淀粉纖維餐盒制備及其可降解性能研究_第1頁
淀粉纖維餐盒制備及其可降解性能研究_第2頁
淀粉纖維餐盒制備及其可降解性能研究_第3頁
全文預覽已結束

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

塑料餐盒因具有價格低、防水防油等優勢,在全球范圍內得到廣泛應用。然而,塑料餐盒難以分解,對臭氧層污染極大,會給人們的生活環境帶來巨大的危害。在此背景下,人們越來越關注可降解材料的研發。當前,國內市場上塑料餐盒替代品主要有2類:①可降解塑料。其是在塑料中加入一定的光敏劑、聚丙烯PP等原料制成,該產品分解成低分子質量的化合物。這些化合物不能繼續降解,流向自然環境中會長時間積累,對環境造成危害。②可降解生物塑料產品。生物可降解餐盒是由秸稈等可降解材料制成,使用后能在自然環境中降解,降低對環境的影響。截至目前,國家對一次性餐具頒布了相關法令,相應國家標準有GB18006.1—1999《一次性可降解餐飲具通用技術條件》,以及GB18006.2—1999《一次性可降解餐飲具降解性能試驗方法》[1]。然而,這些法令仍無法解決一次性可降解餐盒的降解時間過長、無法完全降解等問題。因此,本文提出了淀粉纖維可降解餐盒的研究發展方向,以供參考。1淀粉纖維的概述淀粉纖維是一種可降解材料,可用于制造一次性餐盒,減少對環境的污染。本研究通過試驗,分析了玉米淀粉纖維素可降解餐盒的制備過程及其性能。淀粉纖維由玉米秸稈粉制成,而玉米秸稈粉主要由纖維素、蛋白質等組成,有助于提高餐盒的性能,如增強強度、延長使用壽命等。其中,纖維素能顯著增強餐盒的強度,蛋白質可以作為天然的增塑劑。通過適當調配這些成分的比例,能夠優化餐盒的性能。2淀粉纖維餐盒的制備及性能研究2.1材料玉米秸稈粉、甘油、偶聯劑;湖南雙環纖維成型設備有限公司ZMCZ1150X1150全自動紙漿淀粉模塑制品機器;WDW電子萬能試驗機。2.2方法本實驗使用150目篩選器,對玉米秸稈粉進行質量檢查,以確保其符合特定的標準。①在干燥箱85℃下,干燥2h,以去除玉米秸稈粉中的水分和揮發物,提高純度,同時取100g備用,為后續處理操作準備足夠的原料。將偶聯劑(馬來酸酐接枝聚丙烯、DN-302、鈦酸酯或硅烷完)10~15g加入已經烘干完成的玉米秸稈粉中。其中,偶聯劑可改善玉米秸稈粉的某些性能,提高其與樹脂的相容性、增強其耐熱性等。②在80℃的環境下將混入偶聯劑的玉米秸稈粉放入高速混合機中攪拌15min,讓偶聯劑均勻分布在玉米秸稈粉中,并提高其分散性。待溫度降至60℃時,將8.75g羧甲基纖維素鈉、7.0g黃原膠等試劑,加入攪拌機中充分攪拌均勻,再加入0.8∶1的水,并和原料攪拌成面團狀,一次攪拌15min,二次攪拌約30min。將面團取出,放置20min,直到水分充分滲透到原料中。③使用湖南雙環纖維成型設備有限公司的ZMCZ1150X1150全自動紙漿淀粉模塑制品機器,將面團壓制成平板狀,放入準備好的模具內,液壓成型機模壓成型,壓力25MPa,之后送入電熱鼓風干燥箱進行干燥,溫度60℃,干燥好的產品冷卻至室溫,減少清漆吸附量。④為保護產品表面免受水的浸蝕,采用聚氨酯清漆單面噴涂0.1~0.3mm進行表面處理,再用電熱鼓風干燥箱干燥110min,溫度在40~50℃,同時,用紫外線殺菌消毒,人工檢驗外觀是否有龜裂,檢查其光滑度、色澤等,剔除不合格品。⑤將合格品進行包裝,并再次滅菌消毒,之后裝箱入庫儲存。在制備過程中,黃原膠和羧甲基纖維素鈉起到關鍵作用。其中,黃原膠在低濃度的黃原膠水溶液中表現出較高的黏性并增強餐盒的結合性能。黃原膠五糖重復結構單元上的羥基與水分子及玉米淀粉和秸稈中纖維素、半纖維素、木素之間形成的大量氫鍵,是玉米秸稈餐盤獨立成型的主要因素。而羧甲基纖維素鈉(CMC)對大多數纖維有粘著性、能改善纖維間的結合。玉米淀粉和秸稈中粗纖維占30%~45%,木質素占21%~26%,因此,CMC能夠與玉米淀粉秸稈中的纖維作用,確保餐盒成型。總體來說,淀粉纖維可降解一次性餐盒的制備,需要一系列的工藝步驟和材料。通過實驗研究,可以進一步改進制備工藝,提高產品的性能和質量,滿足市場需求,并減少對環境的負面影響。3可降解餐盒內種子的成活率分析及栽種方法①選擇合適的植物種子,混合在紙漿中制成種子紙。種子紙要盡量薄,使植物種子均勻分布在紙張上,接著,把使用完的餐盒放入土壤,將種子紙放在餐盒的底部,確保種子紙與餐盒底部充分接觸。在種子紙上澆水,讓其濕潤,以促使種子發芽。②將餐盒放置在適合種子生長的環境中,根據種子紙上植物的需要,定期澆水并提供適當的光照和溫度,直到種子紙上的植物發芽和生長,等待植物成熟,并根據需要收獲。通過這種方法,將種子紙與淀粉纖維餐盒一起使用,既能降解餐盒,又能種植植物。此外,種子紙遇水易變軟、破裂和降解,因此,所使用的粘結劑必須無毒,且對環境無害。采用本方法種植的種子情況如表1所示。4一次性餐盒現狀及政府政策4.1一次性塑料餐盒的現狀及其危害隨著社會的發展,聚乙烯、聚丙烯等塑料與人們的生活緊密相連,而塑料餐盒被隨意丟棄或處理不當,則會導致大量的塑料垃圾進入海洋、河流和土壤中,對環境造成嚴重污染。在快節奏的社會環境下,快餐食品行業迅速發展,人們打包食品作為日常三餐已經成為一種趨勢,一次性塑料餐具大量涌入人們的生活中。據《新聞晚報》報道,“北京每天要使用掉200萬只一次性餐具,其中,發泡塑料餐具40萬只,占20%,符合國家環保要求的占30%,不合格的占比高達50%”。從事一次性餐具研究和開發工作10余年的包裝與環保專家董金獅說:不合格一次性塑料餐盒、餐碗和托盤添加了大量廢塑料和填充物,遇熱或油脂會釋放出致癌和致病化學物質,嚴重危害了人體健康(資料來源:北京新聞晚報)。4.2一次性可降解餐盒的類別4.2.1淀粉類可降解餐具以聚乳酸為主,加入淀粉等高分子化合物制成的PLA可降解餐具,在一定的自然條件下,可以降解為各類元素和無機鹽。在制造時,以聚羥基丁酸酯為主,再加入PHB和植物纖維按一定比例混合,然后通過切割和液壓法制成各種小團形狀的餐具模型,經紫外線消毒包裝后,產品即可售出。這類塑料高分子聚合物結構非常穩定,需長時間才能降解成水和二氧化碳[2]。4.2.2紙漿模塑類餐具紙板液壓成型餐盒制造過程:把木漿、棉麻等混合制成紙板,在其表面涂抹聚乙烯塑料,使其具有防水防油功能,之后,高壓壓制成型。此餐盒表面涂有聚乙烯,難降解,且生產成本相對較高[3]。制造過程中,需注意原料比例以及漿料濕度和稠度把控,否則會造成模具開裂等問題[4]。5淀粉纖維可降解餐盒的行業發展方向5.1產品主要面向各大旅游景區目前,國內各大景區對環保的要求較為嚴苛。游客在景區內隨意丟棄塑料制品,不僅增加了工作人員的工作量,還要耗費更多的資源去處理這些塑料制品。以張家界為例,政府已經制定了相關政策,鼓勵環保產品的發展和推廣。顧客購買淀粉纖維可降解餐盒后,將餐盒放入土壤中,餐盒會逐漸降解成生物有機肥料,促進種子生長發育,長出綠色植物。在景區中使用淀粉纖維可降解餐盒,既能保護環境,又能豐富當地的植被。5.2淀粉纖維可降解餐盒的優勢(1)政策優勢。從限塑令到禁塑令,我國對環保非常重視。“十四五”規劃《國務院關于加快建立健全綠色低碳循環發展經濟體系的指導意見》提出,國家將積極加大對綠色產業的扶持力度,提供相應的福利補貼,提升我國綠色產業比重,有利于可降解餐盒產業的生存和發展。(2)市場優勢。據資料統計,2020年,中國餐飲外賣市場在公共衛生事件沖擊下仍實現7.5%增長,總訂單達171.2億筆。美團外賣與31家降解類包裝產品企業達成戰略合作,為餐飲商戶提供可降解材料選擇。隨著國家政策的推進和可降解材料行業的發展,餐飲外賣包裝袋和包裝盒使用可降解材料成為趨勢。預計到2025年,外賣包裝袋的市場規模將達到29.8億元,可降解外賣餐盒市場規模也將達到465億元,市場需求巨大。5.3淀粉纖維可降解餐盒的研究方向現階段,淀粉纖維可降解餐盒主要由液壓機和模塑機制作而成,但是模塑機難以應對下階段淀粉纖維餐盒的批量生產[5]。液壓機通常由液壓泵站等部分組成,其生產一個餐盒需要7~8min,生產效率較低。因此,未來研究方向可集中于提高淀粉纖維可降解餐盒自動化生產水

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論