珍珠岩可降解餐具及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种珍珠岩可降解餐具及其制备方法，解决了现有可降解餐具存在的较易吸潮、韧性差、质量重、工艺复杂、生产成本和运输成本高等问题。技术方案包括以下重量百分数原料组分混合后热压成型制得，所述原料组分为：憎水膨胀珍珠岩粉30-35％，稻壳粉20-25％，胶粘剂15-20％，防水剂6-10％，防油剂6-10％,消泡剂0.5-1％，增塑剂4-10％，其他有机助剂1-2％，合计100％。本发明专利技术珍珠岩可降解餐具具有防水防油、表观质量好、重量轻、强度高、韧性好、生产工艺简单的优点。

【技术实现步骤摘要】
珍珠岩可降解餐具及其制备方法
本专利技术涉及一种餐具及其制备方法，具体的说是一种珍珠岩可降解餐具及其制备 方法。
技术介绍
餐具是人们不能缺少的生活用品。传统的快餐具是用有机塑料材料制成的，使用 完后不易降解，燃烧又会给环境带来污染，对人的健康不利。 目前我国已出现了许多可用来替代塑料发泡制品餐具的新型材料。从制造原理上 分，这些新型的一次性餐具可分为以下五类：一、光一生物双降解聚丙烯餐具；二、淀粉类 制品；三、纸扳成型制品；四、植物纤维（稻麦壳）制品；五、纸浆模塑制品。 从成本上看，植物纤维（稻麦壳）制品在目前所有发泡聚苯乙烯的替代产品中 较占优势。但也存在一些需要认真加以解决的问题；（1)较易吸潮，在潮湿的环境中可能霉 变；（2)韧性差，跌落强度差，在盛装热水、热油状态下，粘合强度差，脆性大，手端时稍用力 产品易碎裂；（3)外观较粗糙，鼓泡孔隙较多，色泽带黄；(4)由于原材料韧性不好，脆性较 大，故制成餐具产品的壁较厚，单重较大，运输成本高。（5)制备方法复杂，原料混合后需加 水制浆、热压成型和烘干等多个步骤，热压成型时，由于原料中含水量高，卸压排气效果较 差，使得成品内多空洞，影响产品质量。（6)并且为了提高成品外观质量及防水防油效果，往 往还需要在制得的餐具外表面涂覆一层聚乙烯薄膜，进一步增加了制造难度和生产周期。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述技术问题，提供一种防水防油、表观质量好、重量 轻、强度高、韧性好的珍珠岩可降解餐具。 本专利技术还提供一种制备方法简单、操作控制简便、生产周期短、生产成本低、成品 质量好的珍珠岩可降解餐具的制备方法。 所述制备方法包括以下重量百分数原料组分混合后热压成型制得，所述原料组分 为：憎水膨胀珍珠岩粉30-35 %，稻壳粉20-25 %，胶粘剂15-20 %，防水剂6-10 %，防油剂 6-10%，消泡剂0.5-1%，增塑剂4-10%，其他有机助剂1-2%，合计100%。 所述胶粘剂为淀粉胶粘剂、羧甲基纤维素、乙基纤维素、聚乙烯醇、骨胶中的至少 一种。 所述防水剂为石蜡、松香胶、硬脂酸、有机硅和壳聚糖、聚二甲基硅氧烷中的至少 一种。 所述防油剂为羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、甘油中的至少一种。 所述憎水膨胀珍珠岩粉的径粒大小为过80目筛，优选为过100目筛。 所述稻壳粉的径粒大小为过40目筛，优选为过60目筛。 所述混合后热压成型的方法为：先将各原料组分搅拌混合均匀，然后直接放入热 压成型机的模具中依次进行一次加压、卸压排气以及二次压加、保压定型后制得。 两次加压的压力均为24-25Mpa，一次加压的时间为8-10s，卸压排气的时间 为2-3s，二次加压的时间为8-10s，保压定型的时间为8-10s，模具的上模温度为200? 220°C、下模温度为190?210°C。 本专利技术珍珠岩可降解餐具，由上述方法制得。 所述消泡剂可以列举出乙撑双硬脂酰胺和/或硬脂酸钠中的至少一种。 所述增塑剂可以列举出聚乙二醇，邻苯二甲酸二环已酯，磷酸三苯酯聚，乙烯醇缩 甲醛中的至少一种。 所述其它有机助剂可以列举出过氧化氢，单烷氧基脂肪酸钛酸酯偶联剂，异氰酸 三缩水甘油酯，六次甲基四胺酯中的至少一种。 针对
技术介绍
中植物纤维（稻麦壳）制品的餐具存在的技术问题，专利技术作出如 下改进：（1)在制备原料中使用稻壳粉的基础上，添加了憎水膨胀珍珠岩粉，该材料过去 作为保温材料常被广泛应用于建筑行业，但 申请人:对憎水膨胀珍珠岩粉进行了深入研究， 发现憎水膨胀珍珠岩粉还具有质地疏松，易于粉碎、色泽洁白、质量轻（松散密度一般为 40-80kg/m 3)、无毒无害的特点，其主要成分是由Si02, AL203, K20, Na20等无机物组成，由于 可以直接分解成细小的无机物组分，不仅可满足降解的要求，还可进一步缩短一次性餐具 的降解周期。由于其自身具有保温防潮性能，可阻止微生物以及霉菌的生长，用于餐具时也 能提高餐具的保温防潮性能；由于其质地疏松，易于粉碎，可以容易的粉碎至极细的颗粒， 易于造型，热压成型时由于颗粒细小，可以快速填入其它大颗粒原料（如稻壳粉）间的间 隙中，减少餐具中的气体贮留，减少餐具加工中鼓泡孔隙问题的发生，热压成型后也提高了 产品的致密度和耐高温性能，使产品外观更为光洁细腻；特别选用憎水膨胀珍珠岩，顾名思 义，还由于其憎水膨胀性能，可以提高餐具的防水效果；由于憎水膨胀珍珠岩硬度远高于稻 壳粉，使用其部分替代稻壳粉可以大大提高餐具的强度和韧性；由于憎水膨胀珍珠岩本身 色泽洁白，掺入原料中可以进一步改善产品外观颜色；由于憎水膨胀珍珠岩质量轻，提高产 品性能和外观的同时还可以有效减轻产品质量，降低运输成本。（2)添加了防水剂和防油 齐U，进一步提高了餐具防水和防油性能；(3)添加了增塑剂，可进一步提高原料热压成型过 程中的流动性及餐具的韧性。 所述憎水膨胀珍珠岩粉添加量控制在质量百分数30-35%之间，过多会增加餐具 的脆性过少会影响餐具表观质量、增加餐具重量；所述憎水膨胀珍珠岩粉的径粒大小为过 80目筛，优选为过100目筛。粒径过大存在原料热压成型过程中的流动性差，影响餐具壁厚 的均匀性的问题。 所述稻壳粉的添加量控制在质量百分数20-25%之间，过多会产生厚薄不均餐具 表面产生裂纹，过少会增加餐具的脆性；所述稻壳粉的径粒大小为过40目筛，优选为过60 目筛。径粒过大存在由于原料表层蜡质层物质相对增多，不利于粘接，且粒度过大，粒子间 易形成点接触，深而窄的沟槽难以被粘接，且易残存气泡，也影响胶粘的效果，因此强度有 所下降的问题。 在热压成型工艺中，添加了憎水膨胀珍珠岩粉，配合增塑剂及胶粘剂，由于添加的 憎水膨胀珍珠岩粉径粒较小，易于混合，可无需加水制浆处理，而是将原料干混均匀后直接 进行热压成型，热压时，由于憎水膨胀珍珠岩颗粒细小能够促进原料成型过程中气体的排 出，因此只需一次卸压排气，且排气时间可缩短至2_3s即可，在保压定型后的餐具进行常 规消毒即可，由省略了前期的制浆步骤，成型后的成品中含水量小，因而也可省略后期的烘 干步骤，直接进行常规消毒即可，大大降低了能耗和生产成本，缩短了生产周期，提高了生 产效率。 加压时的模具温度需要进行控制，温度过低，粉粒达不到熔融状态，粉粒流动性 变差，无法进行成型，在一定温度范围内，温度升高，成型效果变好。这是因为适当加温可 以增加胶粘剂的流动性，有利于胶粘剂的扩散，而使成型的强度随温度的升高而升高。但温 度也不可过高，否则会由于植物原料的薄壁细胞比例较大，造成热压过程中热量传递速率 较低、透气性差，易产生分层、鼓泡及成型物表面出现碳化现象，影响成型效果。温度过高还 会产生热压解现象，影响成型物的强度，当温度大于250°C时餐具将会在成型模具中自动干 裂、焦化，餐具表面起泡现象严重。 上下模温度差过小影响脱模效果，为了保持有较好的脱模效果，上模温度需大 于下模温度并保持一定的温差，但如果温差过大也会影响餐具成型，所以优选上模温度 (200 ?220°C )、下模温度（190 ?210°C )。 有益效果 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种珍珠岩可降解餐具的制备方法，其特征在于，包括以下重量百分数原料组分混合后热压成型制得，所述原料组分为：憎水膨胀珍珠岩粉30‑35％，稻壳粉20‑25％，胶粘剂15‑20％，防水剂6‑10％，防油剂6‑10％,消泡剂0.5‑1％，增塑剂4‑10％，其他有机助剂1‑2％，合计100％。

【技术特征摘要】
1. 一种珍珠岩可降解餐具的制备方法，其特征在于，包括以下重量百分数原料组分混 合后热压成型制得，所述原料组分为：憎水膨胀珍珠岩粉30-35 %，稻壳粉20-25 %，胶粘剂 15-20 %，防水剂6-10 %，防油剂6-10 %，消泡剂0. 5-1%，增塑剂4-10%，其他有机助剂 1-2%，合计 100%。2. 如权利要求1所述的珍珠岩可降解餐具的制备方法，其特征在于，所述胶粘剂为淀 粉胶粘剂、羧甲基纤维素、乙基纤维素、聚乙烯醇、骨胶中的至少一种。3. 如权利要求1所述的珍珠岩可降解餐具的制备方法，其特征在于，所述防水剂为石 蜡、松香胶、硬脂酸、有机硅和壳聚糖中的至少一种。4. 如权利要求1所述的珍珠岩可降解餐具的制备方法，其特征在于，所述防油剂为羧 甲基纤维素钠、海藻酸钠、甘油中的至少一种。5. 如权利要求1所述的珍珠岩可降解餐具的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文生，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42