植物纤维环保型全降解一次性筷子及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种植物纤维环保型全降解一次性筷子及其制备方法，该方法是将稻草秸秆经搓磨分丝、喷爆、制浆、浓缩后，加入植物纤维（玉米秸秆或其它植物纤维类）粉沫及热熔压敏胶、琼胶、果胶、降解母料，经过搅拌、调节温度，热压成型，再经修磨、清洗、紫外线消毒后全封闭流水线包装完成。本发明植物纤维环保型全降解一次性筷子原材料来源广泛，适用性强，成本低廉、安全方便，节省资源、减少环境污染，达到废弃物综合利用，给农民增加经济收入，是利国利民环保产品。
【专利说明】植物纤维环保型全降解一次性筷子及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种植物纤维环保型全降解一次性筷子及其制备方法，具体涉及一种利用玉米秸杆、稻草等植物纤维原料的环保型全降解一次性筷子及制备方法。
【背景技术】
[0002]筷子是中国人最主要也是最独特的进餐器具，筷子虽小却是关系到国计民生的大事，因为世界上使用筷子人口最多的国家就是中国。目前市场上使用的木制筷子基本上是竹、木制品，虽然曾出现过塑料材料的筷子，但由于过于光滑及使用者对塑料材质的疑虑，难以推广使用，随着人们生活水平的提高，卫生意识的增强，不愿意使用公共筷子的人已经越来越多，餐饮业和有条件生产筷子的企业，出自商业目的大量制作和生产一次性使用的筷子，据粗略统计，筷子用材占我国林木年采伐量约10.5%，而一棵生长了 20年的大树，仅能制成4000双筷子，这就给匮乏的林木资源雪上加霜造成极大的浪费。
[0003]为了改变这一现象，保护我国的森林资源，近几年来国家各有关部、委、局及各省市政府均在制定相应的政策和措施，国家已明令禁止使用木制一次性卫生筷，提倡和推广使用一次性可降解筷子，国家产业政策的调整为植物秸杆一次可降解筷子提供了广阔的市场空间，全国各地都在研究和开发“一次性”筷子的新一代可替代产品，以秸杆代木制作一次性卫生筷子应运而生。
[0004]据统计，筷子用材占我国林木年采伐量约10.5%，而一棵生长了 20年的大树，仅能制成4000双筷子，我国每年要生产800亿双一次性方便筷子(竹制和木制)，需要砍伐2000万棵20年生长的大树，这就给我国本来就匮乏的林木资源雪上加霜，造成极大的浪费。
[0005]为了改变这一现象，保护我国的森林资源，国家已明令禁止使用木制一次性卫生筷，提倡和推广使用一次性可降解筷子。
[0006]一次性筷子并非真正卫生和环保，其中一个最主要的原因就是浪费水，会造成水资源的流失和浪费。一次性筷子的生产工艺中有一道工序称为漂白，漂白方式一般有三种，运用二氧化硫、过氧化氢或次氯钙(钠)进行漂白。用这三种方式漂白后，都需要大量水蒸煮或冲洗，但在实际制造过程中，大多数的生产厂家并没有用那么多水。有报道显示，目前市面上80%以上的一次性筷子均采用二氧化硫熏蒸的方式进行漂白，熏蒸的时间越长，筷子越白，但闻来会越酸。制造者在经二氧化硫熏蒸的方式漂白后，通常有意忽略水煮步骤，因为水煮消耗大量的水，意味着成本的增加，残留的二氧化硫和其它物质结合便会成为亚硫酸盐，而亚硫酸盐在医学上被认为可能导致哮喘病的发作。同时，一次性筷子在生产之后的包装、运输、储存、使用方面通常会被销售者忽略卫生问题，由于没有严格的消毒手段而沾染大量有害病菌，反而成为传播疾病的媒介和源头，从而直接影响消费者的健康。由此可见，一次性筷子并不象我们想像的那样卫生和环保。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种植物纤维环保型全降解一次性筷子及其制备方法，该筷子使用方便、强度高、有韧性，替代木制和竹制筷子，节省资源、减少环境污染，用后一次性全降解。
[0008]本发明的目的是这样实现的，该植物纤维环保型全降解一次性筷子的制备方法包括以下步骤:
①、植物纤维制备
将干玉米稻杆清洗后切成25mm段,输送到烘干机中烘干至水分含量为15%左右,然后再将烘干后的玉米秸杆送入粉碎机中粉碎至50目，得玉米秸杆植物纤维原料备用。
[0009]②、稻草原料制备
将干稻草去其杂质，清洗切割成25_段，得稻草原料备用。
[0010]③、喷爆处理
将步骤②中的稻草原料送入喷爆器中，通入蒸汽并密封，在1.4MPa，温度195°C的蒸汽作用下，在容器中停留3?4min，同时将容器中的稻草原料通过旋转推进器推到容器末端，经球形喷放阀进行减压喷爆。所述喷爆处理的基本原理是:具有细胞结构的纤维原料在一定的饱和水蒸汽作用下，纤维被水蒸汽所润胀，纤维素结晶度提高，孔隙中充满蒸汽，高温下木素软化，半纤维部分降解，从而削弱了纤维间的联结，当充满一定压力的物料突然减压时，由于介质的急剧膨胀作用，使纤维解离，产生“喷爆”效果。
[0011]④、磨浆处理
步骤③喷爆后的稻草原料经初磨磨浆机初磨，叩解度达到20左右，使稻草纤维初步分离出来；再经过精磨磨浆机精磨，使叩解度达到40，得到糊状浆料，所述糊状浆料在筷子产品中能起到连接骨架作用。
[0012]⑤、浓缩处理
将步骤④中得到的磨浆后的糊状浆料浓缩至浓度50%得到浓缩后的稻草浆料。
[0013]⑥、混料、搅拌处理
将步骤⑤浓缩后的稻草浆料和步骤I中玉米秸杆植物纤维粉料送入旋臂式双螺旋锥形混合机中，同时加入热熔压敏胶、琼胶、果胶、食用明胶、生物降解母料(辽宁裕恒宏伟科技发展有限公司生产)搅拌均匀得混合搅拌料，所述原料的重量配比是米秸杆植物纤维粉料1600kg、稻草浆料1000kg、热熔压敏胶172kg、琼胶62 kg、果胶74 kg、食用明胶450 kg,春夏季加入75 kg生物降解母料,秋冬季加入116 kg生物降解母料。
[0014]⑦、成型
将步骤⑥得到的均匀混合搅拌料经真空液压挤出机(鹤壁市鹤龙专用设备有限公司生产)加热并成型挤出，挤出速度为3s/双。
[0015]⑧、清洗
检验合格后的筷子进入到清洗机中喷淋清洗除去杂质、碎块，然后再进入微波干燥机中烘干，达到可包装标准。
[0016]⑨、消毒
将步骤⑧中经清洗处理的达到可包装标准的筷子采用CXCS型紫外线消毒机，全方位消毒达到食品级。
[0017]⑩、包装
经消毒处理后的筷子产品经全封闭流水线包装、入库销售。[0018]本发明具有以下优点和积极效果:
1、本发明一次性筷子利用植物秸杆短纤维和长纤维相融合的制作方法，使废弃植物秸杆达到综合利用，使生产出来的筷子具有强度高、韧性大、表面光滑、耐油、耐高温，全封闭消毒流水线包装，使用方便、安全，用后一次性全降解。
[0019]2、本发明生产的植物纤维环保型可降解筷子是现有木制、竹制筷子的最佳替代产品，是未来筷子消费市场的趋势，产品投入市场后，因其环保节能、不污染环境、质量好、价格低等优点将很快打开并占领市场。
[0020]3、本发明植物纤维原材料来源广泛，中国是农业大国，农作物种植面积大，种类繁多，植物秸杆空间可利用大。
[0021]4、本发明产品经紫外线消毒后全封闭流水线包装，避免产品二次污染。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本发明喷爆处理步骤中采用的喷爆器结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合实施例对本发明做进一步的阐述。
[0024]该植物纤维环保型全降解一次性筷子的制备方法包括以下步骤:
稻草和玉米秸杆原材料从储户运至场区，先进行人工分选，去除发霉、杂质等不合格部分，送入切草机，从切草机出来进入六辊除尘机。同时启动除尘风机，粉尘由除尘器在上层收集；灰土、石子等杂质在下层收集，可利用部分在中间层送出；再经过湿膜除尘将原料清洗干净。清洗废水都排入污水处理站处理。
[0025]①、植物纤维制备
将干玉米稻杆清洗后切成25mm段,输送到烘干机中烘干至水分含量为15%左右,然后再将烘干后的玉米秸杆送入粉碎机中粉碎至50目，得玉米秸杆植物纤维粉料备用。
[0026]②、稻草原料制备
将干稻草去其杂质，清洗切割成25_段，得稻草原料备用。
[0027]③、喷爆处理
将由管道送过来的步骤②中的稻草原料送入喷爆器中，通入蒸汽并密封，在1.4MPa，温度195°C的蒸汽作用下，在容器中停留3?4min，同时将容器中的稻草原料通过旋转推进器推到容器末端，经球形喷放阀进行减压喷爆。所述喷爆处理的基本原理是:具有细胞结构的纤维原料在一定的饱和水蒸汽作用下，纤维被水蒸汽所润胀，纤维素结晶度提高，孔隙中充满蒸汽，高温下木素软化，半纤维部分降解，从而削弱了纤维间的联结，当充满一定压力的物料突然减压时，由于介质的急剧膨胀作用，使纤维解离，产生“喷爆”效果。
[0028]由附图1所示:所述的喷爆器包括壳体、设置在壳体内的螺旋推进器、设置在壳体一端的进料口和进气口，设置在壳体另一端的球形喷放阀、出料口和电磁阀，所述进气口上设置有温控表和气压表。
[0029]④、磨浆处理
步骤③喷爆后的稻草原料已充分膨胀被送入储存池加入水进行原料清洗，清洗完毕由管道送入磨浆机初磨，经初磨磨浆机(山东烟台生产的ZDPl 1M450双盘磨浆机)初磨，叩解度达到20左右，使稻草纤维初步分离出来，初磨后直接进入洗涤池清洗；由洗涤池洗涤过后的原料送入磨浆机精磨，使精磨后的叩解度达到40，得到糊状浆料送入精磨后储存池，同时启动漂洗机进行漂洗。所述糊状浆料在筷子产品中能起到连接骨架作用。
[0030]⑤、浓缩处理
将步骤④中得到的磨浆后的糊状浆料浓缩至浓度50%得到浓缩后的稻草浆料。
[0031]⑥、混料、搅拌处理
将步骤⑤浓缩后的稻草浆料和步骤I中玉米秸杆植物纤维粉料送入旋臂式双螺旋锥形混合机中，同时加入热熔压敏胶、琼胶、果胶、食用明胶、生物降解母料(辽宁裕恒宏伟科技发展有限公司生产)搅拌均匀得混合搅拌料通入备用罐，储存备用。所述原料的重量配比是玉米秸杆植物纤维粉料1600kg、稻草浆料1000kg、热熔压敏胶172kg、琼胶62 kg、果胶74 kg、食用明胶450 kg,春夏季加入75 kg生物降解母料,秋冬季加入116 kg生物降解母料。
[0032]⑦、成型
将步骤⑥备用罐中得到的均匀混合搅拌料经真空液压挤出机(鹤壁市鹤龙专用设备有限公司生产)加热并成型挤出，挤出速度为3s/双，挤出后同步切割。成型后的筷子通过修磨机处理棱角等不合格部位，再检验，残次品送入专用的粉碎机粉碎并储存，定期加入到搅拌程序中的旋臂式双螺旋锥形混合机中，实现循环利用，合格品进入成品清洗机中通入清水喷淋清洗，清洗废水用作原料清洗用。
[0033]⑧、清洗
检验合格后的筷子进入到清洗机中喷淋清洗除去杂质、碎块，然后再进入微波干燥机中烘干，达到可包装标准。
[0034]⑨、消毒
将步骤⑧中经清洗处理的达到可包装标准的筷子采用CXCS型紫外线消毒机，全方位消毒达到食品级。
[0035]⑩、包装
经消毒处理后的筷子产品经全封闭流水线包装、入库销售。
【权利要求】
1.一种植物纤维环保型全降解一次性筷子的制备方法，其特征在于:该方法包括以下步骤: ①、植物纤维制备 将干玉米稻杆清洗后切成25mm段,输送到烘干机中烘干至水分含量为15%左右,然后再将烘干后的玉米秸杆送入粉碎机中粉碎至50目，得玉米秸杆植物纤维原料备用； ②、稻草原料制备 将干稻草去其杂质，清洗切割成25_段，得稻草原料备用； ③、喷爆处理 将步骤②中的稻草原料送入喷爆器中，通入蒸汽并密封，在1.4MPa，温度195°C的蒸汽作用下，在容器中停留3?4min，同时将容器中的稻草原料通过旋转推进器推到容器末端，经球形喷放阀进行减压喷爆； ④、磨浆处理 步骤③喷爆后的稻草原料经初磨磨浆机初磨，叩解度达到20左右，使稻草纤维初步分离出来；再经过精磨磨浆机精磨，使叩解度达到40，得到糊状浆料，所述糊状浆料在筷子产品中能起到连接骨架作用； ⑤、浓缩处理 将步骤④中得到的磨浆后的糊状浆料浓缩至浓度50%得到浓缩后的稻草浆料； ⑥、混料、搅拌处理 将步骤⑤浓缩后的稻草浆料和步骤I中玉米秸杆植物纤维粉料送入旋臂式双螺旋锥形混合机中，同时加入热熔压敏胶、琼胶、果胶、食用明胶、生物降解母料搅拌均匀得混合搅拌料，所述原料的重量配比是米稻杆植物纤维粉料1600kg、稻草衆料1000kg、热熔压敏胶172kg、琼胶62 kg、果胶74 kg、食用明胶450 kg,春夏季加入75 kg生物降解母料,秋冬季加入116 kg生物降解母料； ⑦、成型 将步骤⑥得到的均匀混合搅拌料经真空液压挤出机加热并成型挤出，挤出速度为3s/双； ⑧、清洗 检验合格后的筷子进入到清洗机中喷淋清洗除去杂质、碎块，然后再进入微波干燥机中烘干，达到可包装标准； ⑨、消毒 将步骤⑧中经清洗处理的达到可包装标准的筷子采用CXCS型紫外线消毒机，全方位消毒达到食品级； ⑩、包装 经消毒处理后的筷子产品经全封闭流水线包装、入库销售。
【文档编号】C08L5/00GK103960940SQ201310550296
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年11月8日 优先权日:2013年11月8日
【发明者】佟福 申请人:四平市奥维餐具研发有限公司