[发明专利]一次性可降解纸杯及其制备方法

摘要

本发明公开了一种一次性可降解纸杯，包括可降解纸杯杯体以及涂敷在所述可降解纸杯杯体内表面的内膜，所述可降解纸杯杯体包括以下原料木薯淀粉、剑麻纤维、亚麻纤维、海藻酸纤维、桃胶、海藻糖、普鲁兰多糖、聚乙烯醇、甲基纤维素、胡萝卜、洋葱、卷心菜、甘草、乌梅、柑橘皮、栀子、厚朴；所述内膜包括以下原料聚羟基脂肪酸酯、荷叶粉、刺槐豆胶、鱼精蛋白以及芥子粉。本发明还提供了一种一次性可降解纸杯的制备方法。本发明的一次性可降解纸杯能有效提高纸杯的可降解性能。

主权项

一种一次性可降解纸杯的制备方法，其特征在于，所述的一次性可降解纸杯包括可降解纸杯杯体以及涂敷在所述可降解纸杯杯体内表面的内膜，所述可降解纸杯杯体包括以下重量份的原料：木薯淀粉50～70份、剑麻纤维20～25份、亚麻纤维10～20份、海藻酸纤维15～25份、桃胶20～30份、海藻糖6～10份、普鲁兰多糖4～6份、聚乙烯醇10～20份、甲基纤维素6～8份、胡萝卜2～4份、洋葱2～4份、卷心菜2～4份、甘草2～4份、乌梅1～3份、柑橘皮1～3份、栀子1～3份以及厚朴1～3份；所述内膜包括以下重量份的原料：聚羟基脂肪酸酯30～40份、荷叶粉4～6份、刺槐豆胶3～5份、鱼精蛋白3～5份以及芥子粉1～2份；所述聚羟基脂肪酸酯由质量比为1.2:1.6:1.8的聚羟基丁酸酯、聚羟基戊酸酯、以及由羟基丁酸酯和羟基戊酸酯形成的共聚物混合制成；所述胡萝卜、洋葱、卷心菜、甘草、乌梅、柑橘皮、栀子以及厚朴均为新鲜的原料；所述的一次性可降解纸杯的制备方法，包括以下步骤：S1、提供一种纤维预处理设备，其包括：醋酸缸，其内部有可升降的滤网，底部设有排液口，所述醋酸缸上方一侧设有第一推送机构，所述第一推送机构包括固定台、安装于固定台上的第一气缸以及与第一气缸的活塞杆固定连接的第一推板；输送装置，其设置在醋酸缸的另一侧，承接所述第一推板推送的酸浸后的物料，所述输送装置在牵引机驱动下输送物料；反应装置，其下方设有一底座，所述底座包括表面板体和支撑表面板体的支承座，所述表面板体上设有电机与反应缸，所述反应缸承接所述输送装置输送的物料，所述电机的输出轴与一转动轴固定连接，所述转动轴伸入所述反应缸内部，所述反应缸内装有Na2SO4溶液，所述反应缸的底部设有可抽拉的底板，所述表面板体与所述底板相对处为上下贯通的结构，所述支承座内部设有第二推送机构，所述第二推送机构包括位于电机下方的第二气缸、与第二气缸的活塞杆固定连接的第二推板，所述第二推板在第二气缸活塞杆的伸缩推动下沿水平方向运动，所述第二推板的纵截面与支承座的内壁的纵截面面积相同，使得所述第二推板在运动过程中与所述支承座的内壁相抵触，形成可供物料卸出的卸料仓，所述卸料仓远离所述第二推送机构的一侧设有卸料口；其中，所述反应缸相对的缸壁上设有能进行液相等离子体电解渗透处理的阴、阳电极，阴、阳电极与高频直流电源接通；所述转动轴上间隔设置有多个圆盘，所述圆盘外圆周间隔固设多个椭圆形刀片；S2、纤维预处理：将上述重量份的剑麻纤维、亚麻纤维、海藻酸纤维在醋酸缸中混合后使用质量分数为20％～30％的醋酸溶液进行酸浸处理1～2h，然后使用蒸馏水洗净得到混合纤维，升起所述滤网并通过所述第一推送机构将混合纤维推送至所述输送装置，通过所述输送装置将混合纤维输送至装有浓度为5.5×10‑7mol/L的Na2SO4溶液的反应缸中，并确保Na2SO4溶液浸没所述圆盘，输送前启动所述电机并接通高频直流电源，然后将混合纤维进行等离子体处理15～25min得到处理后的混合纤维，关闭所述电机并断开高频直流电源，然后通过所述卸料口、所述底板排出反应缸中的Na2SO4溶液和处理后的混合纤维，再通过第二推送机构将处理后的混合纤维推出，并将Na2SO4溶液回收；然后将处理后的混合纤维烘干并粉碎，得到纤维粉料；S3、可降解胶黏剂的制备：将上述重量份的桃胶、海藻糖、普鲁兰多糖、聚乙烯醇、甲基纤维素与200重量份的水混合并搅拌均匀得到混合液，然后将混合液加热至100℃，保持温度继续熬制30～50min，得到黏稠状的可降解胶黏剂；S4、天然防腐杀菌剂的制备：将上述重量份的胡萝卜、洋葱、卷心菜、甘草、乌梅、柑橘皮、栀子以及厚朴混合捣烂，加入20重量份的乙醇和100重量份的水在50～60℃进行熬煮1～2h，然后升温至90～100℃继续熬煮至水分蒸发完全，得到泥状的天然防腐杀菌剂；S5、高混：将上述重量份的木薯淀粉与S2中得到的纤维粉料混合后置于高混机中，于高混温度为100～110℃、转速为600～650r/min条件下进行高混10～20min，然后加入S3中得到的可降解胶黏剂，调节转速为700～750r/min进行高混，高混过程中以2℃/min的升温速度升温至120～130℃，恒温搅拌8～10min，然后以1℃/min的降温速度降温至90～100℃，再向高混机中加入S4中得到的天然防腐杀菌剂，继续搅拌10～15min，得到高混物料，然后将高混物料送入模压机热压成型得可降解纸杯杯体；S6、上膜：将上述重量份的荷叶粉、刺槐豆胶、鱼精蛋白以及芥子粉与100重量份的蒸馏水混合搅拌均匀得悬浮液，然后将悬浮液加热至80～100℃，再加入上述重量份的聚羟基脂肪酸酯搅拌均匀后得成膜液，将成膜液均匀涂布在S5中可降解纸杯杯体内部，再进行红外光照射和紫外光照射，即制得所述一次性可降解纸杯。