專利名稱：一種可完全降解植物纖維材料制品及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種可完全降解的制品及其制造方法，更具體地，涉及一種可完全降解的、 由植物纖維材料制成的產品及其制造方法。
背景技術：
隨著全球工業化進程的不斷發展，環境污染已經成為不可忽視的重要問題，而其中尤 以所謂的白色污染最為令人擔憂。 一次性的塑料制品(包括發泡的塑料餐盒、器具、包裝 材料和薄的塑料袋、膜、農用地膜等)在其使用后，由于缺少回收利用的價值，其中絕大 部分被丟棄在環境中，主要集中于風景旅游區周圍、河道和道路兩側、農田、湖泊和水塘 中，以及城鎮的各個角落，這不僅破壞了景觀，造成了 "視覺污染"，而且由于其具有在 自然中難以降解的特點，對自然生態環境也造成了直接和間接的破壞。近來研究發現，以 聚苯乙烯PS為原料的一次性發泡的塑料餐盒中殘留一定量的苯乙烯單體，這對人體健康 有害，國外發達國家已限制PS塑料在食品包裝上的使用，或要求對其表面進行涂覆處理，
而我國目前仍大量使用此類塑料快餐盒。
而另一方面，許多天然植物纖維原料如竹粉、木粉、甘蔗渣、稻殼粉、蘆葦渣和麥麩
等， 一般都作為廢物燒掉或丟棄，嚴重污染環境；或作為肥料或詞料，利用價值較低。如 何實現廢物利用并減少環境污染，已成為環境工作者必須解決的難題。
發明內容
本發明致力于廢物利用及減少環境污染，提供一種可完全降解的植物纖維材料制品。 該物品包含如下含量(重量百分比)的組分:植物纖維粉末40-80%，粘合劑 2-40%,
脫模劑 5-15%，淀粉 5-40%。優選地，該制品還含有0. 1-2% (重量)的色粉。
在本發明的一個實施方式中，所述植物纖維粉末選自竹粉、木粉、甘蔗渣、稻殼粉、
蘆蘋渣和麥麩中的一種或多種。所述粘合劑選自聚乙烯醇和聚己內酯。在另一實施方式中，
所述粘合劑選自聚丙基甲基纖維素(HPMC)、環氧樹脂、氨基樹脂和酚醛樹脂中的一種或多種。在本發明的另一實施方式中，所述脫模劑選自硬脂酸鋅和硬脂酸鈣。所述淀粉為天然 淀粉或改性淀粉。所述色粉選自鉻色粉；鎘色粉；鐵色粉；鈷色粉；鈦白粉；普魯士藍; 碳黑；酞青；喹吖啶酮色粉，如喹吖啶酮品紅和喹吖啶酮紅；偶氮色粉，如漢撒黃、雙偶 氮黃、永固黃、永固紅和萘酚紅；苯胺黑染料，如醇溶黑SB、尼格色基油溶苯胺黑和油 溶黑BW;油藍；色粉黃；色粉藍；色粉紅和堿性藍中的一種或多種。
本發明的制品可以為餐具、膜材、型材、花卉用盆或缽，或其它合適的日常生活用品。
優選地，所述植物纖維粉末的粒度為40-100目。
本發明的另一方面，提供這種制品的制造方法，其包括以下步驟
(1) 分別稱取各組分后，在60-80'C干燥卜5小時，以除去水份；
(2) 用研磨機器將各組分研磨成粉，以使各組分均勻混合；
(3) 將研磨所得混合物放入相應的熱壓成型機，壓制成品；
(4) 將成型產品打磨至光滑。
按照所生產出的制品的實際需要，所述步驟還可包括消毒的步驟，優選地，該消毒步 驟是通過用紫外線照射成品30-60分鐘而完成的。
本發明的發明人基于多年的實踐經驗，利用植物纖維原料制造出可完全降解的生物制 品，該技術能充分利用各種天然植物纖維原料，在減少環境污染的同時還提高了原料的使 用價值，所生產出的制品可完全生物降解且是無毒的，而且制造成本較低、成品類型多樣， 非常適合日常生活使用。本發明從本質上和結構上改變植物纖維的形態，使各組分具有優 異的加工流動性。生產出的制品在技術上能達到相關的國際測試標準，如美國/歐洲食物 測試標準。
另外，本發明所使用的粘合劑分為兩種， 一種是可降解的，如聚乙烯醇和聚己內酯； 另一種是不可以降解的，如聚丙基甲基纖維素、環氧樹脂、氨基樹脂和酚醛樹脂。在產品 生產過程中，采用不同的粘合劑得到的產品的性能亦不相同。如果使用可降解的粘合劑， 產品廢棄后，在自然環境中一般l-2個月內開始生霉菌，3個月后可降解60-70%，但這樣 的產品是一次性使用的，不能夠重復使用，不能夠通過微波爐或洗碗機的測試。而如果使 用不可降解的粘合劑，則在產品制造過程中加入淀粉，它會破壞粘合劑的分子鏈，當產品 埋到含有細菌的土壤里，會被細菌分解成與泥土的團粒大小，直至分解。 一般情況下，在 自然環境中，六個月后開始生霉菌， 一年后可降解60-70%。雖然降解所需時間相對較長， 但這樣生產出來的產品可以重復使用，可以通過洗碗機和微波爐測試。
具體實施例方式
為更清楚地描述本發明，請參考以下具體實施方式
。 實施方式一 可在三個月內降解且不可通過微波爐或洗碗機測試的植物纖維制品
實施例1
按下述方法，制成本發明的可完全降解的植物纖維材料制品
(1) 將竹片碎料用粉碎機粉碎到60目的細度，稱取60 kg粉末備用；
(2) 在容器中加入5 kg聚乙烯醇、10kg聚己內酯和10kg HPMC(取HPMC 2KG，加5KG的 90° C的水沸騰一個小時，取5KG水溶液)，混合后再加入上述竹粉以及15kg天然淀 粉，攪拌并加入10kg硬脂酸鋅，在7(TC干燥脫水3小時,然后再打碎研磨成細粉；
(3) 將上述混合物用熱壓成型機在15(TC的溫度和10kg/cn/的壓力下，壓鑄2-5分鐘，在 l分鐘的時候做一次放汽，再繼續壓l-8分鐘，本領域的技術人員可根據所需厚度的 不同來決定壓鑄成型的時間；
(4) 用手工挫飛邊或電砂輪打飛邊，打磨至光滑；
(5) 對制品進行包裝，對需要殺菌的制品，在紫外光燈下包裝，設施為紫外光消毒機和一 般包裝設備。
經測試，本發明的餐具制品在廢棄后，在自然環境中一般l個半月后開始生霉菌，3 個月后可以降解60-70%。此產品不能夠通過微波爐或洗碗機測試。
實施例2
按下述方法，制成本發明的可完全降解的植物纖維材料制品
(1) 將木制碎料用粉碎機粉碎到40目的細度，稱取40 kg粉末備用；
(2) 在容器中加入5 kg聚己內酯，混合后再加入上述竹粉以及40kg改性淀粉，攪拌并 加入5kg硬脂酸鋅和2kg的鎘色粉和永固黃，在6(TC干燥脫水5小時，然后再打碎研磨成 細粉。
(3) 將上述混合物用壓鑄機在16(TC的溫度和30kg/cn/的壓力下，壓鑄2-5分鐘，在1 分鐘的時候做一次放汽，再繼續壓1-8分鐘，本領域的技術人員可根據所需厚度的不同來 決定壓鑄成型的時間；
(4) 用手工挫飛邊或電砂輪打飛邊，打磨至光滑；
(5) 對制品進行包裝，對需要殺菌的制品，在紫外光燈下包裝，設施為紫外光消毒機和一般包裝設備。
經測試，本發明的餐具制品在使用后廢棄后，在自然環境中一般1個月后開始生霉菌， 3個月后可以降解60-70%。此產品不能夠通過微波爐或洗碗機測試。
實施方式二可在一年內降解且可通過微波爐或洗碗機測試的植物纖維制品
實施例3
按下述方法，制成本發明的可完全降解的植物纖維材料制品
(1) 將稻殼用粉碎機粉碎到100目的細度，稱取80 kg粉末備用；
(2) 在容器中加入10kg氨基樹脂和20kg環氧樹脂，混合后再加入上述竹粉以及5. 9kg 淀粉，攪拌并加入15kg硬脂酸鈣和0. lkg的酞青，在8(TC干燥脫水1小時，然后再打碎 研磨成細粉。
(3) 將上述混合物用壓鑄機在17(TC的溫度和40kg/cn/的壓力下，壓鑄2-5分鐘，在l 分鐘的時候做2次放汽，本領域的技術人員可根據所需厚度的不同來決定壓鑄成型的時 間；
(4) 用手工挫飛邊或電砂輪打飛邊，打磨至光滑；
(5) 對制品進行包裝，對需要殺菌的制品，在紫外光燈下包裝，設施為紫外光消毒機和 一般包裝設備。
經測試，本發明的餐具制品在廢棄后，在自然環境中一般6個半月后開始生霉菌，1 年后可以60-70%降解。該產品可以通過微波爐和洗碗機的測試，可重復使用。
實施例4
按下述方法，制成本發明的可完全降解的植物纖維材料制品
(1) 將蘆華渣用粉碎機粉碎到100目的細度，稱取70 kg粉末備用；
(2) 在容器中加入10kg氨基樹脂、10kg環氧樹脂、5kg酚醛樹脂和15kg HPMC水溶液， 混合后再加入上述竹粉以及5kg淀粉，攪拌并加入5kg硬脂酸鈣和10kg硬脂酸鋅以及lkg 耐曬艷紅BBC，在80'C干燥脫水1小時，然后再打碎研磨成細粉。
(3) 將上述混合物用熱壓成型機在17(TC的溫度和40kg/cm2的壓力下，壓鑄2-5分鐘， 在1分鐘的時候做2次放汽，本領域的技術人員可根據所需厚度的不同來決定壓鑄成型的 時間；(4) 用手工挫飛邊或電砂輪打飛邊，打磨至光滑；
(5) 對制品進行包裝，對需要殺菌的制品，在紫外光燈下包裝，設施為紫外光消毒機和 一般包裝設備。
經測試，本發明的餐具制品在使用后廢棄后，在自然環境中一般6個半月后開始生霉 菌，1年后可以60-70%降解。該產品可以通過微波爐和洗碗機的測試，可重復使用。
試驗例
將實施例3和4的產品分別進行如下的洗碗機和微波爐測試。
一、 洗碗機測試
樣品盤子10個
洗滌條件洗滌/沖洗/烘干(持續約120分鐘，溫度大于65。C)
循環數10個
清潔劑CASCAD (90克) 洗碗機KENM0RE ULTRA WASH II
測試結果測試后，裸眼觀察到盤子外壁的表面紋理變得粗糙，屬正常現象。
二、 微波爐測試
樣品碗11個，每個碗中盛有水，體積為總容量的80%; 微波條件1000瓦特 微波功率高 微波加熱持續時間3分鐘 循環數10個
試驗結果測試后，裸眼觀察到碗外壁的表面紋理變得粗糙，屬正常現象。
以上所揭露的僅為本發明的優選實施例而已，當然不能以此來限定發明的權利范圍， 因此依本發明申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本發明所涵蓋的范圍。
權利要求
1.一種可完全降解植物纖維材料制品，包含如下重量百分比的組分植物纖維粉末 40-80％，粘合劑2-40％，脫模劑5-15％，淀粉 5-40％。
2. 如權利要求1所述的可完全降解植物纖維材料制品，其特征在于，所述制品還含有 0.1-2%重量百分比的色粉。
3. 如權利要求1所述的可完全降解植物纖維材料制品，其特征在于，所述植物纖維粉末 選自竹粉、木粉、甘蔗渣、稻殼粉、蘆葦渣和麥麩中的一種或多種。
4. 如權利要求1所述的可完全降解植物纖維材料制品，其特征在于，所述粘合劑選自聚 乙烯醇、聚己內酯、聚丙基甲基纖維素、環氧樹脂、氨基樹脂和酚醛樹脂中的一種或多種。
5. 如權利要求1所述的可完全降解植物纖維材料制品，其特征在于，所述脫模劑選自硬 脂酸鋅和硬脂酸鈣。
6. 如權利要求2所述的可完全降解植物纖維材料制品，其特征在于，所述色粉選自鉻色 粉；鎘色粉；鐵色粉;鈷色粉；鈦白粉；普魯士藍；碳黑；酞青；喹吖啶酮色粉，如喹吖 啶酮品紅和喹吖啶酮紅；偶氮色粉，如漢撒黃、雙偶氮黃、永固黃、永固紅和萘酚紅；苯胺黑染料，如醇溶黑SB、尼格色基油溶苯胺黑和油溶黑BW;油藍；色粉黃；色粉藍；色粉紅和堿性藍中的一種或多種。
7. 如權利要求1所述的可完全降解植物纖維材料制品，其特征在于，所述制品為餐具、膜材、型材、花卉用盆或缽。
8. 如權利要求1所述的可完全降解植物纖維材料制品，其特征在于，所述植物纖維粉末的粒度為40-100目。
9. 一種制造如權利要求l所述的可完全降解植物纖維材料制品的方法，包括以下步驟:(1) 分別稱取各組分后，在60-8(TC干燥1-5小時，以除去水份；(2) 用研磨機器將各組分研磨成粉，以使各組分均勻混合；(3) 將研磨所得混合物放入相應的熱壓成型機，壓制成品；(4) 將成型產品打磨至光滑。
10. 如權利要求9的方法，其特征在于，所述步驟還可包括消毒的步驟。
全文摘要
本發明涉及一種可完全降解的制品及其制造方法。該制品包含如下含量的組分植物纖維粉末40-80％，粘合劑2-40％，脫模劑5-15％，淀粉5-40％。優選地，該制品還含有1-2％的色粉。該技術能充分利用各種天然植物纖維原料，在減少環境污染的同時還提高了原料的使用價值，所生產出的制品可完全生物降解且是無毒的，而且制造成本較低、成品類型多樣，非常適合日常生活使用。本發明從本質上和結構上改變植物纖維的形態，使各組分具有優異的加工流動性。生產出的制品在技術上能達到相關的國際測試標準，如美國/歐洲食物測試標準，可通過洗碗機和微波爐測試，易于工業自動化生產。
文檔編號B27N7/00GK101525494SQ20081002658
公開日2009年9月9日 申請日期2008年3月4日 優先權日2008年3月4日
發明者羅天仁 申請人:艾唐貿易(深圳)有限公司;艾唐貿易(香港)有限公司