предварительно установленной температуре для снижения вязкости полимерной матрицы.
7. Способ по любому из пунктов 5-6, отличающийся тем, что просачивание высушенного сформированного целлюлозного армирующего каркаса осуществляют
8
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) полимерной матрицей в соотношении от 5 до 50 мас.% полимерной матрицы к массе целлюлозного армирующего каркаса.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что просачивание высушенного сформованного целлюлозного армирующего каркаса осуществляют полимерной матрицей в соотношении от 10 до 15% масс полимерной матрицы к массе целлюлозного армирующего каркаса.
9. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что температуру полимеризации выбирают и устанавливают в зависимости от состава полимерной матрицы.
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что температуру полимеризации выбирают из диапазона от 1 10 до 200 ° С.
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что температуру полимеризации выбирают из диапазона от 140 до 150 ° С.
12. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что этап полимеризации заготовки одноразовой посуды дополнительно включает облучение заготовки У Ф-излучени ем.
13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что сушку заготовки при предварительно установленной температуре и облучении заготовки УФ-излучением осуществляют одновременно с помощью сушильного тоннеля с установленными в нем УФ-лампами.
14. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что этап полимеризации дополнительно включает операцию окислительного уплотнения полимерной матрицы.
15. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что кондиционирование готовой одноразовой посуды осуществляют путем ее продувки воздухом, или выдержкой при нормальных условиях в течение предварительно установленного времени до полного удаления остаточных запахов.
16. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что после этапа прессования и сушки формируемого целлюлозного армирующего каркаса осуществляют его предварительное просачивание эфирами целлюлозы, или клеями на основе крахмала.
17. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что после этапа кондиционирования готовой одноразовой посуды осуществляют контроль качества готовой одноразовой посуды, на котором отбраковывают дефектную готовую одноразовую посуду и осуществляют упаковку готовой одноразовой посуды, прошедший контроль качества, в индивидуальную или групповую упаковку.
9
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что отбраковку дефектной готовой одноразовой посуды осуществляют с помощью устройств машинного зрения и искусственного интеллекта.
10
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
PCT/UA2019/000159 2019-07-08 2019-12-24 Способ производства одноразовой посуды WO2021006854A1 (ru)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201907639 2019-07-08
UAU201907639 2019-07-08
UAA201911043 2019-11-08
UAA201911043 2019-11-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021006854A1 true WO2021006854A1 (ru) 2021-01-14

Family

ID=74114892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/UA2019/000159 WO2021006854A1 (ru) 2019-07-08 2019-12-24 Способ производства одноразовой посуды

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2021006854A1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116289340A (zh) * 2023-02-23 2023-06-23 雄县飞洋环保包装科技有限公司 一次性纸质餐具成型设备
SE2151587A1 (en) * 2021-12-22 2023-06-23 Stora Enso Oyj Composite products
SE2151588A1 (en) * 2021-12-22 2023-06-23 Stora Enso Oyj Cellulose product with barrier

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5500089A (en) * 1993-06-24 1996-03-19 Huang; Frank Method for making disposable bowls and trays
CN1335114A (zh) * 2000-10-24 2002-02-13 陆其林 一次性植物纤维模塑(压)餐具
CN102462300A (zh) * 2010-11-09 2012-05-23 温州科艺环保餐具有限公司 一种草类纤维加工可降解餐具的工艺

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5500089A (en) * 1993-06-24 1996-03-19 Huang; Frank Method for making disposable bowls and trays
CN1335114A (zh) * 2000-10-24 2002-02-13 陆其林 一次性植物纤维模塑(压)餐具
CN102462300A (zh) * 2010-11-09 2012-05-23 温州科艺环保餐具有限公司 一种草类纤维加工可降解餐具的工艺

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BERLIN AL AL : "Sovremennyye polimernyye kompozitsionnyye materialy (PKM) [Modern polymer composite materials (PCM)]", SOROSOVSKIY OBRAZOVATEL'NYY ZHURNAL [SOROS EDUCATIONAL MAGAZINE], no. 1, 30 November 1994 (1994-11-30), pages 57 - 65, XP009526282 *
SHIRYAEV V V; SHETKO S V: "[Intensification of the process of rejection of linseed oil in the production of composite materials]", TRUDY BELORUSSKOGO GOSUDARSTVENNOGO TECHNOLOGIČESKOGO UNIVERSITETA (BGTU)​. LESNAIA I DEREVOOBRABATYVAIUSHCHAYA PROMYSHLENNOST [PROCEEDINGS OF BSTU. FOREST AND WOODWORKING INDUSTRY]​, no. 2, 30 November 2012 (2012-11-30), pages 127 - 129, XP009526283, ISSN: 1683-0377 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE2151587A1 (en) * 2021-12-22 2023-06-23 Stora Enso Oyj Composite products
SE2151588A1 (en) * 2021-12-22 2023-06-23 Stora Enso Oyj Cellulose product with barrier
WO2023119004A1 (en) * 2021-12-22 2023-06-29 Stora Enso Oyj Cellulose product with barrier
WO2023119003A1 (en) * 2021-12-22 2023-06-29 Stora Enso Oyj Composite products
SE545417C2 (en) * 2021-12-22 2023-09-05 Stora Enso Oyj Cellulose product with barrier
SE545416C2 (en) * 2021-12-22 2023-09-05 Stora Enso Oyj Composite products
CN116289340A (zh) * 2023-02-23 2023-06-23 雄县飞洋环保包装科技有限公司 一次性纸质餐具成型设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021006854A1 (ru) Способ производства одноразовой посуды
DE60219534T2 (de) Verbesserte formstoffaserherstellung
EP0850270B1 (de) Verfahren zur herstellung von formkörpern mit barriereschicht aus biologisch abbaubarem material und formkörper
JP4081579B2 (ja) リグノセルロース系材料及びその利用
NO305890B1 (no) Fremgangsmåte for fremstilling av bygnings-, struktur- eller emballasjemateriale og innretning for utförelse av fremgangsmåten samt anvendelse av formdeler fremstilt ved fremgangsmåten
WO2003044279A1 (en) Molded plant fiber manufacturing process
EP0850269B1 (de) Verfahren zur herstellung von formkörpern aus biologisch abbaubarem material und formkörper
EP2582878A2 (en) Method and apparatus for forming an article from pulped material
WO2006059112A2 (en) Improvements in or relating to biodegradable composites
JP2003530273A (ja) ふすまから生物分解性成形品を作るための物質および方法
EP2900872B1 (en) Method for manufacturing biodegradable mouldings in particular tableware and packages
US2198269A (en) Manufacture of compressed cellulosic or wood products
UA136797U (uk) Спосіб виробництва одноразового посуду
JP2007126757A (ja) パルプモールド成形体の製造方法および該製造方法に用いられる金型
JP6286898B6 (ja) 成形用植物繊維強化熱可塑性樹脂材及びその製造方法及び成形品
WO2020244685A1 (en) Moulding obtrained from cereal grain bran and oil plant pomace and method for its production
CN113152151A (zh) 一种土豆纸的生产工艺
TWI402397B (zh) The flame retardant is internally filled or coated on the surface of a pulp molded product
EP4169685B1 (en) Method for producing reusable and biodegradable articles
KR102530750B1 (ko) 생분해성 바이오 고분자를 이용한 펄프 용기의 제조방법
WO2002088245A1 (de) Verfahren zur herstellung von biologisch abbaubaren verpackungen und formkörpern
JP6383097B2 (ja) 蒸気を吹き込み軟材を圧密加工して硬材にする方法
DK174103B1 (da) Fremgangsmåde til fremstilling af artikler ud fra en støbemasse, som indeholder flygtigt stof, støbte artikler og form til brug ved fremgangsmåden
CN100482130C (zh) 可回收再利用的一次性玉米质方便筷子的制造方法
JP2011246869A (ja) パルプモールド成形体の製造方法および該製造方法に用いられる金型

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19937105

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19937105

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205 DATED 12.05.2022)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19937105

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1