[摘要] 本文總結(jié)了我國植物纖維餐具生產(chǎn)及技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r,對植物纖維餐具的優(yōu)勢及主要問題,制作工藝,存在問題的解決途徑等方面進(jìn)行了系統(tǒng)的介紹。
?。坳P(guān)鍵詞]植物纖維餐具,產(chǎn)品性能,衛(wèi)生指標(biāo),降解性能
全降解植物纖維餐具是在保護(hù)環(huán)境,治理白色污染,取代聚苯乙烯發(fā)泡餐具(EPS)的大潮中產(chǎn)生的。此項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù)的研制與發(fā)展主要在我國,國外很少見有報導(dǎo),具有明顯的中國特色。這是因?yàn)槲覈静馁Y源貧乏,但是竹林、蘆葦以及農(nóng)作物的桔桿、稻草、稻麥殼等草本植物纖維或甘蔗渣、木屑等廢棄物卻十分豐富的自然資源條件所形成的。將這些原材料經(jīng)粉碎等預(yù)處理后,與符合食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的粘合劑、耐水劑、填充料等助劑在一定的工藝下熱壓模塑后,即可得到全降解的植物纖維模塑餐具。
全降解植物纖維餐具九十年代初在我國研制,九十年代末期在全國有了較大發(fā)展,1999年底全國建成投產(chǎn)生產(chǎn)線約有50條,產(chǎn)量20億只;最近幾年,全國有關(guān)生產(chǎn)廠家和科研工作者又相繼克服了外觀、強(qiáng)度、熱脆性不足等缺陷,尤其是在防潮防霉和達(dá)到衛(wèi)生指標(biāo)方面取得了突破性進(jìn)展;同時研制的工藝設(shè)備小型化,生產(chǎn)效率高,價格低,工藝日趨成熟,產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到GB18006.1—1999《一次性可降解餐飲具通用技術(shù)條件》要求。部分產(chǎn)品已出口韓國和東南亞地區(qū),正在為我國和世界的環(huán)境保護(hù)事業(yè)做出積極的貢獻(xiàn)。
1、植物纖維餐具的優(yōu)勢和主要問題
在目前取代EPS餐具的可降解塑料餐具、PE淋膜紙板餐具、紙漿模塑餐具、植物纖維模塑餐具、淀粉類模塑餐具等五種替代品中,植物纖維模塑餐具有突出的二大優(yōu)勢:一是資源優(yōu)勢,它完全不消耗木材,材料來源廣泛、豐富,均為可再生資源,十分適合我國的資源國情,能抑短揚(yáng)長;二是環(huán)境優(yōu)勢,它自行降解性能好,不需進(jìn)行工作量大的回收,在環(huán)境中自行消納,入土可松土肥土,在一定原料組份下,還可作為魚類、家禽的食料,是一種最環(huán)保的餐具。
但是,這類餐具由于原材料的獲取及性能也存在一些需要認(rèn)真加以解決的問題:①農(nóng)作物纖維中的殘留農(nóng)藥、糞便、灰塵和附在其上的細(xì)菌霉菌,使人擔(dān)心在大規(guī)模生產(chǎn)中安全性和衛(wèi)生性難以保證;②較易吸潮,在潮濕的環(huán)境中可能霉變;③柔韌性差,使跌落強(qiáng)度差;在盛裝熱水熱油狀態(tài)下,粘合強(qiáng)度差,脆性大,手端時稍用力,產(chǎn)品就易碎裂;④外觀較粗糙,色澤帶黃;⑤由于原材料柔韌性不是,脆性較大,故制成餐具產(chǎn)品的壁較厚,單重較大,影響運(yùn)輸成本提高。
2、制作工藝
植物纖維餐具的生產(chǎn)工藝一般可分為選擇主料、主料預(yù)處理、配料攪拌、計(jì)量稱重、熱壓成形、表面噴淋、烘干消毒和包裝入庫等八個部份,其工藝流程如圖1。
圖1 全降解植物餐具工藝流程圖
3、存在問題的解決途徑
3.1強(qiáng)度和脆性
提高跌落強(qiáng)度和減小脆性的主要途徑有:
選好主材料——植物纖維餐具的主材料有多種,應(yīng)選擇韌性好、纖維長的作為原料的主材料。我國地大,南方、北方可根據(jù)資源情況分別選擇。實(shí)踐證明,蘆葦、甘庶渣、竹材等較稻草、桔桿作為主材料做出的餐具強(qiáng)度高、脆性小。
采用發(fā)泡工藝——加入發(fā)泡劑,在熱壓成形時,利用型腔的壓力和密封,進(jìn)行高溫發(fā)泡,使餐具在保證內(nèi)外壁光滑的前提下,在內(nèi)外壁之間形成中空蜂窩狀,使纖維在其中形成均勻分布的網(wǎng)絡(luò),提高了韌性和強(qiáng)度,同時也減輕了產(chǎn)品單件的重量。
3.2安全性和衛(wèi)生性
植物纖維餐具達(dá)到GB18006.1—1999規(guī)定的各項(xiàng)衛(wèi)生指標(biāo),關(guān)鍵是進(jìn)行主料的預(yù)處理,通過在石灰池中浸泡、粉碎漂白、高溫蒸煮、密封烘干等一系列嚴(yán)格處理后,制成纖維板。在配料攪拌時,再將纖維板用高速粉碎成長短不等的棉花絲狀的纖維。在后續(xù)熱壓成型和烘干消毒工序中,又利用高溫和紫外線滅菌消毒。熱壓成型工藝,最高溫度230~250℃,時間25~30秒;烘干最高溫度180℃,時間約15分鐘。
3.3防水防油防滲漏性能
這一性能是餐具的必備性能。早期植物纖維餐具采用骨膠作粘結(jié)防水劑,也有用聚乙烯淋膜作防水劑的,但均不耐高溫,在120℃以上的油溫,幾分鐘之內(nèi)就會滲漏;而且聚乙烯膜不降解,也影響了餐具的降解性能。
現(xiàn)在采用的防水防油劑具備了三個性能:①無毒,可用離心方法噴淋在餐具內(nèi)表面上;②要可降解,當(dāng)吸滿水完全飽和后即可降解;③耐高溫,即使盛裝溫度為120℃的熱油和沸騰的水也可在2~3小時內(nèi)不滲漏。保證餐具安全使用。
3.4外觀和成形性
外觀和成形性能包括顏色、光亮度、形狀、壁厚等等,這些性能的保證除顏色(白度)依靠預(yù)處理和配料成份(如用骨膠作粘結(jié)劑,餐具就呈黑黃色)外,均是在關(guān)鍵的熱壓成形工序中實(shí)現(xiàn)的。
早期植物纖維餐具的熱壓成形系采用噸位較大的油壓機(jī),在高壓、低溫、不發(fā)泡等條件下完成的。現(xiàn)在使用的成形機(jī)壓力小,價格低,機(jī)械傳動,成形時需發(fā)泡。設(shè)備除上下模具外,設(shè)置了時間繼電器和溫度控制器。成形的條件是低壓(8kg左右)、高溫(230℃~250℃)、短時(25~30秒)。餐具成形后內(nèi)外壁光滑,壁厚可控制在1.2(邊)~1.8(底)mm。
3.5降解性能
植物纖維餐具具有優(yōu)良的降解性能,系全降解餐具,但如采用非天然材料作粘合劑和其它添加劑,則會降低餐具的降解性。
經(jīng)過幾年奮發(fā)努力,具有中國特色的全降解植物纖維模塑餐具已日趨成熟,產(chǎn)品質(zhì)量和競爭力日益提高。重慶青天環(huán)保材料有限公司生產(chǎn)的植物纖維餐飲具(發(fā)泡型)是這一行業(yè)的后起之秀。該產(chǎn)品已通過技術(shù)監(jiān)督部門和疾病預(yù)防控制部門的檢測,其產(chǎn)品各項(xiàng)性能指標(biāo)和衛(wèi)生指標(biāo)均符合GB18006.1—1999所規(guī)定的一次性可降解餐具技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。其中,白度為90;餐具壁厚為1.2mm(邊)和1.8mm(底),單件重量只較同容積紙漿模塑餐具重1/3,單件價格又比同容積紙漿模塑便宜1/3;具有很好的強(qiáng)度、防水防油防滲漏能力,從3~5mm高處跌落不破損,盛熱油3小時不滲漏;具有很好的降解性能,在土中潤濕及厭氧掩埋下,40天可完全分解,在靜水中浸泡,3~4小時軟化,24小時之內(nèi)可完全分解,并自行設(shè)計(jì)和制造了10萬只/日的全套植物纖維餐具的生產(chǎn)設(shè)備,價格低廉,宜于推廣。在2003年元月由國家經(jīng)委六部委召開的國際投資及融資合作項(xiàng)目洽談會上,產(chǎn)品受到美、港、臺、新加坡等10余個公司的青睞,紛紛表示了投資的愿望。重慶青天環(huán)保材料有限公司堪稱我國植物纖維餐具生產(chǎn)廠家的佼佼者。
為推廣環(huán)保型的餐飲具,政府應(yīng)進(jìn)一步對非環(huán)保的餐飲具實(shí)行嚴(yán)格的禁止或回收政策,造成一種公正合理的市場競爭機(jī)制,這是對各類環(huán)保型餐飲具最有力的支持,也是生產(chǎn)環(huán)保餐飲具廠商的強(qiáng)列要求。
中國包裝總公司科技開發(fā)項(xiàng)目計(jì)劃資助
重慶工商大學(xué)教授 戴宏民
轉(zhuǎn)載自:中國包裝
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