專利名稱：一種可生物降解的餐具及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可生物降解的餐具及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)上已出現(xiàn)有多種具有無(wú)污染、環(huán)保型可降解餐具，根據(jù)其降解原理，主要分為兩類一類是生物降解類，這一類餐具的基材大多采用紙制品、植物纖維制品，食用粉制品三種，但因此類餐具生產(chǎn)設(shè)備投資大，產(chǎn)品成本高，從而因?yàn)閮r(jià)格因素阻礙了這類產(chǎn)品的推廣和使用，如泉州遠(yuǎn)東降解餐飲具有限公司設(shè)備投資二千多萬(wàn)元，生產(chǎn)一個(gè)中號(hào)快餐盒的成本高達(dá)0.30元；另一類為光降解PP(聚丙烯)餐飲具，此類產(chǎn)品設(shè)備投資少，產(chǎn)品價(jià)格適中，但存在兩大缺陷一是產(chǎn)品含有光敏劑，能引發(fā)并加速PP餐具的光氧化，在PP高分子鏈上產(chǎn)生能吸收紫外光的羰基，從而引發(fā)高分子鏈斷裂，進(jìn)而使PP材料進(jìn)入脆變及衰變期，而可見(jiàn)光無(wú)處不在，導(dǎo)致此類產(chǎn)品保存困難，有些廠家產(chǎn)品還未出廠，就已被降解破裂，失去了使用價(jià)值；二是此類產(chǎn)品廢棄填埋后，因見(jiàn)不到光而無(wú)法得以降解。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種設(shè)備投入小、易保存、可生物降解的餐具及其制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中不足。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是以如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種可生物降解的餐具，制備它的原料包括100重量份生物降解母料BM1150或PZ7220，再加入20～80重量份樹(shù)脂PP，0～100重量份填充劑CaCO3，最后加入1～2重量份分散劑，2～10重量份潤(rùn)滑劑，0.1～0.5重量份成核劑。
本發(fā)明的可生物降解的餐具的原料組成還可以包括著色劑0～5份。
上述的生物降解母料BM1150、PZ7220均為天津丹海公司生產(chǎn)、出售的產(chǎn)品，其中BM1150型生物降解母料的組成為純淀粉(由玉米、薯類植物制得)50重量份，專用膠聯(lián)劑DCP(過(guò)氧二異丙苯)0.7重量份，助氧化劑0.6重量份，化學(xué)促降劑4重量份，低分子物質(zhì)7.7重量份，高分子樹(shù)脂37重量份；PZ7220型號(hào)的生物降解母料的組成為純淀粉(由玉米、薯類植物制得)20重量份，專用膠聯(lián)劑DCP(過(guò)氧二異丙苯)0.7重量份，助氧化劑0.5重量份，低分子物質(zhì)2.5重量份，高分子樹(shù)脂77重量份。
上述的分散劑為液體石蠟，由C16～C21烷烴組成，上述的潤(rùn)滑劑為硬酯酸，上述的成核劑為苯甲酸鈉，上述的著色劑為鈦白、鋅白、鐵丹等氧化物或硅酸鹽或鉻化物等。
本發(fā)明的可生物降解的餐具的制備方法包括1、混合1.1)將生物降解母料、樹(shù)脂PP、填充劑CaCO3，攪拌5分鐘，攪拌均勻；1.2)再依次加入分散劑，潤(rùn)滑劑，成核劑，攪拌15分鐘，攪拌均勻，得到混合料；2、干燥將混合料送入立式料斗干燥機(jī)(回旋熱風(fēng)式)中干燥；3、成型3.a)將干燥后的混合料經(jīng)塑煉擠出、吸塑、冷卻脫膜、剪切、沖裁成型即可；3.b)將干燥后的混合料經(jīng)塑煉擠出、壓光、冷卻成片、收卷片材、熔融、吸塑成型、冷卻脫膜、剪切、沖裁即可。
上述的混合過(guò)程均是在常溫下于低速混合機(jī)中進(jìn)行。
上述的干燥過(guò)程，其干燥溫度控制在120℃，時(shí)間為4小時(shí)，風(fēng)量為1850立方米/小時(shí)，風(fēng)壓為1350Pa。
上述的成型過(guò)程中塑煉和擠出過(guò)程均在嚙合式雙螺桿擠出機(jī)中完成，其中雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)的螺桿設(shè)有混合結(jié)構(gòu)以提高混合料的混煉程度，同時(shí)螺桿的壓縮比設(shè)為3.5∶1，以便使淀粉可與樹(shù)脂PP更好地混合，最終達(dá)到使淀粉物質(zhì)均勻分布于產(chǎn)品的每個(gè)部分的效果。擠出機(jī)各段溫度控制在一區(qū)為130℃，二區(qū)為135℃，三區(qū)為140℃，四區(qū)為150℃，五區(qū)為160℃，六區(qū)為155℃，擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速為50～80轉(zhuǎn)/分鐘。
上述吸塑過(guò)程，其吸塑成型速度為50～70模/分鐘，吸氣量為0.8立方米/分鐘，氣壓為0.6MPa。
上述沖裁成型過(guò)程若設(shè)為冷卻脫模后，自動(dòng)沖裁成型，則無(wú)需剪切過(guò)程。
上述其余過(guò)程均為一般必需過(guò)程，無(wú)特別要求。
采用本發(fā)明制備方法制得的餐具的優(yōu)點(diǎn)是因生產(chǎn)設(shè)備投資少，年產(chǎn)1000噸的生產(chǎn)設(shè)備僅需投入25萬(wàn)元人民幣，同時(shí)產(chǎn)品中的填充劑和淀粉含量較高，使得餐具產(chǎn)品的生產(chǎn)成本較低，約0.08元/個(gè)；因本產(chǎn)品需埋在土壤中方可被土壤中的細(xì)菌、霉菌等微生物及其分泌的酶降解，使得本產(chǎn)品在一般環(huán)境中易保存；本產(chǎn)品的生物降解度較高，衛(wèi)生性能和物理機(jī)械性能滿足使用性能要求。
具體實(shí)施例方式
以下將以實(shí)施例的方式詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施過(guò)程。在以下各實(shí)施例中，如無(wú)特別聲明，所述組份的份數(shù)均為重量份，每重量份為1kg。
實(shí)施例1(1)稱取100份生物降解母料BM1150，樹(shù)脂PP 20份，填充劑CaCO380份，常溫下加入到低速攪拌機(jī)中攪拌5分鐘，而后再依次加入分散劑(液體石蠟)2份、潤(rùn)滑劑(硬酯酸)2份、成核劑(苯甲酸鈉)0.1份、著色劑5份，攪拌15分鐘，得到攪拌均勻的混合料；(2)將混合料送入塑煌HD-200型立式料斗干燥機(jī)中干燥，該機(jī)為回旋熱風(fēng)方式干燥，干燥溫度為120℃，干燥時(shí)間為4小時(shí)，風(fēng)量為1850立方米/小時(shí)，風(fēng)壓為1350Pa；(3)將干燥后的混合料倒入螺桿設(shè)有混合結(jié)構(gòu)、壓縮比為3.5∶1的SJ-80型嚙合式擠出機(jī)中經(jīng)塑煉后由T模擠出，擠出時(shí)，擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速為50～80轉(zhuǎn)/分鐘；(4)擠出的膜片在熔融狀態(tài)下立即輸送到吸塑成型機(jī)上，按模具的形狀吸塑成型，并經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)冷卻后脫模，吸塑機(jī)成型速度為50～70模/分鐘，吸氣量為0.8立方米/分鐘，氣壓為0.6MPa；(5)逐模剪切、沖裁成最終餐具形狀得到產(chǎn)品。
實(shí)施例2(1)稱取100份生物降解母料BM1150，樹(shù)脂PP 20份，填充劑CaCO380份，常溫下加入到低速攪拌機(jī)中攪拌5分鐘，而后再依次加入分散劑(液體石蠟)2份、潤(rùn)滑劑(硬酯酸)2份、成核劑(苯甲酸鈉)0.1份、著色劑5份，攪拌15分鐘，得到攪拌均勻的混合料；(2)將混合料送入塑煌HD-200型立式料斗干燥機(jī)中干燥，該機(jī)為回旋熱風(fēng)方式干燥，干燥溫度為120℃，干燥時(shí)間為4小時(shí)，風(fēng)量為1850立方米/小時(shí)，風(fēng)壓為1350Pa；(3)將干燥后的混合料倒入螺桿設(shè)有混合結(jié)構(gòu)、壓縮比為3.5∶1的SJ-90型嚙合式擠出機(jī)中經(jīng)塑煉后由T模擠出，擠出時(shí)，擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速為50～80轉(zhuǎn)/分鐘；(4)擠出的膜片經(jīng)過(guò)壓光輥壓光并冷卻定型成片材，并收卷；(5)將成卷的片材送到吸塑機(jī)上加熱熔融后按模具形狀吸塑成型，并經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)冷卻后脫模，吸塑機(jī)成型速度為50～70模/分鐘，吸氣量為0.8立方米/分鐘，氣壓為0.6MPa；(6)逐模剪切、沖裁成最終餐具形狀得到產(chǎn)品。
實(shí)施例3(1)稱取100份生物降解母料PZ7220，樹(shù)脂PP 50份，常溫下加入到低速攪拌機(jī)中攪拌5分鐘，而后再依次加入分散劑(液體石蠟)2份、潤(rùn)滑劑(硬酯酸)2份、成核劑(苯甲酸鈉)0.1份、著色劑5份，攪拌15分鐘，得到攪拌均勻的混合料；(2)將混合料送入塑煌HD-200型立式料斗干燥機(jī)中干燥，該機(jī)為回旋熱風(fēng)方式干燥，干燥溫度為120℃，干燥時(shí)間為4小時(shí)，風(fēng)量為1850立方米/小時(shí)，風(fēng)壓為1350Pa；(3)將干燥后的混合料倒入螺桿設(shè)有混合結(jié)構(gòu)、壓縮比為3.5∶1的SJ-80型嚙合式擠出機(jī)中經(jīng)塑煉后由T模擠出，擠出時(shí)，擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速為50～80轉(zhuǎn)/分鐘；(4)擠出的膜片在熔融狀態(tài)下立即輸送到吸塑成型機(jī)上，按模具的形狀吸塑成型，并經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)冷卻后脫模，吸塑機(jī)成型速度為50～70模/分鐘，吸氣量為0.8立方米/分鐘，氣壓為0.6MPa；(5)逐模剪切、沖裁成最終餐具形狀得到產(chǎn)品。
實(shí)施例4(1)稱取100份生物降解母料PZ7220，樹(shù)脂PP 50份，常溫下加入到低速攪拌機(jī)中攪拌5分鐘，而后再依次加入分散劑(液體石蠟)2份、潤(rùn)滑劑(硬酯酸)2份、成核劑(苯甲酸鈉)0.1份、著色劑5份，攪拌15分鐘，得到攪拌均勻的混合料；(2)將混合料送入塑煌HD-200型立式料斗干燥機(jī)中干燥，該機(jī)為回旋熱風(fēng)方式干燥，干燥溫度為120℃，干燥時(shí)間為4小時(shí)，風(fēng)量為1850立方米/小時(shí)，風(fēng)壓為1350Pa；(3)將干燥后的混合料倒入螺桿設(shè)有混合結(jié)構(gòu)、壓縮比為3.5∶1的SJ-90型嚙合式擠出機(jī)中經(jīng)塑煉后由T模擠出，擠出時(shí)，擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速為50～80轉(zhuǎn)/分鐘；(4)擠出的膜片經(jīng)過(guò)壓光輥壓光并冷卻定型成片材，并收卷；(5)將成卷的片材送到吸塑機(jī)上加熱熔融后按模具形狀吸塑成型，并經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)冷卻后脫模，吸塑機(jī)成型速度為50～70模/分鐘，吸氣量為0.8立方米/分鐘，氣壓為0.6MPa；(6)逐模剪切、沖裁成最終餐具形狀得到產(chǎn)品。
所得餐具制品物理性能、衛(wèi)生性能、降解檢測(cè)結(jié)果分別見(jiàn)表1、表2、表3。表1餐具制品物理性能檢測(cè)結(jié)果

表2餐具制品衛(wèi)生性能檢測(cè)結(jié)果

表3餐具制品生物降解性能檢測(cè)結(jié)果

降解率樣品在規(guī)定試驗(yàn)條件下，轉(zhuǎn)化為CO2的碳元素量與樣品總碳量的質(zhì)量百分比。
以上所使用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為2002年5月16日起草發(fā)布并通過(guò)福州市技術(shù)監(jiān)督局備案的《福州丹海塑料制品有限公司企業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)》(Q/FZDH002-2002)和2000年1月1日由國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《一次性可降解餐飲具通用技術(shù)條件》(GB 18006.1-1999)。
權(quán)利要求
1.一種可生物降解的餐具，它是由100重量份生物降解母料BM1150或PZ7220，20～80重量份樹(shù)脂PP，0～100重量份填充劑CaCO3，1～5重量份分散劑液體石蠟，2～10重量份潤(rùn)滑劑硬脂酸，0.1～0.5重量份成核劑苯甲酸鈉混合攪拌得到混合料后，經(jīng)干燥、成型后得到。
2.如權(quán)利要求1所述的可生物降解的餐具，其特征在于，所述混合料中還可以包括著色劑0～5份。
3.如權(quán)利要求1所述的可生物降解的餐具，其特征在于，所述著色劑為鈦白、鋅白、鐵丹等氧化物或硅酸鹽或鉻化物。
4.一種可生物降解的餐具的制備方法，它包括(1)混合將100重量份生物降解母料BM1150或PZ7220，20～80重量份樹(shù)脂PP，0～100重量份填充劑CaCO3，攪拌5分鐘，攪拌均勻； 再依次加入1～5重量份分散劑液體石蠟，2～10重量份潤(rùn)滑劑硬脂酸，0.1～0.5重量份成核劑苯甲酸鈉，攪拌15分鐘，攪拌均勻，后得到混合料；(2)干燥將混合料送入立式料斗干燥機(jī)中干燥，所述干燥機(jī)為回旋熱風(fēng)式；(3)成型將干燥后的混合料經(jīng)塑煉擠出、吸塑成型、冷卻脫模、剪切、沖裁即可；或?qū)⒏稍锖蟮幕旌狭辖?jīng)塑煉擠出、壓光、冷卻成片、收卷片材、熔融、吸塑成型、冷卻脫膜、剪切、沖裁即可。
5.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述混合料中還可以包括著色劑0～5份。
6.如權(quán)利要求書5所述的制備方法，其特征在于，所述著色劑為鈦白、鋅白、鐵丹等氧化物或硅酸鹽或鉻化物。
7.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述混合過(guò)程均是在常溫下于低速混合機(jī)中進(jìn)行。
8.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，在所述干燥過(guò)程中，其干燥溫度控制在120℃，時(shí)間為4小時(shí)，風(fēng)量為1850立方米/小時(shí)，風(fēng)壓為1350Pa。
9.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，在所述成型過(guò)程中，塑煉和擠出過(guò)程均在嚙合式雙螺桿擠出機(jī)中完成，其中雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)的螺桿設(shè)有混合結(jié)構(gòu)，同時(shí)螺桿的壓縮比設(shè)為3.5∶1。
10.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，在所述成型過(guò)程中，吸塑成型過(guò)程的吸塑機(jī)成型速度為50～70模/分鐘，吸氣量為0.8立方米/分鐘，氣壓為0.6MPa。
11.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述成型過(guò)程中冷卻脫模、剪切、沖裁過(guò)程設(shè)為冷卻脫模后自動(dòng)沖裁。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可生物降解的餐具及其制備方法，制備所述餐具的主要原料包括生物降解母料、樹(shù)脂PP、填充劑、分散劑、潤(rùn)滑劑、成核劑，其生產(chǎn)步驟主要有共混、干燥、成型(塑煉擠出、吸塑成型、冷卻脫模、剪切、沖裁或塑煉擠出、壓光、冷卻成片、收卷片材、熔融、吸塑成型、冷卻脫膜、剪切、沖裁)。本發(fā)明所述餐具具有生產(chǎn)設(shè)備投資少、產(chǎn)品中的填充劑和淀粉含量較高、產(chǎn)品成本較低；易保存；生物降解度較高，衛(wèi)生性能和物理機(jī)械性能滿足使用性能要求的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C08L23/00GK1480486SQ0213183
公開(kāi)日2004年3月10日 申請(qǐng)日期2002年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月6日
發(fā)明者丁少忠 申請(qǐng)人:丁少忠