植物纖維環保型全降解一次性筷子及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種植物纖維環保型全降解一次性筷子及其制備方法，該方法是將稻草秸稈經搓磨分絲、噴爆、制漿、濃縮后，加入植物纖維（玉米秸稈或其它植物纖維類）粉沫及熱熔壓敏膠、瓊膠、果膠、降解母料，經過攪拌、調節溫度，熱壓成型，再經修磨、清洗、紫外線消毒后全封閉流水線包裝完成。本發明植物纖維環保型全降解一次性筷子原材料來源廣泛，適用性強，成本低廉、安全方便，節省資源、減少環境污染，達到廢棄物綜合利用，給農民增加經濟收入，是利國利民環保產品。
【專利說明】植物纖維環保型全降解一次性筷子及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種植物纖維環保型全降解一次性筷子及其制備方法，具體涉及一種利用玉米秸桿、稻草等植物纖維原料的環保型全降解一次性筷子及制備方法。
【背景技術】
[0002]筷子是中國人最主要也是最獨特的進餐器具，筷子雖小卻是關系到國計民生的大事，因為世界上使用筷子人口最多的國家就是中國。目前市場上使用的木制筷子基本上是竹、木制品，雖然曾出現過塑料材料的筷子，但由于過于光滑及使用者對塑料材質的疑慮，難以推廣使用，隨著人們生活水平的提高，衛生意識的增強，不愿意使用公共筷子的人已經越來越多，餐飲業和有條件生產筷子的企業，出自商業目的大量制作和生產一次性使用的筷子，據粗略統計，筷子用材占我國林木年采伐量約10.5%，而一棵生長了 20年的大樹，僅能制成4000雙筷子，這就給匱乏的林木資源雪上加霜造成極大的浪費。
[0003]為了改變這一現象，保護我國的森林資源，近幾年來國家各有關部、委、局及各省市政府均在制定相應的政策和措施，國家已明令禁止使用木制一次性衛生筷，提倡和推廣使用一次性可降解筷子，國家產業政策的調整為植物秸桿一次可降解筷子提供了廣闊的市場空間，全國各地都在研究和開發“一次性”筷子的新一代可替代產品，以秸桿代木制作一次性衛生筷子應運而生。
[0004]據統計，筷子用材占我國林木年采伐量約10.5%，而一棵生長了 20年的大樹，僅能制成4000雙筷子，我國每年要生產800億雙一次性方便筷子(竹制和木制)，需要砍伐2000萬棵20年生長的大樹，這就給我國本來就匱乏的林木資源雪上加霜，造成極大的浪費。
[0005]為了改變這一現象，保護我國的森林資源，國家已明令禁止使用木制一次性衛生筷，提倡和推廣使用一次性可降解筷子。
[0006]一次性筷子并非真正衛生和環保，其中一個最主要的原因就是浪費水，會造成水資源的流失和浪費。一次性筷子的生產工藝中有一道工序稱為漂白，漂白方式一般有三種，運用二氧化硫、過氧化氫或次氯鈣(鈉)進行漂白。用這三種方式漂白后，都需要大量水蒸煮或沖洗，但在實際制造過程中，大多數的生產廠家并沒有用那么多水。有報道顯示，目前市面上80%以上的一次性筷子均采用二氧化硫熏蒸的方式進行漂白，熏蒸的時間越長，筷子越白，但聞來會越酸。制造者在經二氧化硫熏蒸的方式漂白后，通常有意忽略水煮步驟，因為水煮消耗大量的水，意味著成本的增加，殘留的二氧化硫和其它物質結合便會成為亞硫酸鹽，而亞硫酸鹽在醫學上被認為可能導致哮喘病的發作。同時，一次性筷子在生產之后的包裝、運輸、儲存、使用方面通常會被銷售者忽略衛生問題，由于沒有嚴格的消毒手段而沾染大量有害病菌，反而成為傳播疾病的媒介和源頭，從而直接影響消費者的健康。由此可見，一次性筷子并不象我們想像的那樣衛生和環保。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是提供一種植物纖維環保型全降解一次性筷子及其制備方法，該筷子使用方便、強度高、有韌性，替代木制和竹制筷子，節省資源、減少環境污染，用后一次性全降解。
[0008]本發明的目的是這樣實現的，該植物纖維環保型全降解一次性筷子的制備方法包括以下步驟:
①、植物纖維制備
將干玉米稻桿清洗后切成25mm段,輸送到烘干機中烘干至水分含量為15%左右,然后再將烘干后的玉米秸桿送入粉碎機中粉碎至50目，得玉米秸桿植物纖維原料備用。
[0009]②、稻草原料制備
將干稻草去其雜質，清洗切割成25_段，得稻草原料備用。
[0010]③、噴爆處理
將步驟②中的稻草原料送入噴爆器中，通入蒸汽并密封，在1.4MPa，溫度195°C的蒸汽作用下，在容器中停留3?4min，同時將容器中的稻草原料通過旋轉推進器推到容器末端，經球形噴放閥進行減壓噴爆。所述噴爆處理的基本原理是:具有細胞結構的纖維原料在一定的飽和水蒸汽作用下，纖維被水蒸汽所潤脹，纖維素結晶度提高，孔隙中充滿蒸汽，高溫下木素軟化，半纖維部分降解，從而削弱了纖維間的聯結，當充滿一定壓力的物料突然減壓時，由于介質的急劇膨脹作用，使纖維解離，產生“噴爆”效果。
[0011]④、磨漿處理
步驟③噴爆后的稻草原料經初磨磨漿機初磨，叩解度達到20左右，使稻草纖維初步分離出來；再經過精磨磨漿機精磨，使叩解度達到40，得到糊狀漿料，所述糊狀漿料在筷子產品中能起到連接骨架作用。
[0012]⑤、濃縮處理
將步驟④中得到的磨漿后的糊狀漿料濃縮至濃度50%得到濃縮后的稻草漿料。
[0013]⑥、混料、攪拌處理
將步驟⑤濃縮后的稻草漿料和步驟I中玉米秸桿植物纖維粉料送入旋臂式雙螺旋錐形混合機中，同時加入熱熔壓敏膠、瓊膠、果膠、食用明膠、生物降解母料(遼寧裕恒宏偉科技發展有限公司生產)攪拌均勻得混合攪拌料，所述原料的重量配比是米秸桿植物纖維粉料1600kg、稻草漿料1000kg、熱熔壓敏膠172kg、瓊膠62 kg、果膠74 kg、食用明膠450 kg,春夏季加入75 kg生物降解母料,秋冬季加入116 kg生物降解母料。
[0014]⑦、成型
將步驟⑥得到的均勻混合攪拌料經真空液壓擠出機(鶴壁市鶴龍專用設備有限公司生產)加熱并成型擠出，擠出速度為3s/雙。
[0015]⑧、清洗
檢驗合格后的筷子進入到清洗機中噴淋清洗除去雜質、碎塊，然后再進入微波干燥機中烘干，達到可包裝標準。
[0016]⑨、消毒
將步驟⑧中經清洗處理的達到可包裝標準的筷子采用CXCS型紫外線消毒機，全方位消毒達到食品級。
[0017]⑩、包裝
經消毒處理后的筷子產品經全封閉流水線包裝、入庫銷售。[0018]本發明具有以下優點和積極效果:
1、本發明一次性筷子利用植物秸桿短纖維和長纖維相融合的制作方法，使廢棄植物秸桿達到綜合利用，使生產出來的筷子具有強度高、韌性大、表面光滑、耐油、耐高溫，全封閉消毒流水線包裝，使用方便、安全，用后一次性全降解。
[0019]2、本發明生產的植物纖維環保型可降解筷子是現有木制、竹制筷子的最佳替代產品，是未來筷子消費市場的趨勢，產品投入市場后，因其環保節能、不污染環境、質量好、價格低等優點將很快打開并占領市場。
[0020]3、本發明植物纖維原材料來源廣泛，中國是農業大國，農作物種植面積大，種類繁多，植物秸桿空間可利用大。
[0021]4、本發明產品經紫外線消毒后全封閉流水線包裝，避免產品二次污染。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是本發明噴爆處理步驟中采用的噴爆器結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合實施例對本發明做進一步的闡述。
[0024]該植物纖維環保型全降解一次性筷子的制備方法包括以下步驟:
稻草和玉米秸桿原材料從儲戶運至場區，先進行人工分選，去除發霉、雜質等不合格部分，送入切草機，從切草機出來進入六輥除塵機。同時啟動除塵風機，粉塵由除塵器在上層收集；灰土、石子等雜質在下層收集，可利用部分在中間層送出；再經過濕膜除塵將原料清洗干凈。清洗廢水都排入污水處理站處理。
[0025]①、植物纖維制備
將干玉米稻桿清洗后切成25mm段,輸送到烘干機中烘干至水分含量為15%左右,然后再將烘干后的玉米秸桿送入粉碎機中粉碎至50目，得玉米秸桿植物纖維粉料備用。
[0026]②、稻草原料制備
將干稻草去其雜質，清洗切割成25_段，得稻草原料備用。
[0027]③、噴爆處理
將由管道送過來的步驟②中的稻草原料送入噴爆器中，通入蒸汽并密封，在1.4MPa，溫度195°C的蒸汽作用下，在容器中停留3?4min，同時將容器中的稻草原料通過旋轉推進器推到容器末端，經球形噴放閥進行減壓噴爆。所述噴爆處理的基本原理是:具有細胞結構的纖維原料在一定的飽和水蒸汽作用下，纖維被水蒸汽所潤脹，纖維素結晶度提高，孔隙中充滿蒸汽，高溫下木素軟化，半纖維部分降解，從而削弱了纖維間的聯結，當充滿一定壓力的物料突然減壓時，由于介質的急劇膨脹作用，使纖維解離，產生“噴爆”效果。
[0028]由附圖1所示:所述的噴爆器包括殼體、設置在殼體內的螺旋推進器、設置在殼體一端的進料口和進氣口，設置在殼體另一端的球形噴放閥、出料口和電磁閥，所述進氣口上設置有溫控表和氣壓表。
[0029]④、磨漿處理
步驟③噴爆后的稻草原料已充分膨脹被送入儲存池加入水進行原料清洗，清洗完畢由管道送入磨漿機初磨，經初磨磨漿機(山東煙臺生產的ZDPl 1M450雙盤磨漿機)初磨，叩解度達到20左右，使稻草纖維初步分離出來，初磨后直接進入洗滌池清洗；由洗滌池洗滌過后的原料送入磨漿機精磨，使精磨后的叩解度達到40，得到糊狀漿料送入精磨后儲存池，同時啟動漂洗機進行漂洗。所述糊狀漿料在筷子產品中能起到連接骨架作用。
[0030]⑤、濃縮處理
將步驟④中得到的磨漿后的糊狀漿料濃縮至濃度50%得到濃縮后的稻草漿料。
[0031]⑥、混料、攪拌處理
將步驟⑤濃縮后的稻草漿料和步驟I中玉米秸桿植物纖維粉料送入旋臂式雙螺旋錐形混合機中，同時加入熱熔壓敏膠、瓊膠、果膠、食用明膠、生物降解母料(遼寧裕恒宏偉科技發展有限公司生產)攪拌均勻得混合攪拌料通入備用罐，儲存備用。所述原料的重量配比是玉米秸桿植物纖維粉料1600kg、稻草漿料1000kg、熱熔壓敏膠172kg、瓊膠62 kg、果膠74 kg、食用明膠450 kg,春夏季加入75 kg生物降解母料,秋冬季加入116 kg生物降解母料。
[0032]⑦、成型
將步驟⑥備用罐中得到的均勻混合攪拌料經真空液壓擠出機(鶴壁市鶴龍專用設備有限公司生產)加熱并成型擠出，擠出速度為3s/雙，擠出后同步切割。成型后的筷子通過修磨機處理棱角等不合格部位，再檢驗，殘次品送入專用的粉碎機粉碎并儲存，定期加入到攪拌程序中的旋臂式雙螺旋錐形混合機中，實現循環利用，合格品進入成品清洗機中通入清水噴淋清洗，清洗廢水用作原料清洗用。
[0033]⑧、清洗
檢驗合格后的筷子進入到清洗機中噴淋清洗除去雜質、碎塊，然后再進入微波干燥機中烘干，達到可包裝標準。
[0034]⑨、消毒
將步驟⑧中經清洗處理的達到可包裝標準的筷子采用CXCS型紫外線消毒機，全方位消毒達到食品級。
[0035]⑩、包裝
經消毒處理后的筷子產品經全封閉流水線包裝、入庫銷售。
【權利要求】
1.一種植物纖維環保型全降解一次性筷子的制備方法，其特征在于:該方法包括以下步驟: ①、植物纖維制備 將干玉米稻桿清洗后切成25mm段,輸送到烘干機中烘干至水分含量為15%左右,然后再將烘干后的玉米秸桿送入粉碎機中粉碎至50目，得玉米秸桿植物纖維原料備用； ②、稻草原料制備 將干稻草去其雜質，清洗切割成25_段，得稻草原料備用； ③、噴爆處理 將步驟②中的稻草原料送入噴爆器中，通入蒸汽并密封，在1.4MPa，溫度195°C的蒸汽作用下，在容器中停留3?4min，同時將容器中的稻草原料通過旋轉推進器推到容器末端，經球形噴放閥進行減壓噴爆； ④、磨漿處理 步驟③噴爆后的稻草原料經初磨磨漿機初磨，叩解度達到20左右，使稻草纖維初步分離出來；再經過精磨磨漿機精磨，使叩解度達到40，得到糊狀漿料，所述糊狀漿料在筷子產品中能起到連接骨架作用； ⑤、濃縮處理 將步驟④中得到的磨漿后的糊狀漿料濃縮至濃度50%得到濃縮后的稻草漿料； ⑥、混料、攪拌處理 將步驟⑤濃縮后的稻草漿料和步驟I中玉米秸桿植物纖維粉料送入旋臂式雙螺旋錐形混合機中，同時加入熱熔壓敏膠、瓊膠、果膠、食用明膠、生物降解母料攪拌均勻得混合攪拌料，所述原料的重量配比是米稻桿植物纖維粉料1600kg、稻草衆料1000kg、熱熔壓敏膠172kg、瓊膠62 kg、果膠74 kg、食用明膠450 kg,春夏季加入75 kg生物降解母料,秋冬季加入116 kg生物降解母料； ⑦、成型 將步驟⑥得到的均勻混合攪拌料經真空液壓擠出機加熱并成型擠出，擠出速度為3s/雙； ⑧、清洗 檢驗合格后的筷子進入到清洗機中噴淋清洗除去雜質、碎塊，然后再進入微波干燥機中烘干，達到可包裝標準； ⑨、消毒 將步驟⑧中經清洗處理的達到可包裝標準的筷子采用CXCS型紫外線消毒機，全方位消毒達到食品級； ⑩、包裝 經消毒處理后的筷子產品經全封閉流水線包裝、入庫銷售。
【文檔編號】C08L5/00GK103960940SQ201310550296
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年11月8日 優先權日:2013年11月8日
【發明者】佟福 申請人:四平市奧維餐具研發有限公司