一次性可降解纸杯及其制备方法与流程

文档序号:13152473阅读:908来源:国知局
一次性可降解纸杯及其制备方法与流程
本发明涉及一种纸杯,更具体地说,本发明涉及一种一次性可降解纸杯及其制备方法。

背景技术:
一次性纸杯是人们日常生活中必不可少的用品,特别是餐饮行业中,一次性纸杯的使用量非常大,但是目前使用的很多一次性纸杯都是不可降解的,容易造成环境污染。随着现代社会对生活环境的要求越来越高,城市的绿化工作越来越受到人们的关注。开发一次性可降解纸杯是解决塑料污染的一个有效途径,其中天然大分子的生物可降解材料具有加工设备简单,降解产物无毒、无污染,最具有开发前景。现有的天然大分子的生物可降解材料主要包括淀粉,聚糖,纤维素等。淀粉基纸杯由于加工设备简单、价格低廉而引人注目,较为常用,但是淀粉基纸杯在自然条件下的降解依然不够充分,降解过程中也容易发生霉变。

技术实现要素:
本发明的一个目的是解决至少上述问题,并提供至少后面将说明的优点。本发明还有一个目的是提供一种一次性可降解纸杯及其制备方法,其选用木薯淀粉、剑麻纤维、亚麻纤维、海藻酸纤维、桃胶、海藻糖、普鲁兰多糖、聚乙烯醇、甲基纤维素、胡萝卜、洋葱、卷心菜、甘草、乌梅、柑橘皮、栀子、厚朴、聚羟基脂肪酸酯、荷叶粉、刺槐豆胶、鱼精蛋白以及芥子粉作为原料,经过一系列的步骤,利用了淀粉和纤维结合的特性,以及各原料的不同特性,有效提高纸杯的可降解性能。为了实现根据本发明的这些目的和其它优点,提供了一种一次性可降解纸杯,包括可降解纸杯杯体以及涂敷在所述可降解纸杯杯体内表面的内膜:所述可降解纸杯杯体包括以下重量份的原料:木薯淀粉50~70份、剑麻纤维20~25份、亚麻纤维10~20份、海藻酸纤维15~25份、桃胶20~30份、海藻糖6~10份、普鲁兰多糖4~6份、聚乙烯醇10~20份、甲基纤维素6~8份、胡萝卜2~4份、洋葱2~4份、卷心菜2~4份、甘草2~4份、乌梅1~3份、柑橘皮1~3份、栀子1~3份以及厚朴1~3份;所述内膜包括以下重量份的原料:聚羟基脂肪酸酯30~40份、荷叶粉4~6份、刺槐豆胶3~5份、鱼精蛋白3~5份以及芥子粉1~2份。优选的是,所述聚羟基脂肪酸酯由质量比为1.2:1.6:1.8的聚羟基丁酸酯、聚羟基戊酸酯、以及由羟基丁酸酯和羟基戊酸酯形成的共聚物混合制成。优选的是,所述胡萝卜、洋葱、卷心菜、甘草、乌梅、柑橘皮、栀子以及厚朴均为新鲜的原料。一种一次性可降解纸杯的制备方法,包括以下步骤:S1、提供一种纤维预防处理设备,其包括:醋酸缸,其内部有可升降的滤网,底部设有排液口,所述醋酸缸上方一侧设有第一推送机构,所述第一推送机构包括固定台、安装于固定台上的第一气缸以及与第一气缸的活塞杆固定连接的第一推板;输送装置,其设置在醋酸缸的另一侧,承接所述第一推板推送的酸浸后的物料,所述输送装置在牵引机驱动下输送物料;反应装置,其下方设有一底座,所述底座包括表面板体和支撑表面板体的支承座,所述表面板体上设有电机与反应缸,所述反应缸承接所述输送装置输送的物料,所述电机的输出轴与一转动轴固定连接,所述转动轴伸入所述反应缸内部,所述反应缸内装有Na2SO4溶液,所述反应缸的底部设有可抽拉的底板,所述表面板体与所述底板相对处为上下贯通的结构,所述支承座内部设有第二推送机构,所述第二推送机构包括位于电机下方的第二气缸、与第二气缸的活塞杆固定连接的第二推板,所述第二推板在第二气缸活塞杆的伸缩推动下沿水平方向运动,所述第二推板的纵截面与支承座的内壁的纵截面面积相同,使得所述第二推板在运动过程中与所述支承座的内壁相抵触,形成可供物料卸出的卸料仓,所述卸料仓远离所述第二推送机构的一侧设有卸料口;其中,所述反应缸相对的缸壁上设有能进行液相等离子体电解渗透处理的阴、阳电极,阴、阳电极与高频直流电源接通;所述转动轴上间隔设置有多个圆盘,所述圆盘外圆周间隔固设多个椭圆形刀片;S2、纤维预处理:将上述重量份数的剑麻纤维、亚麻纤维、海藻酸纤维在醋酸缸中混合后使用质量分数为20%~30%的醋酸溶液进行酸浸处理1~2h,然后使用蒸馏水洗净得到混合纤维,升起所述滤网并通过所述第一推送机构将混合纤维推送至所述输送装置,通过所述输送装置将混合纤维输送至装有浓度为5.5×10-7mol/L的Na2SO4溶液的反应缸中,并确保Na2SO4溶液浸没所述圆盘,输送前启动所述电机并接通高频直流电源,然后将混合纤维进行等离子体处理15~25min得到处理后的混合纤维,关闭所述电机并断开高频直流电源,然后通过所述卸料口、所述底板排出反应缸中的Na2SO4溶液和处理后的混合纤维,再通过第二推送机构将处理后的混合纤维推出,并将Na2SO4溶液回收;然后将处理后的混合纤维烘干并粉碎,得到纤维粉料;S3、可降解胶黏剂的制备:将上述重量份数的桃胶、海藻糖、普鲁兰多糖、聚乙烯醇、甲基纤维素与200重量份的水混合并搅拌均匀得到混合液,然后将混合液加热至100℃,保持温度继续熬制30~50min,得到黏稠状的可降解胶黏剂;S4、天然防腐杀菌剂的制备:将上述重量份数的胡萝卜、洋葱、卷心菜、甘草、乌梅、柑橘皮、栀子以及厚朴混合捣烂,加入20重量份的乙醇和100重量份的水在50~60℃进行熬煮1~2h,然后升温至90~100℃继续熬煮至水分蒸发完全,得到泥状的天然防腐杀菌剂;S5、高混:将上述重量份数的木薯淀粉与S2中得到的纤维粉料混合后置于高混机中,于高混温度为100~110℃、转速为600~650r/min条件下进行高混10~20min,然后加入S3中得到的可降解胶黏剂,调节转速为700~750r/min进行高混,高混过程中以2℃/min的升温速度升温至120~130℃,恒温搅拌8~10min,然后以1℃/min的降温速度降温至90~100℃,再向高混机中加入S4中得到的天然防腐杀菌剂,继续搅拌10~15min,得到高混物料,然后将高混物料送入模压机热压成型得可降解纸杯杯体;S6、上膜:将上述重量份数的荷叶粉、刺槐豆胶、鱼精蛋白以及芥子粉与100重量份的蒸馏水混合搅拌均匀得悬浮液,然后将悬浮液加热至80~100℃,再加入上述重量份数的聚羟基脂肪酸酯搅拌均匀后得成膜液,将成膜液均匀涂布在S5中可降解纸杯杯体内部,再进行红外光照射和紫外光照射,即制得所述一次性可降解纸杯。优选的是,S1中输送装置使用输送带进行输送,输送带外表面间隔固设有多个条状凸起物,所述条状凸起物的宽度与输送带宽度相等。优选的是,S1高频直流电源施加的电压为200~600V。优选的是,S6中红外光照射的红外光波长为400~600μm,照射时间为30~40min。优选的是,S6中紫外光照射的紫外光波长为200~280nm,照射时间为4~5h。本发明至少包括以下有益效果:第一、本发明的一次性可降解纸杯使用剑麻纤维、亚麻纤维、海藻酸纤维作为纤维原料,再其均具有易降解环保的作用下综合利用了剑麻纤维的耐磨、耐腐蚀性,海藻酸纤维的柔韧性,以及亚麻纤维的吸湿性和对有害病菌的抗菌性,合理的比例组合以提高一次性可降解纸杯的综合性能;第二、本发明的一次性可降解纸杯制备方法中提供了一种纤维预处理设备,具有醋酸缸、输送装置以及反应装置,使用醋酸缸通过对剑麻纤维、亚麻纤维、海藻酸纤维进行酸浸处理,能够将混合纤维的表面网状结构削弱,增强混合纤维与其他原料的黏合性,能更好地与其他原料混匀,从而提高纸杯的稳固性;反应装置中设有搅拌切割功能的带椭圆形刀片的圆盘,区别于常规的螺旋桨式的搅拌器,且能有效避免搅拌过程中混合纤维的缠绕,能将部分纤维割断,使其更好地接受表面处理;反应装置中设有能进行液相等离子体电解渗透处理的阴、阳电极,能对纤维进行等离子体处理,对纤维表面损伤小,能有效提高混合纤维的柔韧性,经过这些表面处理的纤维更易被降解;同时反应装置中还具备自动卸料的功能,能实现纤维的连续处理;输送带外表面间隔固设有多个与输送带宽度相等条状凸起物,能有效防止在输送过程中出现混合纤维滑落的情况发生,提高原料输送效率;第三、聚羟基丁酸酯、聚羟基戊酸酯、以及由羟基丁酸酯和羟基戊酸酯形成的共聚物都具有无毒、生物可降解性、生物相容性等许多优良性能,其与荷叶粉、刺槐豆胶、鱼精蛋白、芥子粉以及水在高温下共同制成的成膜液,能有效避免使用传统聚乙烯膜在聚乙烯热熔或涂抹到纸杯过程中可能会氧化为羰基化合物产生难闻味道的情况发生,成膜液成膜后纸杯的耐热性、耐水性也好;同时由于荷叶粉和芥子粉的加入,也使内膜具有清香的味道和一定的抗菌效果;第四、将桃胶、海藻糖、普鲁兰多糖、聚乙烯醇、甲基纤维素与水混合并搅拌均匀得到混合液,然后将混合液加热至100℃,保持温度继续熬制,得到黏稠状的可降解胶黏剂,用其代替传统的有机胶黏剂,能克服传统的有机胶黏剂不易降解的缺点,同时安全无毒;第五、将胡萝卜、洋葱、卷心菜、甘草、乌梅、柑橘皮、栀子以及厚朴混合捣烂,加入乙醇和水在50~60℃进行熬煮1~2h,然后升温至90~100℃继续熬煮至水分蒸发完全,得到泥状的天然防腐杀菌剂,将其通过高混加入到制作杯体的原料中,能起到防腐杀菌的功效;第六、将成膜液均匀涂布在可降解纸杯杯体内部后,再进行红外光照射和紫外光照射,红外照射能迅速升温去除成膜液中的水分,使成膜液固化成膜,再通过紫外照射能固化的膜以及木薯淀粉与植物纤维制成的杯体形成交联结构。本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本发明中纤维预处理设备的结构示意图;图2为本发明中圆盘的结构示意图;图3为本发明中输送带上条状凸起物的结构示意图。具体实施方式下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。<实施例1>一种一次性可降解纸杯,包括可降解纸杯杯体以及涂敷在所述可降解纸杯杯体内表面的内膜:所述可降解纸杯杯体包括以下重量份的原料:木薯淀粉50份、剑麻纤维20份、亚麻纤维10份、海藻酸纤维15份、桃胶20份、海藻糖6份、普鲁兰多糖4份、聚乙烯醇10份、甲基纤维素6份、胡萝卜2份、洋葱2份、卷心菜2份、甘草2份、乌梅1份、柑橘皮1份、栀子1份以及厚朴1份;所述内膜包括以下重量份的原料:聚羟基脂肪酸酯30份、荷叶粉4份、刺槐豆胶3份、鱼精蛋白3份以及芥子粉1份。其中,所述聚羟基脂肪酸酯由质量比为1.2:1.6:1.8的聚羟基丁酸酯、聚羟基戊酸酯、以及由羟基丁酸酯和羟基戊酸酯形成的共聚物混合制成;所述胡萝卜、洋葱、卷心菜、甘草、乌梅、柑橘皮、栀子以及厚朴均为新鲜的原料;一种一次性可降解纸杯的制备方法,包括以下步骤:S1、提供一种纤维预防处理设备,如图1~3所示,其包括:醋酸缸1,其内部有可升降的滤网101,底部设有排液口,所述醋酸缸1上方一侧设有第一推送机构2,所述第一推送机构包括固定台201、安装于固定台上的第一气缸202以及与第一气缸的活塞杆固定连接的第一推板203;输送装置3,其设置在醋酸缸1的另一侧,承接所述第一推板203推送的酸浸后的物料,所述输送装置3在牵引机驱动下输送物料;所述输送装置3使用输送带进行输送,输送带外表面间隔固设有多个条状凸起物301,所述条状凸起物的宽度与输送带宽度相等;反应装置,其下方设有一底座4,所述底座包括表面板体401和支撑表面板体的支承座402,所述表面板体401上设有电机5与反应缸6,所述反应缸6承接所述输送装置3输送的物料,所述电机5的输出轴与一转动轴501固定连接,所述转动轴501伸入所述反应缸6内部,所述反应缸6内装有Na2SO4溶液,所述反应缸6的底部设有可抽拉的底板601,所述表面板体401与所述底板601相对处为上下贯通的结构,所述支承座402内部设有第二推送机构403,所述第二推送机构403包括位于电机5下方的第二气缸404、与第二气缸的活塞杆固定连接的第二推板405,所述第二推板405在第二气缸活塞杆的伸缩推动下沿水平方向运动,所述第二推板405的纵截面与支承座402的内壁的纵截面面积相同,使得所述第二推板405在运动过程中与所述支承座402的内壁相抵触,形成可供物料卸出的卸料仓406,所述卸料仓406远离所述第二推送机构403的一侧设有卸料口407;其中,所述反应缸6相对的缸壁上设有能进行液相等离子体电解渗透处理的阴电极601、阳电极602,阴电极601、阳电极602与高频直流电源接通,高频直流电源施加的电压为600V;所述转动轴501上间隔设置有多个圆盘502,所述圆盘502外圆周间隔固设多个椭圆形刀片503;S2、纤维预处理:将上述重量份数的剑麻纤维、亚麻纤维、海藻酸纤维在醋酸缸1中混合后使用质量分数为20%的醋酸溶液进行酸浸处理1h,然后使用蒸馏水洗净得到混合纤维,升起所述滤网101并通过所述第一推送机构2将混合纤维推送至所述输送装置3,通过所述输送装置3将混合纤维输送至装有浓度为5.5×10-7mol/L的Na2SO4溶液的反应缸6中,并确保Na2SO4溶液浸没所述圆盘502,输送前启动所述电机5并接通高频直流电源,然后将混合纤维进行等离子体处理15min得到处理后的混合纤维,关闭所述电机5并断开高频直流电源,然后通过所述卸料口407、所述底板排出反应缸6中的Na2SO4溶液和处理后的混合纤维,再通过第二推送机构403将处理后的混合纤维推出,并将Na2SO4溶液回收;然后将处理后的混合纤维烘干并粉碎,得到纤维粉料;S3、可降解胶黏剂的制备:将上述重量份数的桃胶、海藻糖、普鲁兰多糖、聚乙烯醇、甲基纤维素与200重量份的水混合并搅拌均匀得到混合液,然后将混合液加热至100℃,保持温度继续熬制30min,得到黏稠状的可降解胶黏剂;S4、天然防腐杀菌剂的制备:将上述重量份数的胡萝卜、洋葱、卷心菜、甘草、乌梅、柑橘皮、栀子以及厚朴混合捣烂,加入20重量份的乙醇和100重量份的水在50℃进行熬煮1h,然后升温至90℃继续熬煮至水分蒸发完全,得到泥状的天然防腐杀菌剂;S5、高混:将上述重量份数的木薯淀粉与S2中得到的纤维粉料混合后置于高混机中,于高混温度为100℃、转速为600r/min条件下进行高混10min,然后加入S3中得到的可降解胶黏剂,调节转速为700r/min进行高混,高混过程中以2℃/min的升温速度升温至120℃,恒温搅拌8min,然后以1℃/min的降温速度降温至90℃,再向高混机中加入S4中得到的天然防腐杀菌剂,继续搅拌10min,得到高混物料,然后将高混物料送入模压机热压成型得可降解纸杯杯体;S6、上膜:将上述重量份数的荷叶粉、刺槐豆胶、鱼精蛋白以及芥子粉与100重量份的蒸馏水混合搅拌均匀得悬浮液,然后将悬浮液加热至80℃,再加入上述重量份数的聚羟基脂肪酸酯搅拌均匀后得成膜液,将成膜液均匀涂布在S5中可降解纸杯杯体内部,再进行红外光照射和紫外光照射,即制得所述一次性可降解纸杯。其中,红外光照射的红外光波长为400μm,照射时间为30min;紫外光照射的紫外光波长为200nm,照射时间为4h。<实施例2>一种一次性可降解纸杯,包括可降解纸杯杯体以及涂敷在所述可降解纸杯杯体内表面的内膜:所述可降解纸杯杯体包括以下重量份的原料:木薯淀粉70份、剑麻纤维25份、亚麻纤维20份、海藻酸纤维25份、桃胶30份、海藻糖10份、普鲁兰多糖6份、聚乙烯醇20份、甲基纤维素8份、胡萝卜4份、洋葱4份、卷心菜4份、甘草4份、乌梅3份、柑橘皮3份、栀子3份以及厚朴3份;所述内膜包括以下重量份的原料:聚羟基脂肪酸酯40份、荷叶粉6份、刺槐豆胶5份、鱼精蛋白5份以及芥子粉2份。其中,所述聚羟基脂肪酸酯由质量比为1.2:1.6:1.8的聚羟基丁酸酯、聚羟基戊酸酯、以及由羟基丁酸酯和羟基戊酸酯形成的共聚物混合制成;所述胡萝卜、洋葱、卷心菜、甘草、乌梅、柑橘皮、栀子以及厚朴均为新鲜的原料;一种一次性可降解纸杯的制备方法,包括以下步骤:S1、提供一种纤维预防处理设备,如图1~3所示,其包括:醋酸缸1,其内部有可升降的滤网101,底部设有排液口,所述醋酸缸1上方一侧设有第一推送机构2,所述第一推送机构包括固定台201、安装于固定台上的第一气缸202以及与第一气缸的活塞杆固定连接的第一推板203;输送装置3,其设置在醋酸缸1的另一侧,承接所述第一推板203推送的酸浸后的物料,所述输送装置3在牵引机驱动下输送物料;所述输送装置3使用输送带进行输送,输送带外表面间隔固设有多个条状凸起物301,所述条状凸起物的宽度与输送带宽度相等;反应装置,其下方设有一底座4,所述底座包括表面板体401和支撑表面板体的支承座402,所述表面板体401上设有电机5与反应缸6,所述反应缸6承接所述输送装置3输送的物料,所述电机5的输出轴与一转动轴501固定连接,所述转动轴501伸入所述反应缸6内部,所述反应缸6内装有Na2SO4溶液,所述反应缸6的底部设有可抽拉的底板601,所述表面板体401与所述底板601相对处为上下贯通的结构,所述支承座402内部设有第二推送机构403,所述第二推送机构403包括位于电机5下方的第二气缸404、与第二气缸的活塞杆固定连接的第二推板405,所述第二推板405在第二气缸活塞杆的伸缩推动下沿水平方向运动,所述第二推板405的纵截面与支承座402的内壁的纵截面面积相同,使得所述第二推板405在运动过程中与所述支承座402的内壁相抵触,形成可供物料卸出的卸料仓406,所述卸料仓406远离所述第二推送机构403的一侧设有卸料口407;其中,所述反应缸6相对的缸壁上设有能进行液相等离子体电解渗透处理的阴电极601、阳电极602,阴电极601、阳电极602与高频直流电源接通,高频直流电源施加的电压为600V;所述转动轴上501间隔设置有多个圆盘502,所述圆盘502外圆周间隔固设多个椭圆形刀片503;S2、纤维预处理:将上述重量份数的剑麻纤维、亚麻纤维、海藻酸纤维在醋酸缸1中混合后使用质量分数为30%的醋酸溶液进行酸浸处理2h,然后使用蒸馏水洗净得到混合纤维,升起所述滤网101并通过所述第一推送机构2将混合纤维推送至所述输送装置3,通过所述输送装置3将混合纤维输送至装有浓度为5.5×10-7mol/L的Na2SO4溶液的反应缸6中,并确保Na2SO4溶液浸没所述圆盘502,输送前启动所述电机5并接通高频直流电源,然后将混合纤维进行等离子体处理25min得到处理后的混合纤维,关闭所述电机5并断开高频直流电源,然后通过所述卸料口407、所述底板601排出反应缸中6的Na2SO4溶液和处理后的混合纤维,再通过第二推送机构403将处理后的混合纤维推出,并将Na2SO4溶液回收;然后将处理后的混合纤维烘干并粉碎,得到纤维粉料;S3、可降解胶黏剂的制备:将上述重量份数的桃胶、海藻糖、普鲁兰多糖、聚乙烯醇、甲基纤维素与200重量份的水混合并搅拌均匀得到混合液,然后将混合液加热至100℃,保持温度继续熬制50min,得到黏稠状的可降解胶黏剂;S4、天然防腐杀菌剂的制备:将上述重量份数的胡萝卜、洋葱、卷心菜、甘草、乌梅、柑橘皮、栀子以及厚朴混合捣烂,加入20重量份的乙醇和100重量份的水在60℃进行熬煮2h,然后升温至100℃继续熬煮至水分蒸发完全,得到泥状的天然防腐杀菌剂;S5、高混:将上述重量份数的木薯淀粉与S2中得到的纤维粉料混合后置于高混机中,于高混温度为110℃、转速为650r/min条件下进行高混20min,然后加入S3中得到的可降解胶黏剂,调节转速为750r/min进行高混,高混过程中以2℃/min的升温速度升温至130℃,恒温搅拌10min,然后以1℃/min的降温速度降温至100℃,再向高混机中加入S4中得到的天然防腐杀菌剂,继续搅拌15min,得到高混物料,然后将高混物料送入模压机热压成型得可降解纸杯杯体;S6、上膜:将上述重量份数的荷叶粉、刺槐豆胶、鱼精蛋白以及芥子粉与100重量份的蒸馏水混合搅拌均匀得悬浮液,然后将悬浮液加热至100℃,再加入上述重量份数的聚羟基脂肪酸酯搅拌均匀后得成膜液,将成膜液均匀涂布在S5中可降解纸杯杯体内部,再进行红外光照射和紫外光照射,即制得所述一次性可降解纸杯。其中,红外光照射的红外光波长为600μm,照射时间为40min;紫外光照射的紫外光波长为280nm,照射时间为5h。<实施例3>一种一次性可降解纸杯,包括可降解纸杯杯体以及涂敷在所述可降解纸杯杯体内表面的内膜:所述可降解纸杯杯体包括以下重量份的原料:木薯淀粉60份、剑麻纤维22份、亚麻纤维15份、海藻酸纤维20份、桃胶25份、海藻糖8份、普鲁兰多糖5份、聚乙烯醇15份、甲基纤维素7份、胡萝卜3份、洋葱3份、卷心菜3份、甘草3份、乌梅2份、柑橘皮2份、栀子2份以及厚朴2份;所述内膜包括以下重量份的原料:聚羟基脂肪酸酯35份、荷叶粉5份、刺槐豆胶4份、鱼精蛋白4份以及芥子粉1.5份。其中,所述聚羟基脂肪酸酯由质量比为1.2:1.6:1.8的聚羟基丁酸酯、聚羟基戊酸酯、以及由羟基丁酸酯和羟基戊酸酯形成的共聚物混合制成;所述胡萝卜、洋葱、卷心菜、甘草、乌梅、柑橘皮、栀子以及厚朴均为新鲜的原料;一种一次性可降解纸杯的制备方法,包括以下步骤:S1、提供一种纤维预防处理设备,如图1~3所示,其包括:醋酸缸1,其内部有可升降的滤网101,底部设有排液口,所述醋酸缸1上方一侧设有第一推送机构2,所述第一推送机构包括固定台201、安装于固定台上的第一气缸202以及与第一气缸的活塞杆203固定连接的第一推板204;输送装置3,其设置在醋酸缸1的另一侧,承接所述第一推板204推送的酸浸后的物料,所述输送装置3在牵引机驱动下输送物料;所述输送装置3使用输送带进行输送,输送带外表面间隔固设有多个条状凸起物301,所述条状凸起物的宽度与输送带宽度相等;反应装置,其下方设有一底座4,所述底座包括表面板体401和支撑表面板体的支承座402,所述表面板体401上设有电机5与反应缸6,所述反应缸6承接所述输送装置3输送的物料,所述电机5的输出轴与一转动轴501固定连接,所述转动轴501伸入所述反应缸6内部,所述反应缸6内装有Na2SO4溶液,所述反应缸6的底部设有可抽拉的底板601,所述表面板体401与所述底板601相对处为上下贯通的结构,所述支承座402内部设有第二推送机构403,所述第二推送机构403包括位于电机5下方的第二气缸404、与第二气缸的活塞杆固定连接的第二推板405,所述第二推板405在第二气缸活塞杆的伸缩推动下沿水平方向运动,所述第二推板405的纵截面与支承座402的内壁的纵截面面积相同,使得所述第二推板405在运动过程中与所述支承座402的内壁相抵触,形成可供物料卸出的卸料仓406,所述卸料仓406远离所述第二推送机构403的一侧设有卸料口407;其中,所述反应缸6相对的缸壁上设有能进行液相等离子体电解渗透处理的阴电极601、阳电极602,阴电极601、阳电极602与高频直流电源接通,高频直流电源施加的电压为600V;所述转动轴501上间隔设置有多个圆盘502,所述圆盘502外圆周间隔固设多个椭圆形刀片503;S2、纤维预处理:将上述重量份数的剑麻纤维、亚麻纤维、海藻酸纤维在醋酸缸1中混合后使用质量分数为25%的醋酸溶液进行酸浸处理1.5h,然后使用蒸馏水洗净得到混合纤维,升起所述滤网101并通过所述第一推送机构2将混合纤维推送至所述输送装置3,通过所述输送装置3将混合纤维输送至装有浓度为5.5×10-7mol/L的Na2SO4溶液的反应缸6中,并确保Na2SO4溶液浸没所述圆盘502,输送前启动所述电机5并接通高频直流电源,然后将混合纤维进行等离子体处理20min得到处理后的混合纤维,关闭所述电机5并断开高频直流电源,然后通过所述卸料口407、所述底板601排出反应缸6中的Na2SO4溶液和处理后的混合纤维,再通过第二推送机构403将处理后的混合纤维推出,并将Na2SO4溶液回收;然后将处理后的混合纤维烘干并粉碎,得到纤维粉料;S3、可降解胶黏剂的制备:将上述重量份数的桃胶、海藻糖、普鲁兰多糖、聚乙烯醇、甲基纤维素与200重量份的水混合并搅拌均匀得到混合液,然后将混合液加热至100℃,保持温度继续熬制40min,得到黏稠状的可降解胶黏剂;S4、天然防腐杀菌剂的制备:将上述重量份数的胡萝卜、洋葱、卷心菜、甘草、乌梅、柑橘皮、栀子以及厚朴混合捣烂,加入20重量份的乙醇和100重量份的水在55℃进行熬煮1.5h,然后升温至95℃继续熬煮至水分蒸发完全,得到泥状的天然防腐杀菌剂;S5、高混:将上述重量份数的木薯淀粉与S2中得到的纤维粉料混合后置于高混机中,于高混温度为105℃、转速为620r/min条件下进行高混15min,然后加入S3中得到的可降解胶黏剂,调节转速为720r/min进行高混,高混过程中以2℃/min的升温速度升温至125℃,恒温搅拌9min,然后以1℃/min的降温速度降温至95℃,再向高混机中加入S4中得到的天然防腐杀菌剂,继续搅拌12min,得到高混物料,然后将高混物料送入模压机热压成型得可降解纸杯杯体;S6、上膜:将上述重量份数的荷叶粉、刺槐豆胶、鱼精蛋白以及芥子粉与100重量份的蒸馏水混合搅拌均匀得悬浮液,然后将悬浮液加热至90℃,再加入上述重量份数的聚羟基脂肪酸酯搅拌均匀后得成膜液,将成膜液均匀涂布在S5中可降解纸杯杯体内部,再进行红外光照射和紫外光照射,即制得所述一次性可降解纸杯。其中,红外光照射的红外光波长为500μm,照射时间为35min;紫外光照射的紫外光波长为240nm,照射时间为4.5h。<对比试验>将市场上售卖的普通的一次性淀粉基可降解纸杯作为对比例1与上述实施例1~3中所制得的一次性可降解纸杯进行对比试验,按照GB/T20197-2006的标准进行降解试验,得出如下表1所示结果:表1对比例1与实施例1~3的降解试验情况对比从表1可看出,按本发明实施例1~3所制得的一次性可降解纸杯,土埋30天之后其失重均达到15.8%~16.5%,高于于市场上售卖的普通的一次性淀粉基可降解纸杯的11.1%的失重;土埋60天之后其失重均达到35.2%~36.5%,也高于于市场上售卖的普通的一次性淀粉基可降解纸杯的21.2%的失重;土埋120天之后其失重均达到81.8%~82.4%,相较于市场上售卖的普通的一次性淀粉基可降解纸杯的65.3%的失重有了明显的提高;这表明本发明的一次性可降解纸杯在降解性能上得到显著增强。同时由于亚麻纤维对有害病菌的抗菌性,以及胡萝卜、洋葱、卷心菜、甘草、乌梅、柑橘皮、栀子以及厚朴这些材料所具备的防腐杀菌性能,使得本发明的一次性可降解纸杯在降解试验过程中未出现霉变的情况。尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节。
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