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1、植物纤维环保型纸质快餐盒的现状分析黄继伟;常江;丁广建;牛婷;高雪纯;王璐 【摘要】本文以玉米秸秆为主要原料，首先通过粗加工提取玉米秸秆纤维造纸，然后 对纤维进行水浴加热、分撒，打浆机打浆、清水漂洗等步骤，再添加所需原料,提高其 抗水抗油性能形成新型纤维纸.检测新型纤维纸的抗水抗油以及实用性能和印刷适 性，最终确定较优的制盒工艺.【期刊名称】化学工程师 【年(卷)，期】2016(030)009 【总页数】3页(P57-59) 【关键词】玉米秸秆;植物纤维;环保餐具 【作者】黄继伟;常江;丁广建;牛婷;高雪纯;王璐【作者单位】哈尔滨商业大学,黑龙江哈尔滨150028;哈尔滨商业大学，黑龙江哈尔
2、滨150028;哈尔滨商业大学,黑龙江哈尔滨150028;哈尔滨商业大学,黑龙江哈尔滨 150028;哈尔滨商业大学,黑龙江哈尔滨150028;哈尔滨商业大学,黑龙江哈尔滨 150028【正文语种】中文【中图分类】TS761.1快餐盒的现状为了走可持续发展之路，防止人们生活遭到白色污染”的破坏，积极开发纸质快 餐盒和原料的选取是目前责无旁贷的任务。近年来国内外已经有很多人对植物纤维 餐具进行了研究。美国农业部专家研发出由麦粒淀粉和小麦秸秆纤维为原料制备成 一次性快餐具，这种餐具价格便宜，废弃后能够完全降解，对环境无害。由此可见，纸质快餐盒的前景十分美好。近些年来，和以前的塑料时代”相比， 纸质
3、快餐盒虽然取得了一定的成果，尤其是在日本和韩国，但是，也存在一定的问 题，有些商家为了赢利，采用一些质量较次的甚至还不如塑料的原料来制作快餐盒， 这样不仅做不到环保措施，而且还会危害到人体的健康。其次标准不统一，目前， 纸质快餐盒的标准只是借用于EPS发泡塑料餐具的检测方法进行检测，还没有独 立的统一标准，这样很难被大众接受。而玉米秸秆纤维型快餐盒能同时避免以上的 一些问题，能较好的服务于他人，服务于大众。1.2秸秆餐具研究的意义众所周知，我国是农业大国，生物质资源丰富。据统计，在我国每一年都会生产大 量的农作物秸秆，尤其是玉米秸秆，这些秸秆很少被利用，大多数都是废弃在农田 里，直接被烧掉，极
4、大的浪费了资源，同时也给环境带来了一定的危害。我们应当 合理开发和有效利用玉米秸秆，利用农作物秸秆制作可降解型植物纤维快餐盒，不 仅是变废为宝，节约资源和能源，而且还能解决白色污染”，保护环境，促进生 态平衡，更是可持续发展的必经之路。大量玉米秸秆的处理问题一直是各级政府和 有关部门普遍关注的问题，也是农民极其关心的问题。玉米秸秆作为重要的生物质 资源，其富含纤维素（43%左右）、半纤维素（20%左右），是理想的植物纤维 快餐盒的制备原料。而且对其合理高效的开发利用对于提高玉米秸秆综合价值、促 进我国农业发展具有重大的意义。基于前期研究的基础，本文研究玉米秸秆植物纤 维可降解型快餐盒的成型工艺
5、及其环保性能，对于提高玉米秸秆资源综合利用价值、 缓解目前白色污染及雾霾问题都具有重要的意义。2.1药品的准备和配置防水剂（阳离子型）的配制：将所购防水剂用蒸馏水稀释20倍，备用。其主要性 能指标如下：夕卜观：白色乳状膏体；水溶性：易分散于90热水中；pH值：67。 防油剂（F-321阳离子型）的配制：将所购得的防油剂用蒸馏水稀释20倍，备用。 其主要性能指标如下：夕卜观：淡黄棕色液体；pH值：3.5 5。增湿强剂的配置：将所购置的PAE用蒸馏水稀释20倍，备用。胶粘剂：淀粉（市售食用玉米淀粉）；食用油：采用一般食用豆油；H2O2、 H2SO4、H2SO3、MgSO4、H2SiO3、NaOH
6、等。2.2秸秆处理的主要步骤秸秆纤维水浴加热，进行分散、打浆、漂洗，过氧化氢药品漂白消毒，然后原料洗 至中性，将实用淀粉糊化，与配置好的防水剂、防油剂以及增湿强剂加入用过氧化 氢漂白过的原料中，进行搅拌，使纤维与淀粉及加入的助剂充分混合得到成型的纤 维纸，然后利用模具初步压制纤维纸，最后再通过热压法将初步成型的快餐盒放在 烘箱中进行热压，在适当温度和时间的条件下使其进一步成型，将压制成型的试样 进行干燥，最终得到成品。2.3热压模具分析热压压力、温度和时间影响产品质量与生产效率。模具的传热状况影响热压温度分 布及传热效率，从而也影响生产率和成本。在秸秆餐具制品的热压干燥过程中，热 压模具在竖向
7、的温度差不能太大，否则模具中温度过高部位纤维受热过度而导致强 度下降，温度过低部位则会由于加热不足而难以干燥。可见热压法制作秸秆餐具中 模具的选取和热压模具温度及其重要。3.1产品优点就地取材，成本低廉。生产原料主要为植物秸秆，而我国就是农业大国，植物种植 量纸浆模塑餐具热压干燥过程的研究大，每年都会产生大量的秸秆。耐热耐压，适性好。该快餐盒高温不变性，可折叠，防水防油，同时，局部可承载 定的压力；并且外表面可以印刷商标、广告、说明书等。无毒无害，绿色环保。产品原料均为天然植物，生产过程中自然高温消毒，重复使 用之后集中掩埋于土，两三个月之后自然降解成有机肥料。生产过程，无三废排放。该产品从选
8、料到加工成型，整个生产过程中不产生任何废 气、废水及废渣，如果加工中出现破损，可重新粉碎再加工。3.2产品缺点前期提取秸秆纤维工艺较麻烦。后期产品生产时对质量控制对防水防油助剂的质量 要求很严格，否则容易出现HAc蒸发残渣超标等质量问题，合格率不高。热压过 程中，温度过高部位纤维受热过度而导致强度下降，温度过低部位则会由于加热不 足而难以干燥，生产工艺不稳定，不适合大规模生产。4.1白度对秸秆餐具应用的影响白度表示物质表面白色的程度，以白色含有量的百分率表示。秸秆餐具表面的白色 程度直接影响消费者的视觉，从而影响秸秆餐具的应用。解决方法可以调整H2O2的加入量来改变餐具表面的白度，实验表明，随
9、着 H2O2用量的增加，白度提高。H2O2用量为2%时，原料白度为40%,当用量提高至 4%时，白度达到48%,再增加H2O2用量，白度几乎不再增加。考虑到添加H2O2 的经济性,所以选用H2O2用量为2%较适宜。4.2防水、防油性能的影响防水、防油性能的程度会直接影响秸秆餐具的应用，会给消费者带来很大的不方便。 解决方法改变防水剂、防油剂的用量来改变防水、防油性能。（1）阳离子型的石 蜡乳液，由于其本身带有正电荷，可以通过静电作用力吸附到带负电荷的纤维上，在纤 维表面形成一层疏水的膜,从而赋予试样一定的防水性。（2）F-321防油剂由于带 有正电荷，加入原料后，正电荷可以与纤维带有的负电荷相
10、互作用，导致防油剂与纤维 相结合，使疏油基定向朝外，在纤维表面形成一层表面张力很低的疏油膜，达到防油渗 透的目的。实验表明，当加入的防油剂用量为0.6%,防水剂用量为3.5%时，餐具表面的防水、防油性能效果较好。本文主要探索以玉米秸秆为原料，提取秸秆纤维，经过不同程度的加工处理生产可 降解环保型快餐盒的工艺流程。通过优化功能性助剂的添加工艺，选取适当的模具， 利用热压法改善传统制盒工艺方法。其目的是优化原有工艺，节约自然资源，保护 环境。【相关文献】1 韩志诚.纸质餐具的生产及推广应用J.上海造纸,1997, (4 ):151-157.2 董金狮.各种新型环保餐具比较和评价J.中国包装,200
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12、米秸秆造纸工艺的分析研究J.哈尔滨商业大学学报，2015,(4): 457-459.9 陈港,刘志辉.无污染快餐盒的现状和展望J.华南理工大学造纸与环境工程学院，1997,(1) : 31-33.10郭文川，朱新华.一次性可降解餐具的研究与应用现状J.中国包装工业,2001, ( 1 ):31- 33.11 郭元薪，沈开惠.绿色纤维餐具的生产工艺技术J.安徽农业技术师范学院学报,1999,13(2) : 51-53.12 吴姣平，詹怀宇，胡健，等.纸浆模塑餐具的生产技术及其发展前J.华南理工大学制浆造纸工 程,1999, (2 ): 24-29.13贾原媛，谢来苏.纸质材料在土壤中的降解J .天津轻工业学院，1997, (2 ): 67-68.14 马恒臣，刘华宾.浅谈纸浆模塑餐具防油、防水性能的影响因素J.中国包装工业,2000,( 73 ): 31-32.15郭驸，郭鸿飞,田呈祥.纸浆模塑餐具取代EPS餐具前景可观J.北京：中国轻工出版社,1999, (4): 9-10.16 孔宪会，王东黎.新型快餐盒生物降解性能试验方法初探J .铁道劳动安全与环保,1997, ( 2 ): 95-98.
植物纤维环保型纸质快餐盒的现状分析
