[發明專利]用于制作容器和包裝物的生物可分解的材料及其制備方法

無效

• 申請號: 00128179.8
• 申請日: 2000-12-29
• 公開（公告）號: CN1361048A
• 公開（公告）日: 2002-07-31
• 發明（設計）人: 王中柱
• 申請（專利權）人: 王中柱
• 主分類號: B65D65/46
• 分類號: B65D65/46;B29C44/02;C08L3/02;A47G19/03
• 代理公司: 武漢科宏專利事務所
• 代理人: 宋國榮,王敏鋒

本發明涉及一種用于制作容器和包裝物的生物可分解的材料及其制備方法，該材料特別適用于制作一次性餐飲具。

長期以來，為了解決以主要成分為發泡聚苯乙烯等塑料為原料制成餐飲具和包裝物對自然環境造成的“白色污染”，世界眾多國家都在積極研究解決方案。所要解決的首要問題是材料問題。該材料應當具有可分解的、供一次性使用的、對環境不造成污染且能綜合利用的、成本低的材料。為此，現有的技術中，已出現有如下幾種材料：1、紙板材料，2、紙漿材料；3、以植物纖維為基料加膠合劑及添加劑的材料；4、以淀粉為基料加膨化劑及添加劑的材料；5、在上述四類可分解的材料中加入合成塑膠成份，以便提高餐飲具和包裝物的機械強度的材料。用上述材料制作餐飲具和包裝物的方法，其中，未加入膨化劑的，通常是用壓模熱壓成形；加入了膨化劑的則是原料置于模腔不密閉的稱為開放性模具中通過膨化劑發泡后成形為固態狀產品。例如已公開的中國專利申請號為98113465.3和99120119.1的專利申請技術，均以淀粉為基料，淀粉含量為70％以上，發泡用膨化劑為1.2-3％，其制備成品的方法是將物料送入有熱裝置的模具中，經過一定溫度使材料在發泡膨化劑的作用下，發泡成型為模具形狀的餐具。

由于上述材料本身質量和相適應的用于制作餐飲具和包裝物時的制作工藝的特性原因，上述材料存在下述缺點：1、現有技術一般分解不徹底；2、紙質材料壓延方法制備產品，其產品容易變形，強度差，且成本較高；3、現有技術制備的材料當加入不易分解的塑膠物質后，雖然能改善產品的強度等性能，但污染難以得到徹底解決；4、以淀粉為基料，加入膨化劑進行發泡，其基料在高溫的模具中與膨化劑迅速起膨化反應，發泡膨化作用對部分淀粉性能形成了一定的破壞；同時，因發泡作用，成品含有膨化劑，作為餐飲具長期使用對人體不利；另外，該材料制作成品時，溫度不易掌握，因而該材料制成產品質量不易控制。

本發明的目的在于：克服上述可分解的材料的缺點，提供一種以淀粉為基料，不用膨化劑而用水來膨化催化的、用于制作容器和包裝物的生物可分解的材料。該材料具有下述特性；1、可由自然界微生物快速且完全分解；2、用水起膨化催化作用，材料在模具中發泡不損害基料的性能；3、各組分原料均為無公害材料，用該材料制成的產品在使用完后可用作肥料、以及作魚、雞、鴨、豬等動物飼料；4、供一次性使用，防止回收而造成疾病交叉傳染；5、機械強度好、耐熱、耐冷、防震、不易變形；6、制備方法工藝簡單，容易掌握；7、成本較低。

本發明生物可分解的材料的技術方案是：它以淀粉為基料，還包括有起膨化催化作用的水，和起改善性能作用的聚合劑、以及纖維、鈣、和添加劑，經混合后制成膠體。在上述的本發明材料的技術方案中，淀粉和水在材料總重量中的重量百分比數：淀粉為20-70％，水為20-65％，其余為輔料。其技術方案中，一般各組分及含量的重量百分比為：1)淀粉20-65％；2)水20-50％；3)聚合劑2-12％；4)纖維5-20％；5)鈣1-10％；添加劑1-8％。

本發明可分解的材料的制配方法技術方案具體為制配過程中的下述工藝路線及步驟：

1)給每個組分的原料按選定的配方確定重量；

2)首先將大部分淀粉裝入容器中，并加入一定量的水，再加入添加劑、聚合劑及鈣，并充分攪拌，成為均勻的膠體；

3)將纖維及余下的少量的淀粉與上述膠體強制攪拌混合，制成可塑膠體；

4)將可塑膠體按制作餐飲具或包裝物成品時的單個產品的用量切塊，或切成大塊，使用時再切成小塊，供現場使用或包裝待用。

本發明的材料及制配方法的基本原理在于；用水作膨化劑是本發明的突出的特點和顯著的進步之一。本發明的材料，即所述的膠體材料是在密封的模具腔中加溫、加壓、保溫、和迅速泄壓的條件下膨化催化發泡成為餐飲具或包裝物的。傳統的現有技術則是淀粉物質在開放性模具中依靠化學膨化劑發泡。本發明是以水作為膨化劑，起作催化發泡作用。因為：

1)當水在一定溫度作用下，會急劇氣化，(前提是水在材料總量中的重量比例較大)，體積會瞬間膨脹，基料及其加入的其他材料受其影響，物理結構隨之發生變化，體積亦即膨大相當大的倍數。

2)、本發明的材料在密封的模具腔中，水的氣化作用會使模具腔內的原料膠體壓縮為熔融狀態，并在模具中流動，流入模具的各個空間，當瞬間泄壓，膠體材料則由催化趨向膨化，由生淀粉轉化為熟淀粉，繼而變成發泡的酥松的海棉體。