專利名稱：可自然分解的食品用免洗容器及其制程的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可自然分解地食品用免洗容器及其制程，特別是一種以天然有機材料為原料所制成的、無毒性、具有環(huán)保功效、適用于以壓力成型技術(shù)所制成的食品容器。
使用天然材料為制作原料，以期達(dá)到環(huán)保的食品用容器(如紙杯、碗)的制造技術(shù)早已為人所熟知，例如中國臺灣專利申請第74103826號的“簡便衛(wèi)生餐具及其制造方法”(以下簡稱826號案)，申請第82104019號案的“環(huán)保餐盤的制造方法”(以下簡稱019號案)，以及美國專利第5500089號的“免洗餐盤及碗的制造方法(Method for making disposablebowls and trays)”等專利申請案中均公開了相關(guān)的技術(shù)。
826號案所公開的技術(shù)是以五谷與自然的植物淀粉物質(zhì)(或是樹薯的粉狀物)為原料，以水調(diào)合，先蒸處一段時間，待冷卻至某一溫度之后，再置入模具之內(nèi)施以高壓然后成型為餐具。這種餐具所用的原料雖然均以天然原料為主，但于制成器物的過程中需經(jīng)高溫高壓的制程(如蒸處)方可成型，其所需的加工條件較嚴(yán)，而所含的植物淀粉物質(zhì)或樹薯(淀粉)成分，將會使得所制成的餐具在耐濕能力上顯然不佳，尤其是淀粉極易因為受潮而發(fā)霉變壞，而這些現(xiàn)象對于安全標(biāo)準(zhǔn)要求極高的飲食器具而言，無異是一項致命的缺陷。
019號案以及美國專利第5500089號專利之中所公開的技術(shù)，其中所使用的材料是將一種具有明顯條狀分束纖維的天然植物中的有機性纖維截斷成短纖維，作打散處理，再與作為粘合劑的淀粉，經(jīng)充分的攪拌然后糊化成一膠稠狀的混合物，利用極細(xì)網(wǎng)目的透氣性模具作壓干、脫水的處理后，再經(jīng)以加溫、加壓的模具定型化處理，成為碗盤等餐具，最后經(jīng)過干燥、凝固等處理方可完成；所以其在制程方面顯然又遠(yuǎn)較上述的826號案復(fù)雜，又因為使用淀粉為粘合劑，故仍存在著不耐水、易受潮、甚至于發(fā)霉等諸多問題，至于其采用天然的短纖維為基材，不但材料的取得步驟繁雜，短纖維所形成的組織，更將使得制品的質(zhì)地多孔而疏松，其在防漏防水的能力上勢必受到考驗。
至于傳統(tǒng)以紙質(zhì)材料為原料制造紙杯或是紙質(zhì)餐盤、餐具的技術(shù)，必需自木材取得造紙的原料，而木材的取得亦會對生態(tài)造成影響，并且消耗可貴的天然資源。
另一方面，以上二件已知的技術(shù)在制作的過程中，必需使用到大量的水，相對地將會造成許多的廢水，對于環(huán)保將是一項威脅，而污水的處理又將造成生產(chǎn)成本的提高。
本發(fā)明的主要目的在于提供一種可以自然分解，甚至還可以充作肥料或飼料的食品用環(huán)保免洗容器。由于本發(fā)明所公開的免洗餐具以取材于自然谷類外皮的有機原料，配合無毒性又可自然分解的粘合劑和填充劑等原料所制成，因此可以在自然的環(huán)境中分解，甚至再作為肥料或是飼料，其既具有器物的效用，又可以在丟棄之后被分解或是再利用為肥料、或飼料等用途，實為一種既環(huán)保又具有極高的利用價值的食品用免洗容器。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種制造容易、原料價格低廉、原料取得容易符合環(huán)保要求的食品用免洗容器的制造技術(shù)。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的一種可自然分解的食品用免洗容器，其包括有一復(fù)合材料層，用以構(gòu)成該食品用免洗容器的實體，該復(fù)合材料層包含有一由谷類外皮所制成的粉末基材；一填充劑，為碳酸鈣，用以填補該復(fù)合材料的縫隙；以及一粘合劑，為聚乙烯醇，以水為媒介將該填充劑借助鍵結(jié)作用而粘結(jié)在一起；該復(fù)合材料層還包括一防水層，借助涂布環(huán)氧樹脂或乙烯類的油性或水性防水劑而形成，且該防水層分布于該食品用免洗容器用以盛裝食物且與食物接觸的接觸面，用以保護該復(fù)合材料層不受水分或是其他成分浸漬而分解。
本發(fā)明的一種可自然分解的食品用免洗容器的制程，包括有(1)合成一具有微粘性的復(fù)合材料；(2)以壓力成型法，將該具有微粘性的復(fù)合材料加壓成型為食品用免洗容器的初坯；(3)將食品用免洗容器的初坯干燥定型；以及(4)于食品用免洗容器與食物接觸的接觸表面形成一防水層。
本發(fā)明的用以制成可自然分解的食品用免洗容器的制程，主要是將由谷類外皮所制成的粉末狀基材、填充劑(碳酸鈣)、粘合劑(聚乙烯醇)、以及脫模劑依恰當(dāng)?shù)谋壤旌暇鶆?，再以水為媒介調(diào)和，致使粉末狀基材與填充劑借助粘合劑的鍵結(jié)作用粘結(jié)成一種具有可塑性的混合物，再將此混合物以壓力成型法(如油壓成型)成型為食品用免洗容器后，再施以精簡的干燥以及防水處理，便可制成一種質(zhì)地細(xì)致，且具環(huán)保功效的食品用免洗容器。
本發(fā)明所使用的主要原料為谷類的外皮，由于谷類的產(chǎn)量極高，經(jīng)取出谷粒之后的谷類外皮相對的亦具有極大的數(shù)量，一般而言均視同廢料處理，縱使另有用途，則其價格亦非常低廉，原料的取得亦不困難；反觀一般所謂的環(huán)保餐具，大部分均是以木材或是紙質(zhì)材料為其主要原料，由于木材的取得不易，亦需砍伐林木方可取得，故其成本較高，反而不及本發(fā)明的技術(shù)經(jīng)濟，而為了取得材料所造成的樹木砍伐，對于自然資源日益珍貴且逐漸減少的現(xiàn)今環(huán)境而言，傳統(tǒng)以木材材料為主要的環(huán)保材料顯然較不經(jīng)濟，除了間接影響生態(tài)的發(fā)展，甚至于還會造成水土保持的重大問題。
本發(fā)明提供了一種質(zhì)地細(xì)致的食品用免洗容器，由于本發(fā)明采用粉末狀的谷類外皮，再以碳酸鈣(CaCO3)為填充劑，用以填實食品用免洗容器的組織中的縫隙，因此可以得到一種質(zhì)地不如纖維組織般疏松的優(yōu)質(zhì)食品用免洗容器。
本發(fā)明所公開的免洗容器，在制備過程中，僅會用到少量的水，而這些水又將全數(shù)用于調(diào)制成具有微粘性的復(fù)合材料，所以在生產(chǎn)制備過程中將不會產(chǎn)生大量的廢水，對環(huán)保以及降低成本而言，均有極大的益處。
以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)地描述


圖1為本發(fā)明的食品用免洗容器的構(gòu)造斷面圖2為本發(fā)明的制作流程圖3為本發(fā)明的食品用免洗容器的實施例1的成品外觀圖4為本發(fā)明的食品用免洗容器的實施例2的成品外觀圖。
請參閱圖1，本發(fā)明所公開的食品用免洗容器10，自其斷面的構(gòu)造組成而言，包括有
一復(fù)合材料層20，用以構(gòu)成食品用免洗容器10的實體；以及
一防水層30，其借助涂布如環(huán)氧樹脂或乙烯類的水性防水劑而形成，此一防水層30分布于食品用免洗容器10用以盛裝食物且與食物接觸的接觸面101，用以保護復(fù)合材料層20不受食物中的水分或是其他成分浸漬而分解；但另一方面，為了使得以天然物質(zhì)所組成的復(fù)合材料層20可以在丟棄后自然分解，所以在食品用免洗容器10未接觸食物的其余表面，則不施以防水層30。
當(dāng)然若是食品用免洗容器10并非用以盛裝含水的食物(如餅干等類的食物)，則可完全不需要形成防水層30；但是不論有無防水層30的食品用免洗容器10，均不適宜充作極長時期(一年以上)使用的包裝容器，以免構(gòu)成主體的有機組成物變質(zhì)而影響食物的潔凈，也就是說，本發(fā)明所公開的食品用免洗容器10，最好如一般用過即丟棄的免洗器具般的使用較佳。
上述的復(fù)合層10，其基本的組成物質(zhì)包括
a.由谷類外皮所制成的粉末狀基材；
b.填充劑，用以填補復(fù)合材料層10的縫隙；以及
c.粘合劑，用以將基材以及填充劑借鍵結(jié)作用而粘結(jié)在一起。
而除上述的三種組成物質(zhì)之外，還可以視實際制作過程的需要與否，適量地添加脫模劑(如硼酸HBO3)成為復(fù)合材料層10的成分之一，且原則上以液態(tài)的硼酸水形態(tài)加入較佳；除此之外，也可以在壓力成型的制作過程中，直接于成型免洗容器10的模穴表面涂布如油脂、水臘等食品級的脫模劑，以助免洗容器10的脫模。
其中的粉末狀基材，取自于谷類(如稻、麥)的谷粒取出后的外皮，經(jīng)研磨設(shè)備將此外皮研磨成極細(xì)的粉末狀而成，原則上此一粉末狀基材以約可通過80篩目以上者為佳；
填充劑，為碳酸鈣(CaCO3)，用以填實復(fù)合材料的縫隙，以增加復(fù)合材料的密實性；
粘合劑，為聚乙烯醇(PVA)，其可透過水作為潤滑劑，使得由這三種基本組成物質(zhì)混合而成的混合體，借助鍵結(jié)的作用形成一種微具粘性的復(fù)合材料，以便于進行成型加工而制成品物，其特性請參閱表一。
請參閱圖2，本發(fā)明所公開的環(huán)保食品用容器的制程，包括
(1)合成一具有微粘性的復(fù)合材料；
(2)以壓力成型法(如油壓成型)，將前述具有微粘性的復(fù)合材料加壓成型為食品用免洗容器10的初坯；
(3)將食品用免洗容器10的初坯干燥定型；以及
(4)于食品用免洗容器10與食物接觸的接觸表面形成一防水層。
其中步驟(1)包括有下列步驟
(1-1)將取出谷粒的谷類外皮研磨成約在100篩目以上的粉末狀基材；
(1-2)將粉末狀基材、填充劑以及粘合劑三者攪拌成均勻的混合物，而這三者彼此之間的重量比大約為5∶2.8∶2.2，其中任一種組成物質(zhì)的容許變動量約為±0.5；以及
(1-3)以重量比大約為1∶2.5的關(guān)系，將水以及步驟2所完成的混合物混合在一起(而此二者的容許變動量亦約為±5％)，并且攪拌成一微具粘性的復(fù)合材料。
而步驟(2)的壓力成型方法，是將含有少許水分而呈粉團狀的微粘性復(fù)合材料，利用預(yù)設(shè)有免洗容器10的模穴形狀的模具，直接以油壓成型的方式于模具內(nèi)油壓成型為食品用免洗容器10的初坯；當(dāng)然在食品用免洗容器10的初坯完成之初，若是具有不必要的毛邊亦可趁此初坯仍具有可塑性之時，可較為容易地予以修整裁切。
步驟(3)的干燥步驟，則可以利用不超過200℃的熱風(fēng)予以烘干至定型，所需時間則視成型的食品用免洗容器10的實際含水量，以及熱風(fēng)的溫度而定。
上述的步驟(4)又包含有下列步驟
(4-1)涂布如環(huán)氧樹脂或是乙烯類的水性防水劑(油性防水劑亦可)于食品用免洗容器10與食物接觸的接觸表面；以及
(4-2)烘干，致使防水劑可以固定于食品用免洗容器10的表面。
當(dāng)然在制成食品用免洗容器10之后，應(yīng)當(dāng)再施予一般的殺菌處理(如紫外線殺菌)，以確保食品用免洗容器的衛(wèi)生安全。
最后請參圖3、4的根據(jù)本發(fā)明所公開的制程所完成的食品用免洗容器10的實施例外觀圖，其可以是如杯子10a或是碗/盆10b之類的具有較深的肚腹的容器，由于這類食品用免洗容器10的深度較大，制品的脫模斜度通常極小，為避免脫模時損壞成品，應(yīng)需注意脫模的問題。除了如前所述的技術(shù)添加脫模劑(硼酸)于復(fù)合材料之中，也可以在模穴表面涂布食品級油脂、水蠟等脫模劑，以助脫模的順利完成。
因為食品用免洗容器10在大部分的使用情形下，難免與水或液體接觸，此時可借助防水層而維持?jǐn)?shù)小時的使用能力而不會分解，使用完畢若是當(dāng)作垃圾丟棄，借助浸漬未涂布有防水層30的部分，仍可于短期內(nèi)自然分解，并具有肥料的價值，若是流入河川或是湖泊之中，則以天然有機物為主要成分所構(gòu)成的主體，恰又可以為魚類所食用，而不會造成任何污染，顯然是既環(huán)保又具實用性。
當(dāng)然，以上的實施例僅用以揭示本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何熟悉此項技術(shù)的人員在了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容之后，于不脫本發(fā)明的技術(shù)特征下的任何變化，均應(yīng)被隨后的本發(fā)明權(quán)利要求書的范圍所限定。
由上可知，本發(fā)明的具有如下的功效
1.具環(huán)保的功效，于丟棄之后亦不會造成污染；本發(fā)明所公開的食品用免洗容器，為取自于天然以及無毒性的原料所制成的一種食品用環(huán)保容器，使用完畢后若是當(dāng)作垃圾丟棄，將可于短期內(nèi)自然分解，并具備肥料的價值，若是流入河川或是湖泊之中，則以天然有機物為主要成分所構(gòu)成的主體，仍可以為魚類所食用，而不會造成任何污染。
2.原料容易取得，且成本低；用于生產(chǎn)制備本發(fā)明所公開的環(huán)保容器的原料，主要以取材自谷類外皮的基材為主，而在谷類產(chǎn)量極大的助力之下，谷類外皮的取得并不困難，其原本便已視如廢料，除了充作飼料之外并無其他明顯的利用價值，故在取得的成本上顯然要較廣為使用的另一種環(huán)保原料(木材)更當(dāng)?shù)土?br> 表權(quán)利要求
1.一種可自然分解的食品用免洗容器，其包括有
一復(fù)合材料層，該復(fù)合材料層包含有
一由谷類外皮所制成的粉末基材；
一填充劑，為碳酸鈣；以及
一粘合劑，為聚乙烯醇，以水為媒介將該填充劑借助鍵結(jié)作用而粘結(jié)在一起；以及
一防水層，借助涂布環(huán)氧樹脂或乙烯類的油性或水性防水劑而形成，且該防水層分布于該食品用免洗容器用以盛裝食物且與食物接觸的接觸面。
2.如權(quán)利要求1所述的可自然分解的食品用免洗容器，其中所述的食品用免洗容器為深度較大的容器。
3.如權(quán)利要求2所述的可自然分解的食品用免洗容器，其中所述的食品用免洗容器為杯子。
4.如權(quán)利要求2所述的可自然分解的食品用免洗容器，其中所述的食品用免洗容器為碗或盆。
5.一種可自然分解的食品用免洗容器的制程，包括有
(1)合成一具有微粘性的復(fù)合材料；
(2)以壓力成型法，將該具有微粘性的復(fù)合材料加壓成型為食品用免洗容器的初坯；
(3)將食品用免洗容器的初坯干燥定型；以及
(4)于食品用免洗容器與食物接觸的接觸表面形成一防水層。
6.如權(quán)利要求5所述的可自然分解的食品用免洗容器的制程，其中所述的復(fù)合材料為含水且具微粘性的團狀。
7.如權(quán)利要求5所述的可自然分解的食品用免洗容器的制程，其中所述的步驟(1)還包括有
(1-1)將取出谷粒的谷類外皮研磨成粉末狀基材；
(1-2)將粉末狀基材與一碳酸鈣以及一聚乙烯醇攪拌成均勻的混合物；以及
(1-3)將水以及該混合物混合在一起，并且攪拌成一微具粘性的復(fù)合材料。
8.如權(quán)利要求7所述的可自然分解的食品用免洗容器的制程，其中所述的粉末狀基材在80篩目以上。
9.如權(quán)利要求7所述的可自然分解的食品用免洗容器的制程，其中所述的步驟(1-2)的該粉末狀基材、碳酸鈣以及該聚乙烯醇，其彼此之間的重量比大約為5∶2.8∶2.2。
10.如權(quán)利要求9所述的可自然分解的食品用免洗容器的制程，其中所述的任一種該組成物的容許變動量為±0.5。
11.如權(quán)利要求7所述的可自然分解的食品用免洗容器的制程，其中所述的微粘性的復(fù)合材料還添加有適量的脫模劑。
12.如權(quán)利要求7所述的可自然分解的食品用免洗容器的制程，其中所述的步驟(1-3)的該水與混合物，其彼此之間的重量比大約為1∶2.5。
13.如權(quán)利要求12所述的可自然分解的食品用免洗容器的制程，其中所述的水與混合物的容許變動量約為±5％。
14.如權(quán)利要求5所述的可自然分解的食品用免洗容器的制程，其中所述的步驟(2)是將含有少許水分而呈粉團狀的微粘性復(fù)合材料，利用預(yù)設(shè)有免洗容器的模穴形狀的模具，直接以油壓成型的方式于模具內(nèi)油壓成型為食品用免洗容器的初坯。
15.如權(quán)利要求5所述的可自然分解的食品用免洗容器的制程，其中所述的步驟(2)還包括修整該食品用免洗容器的初坯。
16.如權(quán)利要求5所述的可自然分解的食品用免洗容器的制程，其中所述的步驟(3)是利用不超過200℃的熱風(fēng)預(yù)以烘干至定型。
17.如權(quán)利要求5所述的可自然分解的食品用免洗容器的制程，其中所述的步驟(4)包括有
(4-1)涂布環(huán)氧樹脂或是乙烯類的油性或水性防水劑于該食品用免洗容器與食物接觸的接觸表面；以及
(4-2)烘干。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可自然分解的食品用免洗容器及其制程，其為一種以天然原料為主經(jīng)成型加工法所制成的容器；將以谷類外皮所制成的粉末狀基材，填充劑(碳酸鈣)、粘合劑(聚乙烯醇)、以及脫模劑依恰當(dāng)?shù)谋壤旌暇鶆?，再以水為媒介調(diào)和，致使粉末狀基材與填充劑及脫模劑借助粘合劑的鍵結(jié)作用粘結(jié)成一具可塑性的混合物，再經(jīng)壓力成型而制成的一種具有環(huán)保功效，甚至可作肥料/飼料的容器。
文檔編號C08L97/00GK1393198SQ0112967
公開日2003年1月29日 申請日期2001年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月27日
發(fā)明者陳春輝 申請人:保綠股份有限公司