完全生物降解一次性餐具及成型工艺

摘要

本发明提供了一种完全生物降解聚己内酯—天然高分子、农作物废物和少量添加剂制成的一次性使用制品(如餐具、包装材料等)的配方、成型工艺。其制品在自然环境条件下可完全生物降解、降解速度可控制、无毒、无味、耐酸碱、耐腐蚀、耐高低温,与环境完全相容。

说明书

本发明涉及快餐餐具领域及食品包装领域。

目前用于快餐餐具主要有三种原料：以石油为原料的聚乙烯，以木材为原料的纸制品，及以农作物秸杆、稻壳和胶粘剂为原料的生物降解制品。由于石油资源的短缺以及聚乙烯在自然环境条件的不降解性对环境造成的污染，而木材资源的短缺以及在造纸过程中产生的严重的环境污染，使得上述制品的应用受到限制。而以农作物秸杆、稻壳和胶粘剂为原料的生物降解制品，虽然其中的农作物秸杆、稻壳可以在自然环境条件下可降解，但其中的胶粘剂部分不可降解而仍对环境造成污染，不能从根本上解决一次性餐具对环境的污染问题。

要发明的目的在于克服上述缺点、提供一种能在自然环境条件中10～30天内降解，所分解的产物不污染环境，且能增加土壤肥力。制品无毒、无味、耐酸碱、耐腐蚀、耐高低温、低成本、适合工业化生产的完全生物降解一次性餐具及成型工艺。

本发明的一次性餐具由以下原料和重量比加工而成：聚己内酯—天然高分子聚合物5.0～25.0，秸杆和稻壳粉30～70，淀粉20～30，重质碳酸钙、双飞粉和滑石粉5～30，增塑剂0.5～2，抗氧化剂0.2～1.5。

所述聚己内酯—天然高分子聚合物由以下单体聚合而成：聚己内酯＋多官能团化合物＋天然高分子→天然高分子－聚己内酯－天然高分子聚合物；其重量比为聚己内酯∶天然高分子∶多功能团化合物＝100∶3～1000∶1～80。

本发明产品的加工方法包括以下步骤：

(1)将农作物秸杆和稻壳用高速粉碎机粉碎成60目以上的粉末；

(2)按比例将聚己内酯—天然高分子聚合物与农作物秸杆和稻壳与重质碳酸钙、双飞粉和滑石粉一起在混炼机上混炼均匀的面团料；

(3)取出料团在切割机上切割成碎片，然后用高速粉碎机粉碎成60目以上的粉末； 

(4)将(3)的粉末在搅拌机中搅拌15-30分钟、均匀加入增塑剂和抗氧化剂；

(5)在70-120℃干燥30-50分钟；

(6)风冷至室温；

(7)在25～150吨液压成型机中在温度100-180℃热挤压成型，将废品和余料送回粉碎机中重新粉碎，回收再利用；

(8)风冷至室温以利涂料涂覆；

(9)用食用容器涂料单面喷涂，使产品具有耐水、耐酸碱和耐腐蚀性能；

(10)在80～140℃的温度下，干燥20～40分钟，使得产品的含水量按重量比≤1％；    

(11)风冷至室温以便于检验和操作；

(12)包装、灭菌、成成品。

本产品同现有技术相比，具有在自然环境条件下完全生物降解，降解速度可控制，采用聚己内酯—天然高分子和农副产品的废料作原料，成本低廉，无毒、无味、耐酸碱、耐腐蚀、耐高低温，产品对环境不产生任何污染。

实施例1：

将6.5克聚己内酯—天然高分子，60克60目以上的秸杆、稻壳，淀粉20克，及10克重质碳酸钙、双飞粉和滑石粉的混合物，在混炼机上混炼至均匀，然后切割并用高速粉碎机60目以上的粉料，再在粉料中均匀加入2克增塑剂和1.5克抗氧化剂，最后在70～120℃干燥40分钟。所得粉料在50吨液压成型机在100℃挤压成一次性餐具，风冷至室温后，用食用容器涂料单面喷涂，在90℃隧道窑中烘干30分钟，风冷至室温，经人工检验、包装、灭菌、入库。

实施例2：

将12.5克聚己内酯—天然高分子，55克60目以上的秸杆、稻壳，淀粉15克，及15克重质碳酸钙、双飞粉和滑石粉的混合物，在混炼机上混炼至均匀，然后切割并用高速粉碎机60目以上的粉料，再在粉料中均匀加入1克增塑剂和1.5克抗氧化剂，最后在70～120℃干燥30分钟。所得粉料在80吨液压成型机中在温度130℃挤压成型，风冷至室温后，用食用容器涂料单面喷涂，在130℃隧道窑中烘干20分钟，风冷至室温，经人工检验、包装、灭菌、入库。

实施例3：

将20.5克聚己内酯—天然高分子，30克60目以上的秸杆、稻壳，淀粉20克，及25克重质碳酸钙、双飞粉和滑石粉的混合物，在混炼机上混炼至均匀，然后切割并用高速粉碎机60目以上的粉料，再在粉料中均匀加入2.5克增塑剂和2.0克抗氧化剂，最后在70～120℃干燥40分钟。所得粉料在110吨液压成型机中在150℃挤压成型，风冷至室温后，用食用容器涂料单面喷涂，在120℃隧道窑中烘干45分钟，风冷至室温，经人工检验、包装、灭菌、入库。