利用植物秸秆制作原生态植物纤维模塑制品的工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种利用植物秸秆制作原生态植物纤维模塑制品的工艺，包括以下步骤：(1)向植物秸秆中喷洒生物酶制剂和软化药剂，搅拌均匀，自然堆放获得成熟浆，通过调整生物酶制剂和软化药剂的使用量，控制成熟浆的pH值为7±1，同时控制成熟浆仅脱掉5％木质素、保留95％木质素；(2)对成熟浆进行洗涤和筛选，然后打浆直接获得成品浆；(3)利用吸浆网模将成品浆成型，然后脱模、烘干，最后热定型、冲压切边、杀菌消毒。本发明专利技术的有益之处在于：该制作工艺不仅路线简洁，生产周期短，能耗小，成本低，对生产场地无要求，而且制作出来的植物纤维模塑制品韧性好，结实，不易破碎，并且植物秸秆形状清晰可见。

Process for making original plant fiber moulding product by using plant straw

The invention discloses a production process using plant stalks of natural plant fiber molding, which comprises the following steps: (1) to plant straw in spraying enzyme preparations and softening agent, mixing evenly, naturally stacked to obtain mature plasma, by adjusting the bio enzyme preparation and softening agent usage, control of mature plasma pH a value of 7 + 1, while only 5% mature plasma control off lignin, retained 95% lignin; (2) washing and screening of mature plasma, then beating direct access to finished product; (3) the use of suction mould will be finished after the pulp molding, demoulding, drying, and heat setting, stamping cutting edge, sterilization. The invention has the advantages that the production process is not only simple route, short production cycle, low energy consumption, low cost, no requirement for the production site, and plant fiber molding products produced good toughness, strong, not easy to be broken, and the straw shape is clearly visible.

【技术实现步骤摘要】
利用植物秸秆制作原生态植物纤维模塑制品的工艺
本专利技术涉及一种制作模塑制品的工艺，具体涉及一种利用植物秸秆制作原生态植物纤维模塑制品的工艺。
技术介绍
随着工业的发展，大量含氟物质升入大气层，使人类赖以生存的臭氧层遭到大面积的破坏，在南极和北极已经形成了几千公里的臭氧层空洞，给地球的生态环境造成了极大的危害。为此，联合国环保署召开了世界性的环保会议，于1998年通过了保护臭氧层的“维也纳公约”和关于消耗臭氧层物质的“蒙特利尔议定书”，明确规定了世界各国要逐渐少用直至禁用破坏臭氧层的含氟物质。近年来，三大包装材料之一的塑料制品(特别是发泡聚苯乙烯EPS)的诸多弊端日显严重，已经成为人皆恶之的“白色污染”。这些塑料制品的废弃物的处理给环境带来了严重的污染，例如：燃烧会破坏地球的大气臭氧层；堆埋因不能降解会破坏地质结构。改用可降解的环保包装材料，消除“白色污染”，改善人类的生活环境，已成为国际及国内明文规定的要求。现有的可降解的环保包装材料大致有以下四类：一、纸浆模塑：用纸浆经模塑而成，需先生产纸浆，生产过程不仅会排放废液，带来黑色污染，而且生产成本较高，缺乏市场竞争能力。二、采用全淀粉作为原料的材料：生产过程无污染，产品美观、卫生，是理想的环保餐饮用具，但是原料价格高，设备投资大，难有市场前景。三、可分解塑料制品：废弃后，可分解成碎片，但不能继续降解为无害物质，碎片在土壤中积累，仍可导致土地板结，影响作物生长。四、植物纤维制品：植物纤维无毒，废弃物燃烧不产生有毒有害气体，灰烬进入土壤还可作肥料，直接埋入地下可受微生物降解成无害物质，并且原料来源丰富且廉价，是极有前途的制品。现有的植物纤维制品，一般均由植物纤维、胶黏剂、防水剂在高温下经压制而成，大致有以下三种：一、原始配方中不含防水胶，用湿法生产毛坯，植物纤维与胶黏剂混合后压制成型，再涂上防水层，最后烘干成为最终产品。不足之处：涂层和烘干设备资金投入大，成本高，工艺复杂，生产周期长，能耗高，需要大的生产场地。二、原料选用价格较高的进口树脂做黏合剂，用量占原料总重30％以上，不加防水胶，在160℃高温、100吨压力下干压成型，老化时间40秒以上，每次只能压制60克的快餐面盒1只，所得产品脆、硬，极易破碎。三、在原料中加入大量(占总重25％)价格较高的防水胶，用湿法高温中压工艺成型，一次可生产60克的快餐盒4只，但在压制过程中，因原料水分多，需多次放气，老化时间每次超过1分钟，成型后需要烘干，能耗大，且防水性差。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种利用植物秸秆制作原生态植物纤维模塑制品的工艺，该制作工艺不仅路线简洁，生产周期短，能耗小，成本低，对生产场地无要求，而且制作出来的植物纤维模塑制品韧性好，结实，不易破碎，并且植物秸秆形状清晰可见。为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案：一种利用植物秸秆制作原生态植物纤维模塑制品的工艺，包括以下步骤：Step1：向植物秸秆中喷洒生物酶制剂和软化药剂，搅拌均匀，然后自然堆放获得成熟浆；Step2：将成熟浆制成成品浆；Step3：利用吸浆网模将成品浆成型，然后脱模、烘干，最后热定型、冲压切边、杀菌消毒；其特征在于，在Step1中，通过调整生物酶制剂和软化药剂的使用量，控制成熟浆的pH值为7±1，同时控制成熟浆仅脱掉5％木质素、保留95％木质素；在Step2中，先对成熟浆进行洗涤和筛选，然后打成粗浆，直接获得成品浆，无需添加胶黏剂。前述的工艺，其特征在于，在Step1中，前述植物秸秆选自小麦秸秆、大麦秸秆、燕麦秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆、高粱秸秆和棉花秸秆中的任意一种。前述的工艺，其特征在于，在Step1中，前述生物酶制剂为木质素酶、漆酶和木聚糖酶AU-PE89复合生物酶。前述的工艺，其特征在于，前述软化药剂为NaOH和浸透剂的组合物，前述浸透剂为异辛醇聚氧乙烯醚或乙醇。本专利技术的有益之处在于：(一)制作工艺1、工艺路线短，工艺简洁，生产周期短，成本低本专利技术的工艺因只需脱掉5％木质素，生物酶制剂和NaOH的用量大幅减少，成熟浆的pH值降低在7左右，所以成熟浆经洗涤、筛选、打浆三步后直接成为成品浆；以往的工艺因需要100％脱木质素，生物酶制剂和NaOH的用量大，所以获得的成熟浆的pH值在14以上，在获得成品浆的过程中需要做碱回收处理。故与以往的工艺相比，本专利技术的工艺路线更短，操作更简洁，生产周期也更短，成本也更低。通过同时使用生物酶制剂、NaOH和浸透剂，获得了成熟浆，再对成熟浆进行打浆，以半生物、半化学、半机械的方式实现了在常温常压下将纤维素与木质素分离，并且保留了纤维素的完整性，浸透剂能够促进NaOH和生物酶制剂快速、充分渗透到秸秆内部，加快了木质素和纤维素之间的分解分离，缩短了生产周期。2、无污染由于本专利技术的工艺只脱掉了5％木质素，所以成品浆的洗涤水含有少量的木质素，洗涤水呈黄色，不再是“黑液”，这些黄色的洗涤水经过絮凝、吸附、过滤、澄清等处理后，获得固体物——木质素，这些木质素可循环使用，用来做木质素生物肥、木质素磺酸钠等，杜绝了对环境的污染，是一个清洁生产项目。3、能耗低制浆工艺路线短，只有喷药和打浆用电，资金投入降低，能耗减少，而且也不需要大的生产场地。4、用水量不大由于生产线用水是封闭循环使用的，只是在产品烘干时产生水蒸汽挥发至空间，生产过程中不需补充用水，因此用水量不大。(二)制作得到的模塑制品1、韧性好，结实，不易破碎；2、废弃后可降解；3、植物秸秆形状清晰可见。附图说明图1是采用本专利技术的工艺制作得到的原生态植物纤维模塑制品-成品盘。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术作具体的介绍。一、准备原料小麦秸秆、NaOH、生物酶制剂、浸透剂。二、制作过程1、软化获得成熟浆向小麦秸秆中喷洒少量生物酶制剂和软化药剂，搅拌均匀，然后自然堆放，获得成熟浆(仍是一根根较长的小麦秸秆)。在此过程中，我们需要通过调整生物酶制剂和软化药剂的使用量(减少使用量)，来控制成熟浆的pH值为7±1，同时控制成熟浆仅脱掉5％木质素、保留95％木质素。在本实施例中，生物酶制剂选用的是木质素酶、漆酶和木聚糖酶AU-PE89复合生物酶，软化药剂选用的是NaOH和浸透剂的组合物，其中，浸透剂选用的是异辛醇聚氧乙烯醚(也可以选用乙醇)。植物的成分有木质素，木质素主要位于纤维素与纤维之间，是一种广泛存在于植物体中的无定形的、分子结构中含有氧代苯丙醇或其衍生物结构单元的芳香性高聚物。在自然界中，木质素的储量仅次于纤维素，而且每年都以500亿吨的速度再生。制浆造纸工业每年要从植物中分离出大约1.4亿吨纤维素，同时得到5000万吨左右的木质素副产品，但迄今为止，超过95％的木质素仍以“黑液”直接排入江河或浓缩后烧掉，很少得到有效利用。本专利技术的制作工艺，设计了“微脱木质素”方案，我们仍选用NaOH来脱木质素，但是与现有工艺100％脱木质素相比，我们仅脱掉植物5％的木质素，剩余的95％的木质素均被保留下来，木质素及其衍生物具有多种功能，其中的一个功能就是可作为“植物胶”使用，本专利技术的制作工艺恰到好处的运用了这一功能，故整个制作过程中无需再添加胶黏剂，既减少了原料投入，又缩短了工艺路线和生产周期，有效降低了成本。秸秆表面存在着角质本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用植物秸秆制作原生态植物纤维模塑制品的工艺，包括以下步骤：Step1：向植物秸秆中喷洒生物酶制剂和软化药剂，搅拌均匀，然后自然堆放获得成熟浆；Step2：将成熟浆制成成品浆；Step3：利用吸浆网模将成品浆成型，然后脱模、烘干，最后热定型、冲压切边、杀菌消毒；其特征在于，在Step1中，通过调整生物酶制剂和软化药剂的使用量，控制成熟浆的pH值为7±1，同时控制成熟浆仅脱掉5％木质素、保留95％木质素；在Step2中，先对成熟浆进行洗涤和筛选，然后打成粗浆，直接获得成品浆，无需添加胶黏剂。

【技术特征摘要】
1.一种利用植物秸秆制作原生态植物纤维模塑制品的工艺，包括以下步骤：Step1：向植物秸秆中喷洒生物酶制剂和软化药剂，搅拌均匀，然后自然堆放获得成熟浆；Step2：将成熟浆制成成品浆；Step3：利用吸浆网模将成品浆成型，然后脱模、烘干，最后热定型、冲压切边、杀菌消毒；其特征在于，在Step1中，通过调整生物酶制剂和软化药剂的使用量，控制成熟浆的pH值为7±1，同时控制成熟浆仅脱掉5％木质素、保留95％木质素；在Step2中，先对成熟浆进行洗涤和筛选，然后打成粗浆，直接获得...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉杰，何保林，
申请(专利权)人：张玉杰，
类型：发明
国别省市：河北,13