专利名称：用生物可分解的材料制备容器和包装物的方法
技术领域：
本发明涉及一种用生物可分解的材料制备容器和包装物的方法，属于以组合物为原料制备有形产品的技术领域，特别适用于制作一次性餐饮具。
现有的用可分解的材料制备餐饮具及包装物的方法中，较多的是以纸板、或纸浆、或植物纤维研成粉状为原料，以压延方法制成餐饮具或包装物；还有一种是以淀粉为基料再加入膨化剂等原料，使这一材料在开放性模具中加热，通过膨化剂这一化学物质在高温作用下对淀粉等原料起膨化作用，发泡成为特定形状。所谓开放性模具是指上、下或中模之间不构成密闭腔。
上述方法所生产的产品的缺点在于1、纸为原料压延成形的产品强度差，成本较高；2、以淀粉为基料，用膨化剂在开放性模具中膨化催化的产品，其产品中含有膨化剂物质，作为餐饮具长期使用对人体不利，这种方法制得的产品，其基料淀粉因膨化剂在高温下的影响，膨化发泡作用对部分淀粉的性能形成一定破坏，使产品强度受到影响。
本发明的目的在于，克服现有技术的缺点，提供一种对人体无害的、以水为膨化剂、以主要是淀粉为基料的生物可分解胶体材料进行产品成形加工的方法，该方法所用生物可分解胶体材料在模具密闭腔中通过高温水的膨化催化作用形成固态有形产品。其产品机械强度好，耐热，耐冷，抗震，一次用完后可以分解，可作饲料。本发明方法还具有操作工艺简单，产品质量稳定，生产效率高，成本低的特点。
本发明的技术方案是包括下述工序1)选配料适用于本发明方法的原料包括以淀粉为基料，以水为膨化剂，还有一定量的改善产品性能的辅料所制成的生物可分解胶体材料；2)切块将上述成品胶体材料按单个成形的产品用量切块；3)投料将切块的胶体材料投入模腔能密闭的模具腔中；4)加温对模腔中的胶体材料加温，使该生物可分解胶体材料接受高压处理及高温催化作用；5)泄压快速释放模具腔中的水气等气体，释放压力；6)开模取出产品。
开模后还可以对产品按需要进行后序处理，可以是修整，或进一步涂防水层，或继续烘干。
上述本发明的方法中，所述的加温、保温和泄压的技术参数一般范围为1)所述的加温是逐渐升温，最低温度大于20℃，最高温度小于220℃。
2)所述的压力是逐渐升压，最低压力大于15Psi，最高压力小于380Psi。
3)所述的保温是指胶体在模具腔中接受高压处理及高温催化的时间为4秒至150秒之间。
4)所述的泄压时间为0.5秒至60秒之间。
用于上述本发明方法的生物可分解胶体材料，其含水量为生物可分解胶体材料总重量的百分比数为20-65％，淀粉含量为20-70％，其余为辅料，搅拌成胶体。辅料包括聚合剂、纤维、钙、和添加剂。生物可分解胶体材料的具体选用配方由各组分及含量的重量百分比来确定，一般为1)淀粉20-70％，2)水20-65％，3)聚合剂2-12％；4)纤维5-20％；5)钙1-10％；6)添加剂1-8％，经搅拌成胶体。
本发明的方法的效果明显，因为用水做膨化剂，起发泡催化作用这一生产方式。实现了本发明的目的，其中生产工艺可靠，生产率高，产品质量稳定，产品强度好、生物可完全分解、成本较低、无毒、可以综合利用等特点。
本发明的原理在于，利用水的特性，并在密封的模具腔中使主要为淀粉和以水为膨化剂的生物可分解胶体材料在一定温度和压力条件下膨化、催化、发泡成为产品的固体形态。水在一定温度下会急剧气化，体积迅速膨胀。在水气的作用下，处于特定形状的密闭模腔中的生物可分解胶体材料，由于高温高压，该胶体材料在极短时间内即由压缩熔融状态(糊化变性)，出现一系列生化反应(化学反应包括添加剂的反应)。当这种压缩熔融体在瞬间转化为粘稠的可塑体时，则在模个腔内流动，充填模具腔一定空间，当瞬时泄压(即释放水气等气体和降低温度)，则催化趋向膨化(由生淀粉转化为熟淀粉)，继而变成酥松的海棉体，成为有形的、预选设定的产品固态形状，如容器或包装物等形状。
本发明的生物可分解胶体材料是适用于本发明方法的材料，其具体实施例中，首先要根据不同产品形状，大小，构造、厚度、用途来确定材料的配方，一般原则是较小形物件通常要求较低的发泡率。此时，在第二步混合过程中添加较高比例的淀粉。另外就一般而言，水的用量也与需要的发泡率有关，而辅料则起着改变产品性能作用。
本发明的生物可分解的材料实施例中钙为生物钙或活性钙，水可以是普通饮用水或去离子水。淀粉为植物普通淀粉。聚合剂即为胶，为淀粉磷酸脂钠或明胶。添加剂为柔软剂、防水剂、防油剂、防腐剂、以及中和剂中的一种或几种，这些材料分别选自草酸、丙二醇、碱性材料(包括碳酸氢钠)，山梨酸、硫酸铝，有机硅、硅橡胶、聚乙二醇，有机硅等。
适用于本发明方法的生物可分解胶体材料具体优选配方各组分及含量的重量百分比为1)淀粉30-50％；2)水30-45％；3)聚合剂2-8％；4)纤维8-18％；5)钙2-7％；6)添加剂2-6％，经搅拌制成胶体。
上述属于选配料工序。
所述切块工序，即将成品胶体材料按单个产品成形时产品用量切块，如，产品为100克，若含水30克，其他高温挥发的原料10克，则切块应为150克左右，应给一定量的余量。
所述加温，泄压工序的技术参数，除前述一般实施例外，还有以下实施例实施例1制备550mmL，直径为140mm的速食面碗，其加温、保温和泄压技术参数为1)温度由50℃逐渐升高至150℃；2)压力由50psi逐渐加大至250psi；3)保温时间为25秒至60秒之间；4)泄压时间为1秒至25秒之间。
实施例2制备一般的各种餐饮具，容器，其加温、保温和泄压技术参数为1)温度最低温度大于30℃，最高温度小于200℃；2)压力最低压力大于20psi，最高压力小于360psi；3)保温时间在5秒至120秒之间；4)泄压时间为0.5秒至40秒之间。
权利要求
1.一种用生物可分解的材料制备容器和包装物的方法，其特征在于，它包括下列工序1)选配料适用于本发明方法的原料包括以淀粉为基料，以水为膨化剂，还有一定量的改善产品性能的辅料所制成的生物可分解胶体材料；2)切块将上述成品胶体材料按单个成形的产品用量切块；3)投料将切块的胶体材料投入模腔能密闭的模具腔中；4)加温对模腔中的胶体材料加温，使该生物可分解胶体材料接受高压处理及高温催化作用；5)泄压快速释放模具腔中的水气等气体，释放压力；6)开模取出产品。开模后还可以对产品按需要进行后序处理，可以是修整，或进一步涂防水层，或继续烘干。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于所述的加温是逐渐升温，最低温度大于20℃，最高温度小于220℃。
3.按权利要求1所述的方法，其特征在于所述的压力是逐渐升压，最低压力大于15Psi，最高压力小于380Psi。
4.按权利要求1所述的方法，其特征在于所述的保温是指胶体在模具腔中接受高压处理及高温催化的时间为4秒至150秒之间。
5.按权利要求1所述的方法，其特征在于所述的泄压时间为0.5秒至60秒之间。
6.按权利要求1所述的方法，其特征在于制备550mmL，直径为140mm的速食面碗，其加温、保温和泄压技术参数为1)温度由50℃逐渐升高至150℃；2)压力由50psi逐渐加大至250psi；3)保温时间为25秒至60秒之间；4)泄压时间为1秒至25秒之间。
7.按权利要求1所述的方法，其特征在于制备一般的各种餐饮具、容器，其加温、保温和泄压技术参数为1)温度最低温度大于30℃，最高温度小于200℃；2)压力最低压力大于20psi，最高压力小于360psi；3)保温时间在5秒至120秒之间；4)泄压时间为0.5秒至40秒之间。
8.按权利要求1所述的方法，其特征在于所述生物可分解胶体材料一般其含水量为生物可分解胶体材料总重量的百分比数为20-65％，淀粉含量为20-70％，其余为辅料，搅拌成胶体。
9.按权利要求1所述的方法，其特征在于所述的辅料包括有聚合剂、纤维、钙、和添加剂。
10.按权利要求1所述的方法，其特征在于所述的生物可分解胶体材料各组分及含量的重量百分比为，1)淀粉20-70％；2)水20-65％；3)聚合剂2-12％；4)纤维5-20％；5)钙1-10％；6)添加剂1-8％，经搅拌成胶体。
11.按权利要求1或8或9或10所述的方法，其特征在于钙为生物钙或活性钙；水为普通食用水或去离子水；淀粉为植物淀粉；聚合剂为胶，选自淀粉磷酸脂钠或明胶；添加剂为柔软剂、防水剂、防油剂、防腐剂、中和剂中的一种或几种。
全文摘要
本发明涉及一种用生物可分解的材料制备容器和包装物的方法,其制配工序包括:选料、生物可分解胶体材料切块、投料至密闭的模具腔中、以及加温,保温和泄压过程。所用材料是以水为膨化剂、以淀粉为基料的并具有辅料的生物可分解胶体材料。本发明所制备的产品具有强度好,生物可完全分解,无毒、能综合利用;制备方法工艺简单、能保持淀粉特性、成本较低的特点。
文档编号B29C44/02GK1361047SQ00128178
公开日2002年7月31日 申请日期2000年12月29日 优先权日2000年12月29日
发明者王中柱 申请人:王中柱