[发明专利]一种秸秆餐具及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及新材料餐具领域，特别涉及一种秸秆餐具及其生产方法。

背景技术

我国的一次性餐具需求量巨大，大都是塑料制品或纸制品。工业化生产的塑料制品大部分难以降解，在消耗化石能源的同时还造成严重环境污染；纸制品又会带来森林的砍伐、涂膜难降解、水资源浪费等问题，而且成本较高。

秸秆是成熟农作物茎叶（穗）部分的总称，我国农作物种植面积广，每年有大量的秸秆剩余，近些年来对秸秆的处理从焚烧转变至再加工处理，其中利用秸秆制备环保餐具因其利用效率高、易回收等优点得到了广泛推广。中国专利申请号98124818.7公开的一种秸秆餐具，由秸秆、电玉粉、填充剂或硬脂酸钙（或面粉）经过搅拌、混匀、加压成型制备，该餐具重量轻、抗压强，加工工艺简单，但因缺少粘合剂导致韧性不足，易碎；中国专利申请号99115359.6公开了一种以植物茎秆及果实外壳为原料生产可降解餐具的方法，该餐具是先将植物茎秆及果实外壳处理后加入粘合剂并混合，加入石膏模成型后烘干，再经表面涂胶烘干制成，成品的降解性能良好，无毒无害，但原料的成型方法决定了产品强度不好，且加工工艺复杂；中国专利申请号01127386.0公开了一种一次性降解餐具及其制造方法，餐具由可降解主料、粘合剂、填充剂打浆混合后经真空炼泥机炼制，常温液压成型，烘干处理，表面喷涂隔离剂制成，该餐具刚性高且可通过配比调整进行调节，降解性能和韧性较好，但其使用玉米粉和白芨粉做粘合剂，烘干后产品韧性不好，产品所用水基聚氨酯等隔离剂在固化前有有毒气体释放；中国专利申请号01108832.X公开了一种以淀粉为主要原料制成的一次性易降解餐具，餐具的70%～90%为淀粉，再辅以少量秸秆纤维，植物油和添加剂，经一次热压成型，成型后进行表面防水胶的涂覆，该餐具主要成为淀粉因此降解性能好，成本低，无毒、无味，但其主要的缺点是固化后淀粉呈现的脆性导致产品抗拉伸强度差，易破碎。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种降解性能好，强度、韧性好的秸秆餐具，及其生产方法。

为解决上述技术问题，本发明的秸秆餐具按重量份计包括：

其中所述粘合剂为聚乳酸和淀粉的混合物。

本发明的秸秆餐具重量轻、耐温抗压、韧性较好，而且使用聚乳酸和淀粉为粘结剂，由于聚乳酸（PLA）具有可完全生物降解的特性，得到的秸秆餐具原料低廉、生物降解速度快，而且无毒无害。

本发明所使用的秸秆粉可为常见的秸秆粉，如小麦秸秆粉、玉米秸秆粉或油菜秸秆粉等，本发明并不对此作进一步的限定。为了保持一定纤维长度的同时，使秸秆粉在终产物秸秆餐具中分散更均匀，秸秆餐具的外观更光滑细腻，所述秸秆粉的粒度优选为60目～80目。

所述粘合剂为聚乳酸和淀粉混合物，两者的共混效果好，且使用该混合型粘合剂得到的秸秆餐具可实现生物全降解。在本发明的一个优选实施例中，为了降低生产成本，提高产品的稳定性和韧性，所述粘合剂中聚乳酸和淀粉的质量比为(10～15):(20～25)。在一个具体实施例中，秸秆餐具按重量份计包括：秸秆粉40～50份；聚乳酸10～15份；淀粉20～25份；填充剂8～10份；助剂0.1～0.15份；水11～18份。

本发明所使用的聚乳酸可为任意分子量，为了提高聚乳酸与其他原料的混合效果，所述粘合剂中聚乳酸的粒度优选为80目～100目，进一步地，为了降低生产成本，可使用分子量在八万以下的聚乳酸；所述淀粉可为玉米淀粉或糯米粉等，优选地选用糊化后粘性更强的玉米淀粉，使用玉米淀粉也可使秸秆餐具的成品更具光泽，观感和使用感更佳。

填充剂的加入可有效提高秸秆餐具的刚性强度，其可为本领域常用的各种填充剂，优选地所述填充剂为色白、安全环保且成本较低的滑石粉，其粒径为200目～500目。

助剂的作用是偶联有机粘合剂与无机填充剂，以增强粘合剂和填充剂之间的粘结性，所述助剂优选为通用性强的硅烷偶联剂，更具体地，可选用KH-550w型硅烷偶联剂，在实际应用中，常将KH-550w配制成2%～5%的水溶液以方便使用。

本发明还涉及一种生产秸秆餐具的方法，其包括如下步骤：

1）将按重量份计40～50份秸秆粉、30～40份粘合剂、8～10份填充剂、0.1～0.15份助剂和11～18份水混合并搅拌混匀，得到混合料，其中所述粘合剂为聚乳酸和淀粉的混合物；

2）将步骤1）中得到的混合料放入模具中一次热压成型，即得到秸秆餐具。