[发明专利]植物纤维快餐盒及包装容器的生产工艺

说明书

本发明涉及一种无污染一次性快餐盒和包装容器的生产工艺。

八十年代末期塑料工业的发展，一次性发泡塑料制造的快餐盒应运而生。它虽然具有洁白美观、防水、防油、保温等特点，但用后形成垃圾难以分解，入土破坏农田、土壤，烧毁有碍空气环境，弃入江河湖泊污染水源并破坏渔业，给地球的生态环境带来了永久性的破坏，威胁着人类的生存，被世人称为“白色污染”。于是世界上许多国家已禁止或限制其生产和使用范围，并寻求替代品。综合目前关于快餐盒替代物的种类，大约可分为纸制品和植物纤维制品两类。前者又可分纸浆模塑成型和纸板成型两种不同的工艺。纸浆模塑成型，是利用全漂木浆或碎白化浆为原料，加入食用胶后由真空模具抄制成型，即成成品；而纸板成型即是以进口食品包装用白纸板为原料，用类似于金属板加工的冲压工艺成型，或由普通纸板成型后再在表面复合一层聚乙烯，增加纸板的防油防水性能。纸类快餐盒不足之处是，纸浆的生产过程，几乎都用氯做漂白剂，它不仅产生严重的水体污染，而且其制品中还会残留对人体健康不利的物质，成本也高难于推广。利用植物纤维加工而成的快餐盒，原料可选用麦杆、稻杆、芦苇或其它禾本科野生植物，其工艺依次是先将植物纤维粉碎研磨、加入水和食用胶混合、模压成型、再在表面涂复耐水胶或复合一层防水膜而成。该工艺不足之处是植物纤维经粉碎后，纤维变短，生产时需加入较多的胶质，而且餐盒抗拉力差，易碎裂；另则还需在餐盒表面复合一层防水膜，增加了工艺难度，也可能导致污染。

本发明的目的是提供一种生产过程无污染、易分解的植物纤维快餐盒及包装容器的生产工艺。

本发明的任务是这样完成的，一种植物纤维快餐盒及包装容器的生产工艺，其特征在于其生产工序依次为：选料、制浆、浆料脱色、添加助剂、成型和消毒。各道工序的细节要求分别叙述如下：

选料：作为快餐盒用浆较好的原料，其植物纤维长度应大于1.2mm，纤维素含量在40％以上的植物均可，从植物的理化性质上看，木本植物的纤维优于草本植物。

制浆：其工序依次是原料常温水浸、汽蒸、螺旋挤压机挤散后，经热磨、盘磨、浆料洗涤后，再由盘磨机磨至所需叩解度。原料的水浸及汽蒸目的是使木素磺化或软化，从而使纤维在盘磨中尽量不被切断而分离开；多道的盘磨工序目的是使纤维分离成单根纤维。浆料洗涤是将植物纤维的浸出液过滤掉。汽蒸时的温度在105-115℃之间，时间4-6秒即可；而磨浆蒸汽压力在0.15-0.25MPa之间。

对原料为杉木间伐材或松木、桦木的，其制浆亦可采用磨石磨木机在常温常压下直接磨制成所需叩解度的浆料。

浆料脱色：为了满足生产出的快餐盒符合感官要求，需对原浆料进行脱色，使其色泽洁白一致。脱色是指在取得的中浓浆料中加入重量为浆料固含物总重2％的过氧化氢，在常压、温度80℃以上的条件下搅拌30分钟以上。利用过氧化氢做脱色剂，基本做到对环境无污染。根据不同的白度要求，可重复进行多次脱色工序和延长脱色时间。

添加助剂：许多食品包装制品，包括快餐盒，都要求具有很高的耐油、防水及耐温性能。传统工艺的耐油机理是在原纸表面形成物理性障碍，使油透过的速度变慢或使之几乎不透过，但其负作用是大大降低了制品原有的透气性，进而影响包装制品的降解。本发明利用物质表面的张力原理，也即当液体的表面张力大于某种物质时，液体不能透过此物质。为此本发明提出一种聚合物助剂，其附着在纤维表面上时，密集物的表面张力小于在密集物上面的液体的表面张力值。聚合物助剂是由以下物质共聚而成：1、硫酸铝或明矾，2、双-N-乙基-全氟烷基磺氨基磷酸乙酯，3、树脂FC-807，4、树脂FR-2P，5、硬脂酸，6、烧碱，7、阳离子聚丙烯酰胺。生产工艺是在反应器内边搅拌边依次加入1号物质(1号是指上述的编号即硫酸铝或明矾，下同)、5号、6号、7号、2号、3号、4号，在加料的同时充入氮气；搅拌2-4小时后，加入烧碱调整PH值至5.5-7.4之间，并停止搅拌，静置1-2小时，上述反应需在150-240℃的温度及1-5个大气压的条件下进行，而后在常压下冷却至80℃，再次调整PH值至5.5-7.4之间，即成助剂。浆料脱色后调整稀释至2-5％的纤维浓度，加入重量比为1-3‰的助剂，在常温常压下边搅拌边加入即可。由于本发明自制的耐油抗水剂依据表面自由能之间的关系原理将耐油抗水合二为一，大大降低了成本，提高了质量，试验证明其性能稳定可靠。