专利名称：一种可降解成其原料粉末的餐具制品的制作方法
技术领域：
本发明涉及一次性使用的制品。
为了解决聚苯乙烯一次性餐具制品废弃后不易降解所造成的白色污染，新近出现了将其取而代之的可降解的一次性餐具制品。它们大体可分为两大类一类是以芦苇、蔗渣、麦草、秸杆等草本植物纤维为基本原料制成纸浆所做成的纸质制品，一类是聚丙烯原料所做成的塑料制品。
纸质制品理论上最终可完全降解，但降解呈反复性--水分充足条件下降解，干燥环境下降解不明显，4个月后开始大面积霉烂。这对空气和土壤会造成污染。由于纸制品以大量的纸浆为基料，生产须有较高的污水处理投入，不然，又会造成新一轮的环境污染。为保证纸制品的使用性能，须具备其挺括度，所以要在纸浆中加入30-50％的木浆。由此又引起了木材的大量消耗，众所周知，这对环境的破坏已是显而易见了。
聚丙烯塑料制品，在光照作用下，五周后碎裂粉化，十二周感官污染消失，降解速度相对纸制品较快。但降解物仍为塑料，遍积在土地上，长此以往，会改变土壤的成份，破坏土壤的质量。所以对此产品还是主张尽量回收，回收后再用去炼油或做塑料桶等容器。聚丙烯餐具制品的挺括度是通过增加其厚度或改变其形状来提高的，但这样增加了成本。
所以上述可降解的餐具制品也是不尽人意的。既能解决对环境的直接污染，也不同时产生其它副作用，并能快速降解的一次性餐具制品，仍是人们所寻求的。
本发明的目的，在于提供一种直接以无机矿粉和秸杆粉为基本原料用干法(不需制成纸浆)生产的可降解餐具制品，以使使用后丢弃在野外的这些制品能容易地在较短的时间内又还原成原本取自于大自然的原料，回归于大自然，不对环境造成破坏，也不因长期制造该制品又对大自然产生产新的污染和破坏问题。
出于上述考虑，经过发明人反复研究、实验发现，将粉碎至一定细度的矿物粉、秸杆粉作为基料，与水解性强的物质做成的粘结剂以及具有改善性能的工业淀粉、松橡胶、增塑剂按比例组成的辅料，相混合后，进行热压成型，再在成型坯体外表涂附涂料，经烘干、消毒，就可得到实现本发明目的的餐具制品。
根据本发明，构成所述餐具制品坯体的基料与辅料的组份及配制比重(重量百分比)如下无机矿粉 50～55％秸杆粉35～40％粘结剂4～5％ 工业淀粉 2～2．5％松橡胶1～1．5％ 增塑剂0．5～1％根据本发明，涂附于坯体表面的涂料，可采用一般食品包装上适应的涂料，优先采用下述组份、含量(重量百分比)及步骤配制而成的涂料先将 无水三氯化铁 4．6％四氯化钛2．1％88％正磷酸0．8％乙基溶纤剂 92．4％配成甲液，再将环氧树脂E2024．4％乙基溶纤剂75．6％配成乙液，最后将甲液与乙液按25000∶39混配。
根据本发明，作为坯体基料的组份中，所说的无机矿物粉可以是将方解石、珍珠岩、麦饭石、海泡石、硅藻土等原矿的一种或数种，经用干法粉碎、筛分至200-300目所得到的粉料。可直接使用市售的成品碳酸钙粉。它们是构成制品骨架的主体原料。
作为坯体基料的另一成份的秸杆粉，可以是谷壳、稻麦杆、棉杆、玉米棒芯、玉米杆、果壳等其中一种或数种采用干法粉碎筛分至150～200目的粉料。它们的作用是，增加制品的强度、韧性和利于脱模。
根据本发明，作为坯体辅料的组份中粘结剂，为天然葡萄糖衍生物粘合剂与4～5％的胶粘塑化剂混配而成的组合物。主要用于将各种材料紧密地粘结起来。该粘结剂可耐温120℃，但遇水可溶化。
工业淀粉，可以是玉米粉、苕粉、马玲薯粉等各种无毒的工业淀粉。用于改善初期粘结剂和其流动性，主要在基料初期成型时起一定作用。
松橡胶，市场销售的均可采用。它与粘结剂配合，可提高粘结力，在加温后，起一种热溶粘结剂的作用。
增塑剂，是由乙二醇和0．3％的氯化钙或0．1％吸湿甘油混合而成的配剂。主要用于增进制品的塑性，除此之外，它还具有能在-15℃保持不碎裂的耐寒性，使制品能在寒冷的北方使用。
根据本发明，所述优先采用的表面涂料能在已成型的餐具坯体的表面形成一层无色透明的膜，这层膜其上有微孔分布，油分子不易浸入，但水分子可逐渐渗入；这层膜还具有耐高温(150℃)、不发粘的性能，若干个该制品长期叠放也不粘连；这层膜还能使餐具具有光泽，起到美观、悦目的效果。
在本发明的餐具制品的配料中，将粉体固结成型的粘结剂、增塑剂、表面涂料都具有水解性，所以，在自然环境中，有水份存在的条件下，餐具制品能在较短时间内分解成所用原料粉末；由于原料本身是取自于大自然的直接产物，所以，不会对环境造成任何污染；而本发明的餐具制品的生产，是直接将干粉原料压制成型，不存在化学过程所产生的排放，因而也不会发生生产过程的环境污染及破坏。
下面介绍一实施例及其降解试验效果。
一、餐具坯体的配料(按1000克)粉碎筛分至300目的方解石粉300克(占总量30％)、珍珠岩粉200克(占总量20％)，(为使制品重量轻和节约原材料，可将珍珠岩粉和方解石粉部分或者全部进行发泡处理，成为膨胀珍珠岩粉和轻质方解石粉)，粉碎至150目棉杆粉400克(占总量40％)，玉米粉25克(占总量2．5％)，松橡胶15克(占总量1．5％)，葡萄糖衍生物粘合剂加入4％的胶粘塑化剂配成粘结剂50克(占总量5％)，用乙二醇与0．1％的吸湿甘油配制而成的增塑剂10克(占总量1％)。
二、表面涂料的配料(按500．78克)及制作先将无水三氯化铁23克、四氯化钛11克、88％正磷酸4克、乙基溶纤剂462克配成甲液500克，再将环氧树酯E20 0．19克，乙基溶纤剂0．59克成乙液0．78克，最后将甲液与乙液相混合，搅拌均匀。
三、餐具制作1．将作为基料的发泡及未发泡的珍珠岩粉、方解石粉与棉杆粉混合，入搅拌机中搅拌，边搅拌边均匀加入由粘结剂、工业淀粉、松橡胶、增塑剂所组成的辅料，充分搅拌均匀。
2．将经称重的上述物料注入成型模具中，在30吨压力，130℃温度下压制成型。
3．在常温下将上述配制的表面涂料喷涂(也可浸涂)到已成型的餐具坯体的内外面上。
4．将经表面喷涂的餐具坯体进入110-130℃烘烤线上移动烘烤，再经微波消毒。共约5分钟行程。
5．检验包装。
将上述制得的上口直径9cm，高53cm，壁厚0．2cm的碗，分别取样整体及碎片，在水浸泡条件下，观察不同时间段样品的物理性状改变，试验结果如下 结论由无机矿粉(珍珠岩和方解石)及秸杆粉(棉杆)添加结合剂等压制而成的一次降解餐具，经水浸泡试验，在48小时内可完全分解成细粉状。因此，可以认为，该产品在自然环境中，有水分子存在条件下，最终可分解成所用原料粉末，其分解时间视环境湿度及物体受外力而破碎程度而异。其最终分解产物在物理性状上对环境无害。
由于本发明中将粉体固结的成份(如粘结剂、增塑剂、表面涂料)的水解性已从上述试验中被证实，当粉体成份改成本发明中所述的其它物质时，该餐具制品在同等条件下的可降解性仍不会改变，故这里不必再提供类似的试验报告。
权利要求
1．一种可降解成其原料粉末的餐具制品，以无机矿粉及秸杆粉作为坯体的基料，以粘结剂以及具有改善性能的工业淀粉、松橡胶和增塑剂作为坯体的辅料，相混合后，进行热压成型，再在成型坯体外表涂附涂料，经烘干、消毒而制得，构成坯体的基料与辅料的组份及配制比重(重量百分比)如下无机矿粉 50～55％秸杆粉35～40％粘结剂4～5％ 工业淀粉 2～2．5％松橡胶1～1．5％ 增塑剂0．5～1％
2．根据权利要求1所述的一种可降解成其原料粉末的餐具制品，其中所述坯体辅料中的粘结剂，是由天然葡萄糖衍生物粘合剂与4～5％的胶粘塑化剂混配而成。
3．根据权利要求1所述的一种可降解成其原料粉末的餐具制品，其中所述坯体辅料中的增塑剂，是由乙二醇和0．3％的氯化钙或0．1％吸湿甘油混配而成。
全文摘要
一种可降解成其原料粉末的餐具制品,以无机矿粉及秸秆粉作为坯体的基料,以粘结剂以及具有改善性能的工业淀粉、松橡胶和增塑剂作为坯体的辅料,相混合后,进行热压成型,再在成型坯体外表涂附涂料,经烘干、消毒而制得。由于在本发明的餐具制品的配料中,将粉体固结成型的粘结剂、增塑剂、表面涂料都具有水解性,所以,在自然环境中,有水份存在的条件下,餐具制品能在较短时间内分解成所用原料粉末;由于原料本身是取自于大自然的直接产物,所以,不会对环境造成任何破坏;而本发明的餐具制品的生产,是直接将干粉原料压制成型,不存在化学过程所产生的排放,因而也不会发生生产过程的环境污染及破坏。
文档编号C08L97/02GK1294155SQ9912001
公开日2001年5月9日 申请日期1999年10月21日 优先权日1999年10月21日
发明者夏光建, 熊三才 申请人:夏光建, 熊三才