專利名稱：玉米淀粉物料制造全降解包裝制品的方法及其設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及食料成形方法及其設備。具體地說它涉及包括一次性快餐食物盛器在內的包裝制品的生產制造。
本發明人在中國專利96206979.5和99212649.5中提出了“可食用的快餐碗”和“餐飲用的食物盛器”，希望在替代泡沫塑料方面作了些嘗試。然而現有的制造方法卻只停留在對現有膨化設備的利用上，因而制成品的質量均難于達到實用的水平。
中國專利95194930中公開了一種淀粉泡沫材料制成模制件的方法，給出了使淀粉泡沫材料膨脹形成淀粉泡沫的成型段，并在成型段加水粘結成疊合板材的原理。
本發明的目的在于提出一種行之有效的、用玉米淀粉物料制造全降解包裝制品的方法及其設備。
本發明利用對物料的充分膨化處理，然后用水蒸汽回蒸，再入模壓制成即可獲得制品。其中包括壓制和壓延，通過充分壓制、壓延可制成快餐餐具，如飯盒、湯碗，包裝碗等。
本發明的玉米淀粉物料制造全降解包裝制品的方法，包括以下步驟1)、備料，選以粗玉米為主的淀粉類物料，去雜，物料含水量控制在可糊化范圍以內；優選11-15％。
2)、利用自熟水冷式膨化機進行膨化加工，從膨化機的料斗給料，控制自熟操作的工作溫度為250℃以內，加工成膨松材料；優選工作溫度為200-250℃，工作壓力為12-14Mpa之間。
3)、蒸汽加濕，用蒸汽加濕使材料改性，展平，并增加粘結力；4)、冷模下壓制成型，用液壓壓縮壓制成工件坯料；5)、出模并在常溫下室內進行時效干燥，時效干燥時間為≥6小時；6)、噴涂防水用生物膠；在坯件的裸裸表面噴涂0.04-0.05毫米的防水生物膠膠層。
7)、烘干，在65℃以下溫度條件進行烘干；優選工作溫度為60-65℃。
8)、成品檢驗包裝。
一種用于實現本發明的裝置包括一個備料給料裝置，用來將物料傳送到膨化機的料斗；一個帶料斗的膨化機，用來輾碎、糊化物料，獲得高膨松度的制品材料；一個蒸汽加濕裝置，設在膨化機的輸出端，使之加濕展平，改性，并傳遞制品材料；一個成型機，用來將加濕處理后的制品材料壓制成模制的工件坯料；一個時效干燥裝置，用來降低溫度、濕度，消除應力；一個噴膠裝置，用于噴涂生物膠，對制成品作防水處理；一個烘干機，用來烘干膠層和防霉處理。
所述的膨化機為自熟水冷式膨化機。它設有螺桿、螺套和輸出裝置，其螺桿螺套的螺紋底徑設有錐度，其螺桿螺紋的小徑(或底徑)從左到右沿軸向逐漸增大，其螺套螺紋的大徑(或底徑)從左到右沿軸向逐漸減小；其所說的輸出裝置中設有導板和帶冷卻裝置的孔道板，孔道板上的出料孔道為外曲面環形孔道。
所述的成型機為液壓式二次增壓成型機。
本發明具有以下的積極效果1、對物料的要求低。可利用多種含淀粉的混合物料和加工過程產生的回料。對粗玉米的利用率為100％。
2、閃蒸膨化效果好，與傳統設備獲得的膨化材料相比，膨松度提高一倍。
3、生產效率高，能耗相對降低。裝機臺容量為15千瓦，日產玉米泡沫≥3噸。
4、生產穩定，操作簡便，容易維護，且生產無噪聲、無污染。
5、制品全降解，可以回收作飼料或肥田，可替代一次性使用的泡沫塑料，減輕環境污染。
下面結合實施例及附圖加以說明。
圖1是工藝設備流程圖。
圖2是膨化機的結構示意圖。
圖3是蒸汽加濕裝置的結構示意圖。
圖4是成型機的結構示意圖。
圖5是紅外烘干裝置的結構示意圖。
參見附圖。
如圖1所示，本實施例的工藝流程為備料給料1→膨化加工2→蒸汽加濕3→壓制成型4→時效干燥5→噴涂生物膠6→烘干7→成品撿測8和包裝9。成品撿測8屬于例行工序。
對應的工藝設備中，備料給料可為人工，可為輸送線，后面緊接膨化機、加濕裝置、成型機、時效干燥裝置、噴膠裝置、烘干機、撿驗裝置。最后的包裝可以使用手工或包裝機械，隨具體產成品而定。
圖2所示為自熟水冷式膨化機。其基本結構與一般的膨化機相同，它主要包括電機10、減速箱11、料斗14、筒體12、螺桿15、螺套16和輸出裝置，螺桿15和螺套16設在筒體腔內，齒形為鋸齒，齒面相對，旋向相反，并在其螺紋齒端徑向設有裝配間隙，螺套固定在筒體12上。螺桿螺套的底徑設有錐度，其螺桿螺紋的小徑(或底徑)從左到右沿軸向逐漸增大，其螺套螺紋的大徑(或底徑)從左到右沿軸向逐漸減小；輸出裝置中設有導板17和一個帶冷卻裝置的孔道板(18、20)。其冷卻裝置為雙水冷循環冷卻裝置。孔道板上的出料孔道為外曲面環形孔道。導板17設在孔道板前起梳濾作用。導板17的軸端套裝在孔道板中，形成環形輸出孔道。圖中13是轉接軸，安裝在止推軸承上，通過連軸節傳遞動力轉距。19是冷卻裝置的水閥。21是基座。用于本膨化機的物料可用含淀粉的混合料，以及回料。
圖3為蒸汽加濕裝置。它由機身26和上罩25兩部分組成。其間設有輸送帶22，輸送帶的鏈傳動裝置27和動力裝置設在機身內。24是蒸汽管，蒸汽可由外面接入，也可以自行設置獨立的蒸汽發生裝置。它們的控制由控制板23進行。28是主動軸，輸送帶兩端分別與膨化機和成型機工藝聯接。
圖4所示的成型機為二次增壓式液壓成型機。通過多油路閥板和所設的控制裝置實現壓延和壓縮成型的目的。如圖示，機身29內設有油倉，工作臺前有操作控制臺面38，工作臺面上設有模具37，電機36、油泵33和多油路閥板30，以及連接座35控制油路對活塞缸31中的柱塞32進行控制，沖頭安裝在滑塊34中沿滑槽向下沖壓。
圖5所示的烘干機具有床式輸送帶相同的基本結構。其中機身44與上罩45間同樣設有輸送帶39，輸送帶下的托倉42內則裝有紅外電熱管41和用于鼓風的鼓風機43。46是鏈傳動裝置，47是主動軸，40為控制板，輸送帶的輥軸未表示出。該輸送帶的兩端則分別與噴膠裝置和撿驗臺工藝聯接。
以下結合實施例，利用上述設備和方法的具體過程如下
實施例1選粗玉米去雜，撿查其含水量，應在20％以下，優選區間為11-15％，從料斗投入膨化機，膨化機轉速為350轉/分，控制水冷卻裝置使其膨化工作溫度在250℃以下，工作壓力約12-14Mpa之間。由該機獲得膨化材料，體積增大8-10倍。其管徑一般在φ75-180毫米，壁厚5-8毫米，其管壁被縱向割開。隨后進入蒸汽加濕裝置，在其中的輸送帶上被軟化展平成片料，并增加粘結力，為模壓成形作準備。在下一步的成型機中，將被成形材料放入飯盒的型模中，開動機器，上模頭下壓，連續二次加壓，冷模壓制成形并壓成飯盆坯件。經過壓延的在二次加壓成形后，可以確保其壓制質量，制品具有足夠的強度。在冷模成型后，出模的產品坯件進行時效干燥，通過6-8小時的時效干燥，降低坯件的水份含量，消除應力。出模產品坯件壁厚為1-1.5毫米，含水量控制在8-10％。再轉入噴膠裝置中對坯件表面噴涂防水用的生物膠，進行防水防潮處理。噴涂厚度在0.02毫米以上。優選0.04-0.05毫米。噴涂后進入紅外烘干機中烘干，烘干溫度在65℃以下。優選溫度為60-65℃之間。烘干后即為成品，最后經檢驗分揀，包裝出品。
實施例2如實施例1的操作步驟，將片料層面上經過另外加濕處理后，可將片料疊合至預定厚度，對應不同厚度部位可有不同。填入模中然后壓制，可壓制成包裝用的模制模塊或者模板。
權利要求
1.一種玉米淀粉物料制造全降解包裝制品的方法，包括以下步驟1)、備料，選以粗玉米為主的淀粉類物料，去雜，物料含水量控制在可糊化范圍以內；2)、利用自熟水冷式膨化機進行膨化加工，從膨化機的料斗給料，控制自熟操作的工作溫度為250℃以內，加工成膨松材料；3)、蒸汽加濕，用蒸汽加濕使材料改性，展平，并增加粘結力；4)、冷模下壓制成型，用液壓壓縮機壓制成工件坯料；5)、出模并在常溫下室內進行時效干燥，時效干燥時間為≥6小時；6)、噴涂防水用生物膠，在坯件的裸裸表面進行噴涂防水生物膠膠層；7)、烘干，在65℃以下溫度條件下進行烘干；8)、成品檢驗包裝。
2.如權利要求1所述的玉米淀粉物料制造全降解包裝制品的方法，其特征在于所說的物料含水量為11-15％。
3.如權利要求1所述的玉米淀粉物料制造全降解包裝制品的方法，其特征在于所說的膨化工作溫度為200-250℃。
4.如權利要求1所述的玉米淀粉物料制造全降解包裝制品的方法，其特征在于所說的烘干溫度為60-65℃。
5.一種用于實現權利要求1的方法的裝置，并依次排列設置，它包括一個備料給料裝置，用來將物料傳送到膨化機的料斗；一個膨化機，用來輾碎、糊化物料，獲得高膨松度的制品材料；一個蒸汽加濕裝置，設在膨化機的輸出端，傳遞制品材料，使之加濕展平，改性；一個成型機，用來將加濕處理后的制品材料壓制成模制的工件坯料；一個時效干燥裝置，用來降低溫度、濕度，消除應力；一個噴膠裝置，用于噴涂生物膠，對制成品作防潮處理；一個烘干機，用來烘干膠層和防霉處理。
6.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于所述的膨化機為自熟水冷式膨化機，它設有螺桿(15)、螺套(16)和輸出裝置，其螺桿螺套的螺紋底徑設有錐度，其螺桿螺紋的小徑從左到右沿軸向逐漸增大，其螺套螺紋的大徑從左到右沿軸向逐漸減小；其所說的輸出裝置中設有導板(17)和帶冷卻裝置的孔道板(18、20)，孔道板上的出料孔道為外曲面環形孔道。
7.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于所述的成型機為液壓式二次增壓成型機。
全文摘要
本發明公開了一種以玉米淀粉類物料制造全降解的、包括快餐餐具在內包裝制品的制造方法和設備。方法中物料經充分膨化,蒸汽加濕,壓制成形,時效干燥,噴涂防水用的生物膠,烘干等主要步驟。它解決了物料充分膨化的核心問題。本發明對物料的要求低,膨化效果好,生產效率高,操作簡便,設備容易維護,且生產無噪聲、無污染。由于制品全降解,適用于一次性使用的環保型包裝材料的生產制造。
文檔編號C08L3/04GK1363623SQ0110275
公開日2002年8月14日 申請日期2001年1月3日 優先權日2001年1月3日
發明者王欽壽, 張仁貴 申請人:王欽壽