一种耐高温憎水一次性餐具的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种耐高温憎水一次性餐具的制备方法，属于一次性餐具制造技术领域。本发明专利技术首先将秸秆和甘蔗渣蒸汽爆破、煅烧处理，煅烧后氧化、改性得到研磨产物，再用氢气进行还原处理，最后将虾壳在碱性环境下水解并与菜籽油混合，加入研磨产物以及其它试剂混合放入模具中压制成型，制得耐高温憎水一次性餐具，引入的环氧基团、硅元素以及其它官能团，提高耐高温效果，有机硅烷在纤维表层形成疏水膜层，提高餐具的疏水性能，本发明专利技术将有机物质溶于菜籽油中，提高餐具的疏水效果，有机物质与有机硅烷结合，使餐具中内部空间结构交叉相连，从而提高了餐具的力学性能和耐热性，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温憎水一次性餐具的制备方法
本专利技术涉及一种耐高温憎水一次性餐具的制备方法，属于一次性餐具制造

技术介绍
近年来，随着经济和科学技术的飞速发展，人的生活节奏越来越快，一次性餐具的使用量逐年增多。市面上的一次性餐具主要包括快餐盒、筷子、勺子等。目前国内存在的一次性餐具主要有发泡类、塑料类、纸浆类、淀粉类。发泡类、塑料类餐具主要以石油为原料，其成分为聚乙烯或聚苯乙烯，它具有难分解，有毒，被埋在土壤里一百年不会降解等特点，在燃烧时会放出大量有毒的气体，对环境造成严重危害。用它来包装食品，对人体健康的危害也很大，特别是用它装较热的食品时，它内部的有害物质就会被吸出来，凝结在食物上，人吃了这样的食品，不仅肝脏、肾脏受损，而且机能还会发生变异；纸浆类餐具主要以木材为原料，严重消耗森林资源，成本较高，而且该类餐具刚性强度、防水、防油性能较差，其制造过程污水排放量大，带来的后果不亚于塑料所带来的白色污染；淀粉类餐具一般由红薯、玉米等淀粉为主要原料，加入发泡剂、润滑剂、稳定剂、偶联剂等成分，采用挤塑或注塑工艺得到。淀粉类餐具外表美观、容易降解，但在粮食紧缺的情况下不宜推广使用，而且该类餐具防水、防油性能较差，易脆裂、易吸潮、易被微生物侵蚀，很难在市场上大量推广。植物纤维餐具是利用植物的根、茎、叶如麦秸、玉米秸、稻草、甘蔗渣等植物的纤维，通过与无毒无味不易分解的添加剂混合，在高温、高压条件下制作的碗、盒、杯、盘等餐具。具有生产过程清洁、无污染，原材料来源广泛，餐具易降解，所分解的产物不会污染环境，而且其可以增加土壤的肥力等优点，目前越来越深受消费者喜爱。但是目前此种植物纤维餐具使用性能不太好，寿命短，且抗菌性能差。因此，亟需研制出一种能够解决上述问题的一次性餐具非常有必要。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前一次性餐具耐高温性能差，疏水性差，导致餐具沾水时易软化的缺陷，提供了一种耐高温憎水一次性餐具的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种耐高温憎水一次性餐具的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取等质量的秸秆和甘蔗渣混合得到混合物，依次用无水乙醇和蒸馏水清洗4～8次，将清洗后的混合物放入蒸汽爆破罐中，通入饱和蒸汽升高爆破罐中气压，恒压静置打开爆破罐得到爆破产物；（2）将上述爆破产物放入马弗炉中升高温度预热，预热结束后将马弗炉中通入氮气，在氮气环境下升高马弗炉中温度恒温煅烧，制得煅烧产物；（3）按重量份数计，称取3～5份上述煅烧产物、3～5份重铬酸钾、20～24份硫酸溶液投入烧杯中，将烧杯置于冰水浴中，恒温反应30～40min制得混合反应液，反应结束后向烧杯中加入混合反应液质量5～10%的3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷，在超声震荡仪中超声震荡，再向烧杯中以50～70mL/min的速率通入氢气20～25min，过滤得到滤渣，将滤渣干燥并研磨得到研磨产物，备用；（4）称取500～700g虾壳放入研磨机中研磨得到研磨产物，用氢氧化钠溶液浸渍研磨产物，再用搅拌器搅拌混合，在水浴锅中恒温反应，反应结束后抽滤得到滤饼，用蒸馏水清洗滤饼3～5次后干燥并研磨，过300目筛得到反应固体；（5）将上述反应固体与菜籽油按质量比1:2混合，在超声震荡仪中超声震荡制得混合悬浊液，按重量份数计，称取10～12份混合悬浊液、25～28份备用的研磨产物、5～6份淀粉和2～3份桃胶投入不锈钢模具中，用液压机压制成型，放入烘箱中干燥固化，取出待其自然冷却至室温后，拆模即得耐高温憎水一次性餐具。步骤（1）中所述的爆破罐中的气压为1.5～1.9MPa，恒压静置时间为15～20min。步骤（2）中所述的马弗炉中预热温度为80～90℃，预热时间为100～120min，煅烧温度为280～320℃，恒温煅烧时间为2～3h。步骤（3）中所述的硫酸溶液的质量分数为50～60%，超声震荡仪中的频率为35～38kHz，震荡时间为30～40min。步骤（4）中所述的氢氧化钠溶液的质量分数为10～15%，搅拌器的搅拌转速为500～600r/min，搅拌混合时间为10～15min，水浴锅中的水浴温度为35～45℃，恒温反应时间为3～4h。步骤（5）中所述的超声震荡仪中的超声频率为35～40kHz，超声震荡时间为30～40min，液压机中的压力为20～30MPa，烘箱中温度为105～110℃，干燥固化时间为20～24h。本专利技术的有益技术效果是：（1）本专利技术首先将秸秆和甘蔗渣放入蒸汽爆破罐中处理，处理后放入马弗炉中煅烧，煅烧后用重铬酸钾氧化然后加入有机硅烷改性得到研磨产物，再用氢气进行还原处理，最后将虾壳在碱性环境下水解并与菜籽油混合，加入研磨产物以及其它试剂混合放入模具中压制成型，制得耐高温憎水一次性餐具，本专利技术中以秸秆和甘蔗渣为原料，放入蒸汽爆破罐中，破坏植物纤维中的氢键以及分子间作用力的吸附从而分离出纤维素、植物纤维以及其它有机物质，然后放入马弗炉中碳化制成碳纤维，并利用重铬酸钾对碳纤维进行氧化处理，随后利用有机硅烷对氧化碳纤维进行偶联改性，引入环氧基团、硅元素以及其它官能团，使碳纤维与餐具中其它分子之间形成更多、更稳定的共价键、氢键、离子键吸附，从而形成致密稳定的空间结构，提高了餐具的耐高温性能，并且有机硅烷在纤维表层形成疏水膜层，提高餐具的疏水性能；（2）本专利技术从虾壳中提取壳聚糖、半纤维素等有机物质，并将这些有机物质溶于菜籽油中，使这些有机物质表层附着一层油状薄膜，从而提高餐具的疏水效果，虾壳中提取的壳聚糖、半纤维等有机物质具有羟基、氨基等官能团，可以与有机硅烷结合，形成牢固的吸附作用，使餐具中内部空间结构交叉相连，从而提高了餐具的力学性能和耐热性，具有广阔的应用前景。具体实施方式称取等质量的秸秆和甘蔗渣混合得到混合物，依次用无水乙醇和蒸馏水清洗4～8次，将清洗后的混合物放入蒸汽爆破罐中，通入饱和蒸汽升高爆破罐中气压至1.5～1.9MPa，恒压静置15～20min，打开爆破罐得到爆破产物；将上述爆破产物放入马弗炉中，升高温度至80～90℃，预热100～120min，预热结束后将马弗炉中通入氮气，在氮气环境下升高马弗炉中温度至280～320℃，恒温煅烧2～3h制得煅烧产物；按重量份数计，称取3～5份上述煅烧产物、3～5份重铬酸钾、20～24份质量分数为50～60%的硫酸溶液投入烧杯中，将烧杯置于冰水浴中，恒温反应30～40min制得混合反应液，反应结束后向烧杯中加入混合反应液质量5～10%的3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷，在超声震荡仪中以35～38kHz的频率超声震荡30～40min，再向烧杯中以50～70mL/min的速率通入氢气20～25min，过滤得到滤渣，将滤渣干燥并研磨得到研磨产物，备用；称取500～700g虾壳放入研磨机中研磨得到研磨产物，用质量分数为10～15%的氢氧化钠溶液浸渍研磨产物，再用搅拌器以500～600r/min的转速搅拌混合10～15min，在水浴温度为35～45℃的水浴锅中恒温反应3～4h，反应结束后抽滤得到滤饼，用蒸馏水清洗滤饼3～5次后干燥并研磨，过300目筛得到反应固体；将上述反应固体与菜籽油按质量比1:2混合，在超声震荡仪中以35～40kHz的频率超声震荡30～40min制得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温憎水一次性餐具的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取等质量的秸秆和甘蔗渣混合得到混合物，依次用无水乙醇和蒸馏水清洗4～8次，将清洗后的混合物放入蒸汽爆破罐中，通入饱和蒸汽升高爆破罐中气压，恒压静置打开爆破罐得到爆破产物；（2）将上述爆破产物放入马弗炉中升高温度预热，预热结束后将马弗炉中通入氮气，在氮气环境下升高马弗炉中温度恒温煅烧，制得煅烧产物；（3）按重量份数计，称取3～5份上述煅烧产物、3～5份重铬酸钾、20～24份硫酸溶液投入烧杯中，将烧杯置于冰水浴中，恒温反应30～40min制得混合反应液，反应结束后向烧杯中加入混合反应液质量5～10%的3‑环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷，在超声震荡仪中超声震荡，再向烧杯中以50～70mL/min的速率通入氢气20～25min，过滤得到滤渣，将滤渣干燥并研磨得到研磨产物，备用；（4）称取500～700g虾壳放入研磨机中研磨得到研磨产物，用氢氧化钠溶液浸渍研磨产物，再用搅拌器搅拌混合，在水浴锅中恒温反应，反应结束后抽滤得到滤饼，用蒸馏水清洗滤饼3～5次后干燥并研磨，过300目筛得到反应固体；（5）将上述反应固体与菜籽油按质量比1:2混合，在超声震荡仪中超声震荡制得混合悬浊液，按重量份数计，称取10～12份混合悬浊液、25～28份备用的研磨产物、5～6份淀粉和2～3份桃胶投入不锈钢模具中，用液压机压制成型，放入烘箱中干燥固化，取出待其自然冷却至室温后，拆模即得耐高温憎水一次性餐具。...

【技术特征摘要】
1.一种耐高温憎水一次性餐具的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取等质量的秸秆和甘蔗渣混合得到混合物，依次用无水乙醇和蒸馏水清洗4～8次，将清洗后的混合物放入蒸汽爆破罐中，通入饱和蒸汽升高爆破罐中气压，恒压静置打开爆破罐得到爆破产物；（2）将上述爆破产物放入马弗炉中升高温度预热，预热结束后将马弗炉中通入氮气，在氮气环境下升高马弗炉中温度恒温煅烧，制得煅烧产物；（3）按重量份数计，称取3～5份上述煅烧产物、3～5份重铬酸钾、20～24份硫酸溶液投入烧杯中，将烧杯置于冰水浴中，恒温反应30～40min制得混合反应液，反应结束后向烧杯中加入混合反应液质量5～10%的3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷，在超声震荡仪中超声震荡，再向烧杯中以50～70mL/min的速率通入氢气20～25min，过滤得到滤渣，将滤渣干燥并研磨得到研磨产物，备用；（4）称取500～700g虾壳放入研磨机中研磨得到研磨产物，用氢氧化钠溶液浸渍研磨产物，再用搅拌器搅拌混合，在水浴锅中恒温反应，反应结束后抽滤得到滤饼，用蒸馏水清洗滤饼3～5次后干燥并研磨，过300目筛得到反应固体；（5）将上述反应固体与菜籽油按质量比1:2混合，在超声震荡仪中超声震荡制得混合悬浊液，按重量份数计，称取10～12份混合悬浊液、25～28份备用的研磨产物、5～6份淀粉和2～3份桃胶投入不锈钢模具中，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘茂龙，蒋梦成，陈帅，
申请(专利权)人：佛山皖阳生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44