[发明专利]全生物降解发泡组合物及成型制作方法

说明书

本发明涉及含有淀粉、木质素材料的能被生物降解的组合物及其成型方法。

由于生活节奏的加快，使快餐业发展迅速，一次性餐具用量激增。在我国一次性餐具是以泡沫塑料餐具为主，其主要成分为发泡聚苯乙烯塑料用这种发泡聚苯乙烯塑料餐具有价廉、质轻、方便等优点，但发泡聚苯乙烯制品(EPS)不可降解，更由于其质轻体积大，增加了垃圾量，难于回收处理，是造成所说的“白色污染”的原因之一，也是环境保护不容忽视的问题，而且在EPS的生产过程中使用氟利昂(氟致冷剂)作为发泡剂，而这种氟致冷剂对大气层中的臭氧有破坏作用，造成全球环境的恶化。在EPS的使用过程中，未完全聚合的苯乙烯单体对人体有害，长期接触和食入可能引起致畸和致癌，因此许多国家已禁止使用不可降解的食品塑料包装制品。我国也把EPS产品作为淘汰产品，于2000年禁止生产和使用。

近二、三年来EPS替代产品层出不穷，但良莠不齐，大致可以分为四类：第1类为纸浆纸板类，第2类可降解塑料类，第3、4类为植物纤维类和食用粉类。上述这四类产品各有其优缺点。纸浆纸板类产品性能优良，但由于耗费大量的木材，导致森林覆被的减少和自然资源的浪费，生产成本居高不下，而且造纸过程中又产生废水的污染；降解塑料可分为生物降解光降解或光/生物双降解塑料，但不论何种形式的降解，仅能使大块塑料裂解成小块，造成土质的劣化，仍对土壤造成潜在的污染；植物纤维类具有原料来源广泛，价格低廉等优势，但生产出的产品存在着使用性能不稳定及原料的农药残留和霉变等问题；食用粉类最大的优点是经快餐、速食等容纳后既可食用，又可回收作动物饲料，基本上达到无垃圾、无污染的目的，是聚苯乙烯发泡餐具的理想替代品。

中国专利文献CN1137439A介绍了一种快餐盒的制作方法，其原料以重量百分数计，淀粉75-80％，植物纤维粉10-20％，生物胶2-3％，发泡剂0.5-1％，增塑剂0.5-1％；将上述原料混合搅拌均匀后，经热压成型，分切，喷胶，干燥而成产品。所说的淀粉是玉米淀粉、土豆淀粉、白薯淀粉、小麦面粉、米粉；所说的植物纤维粉是草纤维，玉米秸杆粉；所说的生物胶可以是明胶、壳聚糖、海藻酸钠；所说的发泡剂是食品复合发泡剂；所说的增塑剂是甘油、甘油单酐酯、乙二醇。

中国专利文献CN1193636A介绍了一种生物降解材料，它是由原淀粉、非木材植物纤维及高沸点增塑剂混合而成；原淀粉占混合物总重量的10-80％，非木材植物纤维占混合物总重量的10-75％，高沸点增塑剂占混合物总重量的10-30％。所说的原淀粉是谷类、薯类及其他植物成熟果实的原粉所说的非木材植物纤维是竹类、禾草类、韧皮类、籽毛类；所说的高沸点增塑剂是经尿、胺、甲醇改性后的产物是丙二醇、聚乙烯、山梨糖醇、苯二甲酸、二丁酯。将上述物料按比例充分混合好后，热压成型，热压固化时每毫米壁厚5-60秒，模温80-180℃，压力17-35兆帕/厘米。

上述的现有技术中所有的主要原料为淀粉，但是由于淀粉自身的分子结构和理化性质决定了其成品的断裂强度较高，而延展性差，更由于所添加的植物纤维为粉状，起不到骨架支撑作用，达不到增韧效果，故采用上述专利技术制成的产品性能较脆，在实际应用中产生困难。

本发明的目的就在于研究出一种价格低廉，无毒无害的一次性使用，能降解，不污染环境，并且具有良好使用性能的发泡组合物。

本发明的另一个目的是利用本发明的发泡组合物为原料，制备出性能优良的发泡组合物成型产品。

本发明的一种全生物降解发泡组合物，它含有改性淀粉50-80％重量百分数，植物纤维10-40％重量百分数，胶合剂5-10％重量百分数，增塑剂1-5％重量百分数，增流剂0.5-2％重量百分数，成核剂0.5-2％重量百分数，发泡剂1-10％重量百分数。

所说的改性淀粉是通过物理、化学和生物方法使原淀粉的结构、物质性质和化学性质发生改变的一种淀粉，从而具备一些特定的性能和用途。原淀粉一般是玉米淀粉、薯类淀粉、小麦淀粉和谷物淀粉。所说的改性淀粉为毁结构化淀粉、磷酸酯淀粉、氧化淀粉、酸变性淀粉其中的一种或二种或三种。发泡组合物中含改性淀粉50-80％重量百分数。

所用的植物纤维是从甘蔗渣、秸杆、竹子、甜菜渣、稻壳、花生壳其中的一种或二种或三种废弃物中提取出来的粗植物纤维部分。发泡组合物中含植物纤维10-40％重量百分数。

所用的胶合剂是作为食品添加剂的可食用胶。它们是明胶、骨胶、海藻酸钠、壳聚糖和黄原胶其中的一种或二种或三种。发泡组合物中含胶合剂5-10％重量百分数。