专利名称：天然植物质降解材料和用其制造一次性餐饮具的方法
技术领域：
本发明属于用全降解天然材质制作的发泡型包装材料和一次性餐饮具的技术领域，即提供一种用于制造发泡型包装材料的配方和制造无污染的一次性餐饮具的方法。
随着世界经济的发展，特别是现代电子、电器工业的发展，各种硬质发泡塑料在包装上得到大量应用。另一方面，目前快餐消费已进入寻常百姓家庭，因而一次性泡沫塑料餐饮具应用也极为广泛。由于塑料包装材料和使用后被随意丢弃的塑料餐饮具均不能降解，对全球环境造成越来越严重的污染，已经引起了世界各国的强烈反映。现在人们到处谈论如何清除“白色污染”的问题，看来，用可降解、无污染的材料替代泡沫塑料制造包装材料和一次性餐饮具已势在必行。
以一次性餐饮具为例，目前意图取代泡沫塑料餐饮具的有纸质餐饮具、淀粉质餐饮具和可降解塑料餐饮具三大类。
纸质餐饮具能较快腐烂入土，但其原材料-纸浆、纸板在生产过程中便存在严重的“三废”污染，而且其成本远高于泡沫塑料餐饮具，因此，“以纸代塑”的方案并不可取，也缺乏市场竞争力。
淀粉质餐饮具不仅造价高，而且由于淀粉易于吸潮，发生霉变，故其运输、贮存都有问题。使用时，淀粉遇热，遇水难免产生软化现象，使其强度迅速降低，这些缺点都对其推广应用十分不利。
可降解塑料分为“光降解”和“生物降解”两种，但目前塑料中可加入的降解母粒仅达20～30％。降解后的塑料仅仅是将大块塑料裂解成小块碎片，仍需采用焚烧和深埋的方法处理剩下的70～80％的塑料碎片，否则土壤还会劣化。故用可降解塑料替代泡沫塑料制作一次性餐饮具也仍是不理想的技术方案。
专利申请96118613．5公开了一种用天然植物制作一次性餐饮具及生产工艺，由于其使用魔芋粉、米粉和淀粉作粘结剂和表面防水剂，存在问题较多。该项目的发明人本身也意识到这些问题，故而又提出了另一项专利申请97108695．8，变更其技术方案，改用酪朊、古柯胶、槐豆胶、汉生胶和其它胶料作粘结剂，然而其制品尚存在一不能发泡，故重量大，尽管原料价格很低，但成本却仍高于泡沫塑料餐饮具；二柔软性差，不便采取可折叠式结构，即要制作成现在流行的快餐盒仍有问题。
本发明人针对上述发明所存在的问题，提出了一种以植物粉碎物为主要原料的可降解材料的新配方，以及用该材料制造一次性餐饮具的方法。
本发明人经研究发现烯烃类有机物通常同于然植物纤维是不浸润的；但将烯烃类有机化合物同有机酸混合后，则可同天然植物纤维能很好地相互浸润，故用烯烃类有机化合物同有机酸混合后作粘结剂，不仅可将天然植物纤维制成板坯，冲压成各种制品；而且也可将其直接模压成型制成一次性餐饮具。为了减轻制品重量，降低生产成本，可以在其中加入一定数量的发泡剂，适当地控制搅拌和成型温度，材料发泡后所制成的一次性餐饮具，不仅柔软性好，易于折叠；而且质轻价廉，可成为现行泡沫塑料一次性餐饮具的理想替代产品。
本发明提供了一种以植物粉碎物为主要原料的可降解材料，其特征是以烯烃类有机化合物和有机酸混合作粘结剂制成。为了减轻重量和降低成本还可以加入有机发泡剂发泡。
本发明所提供的可降解材料，其特征是各组分的重量百分比为植物粉碎物60～80％，烯烃类有机化合物15～25％，有机酸4～6％，还可以在其中加入发泡剂1～4％。
本发明配方中所说的烯烃类有机化合物可以是聚乙烯、聚丙烯或是聚丁烯。所说的是有机酸可以是丙烯酸、苯甲酸或者低分子脂肪酸；而发泡剂则可以是尿素，也可以是偶氮二甲酰胺或偶氮二碳酸二异丙酯。
考虑到植物粉碎物的原料可以是稻草、麦秸、玉米棒芯和蔗渣等，其颜色深浅不一，而根据材料的用途，往往对制品的颜色有一定的要求。为了控制制品的颜色，在上述材料制造过程中还可以加入一定数量的调色剂，如白色通常可采用活性二氧化硅、二氧化钛(钛白粉)或碳酸钙。
本发明所提供的以植物粉碎物为主要原料的可降解材料，可以替代硬质泡沫塑料广泛用作包装材料；也可替代泡沫塑料制作一次性餐饮具。由于本发明所提供的可降解材料废弃后，只需一个月左右便能完全降解，因此不会再造成“白色污染”。
本发明还提供了用上述可降解材料制造一次性餐饮具的方法。制造方法既可是一步模压成型；又可分两步，先将材料制成坯料(板坯)，再用冲压机冲压成型。前者适合于大规模自动化生产线；后者适合于家庭作坊式生产。
本发明所提供的一步式可降解材料一次性餐饮具制造方法，其主要生产工序如附
图1所示。它包括1、植物粉碎；2、清洗干燥；3、粘结剂调配；4、混料搅拌；5、模压成型；6、烘干消毒；7、成品包装。另外还可加入9、发泡剂和10、调色剂。
本发明所提供的两步式可降解材料一次性餐饮具制造方法，其主要生产工序如附图2所示。它包括1、植物粉碎；2、清洗干燥；3、粘结剂调配；4、混料搅拌；5、板坯轧制；6、冲模成型；7、烘干消毒；8、成品包装。
下面结合说明书附图1、2来叙述本发明的实施例。
实施1先将稻草机械粉碎过筛至60目以细，放入清水中漂洗5～10分钟，并用离心机脱水，使粉碎物含水量＜10％。将聚乙烯和丙烯酸按3∶1混合成粘结剂，并加入稻草粉，其重量配比(％)为稻草粉70，粘结剂25，均匀加热搅拌，搅拌温度80～100℃，时间15分钟；随后一边搅拌一边向搅拌罐中加入4％偶氯二甲酰胺和1％活性二氧化硅，继续搅拌15～20分钟，使上述原料呈粘糊状并内含大量气泡。将粘糊定量分注入特制小杯中，通过传递带乘热送入自动取模的热压成型机中压制成型，制成各种规格的一次性餐饮具，厚度约为1．5～3毫米。出模后通过红外流动床烘干装置和紫外线辐照装置消毒杀菌，最后密封包装，送入成品仓库，防止受潮和污染。
实施例2先将白玉米棒芯机械粉碎过筛至80目以细，用清水漂洗5分钟，并用离心脱水使其含水量＜15％，将ε-己内酯和脂肪酸按2∶1混合并加入玉米芯粉，其重量配比为玉米芯粉80％，ε-己内酯和脂肪酸15％，两者均匀搅拌并加热，使搅拌温度为80％～100℃，搅拌10～15分钟后加入5％尿素，继续搅拌10～15分钟，使上述原料形成粘糊状，再轧延成1～1．5毫米厚的泡沫板坯。将这种板坯放入小型冲压机中，在80℃温度下模压成一次性餐饮具，最后通过红外线烘干和紫外线消毒、杀菌，密封包装即可出厂。制品厚度为1．5～3毫米。
实施例3先将榨糖后的蔗渣粉碎过筛至80目以下，放入清水中漂洗5分钟，并用离心机脱水至含水量＜15％。将聚丙烯同山梨醇酸按4∶1混合再加入蔗渣粉，其重量配比为蔗渣粉75％粘结剂20％，均匀搅拌15分钟，搅拌温度为100℃，再徐徐加入5％的偶氮二碳酸二异两酯继续搅拌10分钟直至粘糊状，然后用自动取模压机模压成型，制品厚度为1．5～3毫米。通过红外线烘干和紫外线消毒杀菌，密封包装即可出厂。
实施例4先将稻草粉碎至60目，清水漂洗并用离心机脱水，使其含水量＜10％，将聚乙烯同苯甲酸按1∶1配比混合，用搅拌机加热至100～120℃搅拌，再加入稻草粉，其重量配比为稻草粉70％，粘结剂30％，搅拌20分钟后放入自动模压机模压成型，压型温度为140℃。脱模后，经过烘干、消毒、杀菌后，密封包装即可出厂。
实施例5先将稻草粉碎至60目，水漂洗、离心脱水至含水量10％以下。将聚乙烯和山梨醇酸按1∶1配比，并将稻草粉和粘结剂按重量百分比70∶25一同加入搅拌机在100～120℃下搅拌20分钟，再加入尿素4％碳酸钙粉1％搅拌10分钟，放入模腔内在140℃温度下模压成型。再经烘干消毒、杀菌后，密封包装即可出厂。
实施例6将稻草粉碎成80目，水漂洗后用离心机脱水，使其含水量在10％以下。将聚乙烯和丙烯酸按1∶1混合，并将稻草粉和粘结剂按重量百分比70∶25一同加入搅拌机搅拌20分钟，搅拌温度为100～120℃，然后再加入偶氮二甲酰胺4％和二氧化钛粉1％，搅拌10分钟，使成含气泡的粘糊。放入模腔中在140℃下模压成型，制品厚度为1．5～3毫米。最后经烘干、消毒、杀菌，密封包装后即可出厂。
实施例7将玉米秸粉碎至60目，水漂洗，离心机脱水至含水10％以下。将聚丁烯同硬脂酸按2∶1混合，并将玉米秸粉同粘结剂按重量比70％∶25％加入搅拌机中，在120～140℃下搅拌20分钟，再在搅拌机中加入4％偶氮二甲酰胺和1％活性二氧化硅，继续搅拌10分钟，放入模压机中在140℃下模压成型，经烘干、消毒、杀菌，最后密封包装出厂。
实施例8先将麦秸机械粉碎至80目以下。经水漂洗、离心机脱水至含水量10％以下。将聚乙烯同硬脂酸按4∶1配比，然后按麦秸粉70％，粘结剂30％重量百分比混合在100～120℃下进行均匀搅拌，搅拌20分钟后放入模压机在120℃下模压成型。烘干、消毒、杀菌，密封包装后出厂。
实施例9将野生干草粉碎至80目。水洗、脱水至含水量10％以下。用聚乙烯和硬脂酸按4∶1混合作粘结剂，将草粉同粘结剂按70∶30(重量百分比)在搅拌机中在120～140℃下搅拌20分钟，搅拌均匀后在140℃下模压成型，制品厚度1～1．5毫米。经烘干、消毒、杀菌，密封包装出厂。
实施例10将稻草粉碎至60目以细，水漂洗后脱水至含水量＜10％。用聚乙烯和硬脂酸按3∶1混合作粘结剂，将草粉同粘结剂按80∶20(重量百分比)配比加入搅拌机中在100～120℃下搅拌15分钟，放入模压机中在140℃下压制成型，制品厚度1～1．5毫米。再经烘干、消毒、杀菌，密封包装出厂。
上述实施例中的搅拌时间和加热温度必须按原料和制品要求而作相应调整，以上数据只是一个适量的范围。具体数据的变更并不影响本专利所请求保护的技术特征，只要采用烯烃类有机化合物同有机酸混合作粘结剂制作植物粉碎物包装材料和一次性餐饮具便应视为本专利权的保护范围。
权利要求
1.一种以植物粉碎物为主要原料的可降解材料，其特征是以烯烃类有机化合物和有机酸混合作粘结剂制成。
2.按权利要求1所述的可降解材料，其特征是各种组分和重量百分比为植物粉碎物60～80％；烯烃类有机化合物15～25％；有机酸4～6％。
3.按权利要求1所述的可降解材料，其特征是含有有机发泡剂。发泡剂的加入量(重量百分比)为1～4％。
4.按权利要求1、3所述的可降解材料，其特征在于所说的烯烃类有机化合物为聚乙烯，聚丙烯或者聚丁烯。
5.按权利要求1、3所述的可降解材料，其特征在于所说的有机酸为丙烯酸、苯甲酸或者低分子脂肪酸。
6.按权利要求1、3所述的可降解材料，其特征在于所说的有机发泡剂为尿素、偶氮二甲酰胺或者偶氮二碳酸二异丙酯。
7.按权利要求1、3所述的可降解材料，其特征在于它含有活性二氧化硅、二氧化钛或者碳酸钙。
8.一种用权利要求1、2、3所述的可降解材料制造一次性餐饮具的方法，其特征是它包括以下工序。8．1、植物粉碎，粉碎后的物料应小于60目；8．2、清洗干燥；用水漂洗，再离心干燥，干燥后物料含水量＜15％8．3、粘结剂调配；将烯烃类有机化合物与有机酸按比例混合；8．4、混料搅拌；先将植物粉碎物和粘结剂搅拌，后加入发泡剂和调色剂；8．5、模压成型成型温度80～140℃，制品厚度1～3毫米。8．6、烘干消毒杀菌用红外线烘干、紫外线照射消毒杀菌；8．7、密封包装
9.一种用权利要求1、2、3所述的可降解材料制造一次性餐饮具的方法，其特征是它包括以下工序9．1、植物粉碎粉碎后的物料应小于60目；9．2、清洗干燥用水漂洗，再离心干燥、干燥后物料含水量＜15％9．3、粘结剂调配将烯烃类有机化合物和有机酸按比例混合；9．4、混料搅拌先将植物粉碎物和粘结剂搅拌10～15分钟，后加入发泡剂和调色剂再搅拌15～20分钟。9．5、板坯压制在温度100～120℃下用压延机将物料轧压成1～3毫米后的板坯；9．6、模压成型成型温度80～140℃，制品厚度1～3毫米。9．7、烘干消毒杀菌用红外线烘干，紫外线照射消毒、杀菌；9．8、密封包装。
全文摘要
本发明提供了一种用植物粉碎物为主要原料的可降解材料的新配方以及用该材料制造一次性餐饮具的方法。本发明的特征是采用烯烃类有机化合物同有机酸混合后作粘结剂,并可加入发泡剂发泡。材料的配比是植物粉碎物占60～80%;粘结剂占15～35%。用本发明制成的一次性餐饮具废弃后不仅可迅速降解,且具有柔软性好、易折叠、质轻价廉等优点,实为现行泡沫塑料一次性餐饮具的理想替代品,用它可有效地消除“白色污染”。
文档编号C08L97/00GK1290723SQ0011059
公开日2001年4月11日 申请日期2000年6月30日 优先权日2000年6月30日
发明者李绍光, 李铁英 申请人:李绍光, 李铁英