一次性可降解纸杯及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种一次性可降解纸杯，包括可降解纸杯杯体以及涂敷在所述可降解纸杯杯体内表面的内膜，所述可降解纸杯杯体包括以下原料：木薯淀粉、剑麻纤维、亚麻纤维、海藻酸纤维、桃胶、海藻糖、普鲁兰多糖、聚乙烯醇、甲基纤维素、胡萝卜、洋葱、卷心菜、甘草、乌梅、柑橘皮、栀子、厚朴；所述内膜包括以下原料：聚羟基脂肪酸酯、荷叶粉、刺槐豆胶、鱼精蛋白以及芥子粉。本发明专利技术还提供了一种一次性可降解纸杯的制备方法。本发明专利技术的一次性可降解纸杯能有效提高纸杯的可降解性能。

Disposable degradable paper cup and preparation method thereof

The invention discloses a disposable biodegradable paper cups, including biodegradable paper cup body and coated on the surface of the cup body biodegradable paper cups lining, the degradable paper cup body comprises the following raw materials: cassava starch, sisal fiber, flax fiber, alginate fiber, peach gum, trehalose, pullulan, polyvinyl alcohol, methyl cellulose, carrots, onions, cabbage, liquorice, plum, citrus, gardenia, Magnolia officinalis; the membrane comprises the following raw materials: polyhydroxyalkanoates, lotus leaf powder, locust bean gum, protamine and mustard seed powder. The invention also provides a method for preparing disposable degradable paper cups. The disposable degradable paper cup of the invention can effectively improve the degradability of the paper cup.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种纸杯，更具体地说，本专利技术涉及一种一次性可降解纸杯及其制备方法。
技术介绍
一次性纸杯是人们日常生活中必不可少的用品，特别是餐饮行业中，一次性纸杯的使用量非常大，但是目前使用的很多一次性纸杯都是不可降解的，容易造成环境污染。随着现代社会对生活环境的要求越来越高，城市的绿化工作越来越受到人们的关注。开发一次性可降解纸杯是解决塑料污染的一个有效途径，其中天然大分子的生物可降解材料具有加工设备简单，降解产物无毒、无污染，最具有开发前景。现有的天然大分子的生物可降解材料主要包括淀粉，聚糖，纤维素等。淀粉基纸杯由于加工设备简单、价格低廉而引人注目，较为常用，但是淀粉基纸杯在自然条件下的降解依然不够充分，降解过程中也容易发生霉变。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。本专利技术还有一个目的是提供一种一次性可降解纸杯及其制备方法，其选用木薯淀粉、剑麻纤维、亚麻纤维、海藻酸纤维、桃胶、海藻糖、普鲁兰多糖、聚乙烯醇、甲基纤维素、胡萝卜、洋葱、卷心菜、甘草、乌梅、柑橘皮、栀子、厚朴、聚羟基脂肪酸酯、荷叶粉、刺槐豆胶、鱼精蛋白以及芥子粉作为原料，经过一系列的步骤，利用了淀粉和纤维结合的特性，以及各原料的不同特性，有效提高纸杯的可降解性能。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种一次性可降解纸杯，包括可降解纸杯杯体以及涂敷在所述可降解纸杯杯体内表面的内膜：所述可降解纸杯杯体包括以下重量份的原料：木薯淀粉50～70份、剑麻纤维20～25份、亚麻纤维10～20份、海藻酸纤维15～25份、桃胶20～30份、海藻糖6～10份、普鲁兰多糖4～6份、聚乙烯醇10～20份、甲基纤维素6～8份、胡萝卜2～4份、洋葱2～4份、卷心菜2～4份、甘草2～4份、乌梅1～3份、柑橘皮1～3份、栀子1～3份以及厚朴1～3份；所述内膜包括以下重量份的原料：聚羟基脂肪酸酯30～40份、荷叶粉4～6份、刺槐豆胶3～5份、鱼精蛋白3～5份以及芥子粉1～2份。优选的是，所述聚羟基脂肪酸酯由质量比为1.2:1.6:1.8的聚羟基丁酸酯、聚羟基戊酸酯、以及由羟基丁酸酯和羟基戊酸酯形成的共聚物混合制成。优选的是，所述胡萝卜、洋葱、卷心菜、甘草、乌梅、柑橘皮、栀子以及厚朴均为新鲜的原料。一种一次性可降解纸杯的制备方法，包括以下步骤：S1、提供一种纤维预防处理设备，其包括：醋酸缸，其内部有可升降的滤网，底部设有排液口，所述醋酸缸上方一侧设有第一推送机构，所述第一推送机构包括固定台、安装于固定台上的第一气缸以及与第一气缸的活塞杆固定连接的第一推板；输送装置，其设置在醋酸缸的另一侧，承接所述第一推板推送的酸浸后的物料，所述输送装置在牵引机驱动下输送物料；反应装置，其下方设有一底座，所述底座包括表面板体和支撑表面板体的支承座，所述表面板体上设有电机与反应缸，所述反应缸承接所述输送装置输送的物料，所述电机的输出轴与一转动轴固定连接，所述转动轴伸入所述反应缸内部，所述反应缸内装有Na2SO4溶液，所述反应缸的底部设有可抽拉的底板，所述表面板体与所述底板相对处为上下贯通的结构，所述支承座内部设有第二推送机构，所述第二推送机构包括位于电机下方的第二气缸、与第二气缸的活塞杆固定连接的第二推板，所述第二推板在第二气缸活塞杆的伸缩推动下沿水平方向运动，所述第二推板的纵截面与支承座的内壁的纵截面面积相同，使得所述第二推板在运动过程中与所述支承座的内壁相抵触，形成可供物料卸出的卸料仓，所述卸料仓远离所述第二推送机构的一侧设有卸料口；其中，所述反应缸相对的缸壁上设有能进行液相等离子体电解渗透处理的阴、阳电极，阴、阳电极与高频直流电源接通；所述转动轴上间隔设置有多个圆盘，所述圆盘外圆周间隔固设多个椭圆形刀片；S2、纤维预处理：将上述重量份数的剑麻纤维、亚麻纤维、海藻酸纤维在醋酸缸中混合后使用质量分数为20％～30％的醋酸溶液进行酸浸处理1～2h，然后使用蒸馏水洗净得到混合纤维，升起所述滤网并通过所述第一推送机构将混合纤维推送至所述输送装置，通过所述输送装置将混合纤维输送至装有浓度为5.5×10-7mol/L的Na2SO4溶液的反应缸中，并确保Na2SO4溶液浸没所述圆盘，输送前启动所述电机并接通高频直流电源，然后将混合纤维进行等离子体处理15～25min得到处理后的混合纤维，关闭所述电机并断开高频直流电源，然后通过所述卸料口、所述底板排出反应缸中的Na2SO4溶液和处理后的混合纤维，再通过第二推送机构将处理后的混合纤维推出，并将Na2SO4溶液回收；然后将处理后的混合纤维烘干并粉碎，得到纤维粉料；S3、可降解胶黏剂的制备：将上述重量份数的桃胶、海藻糖、普鲁兰多糖、聚乙烯醇、甲基纤维素与200重量份的水混合并搅拌均匀得到混合液，然后将混合液加热至100℃，保持温度继续熬制30～50min，得到黏稠状的可降解胶黏剂；S4、天然防腐杀菌剂的制备：将上述重量份数的胡萝卜、洋葱、卷心菜、甘草、乌梅、柑橘皮、栀子以及厚朴混合捣烂，加入20重量份的乙醇和100重量份的水在50～60℃进行熬煮1～2h，然后升温至90～100℃继续熬煮至水分蒸发完全，得到泥状的天然防腐杀菌剂；S5、高混：将上述重量份数的木薯淀粉与S2中得到的纤维粉料混合后置于高混机中，于高混温度为100～110℃、转速为600～650r/min条件下进行高混10～20min，然后加入S3中得到的可降解胶黏剂，调节转速为700～750r/min进行高混，高混过程中以2℃/min的升温速度升温至120～130℃，恒温搅拌8～10min，然后以1℃/min的降温速度降温至90～100℃，再向高混机中加入S4中得到的天然防腐杀菌剂，继续搅拌10～15min，得到高混物料，然后将高混物料送入模压机热压成型得可降解纸杯杯体；S6、上膜：将上述重量份数的荷叶粉、刺槐豆胶、鱼精蛋白以及芥子粉与100重量份的蒸馏水混合搅拌均匀得悬浮液，然后将悬浮液加热至80～100℃，再加入上述重量份数的聚羟基脂肪酸酯搅拌均匀后得成膜液，将成膜液均匀涂布在S5中可降解纸杯杯体内部，再进行红外光照射和紫外光照射，即制得所述一次性可降解纸杯。优选的是，S1中输送装置使用输送带进行输送，输送带外表面间隔固设有多个条状凸起物，所述条状凸起物的宽度与输送带宽度相等。优选的是，S1高频直流电源施加的电压为200～600V。优选的是，S6中红外光照射的红外光波长为400～600μm，照射时间为30～40min。优选的是，S6中紫外光照射的紫外光波长为200～280nm，照射时间为4～5h。本专利技术至少包括以下有益效果：第一、本专利技术的一次性可降解纸杯使用剑麻纤维、亚麻纤维、海藻酸纤维作为纤维原料，再其均具有易降解环保的作用下综合利用了剑麻纤维的耐磨、耐腐蚀性，海藻酸纤维的柔韧性，以及亚麻纤维的吸湿性和对有害病菌的抗菌性，合理的比例组合以提高一次性可降解纸杯的综合性能；第二、本专利技术的一次性可降解纸杯制备方法中提供了一种纤维预处理设备，具有醋酸缸、输送装置以及反应装置，使用醋酸缸通过对剑麻纤维、亚麻纤维、海藻酸纤维进行酸浸处理，能够将混合纤维的表面网状结构削弱，增强混合纤维与其他原料的黏合性，能更好地与其他原料混匀，从而提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种一次性可降解纸杯，包括可降解纸杯杯体以及涂敷在所述可降解纸杯杯体内表面的内膜，其特征在于：所述可降解纸杯杯体包括以下重量份的原料：木薯淀粉50～70份、剑麻纤维20～25份、亚麻纤维10～20份、海藻酸纤维15～25份、桃胶20～30份、海藻糖6～10份、普鲁兰多糖4～6份、聚乙烯醇10～20份、甲基纤维素6～8份、胡萝卜2～4份、洋葱2～4份、卷心菜2～4份、甘草2～4份、乌梅1～3份、柑橘皮1～3份、栀子1～3份以及厚朴1～3份；所述内膜包括以下重量份的原料：聚羟基脂肪酸酯30～40份、荷叶粉4～6份、刺槐豆胶3～5份、鱼精蛋白3～5份以及芥子粉1～2份。

【技术特征摘要】
1.一种一次性可降解纸杯，包括可降解纸杯杯体以及涂敷在所述可降解纸杯杯体内表面的内膜，其特征在于：所述可降解纸杯杯体包括以下重量份的原料：木薯淀粉50～70份、剑麻纤维20～25份、亚麻纤维10～20份、海藻酸纤维15～25份、桃胶20～30份、海藻糖6～10份、普鲁兰多糖4～6份、聚乙烯醇10～20份、甲基纤维素6～8份、胡萝卜2～4份、洋葱2～4份、卷心菜2～4份、甘草2～4份、乌梅1～3份、柑橘皮1～3份、栀子1～3份以及厚朴1～3份；所述内膜包括以下重量份的原料：聚羟基脂肪酸酯30～40份、荷叶粉4～6份、刺槐豆胶3～5份、鱼精蛋白3～5份以及芥子粉1～2份。2.如权利要求1所述的一次性可降解纸杯，其特征在于，所述聚羟基脂肪酸酯由质量比为1.2:1.6:1.8的聚羟基丁酸酯、聚羟基戊酸酯、以及由羟基丁酸酯和羟基戊酸酯形成的共聚物混合制成。3.如权利要求1所述的一次性可降解纸杯，其特征在于，所述胡萝卜、洋葱、卷心菜、甘草、乌梅、柑橘皮、栀子以及厚朴均为新鲜的原料。4.一种如权利要求1所述的一次性可降解纸杯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、提供一种纤维预防处理设备，其包括：醋酸缸，其内部有可升降的滤网，底部设有排液口，所述醋酸缸上方一侧设有第一推送机构，所述第一推送机构包括固定台、安装于固定台上的第一气缸以及与第一气缸的活塞杆固定连接的第一推板；输送装置，其设置在醋酸缸的另一侧，承接所述第一推板推送的酸浸后的物料，所述输送装置在牵引机驱动下输送物料；反应装置，其下方设有一底座，所述底座包括表面板体和支撑表面板体的支承座，所述表面板体上设有电机与反应缸，所述反应缸承接所述输送装置输送的物料，所述电机的输出轴与一转动轴固定连接，所述转动轴伸入所述反应缸内部，所述反应缸内装有Na2SO4溶液，所述反应缸的底部设有可抽拉的底板，所述表面板体与所述底板相对处为上下贯通的结构，所述支承座内部设有第二推送机构，所述第二推送机构包括位于电机下方的第二气缸、与第二气缸的活塞杆固定连接的第二推板，所述第二推板在第二气缸活塞杆的伸缩推动下沿水平方向运动，所述第二推板的纵截面与支承座的内壁的纵截面面积相同，使得所述第二推板在运动过程中与所述支承座的内壁相抵触，形成可供物料卸出的卸料仓，所述卸料仓远离所述第二推送机构的一侧设有卸料口；其中，所述反应缸相对的缸壁上设有能进行液相等离子体电解渗透处理的阴、阳电极，阴、阳电极与高频直流电源接通；所述转动轴上间隔设置有多个圆盘，所述圆盘外圆周间隔固设多个椭圆形刀片；S2、纤维预处理：将上述重量份数的剑麻纤维、亚麻纤维、海藻酸纤维在醋酸缸中混合后使用质量分数为20％～30％的醋酸溶液进行酸浸处理1～2h，然后使用蒸馏水洗净得到混合纤维，升起所述滤网并通过所述第一推送机构将...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘钰馨，
申请(专利权)人：广西师范学院，
类型：发明
国别省市：广西;45