植物纤维制品及其制备方法技术

本发明专利技术涉及植物纤维制品及其制备方法。本发明专利技术一方面涉及一种植物纤维制品，由包括以下组分的原料制成：(a)魔芋粉胶粘剂；(b)植物纤维粉末，植物纤维粉末包括竹叶。本发明专利技术还涉及制备植物纤维制品的方法，包括以下步骤：(i)装料步骤：将包含原料和水的混合物浆料装入模具；(ii)热压成型步骤：将混合物浆料热压成型。本发明专利技术的植物纤维制品具有优异的强度的同时，还具有优异的韧性，外观晶莹亮丽。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及植物纤维制品及其制备方法，特别是涉及植物纤维餐具及其制备方法。
技术介绍
随着人们生活节奏的加块，环保意识的提高，加之政府对“白色污染”治理力度的加大，新型的可降解环保餐具受到社会的观注。目前开发和研究的一次性可降解餐具，主要有可降解塑料餐具、纸质餐具、植物餐具和淀粉餐具。市场上使用得较为普遍的是可降解塑料餐具和纸餐具，这两种餐具实际上并不环保，可降解塑料只是降解为较小的碎片，无法进一步降解。纸质餐具的纸来源于森林，造纸本身就是一种污染。CN100506124C公开了一种节能环保型降解一次性淀粉餐具，由谷物淀粉、植物纤维、单甘酯、硬脂酸和明矾组成，其中植物纤维为稻子秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆。CN100506124C可以实现完全降解，但CN100506124C采用谷物淀粉，需要消耗粮食，且成本较高。CN102528881A涉及植物纤维餐具及其制备方法。该专利申请的植物纤维餐具由竹纤维粉、玉米淀粉、脲醛树脂粉和谷糠制成。其制备方法包括以下步骤：将原料混合均匀后热压成型，得到植物纤维壳体；原料竹纤维粉、玉米淀粉、脲醛树脂粉和谷糠；对所述植物纤维壳体的表面进行打磨处理；在打磨后的植物纤维壳体表面喷涂或浸涂水性漆料后烘干，得到植物纤维餐具。但CN102528881A的植物纤维餐具含有脲醛树脂，容易含有甲醛等有毒物质。而且采用的玉米淀粉粘接剂仍然要消耗粮食。CN1321701A公开了以魔宇为主要原料制成的一次性使用用品。CN1321701A用魔芋全粉、植物纤维碎料、薯类全粉、黄原胶、氢氧化钙为原料，经糊化、静置、搅拌、注模，熟化、冷冻、烘干后制得成品。CN1321701A制备的一次性使用用品的工艺复杂，需要糊化、熟化和冷冻等步骤，而且需要薯类全粉，消耗粮食作物。CN1089223C涉及天然植物制一次性餐具及其生产工艺。CN1089223C的一次性餐具壳体的用料主要由植物纤维类材料如麦桔、稻草、锯沫等的粉碎物和食用粘接剂组成，其中食用粘接剂是以魔芋干粉为主料，以食用碱和米粉、面粉等为辅料。CN1089223C声称保证了壳体的强度及抗水性要求，但餐具经表明喷涂后，其渗透性能仅为4小时，如果表面不做处理，其渗透性仅为30分钟。植物纤维餐具和淀粉餐具还存在着一些问题，尚未获得大范围的推广。其主要有以下几个方面的问题：(1)色泽不好；(2)防水防油性差；(3)易脆裂；(4)用粮食淀粉作粘接剂成本高。特别是植物纤维餐具和淀粉餐具的外观通常成灰色或焦黄色，消费者难以接受。一定程度上，外观成为植物纤维餐具和淀粉餐具普及的重要障碍。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的为提供具有优异的强度、韧性、耐水性，以及外观晶莹亮丽的植物纤维制品，特别是植物纤维餐具。本专利技术一方面涉及一种植物纤维制品，由包括以下组分的原料制成：(a)魔芋粉胶粘剂；(b)植物纤维粉末，所述植物纤维粉末包括竹叶。本专利技术还涉及制备植物纤维制品的方法，包括以下步骤：(i)装料步骤：将包含原料和水的混合物浆料装入模具；(ii)热压成型步骤：将混合物浆料热压成型。本专利技术的植物纤维制品具有优异的强度的同时，还具有优异的韧性、耐水性，外观晶莹亮丽。具体实施方式本专利技术是解决了原诸多生物降解餐具易碎的缺陷，将魔芋粉与竹叶粉结合使用制作植物纤维制品，特别是可降解餐具，使可降解餐具具有优异的强度的同时，还具有优异的韧性，外观更加晶莹亮丽。而且成本更加低廉。基于此，本专利技术用魔芋粉为胶粘剂，用自然生长的植物纤维例如箬竹叶为填充料，采用机械模压成型的工艺生产出各种可降解快餐具。本专利技术一方面涉及植物纤维制品，特别是植物纤维餐具。植物纤维制品可以是一次性可降解餐具。餐具包括餐盒、碗、杯、盘、勺。本专利技术的植物纤维制品由包括以下组分的原料制成：(a)魔芋粉胶粘剂；(b)植物纤维。本专利技术的植物纤维制品进一步包括以下原料：(c)有机助剂。本专利技术的植物纤维制品进一步包括以下原料：(d)无机填料。本专利技术的植物纤维制品进一步包括以下原料：(e)脱模剂。(a)魔芋粉胶粘剂(魔芋粉)生产植物纤维餐具的关健是胶粘剂，胶粘剂的性能直接影响到产品的质量和成本，而魔芋淀粉则是优于其它淀粉类的最佳胶粘剂。魔芋，别名蒟蒻，为多年生天南星科草本植物。魔芋是一个大家族，全世界大约有130种，我国就有30多种。魔芋是目前发现的、唯一能大量提供葡甘露聚糖的经济作物，它具有低蛋白、低脂肪、高纤维、吸水性强、膨胀率高等特性。魔芋在工业制造方面也有非常广泛的用途，魔芋属的一些种类块茎富含魔芋多糖，尤其是白魔芋、花魔芋品种含量高达50％-65％。魔芋多糖又称魔芋葡萄甘露聚糖，是由众多的甘露糖和葡萄糖，以β-1,4-糖苷健连接起来的线性高分子化合物，在其分子的某些糖基侧链上，连接有一定数量的乙酰基团；葡萄糖和甘露糖的分子比为1：1.5-1.7，分子量可高达106道尔顿，粘度特高，溶于水，在水中膨胀度特大。魔芋多糖在纺织、印染、化妆、陶瓷、消防、环保、军工、石油开采等方面都有广泛的用途。此外，魔芋精粉加工过程中有30％-40％的飞粉产生，由于飞粉中也含有一定量的葡萄甘露聚糖，因此，飞粉也是多羟基化合物为主体的天然高分子化合物。另外，魔芋粉主要成分是魔芋葡甘聚糖(KGM)，葡甘聚糖能和四价硼离子形成络合物，产生具有一定强度且透明性很好、有弹性的凝胶，与绿色竹叶粉结合一起有水晶一样的效果。魔芋做胶粘剂，其粘接性高，胶性分布均匀，制成的产品强度和韧度都非常高，同时防水和防油性更好。加工后魔芋粉，接近米白色，没有明显的杂质，闻起来没有刺激的气味，手感柔滑微润，与竹叶混合后晶莹中带绿色，并有植物的清香。魔芋为可再生原料，而且产量高，其粘度高，单位餐具所用胶量少，成本低，是提代粮食淀粉的最佳原料。也是降低成本最佳选择。魔芋粉胶粘剂可以为未改性魔芋粉或改性魔芋粉，优选改性魔芋粉，最优选焦磷酸盐改性的魔芋粉。在一种优选的实施方式中，魔芋粉胶粘剂为改性魔芋葡甘聚糖水溶胶，优选焦磷酸盐改性的魔芋葡甘聚糖水溶胶。焦磷酸盐可以是焦磷酸碱金属盐、碱土金属盐，例如焦磷酸钠、焦磷酸钾。焦磷酸盐改性的魔芋粉的制备方法可以为：将焦磷酸盐溶于水中，调节至所需pH值，然后搅拌下加入魔芋粉，一定温度下置于干燥箱中加热反应，得到产物。优选的反应条件为：焦磷酸盐：魔芋粉＝1:7～9，优选1:8，pH2～4，优选pH3，反应温度45～60℃，优选50℃，反应时间1～3h。魔芋粉胶粘剂占植物纤维制品(或原料)总重量的5～20％，优选8～18％，更优选10～15％，最优选13％。魔芋粉的制备工艺在本领域是已知的，例如魔芋粉的制备工艺可以如下：鲜魔芋球茎清洗、去皮—(切分)—脱色—粉碎—(脱溶剂除杂)—研磨—(洗涤)—干燥—(干研磨)—分筛—均质—检验—包装。(b)植物纤维植物纤维包括竹叶，即竹子(Bambusoideae)的叶。竹子可以包括刚竹属(Phyllostachys)、箬竹属(Indocalamus)、唐竹属(Sinobambusa)、倭竹属(Shibataea)、方竹属(Chimonobambusa)、酸竹属(Acidosasa)、玉山竹属(Yushania)、箭竹属(Fargesia)、筱竹属(Thamnocalamus)、以及短穗竹属(Bra本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种植物纤维制品，其特征在于，由包括以下组分的原料制成：(a)魔芋粉胶粘剂；(b)植物纤维粉末，所述植物纤维粉末包括竹叶。

【技术特征摘要】
1.一种植物纤维制品，其特征在于，由包括以下组分的原料制成：(a)魔芋粉胶粘剂；(b)植物纤维粉末，所述植物纤维粉末包括竹叶。2.根据权利要求1所述的植物纤维制品，其特征在于，所述竹叶包括以下一种或多种：刚竹叶、箬竹叶、唐竹叶、倭竹叶、方竹叶、酸竹叶、玉山竹叶、箭竹叶、筱竹叶以及短穗竹叶。3.根据权利要求1所述的植物纤维制品，其特征在于，所述竹叶包括箬竹叶。4.根据权利要求1所述的植物纤维制品，其特征在于，所述原料进一步包括：(c)有机助剂；(d)可选的无机填料；(e)可选的脱模剂。5.根据权利要求4所述的植物纤维制品，其特征在于，所述原料的配比为：(a)魔芋粉胶粘剂：5～20重量份；(b)植物纤维粉末：30～90重量份；(c...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵平国，
申请(专利权)人：赵平国，
类型：发明
国别省市：湖北;42