本发明涉及一种环保餐具，尤其是一种可降解的环保餐具。
背景技术：
长期以来餐具市场主要以玉金、陶瓷、石化塑料、玻璃等材料为主导，供求盛大。但皆因这些原料为不可再生资源，不仅在制造的时候增加大量碳排放，且在使用周期结束后由于无法降解以及回收利用，只能作为垃圾处理，严重破坏生态环境，增加地球负担。所以能减少碳排放量且能生物降解或者回收的环保材料成为了未来产品发展的趋势，目前市场上也已出现以玉米淀粉为辅料的塑料餐具制品。
以玉米淀粉为辅料的塑料餐具制品，虽然其部分使用了可再生资源，但石化塑料仍然为主要材料，产品无法降解，环保价值不高。也有完全以玉米淀粉的提取物聚乳酸为主料的餐具制品，虽然使用的是可再生资源，但因成本过高导致消费者难以承受，且使用周期结束后仍无法自然生物降解，最终难以体现环保价值。
利用谷壳为原料制成的绿色可降解环保餐具，因其原料来源广，成本较低，生产过程无污染，绿色环保等优势，具有真正的降解能力，日益引起人们重视。但由于谷壳是颗粒状和粉末状，模具热压成型规律较复杂，如模具设计不科学，将使产品内部密度和其它性能分布不均匀，影响产品的最终质量和外表的美观，甚至导致产品畸变和产生裂纹等缺陷。另一方面，由于谷壳复合环保材料含水量较高经过高温压制后模具容易生锈，大部分普通材料模具使用寿命较短。并且，市场需求的不断扩大和变化，要求产品的造型、外观和使用性能也必须不断变化。为此，本项目对谷壳环保餐具的模具进行研究与开发。
技术实现要素：
本发明针对现有技术中的不足，提供了一种以废弃谷壳为基料制造环保制品的方法，本发明以农业废弃物谷壳为主要基料，成本低廉、产品美观耐用，产品报废后可以生物降解。解决了现有餐具大多无法降解，废弃后会污染环境的问题。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种以废弃谷壳为基料制造环保制品的方法，包含以下几个步骤：步骤（a）：以质量份计，将60份至80份谷壳、10份至20份玉米粉、5份至15份高分子复合树脂和3份至8份乌洛托品搅拌均匀成混合料；步骤（b）：以质量百分比计，将3%~5%的硬脂酸锌助剂加入到混合料内；步骤（c）：将混合料放入烘箱中，在40s至80s内逐渐将烘箱从80℃逐渐升温到120℃，同时对模具进行预热，预热温度在40℃至50℃之间；步骤（d）：将混合料放入到模具内，然后在200t至300t压力、145℃至160℃温度下模压至少60s；步骤（e）：混合料热压成型后得到半成品，然后对半成品进行打磨；步骤（f）：半成品打磨完成后对半成品进行净化处理，通过纯净水或酒精对半成品表面进行清洁；步骤（g）：半成品清洁完后对半成品表面喷涂保护膜，所述的保护膜基材是饱和聚酯树脂和消光粉的混合物，所述保护膜的厚度在0.04毫米至0.06毫米；步骤（h）：对半成品进行烘烤脱水，烘烤的时间在30分钟至80分钟，烘烤的温度在80℃至110℃。
上述技术方案中，优选的，在步骤a中，所述的谷壳颗粒粒径为10目至30目。
上述技术方案中，优选的，在步骤a中，所述的玉米粉颗粒粒径为1500目至2000目。
上述技术方案中，优选的，在步骤g中，所述的饱和聚酯树脂为树脂丙烯酸树脂，所述的消光粉包括超细二氧化硅和滑石粉。
上述技术方案中，优选的，在步骤d中，当模压温度达到至少145℃后维持15s至30s然后进行排气，排气结束后进行脱模。
上述技术方案中，优选的，在步骤d中，闭模时先快速闭合，将要闭合时再慢速闭合直至完全闭合。
上述技术方案中，优选的，在步骤a中，所述的高分子复合树脂为改性三聚氰胺甲醛树脂。
上述技术方案中，优选的，所述的模具型腔底部中心点设置有上凸台。
由于谷壳颗粒和粉体特殊，成型规律十分复杂，受粉体不规则堆积的随意性及在压制过程中颗粒与粉体、粉体与模具壁之间摩擦力不均匀的影响，现有技术的谷壳纤维通常无法固化成型，或成型的含谷壳纤维的餐具无法达到食品级要求，故本项目遵循谷壳颗粒和谷壳粉之特性，以饱和树脂的热固性原理作为理论基础，进行热固性压制工艺的研发。
农业废弃物谷壳主要由颗粒状和粉末状组成，存在经基等大量极性官能团。在谷壳复合环保材料中，亲水的谷壳和憎水的树脂存在较高的界面能差，两者很难在界面上融合，因此必须解决以上难点才能成功制备性能优异的谷壳复合环保材料。为此本发明在原料中加入乌洛托品，乌洛托品助剂的加入可以弱化了谷壳的极性，从而提高了谷壳与树脂的结合能力。原料混合后还在原料内加入硬脂酸锌助剂，硬脂酸锌可以增加原料进入到模具腔体内的流动性，避免在产品内部形成气泡，使产品内部结构致密，增加强度。为了达到环保的目的，本发明还通过玉米淀粉代替普通的粘胶剂，通过玉米淀粉在加热后产生的自粘性来达到产品成型的目的。
传统植物纤维粉体采用低温直接加压固化成型工艺，存在成型质量差或者无法直接固化成型的技术难点。这是由于过低的成型温度不足以使原料中植物纤维塑化，原料与模具壁之间的磨擦大，无法成型，而过高的温度会让原料分解严重，成型时间过短则不能形成有效的压力，也无法成型。植物纤维一般在200℃以上就会焦化分解，本项目根据一系列试验得出的最佳成型温度范围145℃-160℃。具体过程为先将原料热熔，使谷壳和玉米淀粉及树脂等原料塑化，然后再进行压制固化。先塑化的谷壳组合物在模具内部流动性更好，更容易压制成型，成功解决了谷壳难以塑化成型的问题，达到其使用价值。且后固化工艺，可以有效防止产品变形，增强其使用寿命。
与现有技术相比，本发明以农业废弃物谷壳为主要基料，成本低廉、产品美观耐用，产品报废后可以生物降解。解决了现有餐具大多无法降解，废弃后会污染环境的问题。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
一种以废弃谷壳为基料制造环保制品的方法，包含以下几个步骤：步骤（a）：以质量份计，将60份至80份谷壳、10份至20份玉米粉、5份至15份高分子复合树脂和3份至8份乌洛托品搅拌均匀成混合料。乌洛托品助剂的加入弱化了谷壳的极性，从而提高了谷壳与树脂的结合能力，乌洛托品具体的混合比例需要根据餐具的大小而定，比如碗碟等小件时乌洛托品的份数可以适当降低，如盘子、汤碗时乌洛托品的份数要充足。所述的谷壳颗粒粒径为10目至30目，所述的玉米粉颗粒粒径为1500目至2000目，原料的颗粒大小适度，可以使产品粘合度更好。所述的高分子复合树脂为改性三聚氰胺甲醛树脂。采用玉米粉不仅可以增强了产品的可降解性，还是得原料具有了自粘性。
步骤（b）：以质量百分比计，将3%~5%的硬脂酸锌助剂加入到混合料内；硬脂酸锌可以增加原料进入到模具腔体内的流动性，以免在产品内部形成气泡，使产品内部结构致密，增加强度。硬脂酸锌助剂加入的量也与餐具的大小有关，比如碗碟等小件时硬脂酸锌的份数可以适当降低，如盘子、汤碗时硬脂酸锌的份数要充足。
步骤（c）：将混合料放入烘箱中，在40s至80s内逐渐将烘箱从80℃逐渐升温到120℃，同时对模具进行预热，预热温度在40℃至50℃之间；一般而言，预热的时间在60s左右，只有制作大件的餐具时为了保证所有原料都能充足的获得预热才延长预热时间。
步骤（d）：将混合料放入到模具内，所述的模具型腔底部中心点设置有上凸台，凸台可以提高模压成形后粉体产品在该处的强度和密度，减轻粉体压力强度和密度分布的不均匀性。混合料放入后，闭模时先快速闭合，将要闭合时再慢速闭合直至完全闭合，这种方式有利于缩短非生产时间，防止模具擦伤，避免模槽中原料因合模过快而被空气带出，甚至移位。然后在200t至300t压力、145℃至160℃温度下模压至少60s；当模压温度达到至少145℃后维持15s至30s然后进行排气，排气结束后进行脱模，这样脱模就能完整并保持模具清洁。
谷壳餐具在经过配料、热压成型后得到半成品，必须经过特殊表面处理工艺，避免产品受潮、发霉，进而提高产品的使用寿命，并且能够满足与食品相接触的餐具的安全及卫生要求。在表面处理工艺上，喷涂、烘烤材料的选用、时间的把控、温度控制都是最重要的技术关键，它直接影响着产品的外观、性能和使用寿命。
步骤（e）：混合料热压成型后得到半成品，然后对半成品进行打磨；将产品边角打磨光滑，利于膜层覆盖地更加致密牢。
步骤（f）：半成品打磨完成后对半成品进行净化处理，通过纯净水或酒精对半成品表面进行清洁；清洁后可以增加外层膜与内胎材料的粘结力，同时水以及酒精有别与醚类清洗剂对于人体造成的伤害。
步骤（g）：半成品清洁完后对半成品表面喷涂保护膜，所述的保护膜基材是饱和聚酯树脂和消光粉的混合物，所述保护膜的厚度在0.04毫米至0.06毫米；所述的饱和聚酯树脂为树脂丙烯酸树脂，所述的消光粉包括超细二氧化硅和滑石粉。合适的厚度使产品外观美观，安全性能良好。保护膜为饱和聚醋树脂和消光粉混合物，以阻隔器皿内胎材料与外界的接触，防止产品发霉、受潮，延长使用寿命。其中消光粉(超细二氧化硅、滑石粉等)的加入，降低了保护膜光泽，使得成品不易看出涂刷有膜层，从外观上看有别于化学材料制成的产品，使产品显得环保，易于消费者接受，聚醋树脂为符合食品级安全无毒无害的树脂丙烯酸树脂，达到食品级要求。
步骤（h）：对半成品进行烘烤脱水，烘烤的时间在30分钟至80分钟，烘烤的温度在80℃至110℃。针对不同餐具产品不同的使用环境、性能特性、形状尺寸，设计不同的最佳烘烤温度、时长。通过不断的实验和测试结果分析，设计杯子烘烤时长在60分钟，温度控制在100摄氏度。碟子烘烤时长控制不超过40分钟，温度90摄氏度。在该温度下，产品外形美观，品质佳，效果优。
本产品制成后需要复合一定外观和物理化学指标。
外观要求：1、产品应表面光洁，谷壳颗粒感直观，不允许有缺料、锐利、尖角、毛刺、明显变形、尘土、油污等缺陷。2、产品应色泽均匀，无明显色差。3、碗、盆、碟、杯等餐具应放置平稳。外观的测量在自然光下目视。
耐干热、湿热性要求：无明显变形、无明显软化、无明显褪色。耐干热性测量：设备：恒温烘箱、石棉板；试验方法：将试样置于（70±2）℃恒温烘箱中的石棉板上(鼓风)，保温8h连同石棉板一起取出，在室温中冷却30min，然后与未经试验的样品比较、观察。耐湿热性测量：设备：带有水加热装界的容器；试验方法：将试样浸没于（70±2）℃水浴炉，30min后取出，在室温中放置1h，按此方法重复3次后与未经试验的样品比较、观察。
耐低温性要求：无裂纹。耐低温性测试：设备：冷藏箱；试验方法：将试样置于（-20±2）℃的冷藏箱中24h后取出，在室温下放置30min，然后与未经试验的样品进行比较、观察。
跌落要求：无破裂。测量手段：在常温下将试样从距平整水泥地面1.2m高度底部朝下自由跌落一次，然后检查。
五氯苯酚含量要求：小于5mg/kg。测量手段：通过专有设备进行测量。
本发明所述的方法可以制作碗、碟、盘、杯、盆等等环保型餐具，同时还可以制造桶、台面等不限于餐具的其他家用材料。