一、 課題背景 隨著 全球經濟一體化的形成 以及全球人口自然增長率的升高，一次性餐具的使用程度也逐步提升。 據權威部門公布的數據： 2014 年，全國餐飲收入 27860 億元； 據2013 年統計報告可知：全國一次性快餐盒年消費量大約 120 億只，一次性水杯的用量100 億只，一次性托盤的用量 80 億只，一次性碗類的用量 60 億只，僅上述一次性包裝制品總量達 360 億只，另外還有一次性筷子用量 400 億只。這就說明一次性環保餐具的廣闊市場。 研究目的及意義 一次性淀粉餐具的使用及推廣，與其特有的優勢息息相關，主要有以下幾 個方面的優勢，在這里作簡要描述。 淀粉發泡制品，其硬度好、厚實穩重、質輕、防震、保溫、隔熱、隔音性能好等、色澤潔白（也可制作不同色彩），品質高，產品密織性好，耐水、耐油、防滲透，同時具有良的耐高溫性能，無毒、無害、無污染，安全、衛生，快速分解，低碳環保的生態綠色制品，具有十分卓越的綜合優勢 【 1】 。是塑料、紙制品、陶瓷、玻璃等的替代品。 國大部分地區擁有充足的玉米、土豆、木薯等原料，這些產業需要走加工轉化途徑。該項目符合國家提出的產業轉化策略糧食深加工和二次轉化的國家產業發展需 求。我國淀粉原料供應充足，可促進地域的產業循環發展。 用現代生物技術原理開發出的淀粉生埴物全降解一次性新產品，主要以淀粉為基礎料，高含量淀粉餐具是國內唯一一家全部符合國家標準 ( 18006新產品 【 2】 。 產品經國家塑料檢測中心、中國環境科稱學院檢測中心的檢測要求。其各種性能指標均達到或超過國家標誼準。產品屬國內首創、國際領先，并獲得多項國家發明專利。該項目投資可持續產業化發展，并符合國家關于一次性制品生產銷售和使用推廣可替代產品的要求。 一次性淀粉餐具研究對經濟、 環境的可持續發展具有重大意義。減少塑料餐具跟紙質餐具帶來的白色污染，降低成本，提高淀粉原料的使用率，是一種很經濟環保的產品。所以淀粉餐具成型機的研究意義應用而生。 二、國（內）外研究現狀及分析 在二千多年前 ,我國就有使用以淀粉為原料而制成的的粘膠劑的準確記載 ,但直到解放前夕 ,我國也只有象上海葡萄糖廠 (1941 年建廠 )等幾個設備簡陋的淀粉廠 ,這些廠由于當時工藝落后 ,設備簡陋 ,只是手工作坊式生產 【 3】 。 中國從 20 世紀 80 年代引進螺旋推進式成型機，南京林業化工研究所在“七五” 期間設立了關于生物質壓縮成型機及生物質成型理論 的 研究 【 4】 。湖南省衡陽市糧食機械廠為處理大量加工糧食剩余谷殼，于 1985 年根據國外樣機試制了第一臺 生物質壓縮成型機。江蘇省連云港市東海糧食機械廠于 1986 年引進了一臺 狀燃料成型機。 1998 年初，東南大學、江蘇省科技情報所和國營 9305 廠研制出了 固體燃料成型機。 1990 年以后，陜西武功輕工機械廠、河南鞏義包裝設備廠、湖南農村能源辦公室以及河北正定縣常宏木炭公司等單位先后研制和生產了幾種不同規格的生物質成型機和碳化機組。 經過多年的研究與試驗，國內部分成型設備及其配套產品發展成熟。 1998 年開始，河南農業大學針對其它成型設備存在生產率低、工作部件易磨損等關鍵技術，研制了 液壓驅動雙頭活塞式 5】 。 但國產成型加工設備在引進及設計制造過程中，都不同程度地存在著技術及工藝方面的問題，這就有待于去深入研究探索、試驗、開發。 國外生物質 （如淀粉顆粒） 成型的主要方式有四種即顆粒成型機、螺桿連續擠壓成型機、機械驅動活塞式成型機和液壓驅動活塞式成型機 【 6】 螺旋擠壓式成型機是最早研制生產的生物質熱壓 成型機這類成型機以其運平穩、生產連續、所產成型棒易燃（由于其空心結構以及表面的炭化層）等特性，在成型機市場中尤其是在印度、泰國、馬來西亞等東南亞國家和我國一直占據著主導地位。但制約螺旋式成型機商業化利用的主要技術問題一個是成型部件，尤其是螺桿磨損嚴重，使用壽命短；另一個問題是單位產品能耗 高 【 7】 。 日本從 20世紀 30年代就開始研究應用機械驅動活塞式成型技術處理木材廢棄物，并于 1954 年研制出棒狀燃料成型機及相關的燃燒設備， 1983 年又從美國引進顆粒成型燃科生產技術 【 8】 。美國在 1976 年開發了生物質顆 粒及成型燃燒設備；亞洲一些國家（泰國、印度、韓國、菲律賓等）在 20 世紀 80 年代已建了不少生物質固化、碳化專業生產廠，并研制出相關的 成型 設備。日本、美國及歐洲一些國家生物質成型設備已經定型，并且形成了產業化，在加熱、供暖、干燥、發電等領域已普遍推廣應用 【 9】 ；西歐一些國家（荷蘭、瑞典、比利時、芬蘭、丹麥等）在 20 世紀 70 年代已有了活塞式成型機、顆粒成型機及配套的設備。活塞沖壓式成型機改變了成型部件與原料的作用方式，很好地解決了螺旋擠壓式成型機的問題。該種成型機在大幅度提高成型部件使用壽命的同時，也顯著降低了單 位產品能耗。根據驅動力來源的不同，該類成型機可分為機械驅動式和液壓驅動式 【 10】 。 三、可行性分析 通過大學三年的學習，我已經具備了基本機械零件設計的能力，基本制圖的能力， 以及分析課題研究問題等方面的能力。淀粉餐具的新型的環保型餐具，對今后的可持續發展有很大意義。所以，對淀粉餐具的加工成型機械研究是很有必要性的。 國內的淀粉餐具成型機械通常使用的是熱壓成型，在加工前還需要對原材料進行處理才能進行加工，生產效率不是很高。預期目標是對淀粉碗成型機的送料機構進行完善，在加熱成型機構上選用合適的傳動方式，在取料 裝置上選擇速度快，運行穩定的取料機構。 四、重點研究問題 該設計將在淀粉碗成型的問題上重點研究 模方式的選擇 用何種傳動方式 力參數的選擇 要傳動軸的強度校核） 料的受力分析） 括液壓系統設計） 重點研究問題解決思路： 五、完成課題所需要的條件、遇到的問題及解決辦法 動機，步進電機， 制器，液壓缸，增壓機等。 關的資料比較難找。實驗需要注意的細節比較多。 過圖書館電子資源、互聯網盡可能多搜集相關資料；多多請教指導老師；多做幾遍實驗；合理分配時間 六、 研究計劃： 第一周：資料收集與文獻檢索 第二周： 擬寫開題報告 第三周：編寫開題報告 第四周：提交開題報告 第五周：學習軟件 第六周： 動力參數的選擇 第九周： 減速單 元的設計（主要傳動軸的強度校核） 第十周： 送料單元的設計（物料的受力分析） 第十一周： 成型加熱單元的設計（包括液壓系統設計） 第十二周： 取料單元的設計 第十 三 周： 三維效果圖 第十 四 周：編寫論文 第十 五 周：提交論文并完成答辯 七、 參考文獻 1關富安 色污染”的途徑：介紹一次性紙質餐具成型機 J1996，03. 2侯莉俠 . 淀粉基可食性餐具成型工藝的試驗研究 D2005. 3范訓龍 . 我國淀粉加工機械的現狀與發展 C全國包裝與食 品機械及相關技術發展研討匯文集 ,1992. 4馬孝琴 稈）成型燃料燃燒動力學特性及液壓秸稈成型機改進設計研究D2002. 5翁偉 液壓式生物質（秸稈）成型機的設計及試驗研究 D006. 6of on 針對 遇到問題 分析問題提出解決方案 例舉多種解決方案 選擇方案及現