专利名称：可降解一次性快餐用具及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种快餐饭盒，特别是利用甘蔗糖厂的废料蔗髓和滤泥制造可降解一次性快餐饭盒的方法。
背景技术：
目前，在我国快餐、旅游等行业中，被广泛使用的一次性餐具仍以发泡聚苯乙烯塑料、聚氯乙烯快餐盒为主。这是许多发达国家已被禁止使用了的材料。据有关部门统计，此种快餐盒在我国年均使用量已高达100亿多只，每年产生的垃圾重量达10多万吨。因该材料具有较强的化学稳定性，难降解，而且在生产过程中使用了氯氟碳化合物(CFC)，对人类免疫系统、动植物生长以及大气臭氧层都有较为严重的破坏作用。焚烧处理时又产生大量有毒气体，污染环境、破坏土壤、毒死牲畜。同时由于发泡塑料中大部分为空气。回收利用过程中，收集和运输的费用已高达其本身价值的数倍，即使回收制成二次塑料产品，或是裂解成汽油、柴油，其成本也必然要远远高于能收回的价值，因此，实际上这种发泡塑料餐盒大多被废弃。据报道，目前全国废弃的发泡塑料餐具已达几十万吨，造成了极为严重的“白色污染”。为此，铁道部曾于1994年作出决定1997年底已经全路禁止使用一次性发泡塑料餐盒，国家经贸委也规定到2000年年底全国聚苯乙烯发泡餐具生产线全部停止运行。
所以，从九十年代起，我国许多科研机构就对可降解一次性快餐饭盒进行了研究，有的采用植物纤维，有的采用可降解塑料，如《中国环保产业》2000年第1期中的文章对各种新型餐具生产使用及优缺点进行比较和评价，在一次性发泡餐具已被国家有关部门列为限期淘汰的产品的同时，一批替代产品应运而生。究竟哪种餐盒更符合环保的要求？哪种餐具能最终在激烈的竞争中站在住脚？该文提出的纸浆模塑餐具，是以芦苇、蔗渣等草本植物纸浆为主要原料，添加30％左右木浆和一些防水防油助剂等，通过成型机械在一定形状的模具内成型，形成初级坯料，再加热干燥，压光成型等工序而制成；《粮食与饲料工业》1999年第12期公开了利用早籼稻谷生产一次性可降解餐具,它是以早籼稻谷和垄糠为直接原料，经粉碎，匀混等预处理后，热压成型为一次性可降解餐具的生产工艺路线，还研究开发出日产20万只早籼稻谷制一次性可降解餐具成套生产线，其生产成本每只餐盒仅为0.116元，产品质量达到了符合国家标准。等等。
中国专利也公开了许多一次性餐盒的制造方法，如1、<申请号>02132545<发明名称>淀粉基降解环保材料及制造方法，它涉及一种用于制造一次性餐具和一次性包装物的可快速降解的原材料，以及该原材料的制造方法。它由以下重量百分比的成分组成淀粉51～80、改性辅料10～20、植物糖6～12.5、增塑剂1.3～6、降解控制剂0.2～1、聚已内酯与聚羟基丁酸脂共聚物2～8.5、几丁质几丁聚糖0.5～1。其制造方法是(1)称取原料；(2)进行聚合反应共混共聚改性；(3)用积木式平行双螺杆挤出机进行三级混炼。该材料解决了已有的降解材料存在的机械强度差，可塑性差的问题。2、<申请号>00118562<发明名称>用稻草或麦杆生产一次性快餐盒或卫生筷的生产方法，是先将稻草或麦杆干燥，然后将其粉碎成粉丝状细料，同时将聚乙烯醇在水中溶解成粘液，再将稻草或麦杆细料与聚乙烯醇粘液通过挤压机挤注到成型模具内制得单盒或单筷初坯，再后将单盒或单筷初坯配对粘合，最后烘干即为成品。3、<申请号>99114787<发明名称>一次性可降解快餐盒及其制作方法，其组份及含量为30-50目的小麦杆粉20％-30％，30-50目的谷壳粉30％-40％，80-120目的面粉20％-30％，植物油4％-5％，改性食用胶4％-6％，以上所有百分数为重量百分数。各组分混合搅拌均匀后，挤压成型，喷胶，烘干固化，可以得成品。该快餐盒无毒，无异味，无污染，并可回收再用于畜，禽，鱼类饲料，若遗弃大地，江河则是质优的有机肥料，它给农副产品深加工开辟了渠道；可以在20-48小时内随意降解；在不遇液体介质的情况下，保质期可长达六个月以上。4、<申请号>98111536<发明名称>植物纤维快餐盒及包装容器的生产工艺，其特征在于其生产工序依次为选料、制浆、浆料脱色、添加助剂、成型和消毒。该发明的特点是以植物纤维为原料，采用机械制浆，过氧化氢做脱色剂，并配以耐油抗水助剂，一次成型工艺，使产品的强度提高，而成本大大降低，与发泡塑料快餐盒价格相近，而且生产无污染，易降解。
上述报道的纸制或共聚物做成的一次性快餐用具虽然解决了降解问题，但有的制造成本高，有的在制浆过程还需要蒸煮、还增加了废水污染，且需耗费有限的造纸原料，有的聚合物或增塑剂对人体有一定影响。
发明内容
为了克服现有技术的不足之处，本发明人经过研究和实验，发明了一种以甘蔗糖纸厂制糖及造纸产生的废料蔗髓和滤泥为原料，生产能自行降解，对环境无污染，价格低廉的一次性快餐用具的制造方法；同时可部分回收利用糖纸厂的两个主要污染源。
蔗髓是甘蔗糖纸厂中用蔗渣造纸的废弃物，主要由短纤维和少量糖分组成，除了少部分用于与油共燃作为动力锅炉的燃料外，其余大部分丢弃；滤泥是在制糖过程的蔗汁澄清工序中产生的废弃物，其主要成分为粒度很小的Ca(CO)3，其余为粗纤维，粗蛋白，粗脂肪和糖分，目前仅有部分用作水泥的配料和肥料；二者占地面积大，因含糖分易发霉，堆放后发出腐臭的味道，是甘蔗糖纸厂的主要污染源之一。
本发明采取的技术方案如下一、该餐具制取的原料的成分和重量百分含量为蔗髓 60～80淀粉 10～20粘结剂 0.5～2脱模剂 2～5其余为滤泥以上所述的的淀粉为谷类淀粉或薯类淀粉，如选取玉米、大米、小麦、木薯、红薯、马铃薯、洋芋等。淀粉起改良剂的作用，可改善物料的粘合强度，还可使产品具有抗酸、碱及油的特性，并提高降解率；以上所述的粘结剂为少量的聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛或聚乙烯醇缩甲醛，其作用也是作为改善物料的粘合强度，使成型性更好，也可以降解。
以上所述的脱模剂为硬脂酸钙或硬脂酸锌，它可使成品表面光洁；以上所述的餐具制取的原料根据需要还可以加入补强纤维、防腐剂、增白剂。补强纤维可以是粉碎后长的麻纤维或椰子壳、棕榈皮、干净的棉纺废料-落地棉，细度为60～100目，因蔗髓为短纤维，故加入补强纤维可增加成品的强度；防腐剂可以选用硼酸、山梨酸、山梨酸盐、苯甲酸钠等无毒防腐剂；增白剂可以选用二氧化钛或滑石粉等，主要用来增加餐具的白度。
二、生产工艺方法及步骤(1)将蔗髓粉碎至预定尺寸80～100目，滤泥粉碎至预定尺寸100～120目。
(2)加入淀粉，粘结剂、脱模剂、补强纤维、滤泥与水混合，水为上述物料的50～150％，搅拌成不粘容器，干湿适当的混合原料。
(3)混合原料投入已加热至160～220℃模具中，在2～8Mpa的压力下压模10～15秒钟成型后脱模。
(4)成型的餐具内外表面喷涂防水防油无毒的耐热氯乙烯-醋酸乙烯、氯乙烯-偏氯乙烯水乳胶或它们的共聚白色水乳胶，厚度为0.5-2微米；(5)对餐具进行烘干，后制成成品。
本发明的优点是原料安全无毒可降解，价格低廉，生产工艺简单，产品一次使用后还可用作家畜家禽的饲料及农田的施肥；同时回收利用了南方甘蔗造纸厂的两大污染源。
具体实施例方式
实施例1所用原料配比是(用量为重量)蔗髓64Kg，木薯淀粉14Kg，滤泥13Kg，聚乙烯醇1.5，硼酸0.5Kg，二氧化钛1Kg硬脂酸钙2Kg，椰子壳4Kg，水80Kg。
其制造过程如下将蔗髓、椰子壳经粉碎机粉碎，过筛，筛选成80目的蔗髓粉和椰子壳粉；滤泥粉碎至100目的细粉末；将粉碎好的蔗髓、椰子壳滤泥粉与其它原料在容器中搅拌均匀，成干湿适度的混合料；混合原料投入已加热至160℃的模具中，在6Mpa的压力下压模12秒钟成型后脱模；成型餐具内外表面喷涂防水防油无毒的耐热氯乙烯-醋酸乙烯水乳胶，厚度为1微米；之后在管式烘箱中以100℃烘干；最后用紫外线灯照射消毒，经检验后以无毒塑料薄膜密封包装。
实施例2所用原料配比是(用量为重量)蔗髓70Kg，玉米淀粉15Kg，滤泥7Kg，聚乙烯醇缩丁醛1.0Kg，山梨酸0.5Kg，硬脂酸锌2Kg，谷糠4Kg，水70Kg。
其制造过程如下
将蔗髓、谷糠经粉碎机粉碎，过筛，筛选成90目的蔗髓粉和谷糠粉；滤泥粉碎至120目的细粉末；将粉碎好的蔗髓、谷糠、滤泥粉与其它原料在容器中搅拌均匀，成干湿适度的混合料；混合原料投入已加热至180℃的模具中，在5Mpa的压力下压模15秒钟成型后脱模；成型餐具内外表面喷涂防水防油无毒的耐热氯乙烯-醋酸乙烯的共聚白色水乳胶，厚度为0.8微米；之后在管式烘箱中以100℃烘干；最后用紫外线灯照射消毒，经检验后以无毒塑料薄膜密封包装。
实施例3所用原料配比是(用量为重量)蔗髓75Kg，马铃薯淀粉12Kg，滤泥4Kg，聚乙烯醇缩甲醛1.0Kg，苯甲酸钠0.5Kg，滑石粉1Kg，硬脂酸钙2Kg，麻纤维5Kg，水100Kg。
其制造过程如下将蔗髓、麻纤维经粉碎机粉碎，过筛，筛选成90目的原料粉；滤泥粉碎至120目的细粉末；将粉碎好的蔗髓、麻纤维、滤泥粉与其它原料在容器中搅拌均匀，成干湿适度的混合料；混合原料投入已加热至200℃的模具中，在8Mpa的压力下压模10秒钟成型后脱模；成型餐具内外表面喷涂防水防油无毒的耐热氯乙烯-偏氯乙烯共聚白色水乳胶，厚度为1.5微米；之后在管式烘箱中以100℃烘干；最后用紫外线灯照射消毒，经检验后以无毒塑料薄膜密封包装。
实施例4所用原料配比是(用量为重量)蔗髓80Kg，红薯淀粉10Kg，滤泥2Kg，聚乙烯醇1.5，山梨酸钠盐0.5Kg，二氧化钛1Kg，硬脂酸钙2Kg，棕榈皮4Kg，水95Kg。
其制造过程如下将蔗髓、棕榈皮经粉碎机粉碎，过筛，筛选成80目的蔗髓粉和棕榈皮粉；滤泥粉碎至100目的细粉末；将粉碎好的蔗髓、棕榈皮滤泥粉与其它原料在容器中搅拌均匀，成干湿适度的混合料；混合原料投入已加热至190℃的模具中，在7Mpa的压力下压模15秒钟成型后脱模；成型餐具内外表面喷涂防水防油无毒的耐热氯乙烯-醋酸乙烯共聚白色水乳胶，厚度为2微米；之后在管式烘箱中以100℃烘干；最后用紫外线灯照射消毒，经检验后以无毒塑料薄膜密封包装。
权利要求
1.一种可降解一次性快餐用具，其特征在于该餐具的原料成分和重量百分含量为蔗髓 60～80淀粉 10～20粘结剂 0.5～2脱模剂 2～5其余为滤泥
2.根据权利要求1所述的可降解一次性快餐用具，其特征在于淀粉为谷类淀粉或薯类淀粉，选取玉米、大米、小麦、木薯、红薯、马铃薯、洋芋淀粉。
3.根据权利要求1所述的可降解一次性快餐用具，其特征在于所述的粘结剂为聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛或聚乙烯醇缩甲醛。
4.根据权利要求1所述的可降解一次性快餐用具，其特征在于所述的脱模剂为硬脂酸钙或硬脂酸锌。
5.根据权利要求1所述的可降解一次性快餐用具，其特征在于所述的餐具制取的原料根据需要还可以加入补强纤维、防腐剂、增白剂；补强纤维选用粉碎后长的麻纤维或椰子壳、棕榈皮、干净的棉纺废料-落地棉；防腐剂选用无毒食品防腐剂；增白剂选用二氧化钛或滑石粉。
6.一种如权利要求1所述的可降解一次性快餐用具的生产方法其特征在于(1)将蔗髓粉碎至预定尺寸80～100目，滤泥粉碎至预定尺寸100～120目；(2)(2)加入淀粉，粘结剂、脱模剂、补强纤维、滤泥与水混合，水为上述物料的50～150％，搅拌成不粘容器，干湿适当的混合原料；(3)混合原料投入已加热至160～220℃模具中，在2～8Mpa的压力下压模10～15秒钟成型后脱模；(4)成型的餐具内外表面喷涂防水防油无毒的水乳胶；(5)对餐具进行烘干，后制成成品。
7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于防水防油无毒的耐热胶为氯乙烯-醋酸乙烯、氯乙烯-偏氯乙烯水乳胶或它们的共聚白色水乳胶；涂胶厚度为1微米～0.5毫米。
8.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于进行烘干烘箱的温度为100～120℃，消毒杀菌采用紫外线灯照射。
全文摘要
本发明涉及一种可降解一次性快餐用具及其制备方法，原料主要由甘蔗糖纸厂的废料蔗髓和滤泥组成，其中包括80～100目蔗髓60％～80％，100～120目滤泥，再添加适量的淀粉、脱模剂、粘结剂、补强纤维以及少量的增白剂、防腐剂，水为上述物料的50％～150％，以上均为重量百分数；各组分混合搅拌均匀，经模压成型，喷涂防水防油胶后经烘干紫外线消毒制成成品，产品一次用后还可用作家畜家禽的饲料及农田的施肥，同时回收利用了南方甘蔗糖纸厂的两大污染源。
文档编号D21J3/10GK1558028SQ20041001270
公开日2004年12月29日 申请日期2004年2月3日 优先权日2004年2月3日
发明者王琳琳, 陈小鹏, 韦小杰, 祝远姣 申请人:广西大学