本發(fā)明屬于餐具制造領(lǐng)域，具體涉及一種韌性強(qiáng)度高的可降解型餐具及其制備方法。

背景技術(shù)：

餐具是人們不能缺少的生活用品。傳統(tǒng)的快餐具是用有機(jī)塑料材料制成的，使用完后不易降解，燃燒又會給環(huán)境帶來污染，對人的健康不利。

可降解餐具是指可在自然環(huán)境微生物（細(xì)菌、霉菌、藻類）酶作用指可在自然環(huán)境微生物（細(xì)菌、霉菌、藻類）酶作用下，發(fā)生生物化學(xué)反應(yīng)，引起外觀霉變到內(nèi)在質(zhì)量變化，最終形成二氧化碳和水的餐具。

目前我國已出現(xiàn)了許多可用來替代塑料發(fā)泡制品餐具的新型材料。從制造原理上分，這些新型的一次性餐具可分為以下五類：一、光—生物雙降解聚丙烯餐具；二、淀粉類制品；三、紙扳成型制品；四、植物纖維(稻麥殼)制品；五、紙漿模塑制品。

從成本上看,植物纖維(稻麥殼)制品在目前所有發(fā)泡聚苯乙烯的替代產(chǎn)品中較占優(yōu)勢。但也存在一些需要認(rèn)真加以解決的問題；(1)較易吸潮，在潮濕的環(huán)境中可能霉變；(2)韌性差，跌落強(qiáng)度差，在盛裝熱水、熱油狀態(tài)下，粘合強(qiáng)度差，脆性大，手端時稍用力產(chǎn)品易碎裂；(3)外觀較粗糙，鼓泡孔隙較多，色澤帶黃；(4)由于原材料韌性不好，脆性較大，故制成餐具產(chǎn)品的壁較厚，單重較大，運輸成本高。(5)制備方法復(fù)雜，原料混合后需加水制漿、熱壓成型和烘干等多個步驟，熱壓成型時，由于原料中含水量高，卸壓排氣效果較差，使得成品內(nèi)多空洞，影響產(chǎn)品質(zhì)量。(6)并且為了提高成品外觀質(zhì)量及防水防油效果，往往還需要在制得的餐具外表面涂覆一層聚乙烯薄膜，進(jìn)一步增加了制造難度和生產(chǎn)周期。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種韌性強(qiáng)度高的可降解型餐具及其制備方法，該種可降解型餐具韌性強(qiáng)度高，表觀質(zhì)量好、重量輕，防水防油性能優(yōu)良。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種韌性強(qiáng)度高的可降解型餐具，包括以下按重量份數(shù)計的原料：改性硅藻土20-40份、植物纖維15-35份、木薯淀粉15-35份、植物蛋白膠5-25份、聚乙烯5-15份、聚乙烯醇4-12份、乙基纖維素2-10份、骨膠2-10份、聚丁二酸丁二醇酯2-8份、赤石脂2-10份、滑石粉4-12份、聚丙烯酰胺2-10份、防水劑1-5份、防油劑1-5份；

所述的改性硅藻土的制備方法，包括以下步驟：

1）稱取以下按重量份數(shù)計的原料：硅藻土40份、10-20%氫氧化鈉溶液50份、松香粉5份、羧甲基纖維素3份；

2）將所述硅藻土放入體積濃度為10-20%氫氧化鈉溶液浸泡2-3小時后，再調(diào)節(jié)ph至中性；

3）取出上述處理后的硅藻土，在46-52℃溫度下烘干至含水量4-6%，后立即加入松香粉混合均勻；

4）最后加入羧甲基纖維素混合均勻，將物料研磨成12.0-16.0μm粉末，得到改性硅藻土。

進(jìn)一步地，所述可降解型餐具包括以下按重量份數(shù)計的原料：改性硅藻土25-35份、植物纖維20-30份、木薯淀粉20-30份、植物蛋白膠10-20份、聚乙烯8-12份、聚乙烯醇6-10份、乙基纖維素4-8份、骨膠4-8份、聚丁二酸丁二醇酯4-6份、赤石脂4-8份、滑石粉6-10份、聚丙烯酰胺4-8份、防水劑2-4份、防油劑2-4份。

更進(jìn)一步地，所述可降解型餐具包括以下按重量份數(shù)計的原料：改性硅藻土30份、植物纖維25份、木薯淀粉25份、植物蛋白膠15份、聚乙烯10份、聚乙烯醇8份、乙基纖維素6份、骨膠6份、聚丁二酸丁二醇酯5份、赤石脂6份、滑石粉8份、聚丙烯酰胺6份、防水劑3份、防油劑3份。

優(yōu)選地，所述植物纖維包括稻草、麥秸、高梁秸或甘蔗渣中的一種或者多種。

優(yōu)選地，所述防水劑包括石蠟、松香膠、硬脂酸、有機(jī)硅膠或殼聚糖中的一種或者多種。

優(yōu)選地，所述防油劑包括羧甲基纖維素鈉、海藻酸鈉或甘油中的一種或者多種。

所述韌性強(qiáng)度高的可降解型餐具的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行：

（1）按上述重量份配比稱取原料；

（2）將所述植物纖維先通過粉碎機(jī)粉碎，再輸送至細(xì)化機(jī)中細(xì)化，控制細(xì)化后粒徑大小為150-250目；

（3）向細(xì)化后的所述植物纖維加入改性硅藻土和滑石粉，一同在球磨機(jī)中研磨10-20分鐘；

（4）將研磨后的原料和剩余原料共同輸送至高速混煉機(jī)中，混煉加熱器溫度控制在160-180℃，待物料成白色均勻米粒狀顆粒后出鍋排料至冷混鍋內(nèi)，進(jìn)行冷卻攪拌，然后在風(fēng)扇或自然條件下翻動降溫并揮發(fā)水分；

（5）將混合料輸送至熱壓成型機(jī)的模具中依次進(jìn)行一次加壓、卸壓排氣、二次加壓以及保壓定型，即可。

優(yōu)選地，所述兩次加壓的壓力均為16-22mpa，一次加壓的時間為12-15s，卸壓排氣的時間為4-6s，二次加壓的時間為8-10s，保壓定型的時間為8-10s，模具的上模溫度為200-220℃、下模溫度為190-210℃，采用上述生產(chǎn)條件才能達(dá)到本發(fā)明成品的理化性質(zhì)。

本發(fā)明具有如下有益效果：

（1）本發(fā)明的加工原料來源廣泛，成本低，制備工藝簡單，適宜大規(guī)模量產(chǎn)，且生產(chǎn)過程中，無廢水排放，能耗低，成品無氣味毒害，舍棄后可自然迅速降解，符合綠色環(huán)保的標(biāo)準(zhǔn)；

（2）本發(fā)明以植物纖維、木薯淀粉以及植物蛋白膠為主料，利用特有工藝制備的改性硅藻土作為填料，具有良好的可降解性、韌性及強(qiáng)度，提高了可降解型餐具使用壽命短的不足，并且其成品內(nèi)部的微孔結(jié)構(gòu)，使其具有一定的保溫隔熱的作用；

（3）本發(fā)明在原料加工中摻加特制的防水劑和防油劑，使成品的餐具具有良好的防水防油性能，易于清潔攜帶；

（4）本發(fā)明的可降解型餐具重量輕、表觀質(zhì)量好，色澤光亮，質(zhì)感細(xì)膩，提高了市場競爭力。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的具體實施方式作進(jìn)一步描述，以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實施例1

一種韌性強(qiáng)度高的可降解型餐具，包括以下原料：改性硅藻土20kg、植物纖維15kg、木薯淀粉15kg、植物蛋白膠5kg、聚乙烯5kg、聚乙烯醇4kg、乙基纖維素2kg、骨膠2kg、聚丁二酸丁二醇酯2kg、赤石脂2kg、滑石粉4kg、聚丙烯酰胺2kg、防水劑1kg、防油劑1kg；

上述改性硅藻土的制備方法，包括以下步驟：

1）稱取以下原料：硅藻土40kg、10%氫氧化鈉溶液50kg、松香粉5kg、羧甲基纖維素3kg；

2）將所述硅藻土放入體積濃度為10%氫氧化鈉溶液浸泡2小時后，再利用鹽酸調(diào)節(jié)ph至中性；

3）取出上述處理后的硅藻土，在46℃溫度下烘干至含水量4%，后立即加入松香粉混合均勻；

4）最后加入羧甲基纖維素混合均勻，將物料研磨成12.0μm粉末，得到改性硅藻土。

其中，所述植物纖維包括稻草和麥秸兩種，且兩者之間的質(zhì)量比為1:1；

所述防水劑包括石蠟和硬脂酸兩種，且兩者之間的質(zhì)量比為1:1；

所述防油劑為羧甲基纖維素鈉。

所述韌性強(qiáng)度高的可降解型餐具的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行：

（1）按上述重量份配比稱取原料；

（2）將所述植物纖維先通過粉碎機(jī)粉碎，再輸送至細(xì)化機(jī)中細(xì)化，控制細(xì)化后粒徑大小為150目；

（3）向細(xì)化后的所述植物纖維加入改性硅藻土和滑石粉，一同在球磨機(jī)中研磨10分鐘；

（4）將研磨后的原料和剩余原料共同輸送至高速混煉機(jī)中，混煉加熱器溫度控制在160℃，待物料成白色均勻米粒狀顆粒后出鍋排料至冷混鍋內(nèi)，進(jìn)行冷卻攪拌，然后在風(fēng)扇或自然條件下翻動降溫并揮發(fā)水分；

（5）將混合料輸送至熱壓成型機(jī)的模具中依次進(jìn)行一次加壓、卸壓排氣、二次加壓以及保壓定型，即制得本發(fā)明的可降解型餐具成品，其中，兩次加壓的壓力均為16mpa，一次加壓的時間為12s，卸壓排氣的時間為4s，二次加壓的時間為8s，保壓定型的時間為8s，模具的上模溫度為200℃、下模溫度為190℃，采用上述生產(chǎn)條件才能達(dá)到本發(fā)明成品的理化性質(zhì)。

實施例2

一種韌性強(qiáng)度高的可降解型餐具，包括以下原料：改性硅藻土25kg、植物纖維20kg、木薯淀粉20kg、植物蛋白膠10kg、聚乙烯8kg、聚乙烯醇6kg、乙基纖維素4kg、骨膠4kg、聚丁二酸丁二醇酯4kg、赤石脂4kg、滑石粉6kg、聚丙烯酰胺4kg、防水劑2kg、防油劑2kg；

所述改性硅藻土的制備方法，包括以下步驟：

1）稱取以下原料：硅藻土40kg、12%氫氧化鈉溶液50kg、松香粉5kg、羧甲基纖維素3kg；

2）將所述硅藻土放入體積濃度為12%氫氧化鈉溶液浸泡2.2小時后，再利用鹽酸調(diào)節(jié)ph至中性；

3）取出上述處理后的硅藻土，在48℃溫度下烘干至含水量4-6%，后立即加入松香粉混合均勻；

4）最后加入羧甲基纖維素混合均勻，將物料研磨成13.0μm粉末，得到改性硅藻土。

其中，所述植物纖維包括稻草和甘蔗渣兩種，且兩者之間的質(zhì)量比為1:1；

所述防水劑包括硬脂酸、有機(jī)硅膠和殼聚糖三種，且三者之間的質(zhì)量比為1:1:1。

所述防油劑包括羧甲基纖維素鈉和甘油兩種，且兩者之間的質(zhì)量比為1:1。

上述韌性強(qiáng)度高的可降解型餐具的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行：

（1）按上述重量份配比稱取原料；

（2）將所述植物纖維先通過粉碎機(jī)粉碎，再輸送至細(xì)化機(jī)中細(xì)化，控制細(xì)化后粒徑大小為180目；

（3）向細(xì)化后的所述植物纖維加入改性硅藻土和滑石粉，一同在球磨機(jī)中研磨12分鐘；

（4）將研磨后的原料和剩余原料共同輸送至高速混煉機(jī)中，混煉加熱器溫度控制在165℃，待物料成白色均勻米粒狀顆粒后出鍋排料至冷混鍋內(nèi)，進(jìn)行冷卻攪拌，然后在風(fēng)扇或自然條件下翻動降溫并揮發(fā)水分；

（5）將混合料輸送至熱壓成型機(jī)的模具中依次進(jìn)行一次加壓、卸壓排氣、二次加壓以及保壓定型，即制得本發(fā)明的可降解型餐具成品，其中，兩次加壓的壓力均為18mpa，一次加壓的時間為13s，卸壓排氣的時間為4s，二次加壓的時間為8s，保壓定型的時間為8s，模具的上模溫度為210℃、下模溫度為195℃，采用上述生產(chǎn)條件才能達(dá)到本發(fā)明成品的理化性質(zhì)。

實施例3

一種韌性強(qiáng)度高的可降解型餐具，包括以下原料：改性硅藻土30kg、植物纖維25kg、木薯淀粉25kg、植物蛋白膠15kg、聚乙烯10kg、聚乙烯醇8kg、乙基纖維素6kg、骨膠6kg、聚丁二酸丁二醇酯5kg、赤石脂6kg、滑石粉8kg、聚丙烯酰胺6kg、防水劑3kg、防油劑3kg；

上述改性硅藻土的制備方法，包括以下步驟：

1）稱取以下原料：硅藻土40kg、15%氫氧化鈉溶液50kg、松香粉5kg、羧甲基纖維素3kg；

2）將所述硅藻土放入體積濃度為15%氫氧化鈉溶液浸泡2.5小時后，再利用鹽酸調(diào)節(jié)ph至中性；

3）取出上述處理后的硅藻土，在49℃溫度下烘干至含水量5%，后立即加入松香粉混合均勻；

4）最后加入羧甲基纖維素混合均勻，將物料研磨成14.0μm粉末，得到改性硅藻土。

其中，所述植物纖維包括稻草、高梁秸和甘蔗渣三種，且三者之間的質(zhì)量比為1:1:1。

所述防水劑包括松香膠、有機(jī)硅膠和殼聚糖三種，且三者之間的質(zhì)量比為1:1:1。

所述防油劑包括羧甲基纖維素鈉和海藻酸鈉兩種，且兩者之間的質(zhì)量比為1:1。

上述韌性強(qiáng)度高的可降解型餐具的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行：

（1）按上述重量份配比稱取原料；

（2）將所述植物纖維先通過粉碎機(jī)粉碎，再輸送至細(xì)化機(jī)中細(xì)化，控制細(xì)化后粒徑大小為200目；

（3）向細(xì)化后的所述植物纖維加入改性硅藻土和滑石粉，一同在球磨機(jī)中研磨15分鐘；

（4）將研磨后的原料和剩余原料共同輸送至高速混煉機(jī)中，混煉加熱器溫度控制在170℃，待物料成白色均勻米粒狀顆粒后出鍋排料至冷混鍋內(nèi)，進(jìn)行冷卻攪拌，然后在風(fēng)扇或自然條件下翻動降溫并揮發(fā)水分；

（5）將混合料輸送至熱壓成型機(jī)的模具中依次進(jìn)行一次加壓、卸壓排氣、二次加壓以及保壓定型，即制得本發(fā)明的可降解型餐具成品，其中，兩次加壓的壓力均為19mpa，一次加壓的時間為14s，卸壓排氣的時間為5s，二次加壓的時間為9s，保壓定型的時間為9s，模具的上模溫度為210℃、下模溫度為200℃，采用上述生產(chǎn)條件才能達(dá)到本發(fā)明成品的理化性質(zhì)。

實施例4

一種韌性強(qiáng)度高的可降解型餐具，包括以下原料：改性硅藻土35kg、植物纖維30kg、木薯淀粉30kg、植物蛋白膠20kg、聚乙烯12kg、聚乙烯醇10kg、乙基纖維素8kg、骨膠8kg、聚丁二酸丁二醇酯6kg、赤石脂8kg、滑石粉10kg、聚丙烯酰胺8kg、防水劑4kg、防油劑4kg；

所述改性硅藻土的制備方法，包括以下步驟：

1）稱取以下原料：硅藻土40kg、18%氫氧化鈉溶液50kg、松香粉5kg、羧甲基纖維素3kg；

2）將所述硅藻土放入體積濃度為18%氫氧化鈉溶液浸泡2.8小時后，再利用鹽酸調(diào)節(jié)ph至中性；

3）取出上述處理后的硅藻土，在51℃溫度下烘干至含水量6%，后立即加入松香粉混合均勻；

4）最后加入羧甲基纖維素混合均勻，將物料研磨成15.0μm粉末，得到改性硅藻土。

其中，所述植物纖維包括高梁秸和甘蔗渣兩種，且兩者之間的質(zhì)量比為1:1；

所述防水劑為有機(jī)硅膠；

所述防油劑為海藻酸鈉。

上述韌性強(qiáng)度高的可降解型餐具的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行：

（1）按上述重量份配比稱取原料；

（2）將所述植物纖維先通過粉碎機(jī)粉碎，再輸送至細(xì)化機(jī)中細(xì)化，控制細(xì)化后粒徑大小為230目；

（3）向細(xì)化后的所述植物纖維加入改性硅藻土和滑石粉，一同在球磨機(jī)中研磨18分鐘；

（4）將研磨后的原料和剩余原料共同輸送至高速混煉機(jī)中，混煉加熱器溫度控制在175℃，待物料成白色均勻米粒狀顆粒后出鍋排料至冷混鍋內(nèi)，進(jìn)行冷卻攪拌，然后在風(fēng)扇或自然條件下翻動降溫并揮發(fā)水分；

（5）將混合料輸送至熱壓成型機(jī)的模具中依次進(jìn)行一次加壓、卸壓排氣、二次加壓以及保壓定型，即制得本發(fā)明的可降解型餐具成品，其中，兩次加壓的壓力均為21mpa，一次加壓的時間為15s，卸壓排氣的時間為6s，二次加壓的時間為10s，保壓定型的時間為10s，模具的上模溫度為215℃、下模溫度為205℃，采用上述生產(chǎn)條件才能達(dá)到本發(fā)明成品的理化性質(zhì)。

實施例5

一種韌性強(qiáng)度高的可降解型餐具，包括以下原料：改性硅藻土40kg、植物纖維35kg、木薯淀粉35kg、植物蛋白膠25kg、聚乙烯15kg、聚乙烯醇12kg、乙基纖維素10kg、骨膠10kg、聚丁二酸丁二醇酯8kg、赤石脂10kg、滑石粉12kg、聚丙烯酰胺10kg、防水劑5kg、防油劑5kg；

所述改性硅藻土的制備方法，包括以下步驟：

1）稱取以下原料：硅藻土40kg、20%氫氧化鈉溶液50kg、松香粉5kg、羧甲基纖維素3kg；

2）將所述硅藻土放入體積濃度為20%氫氧化鈉溶液浸泡3小時后，再利用鹽酸調(diào)節(jié)ph至中性；

3）取出上述處理后的硅藻土，在52℃溫度下烘干至含水量6%，后立即加入松香粉混合均勻；

4）最后加入羧甲基纖維素混合均勻，將物料研磨成16.0μm粉末，得到改性硅藻土。

其中，所述植物纖維為甘蔗渣；

所述防水劑包括有機(jī)硅膠和殼聚糖兩種，且兩者之間的質(zhì)量比為1:1。

所述防油劑包括羧甲基纖維素鈉、海藻酸鈉和甘油三種，且三者之間的質(zhì)量比為1:1:1。

上述韌性強(qiáng)度高的可降解型餐具的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行：

（1）按上述重量份配比稱取原料；

（2）將所述植物纖維先通過粉碎機(jī)粉碎，再輸送至細(xì)化機(jī)中細(xì)化，控制細(xì)化后粒徑大小為250目；

（3）向細(xì)化后的所述植物纖維加入改性硅藻土和滑石粉，一同在球磨機(jī)中研磨20分鐘；

（4）將研磨后的原料和剩余原料共同輸送至高速混煉機(jī)中，混煉加熱器溫度控制在180℃，待物料成白色均勻米粒狀顆粒后出鍋排料至冷混鍋內(nèi)，進(jìn)行冷卻攪拌，然后在風(fēng)扇或自然條件下翻動降溫并揮發(fā)水分；

（5）將混合料輸送至熱壓成型機(jī)的模具中依次進(jìn)行一次加壓、卸壓排氣、二次加壓以及保壓定型，即制得本發(fā)明的可降解型餐具成品，其中，兩次加壓的壓力均為22mpa，一次加壓的時間為15s，卸壓排氣的時間為6s，二次加壓的時間為10s，保壓定型的時間為10s，模具的上模溫度為220℃、下模溫度為210℃，采用上述生產(chǎn)條件才能達(dá)到本發(fā)明成品的理化性質(zhì)。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。