【正文】 廢棄以后不易降解、對環(huán)境造成污染而提出的。但冷靜下來作一些科學(xué)的分析，特別是應(yīng)用 LCA(生命循環(huán)分析 )理論作定量的系統(tǒng)評價即發(fā)現(xiàn)“以紙代塑”未必就是一種進(jìn)步甚至是一種倒退。在這場紙與塑的爭論中，一種用草本植物纖維如北方的 麥稈 、 高粱稈 、包谷芯，南方的稻草、米糠、甘蔗 皮渣、椰殼等，為原料制作的餐具悄然登場，由于它兼?zhèn)淞思?、塑兩類餐具的?yōu)點，一面市，就展示極好的發(fā)展機遇。而一年生的 麥稈 稻草之類的植物纖維，在廣大農(nóng)村取之不盡，用之不絕； ④ 原本是農(nóng)業(yè)的下腳料，用于制作餐具，一下子成為工業(yè)原料，有利于開發(fā)農(nóng)業(yè)資源的綜合利用，提高農(nóng)產(chǎn)品的附加 值。生物質(zhì)纖維是來源最豐富的天然高分子原料，對于人類而言是一種取之不盡、用之不竭的資源，它本身無毒，可以被微生物完全降解。我國是生產(chǎn)稻谷的大國，每年廢棄的谷殼秸稈超過 6 億噸，而木材加工廢棄物也在 3000 萬 噸 以上，用這些天然產(chǎn)物作主要原料制造的一次性餐具其生物降解性是毋庸置疑的，加 上這些原料價廉，所以發(fā)展?jié)摿薮?。一次性餐具具有成本低廉、工藝簡單、防滲水性能好、利潤高等特點，但一般的一次性發(fā)泡餐具在使用后不可降解，對環(huán)境造成污染，入土掩埋也難降解，會造成對土壤和地下水的污染，且回收和處理的難度大。通過本課題的研究獲得較優(yōu)配方的植物纖維復(fù)合材料，并采用模壓工藝制備出性能良好的一次性碗具。目前 ,國際上已開發(fā)出的有生物降解塑料、光降解塑料、光和生物降解塑料餐具。到 70 年代末 ,開發(fā)出了微生物合成的商品。英國科學(xué)家最近采用高科技的方法來改變一種油菜的基因 ,使其葉和籽長出含有 塑料成分的聚合物。美國 Warner Lambert 公司于 1993 年推出了一種真正的完全生物可降解材料名為 Noven,它是以玉米或馬鈴薯淀粉為主要成分 ,加入少量的其它生物可降解材料組分 ,經(jīng)螺桿擠出機加工而成。日本靜岡縣富士工業(yè)技術(shù)中心確定了可降解塑料與紙混合的技術(shù) ,從而確立了可降解塑料成本高而難以普及 的問題 ,并確立了混合造紙法、層壓法和成型加工法三種技術(shù)。用其制成的包裝材料可通過燃燒、生化分解或昆蟲吃食等方式處理掉 ,將有望制成為一次性餐具及其它用品的原材料。 國內(nèi)的研究現(xiàn)狀 我國自 80 年代后期致力于該方面的研究。該機可完成從顆粒到薄膜的成型 ,適用于高低壓聚乙烯及不同等級的再生塑料顆粒 ,加入可控雙降解母 料可生產(chǎn)可降解的衛(wèi)生袋、實用袋、農(nóng)用薄膜等。武漢市聯(lián)盈貿(mào)易有限公司研制成功全降解塑料植物復(fù)合材料。該材料能廣泛制作餐具和其它食品包裝盒。目前 ,已有少量降解塑料餐盒在鐵道部沿線使用。 廣州市金東方環(huán)保生產(chǎn)用品廠在塑料原料中加入淀粉及光降解添加劑 ,生產(chǎn)出可降解快餐盒。 CN 1107116A，該專利采用糯米、大米、玉米和植物纖維為原料加工各種形狀的餐具 ，雖然消除了白色污染，但是應(yīng)用糧食作原料成本很高，無法被市場接受。 CN 1137439A公開了淀粉為原料添加生物 膠經(jīng)攪拌混合，熱壓成型制成餐具。5176。 至今 ,國內(nèi)已發(fā)展有降解塑料生產(chǎn)線 30多條 ,用于生產(chǎn)降解塑料快餐盒加工生產(chǎn)線 120多條 ,年生產(chǎn)能力在 20億只以上。我國是一個石油、森林資源很有限的國家，但是作為一個農(nóng)業(yè)大國，它有豐富的農(nóng)作物廢棄物 —— 秸稈、稻殼、米糠、木屑等，而且 這些皆是可再生資源。 對比纖維質(zhì)餐具與塑料餐具和紙餐具各有優(yōu)缺點，如下表： 品種 項目 纖維質(zhì)餐具 塑料餐具 紙餐具 抗壓（靜壓 Kg） 4060 耐滲漏（ 100℃ 熱水） 4 小時 無滲漏 滲漏 耐油（ 150℃ 熱油） 良好 破壞 滲漏 毒性（室溫下） 無 無 無 生物降解性 可短期 降解 降解需幾百年 可短期降解 資源狀況 快速再生 不可再生 緩慢再生 生產(chǎn)成本（元） 由上表可見，在當(dāng)前應(yīng)用的一次性餐具中，纖維質(zhì)餐具的原料最具有優(yōu)勢，可再生且價廉，發(fā)展纖維質(zhì)餐具不僅可以解決現(xiàn)行塑料的嚴(yán)重污染問題，而且還可以發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟；用后的餐具收集可作為飼料和肥料，其生物降解性有保證不會造成新的污染。 雖然植物纖維餐具本身還存在一些缺點，但是通過我國科技工作者的 努力，將會取得更大的成績，使之成為真正意義上的綠色餐具。 顏色：由于是草本纖維，又不允許漂白，餐具多帶有原料本色；成型過程的高溫， 使纖維成分中的蛋白或淀粉焦化，餐具呈焦黃色、深灰色，與傳統(tǒng)的白色比較，不易被消費者接受。 衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)：植物纖維餐具衛(wèi)生達(dá)標(biāo)要比 EPS、 PP 餐具困難得多。 課題的關(guān)鍵技術(shù) 課題的研究中，最重要的是生產(chǎn)成本。就目前植纖餐具企業(yè)的實際情況看 ，植纖餐具要在紙、塑類諸多餐具品種中插足市場，求得生存、發(fā)展．必須抓好以下幾個要點： (1)完善技術(shù)，爭取形成經(jīng)濟批量。目前有些企業(yè)靠單機操作，手工上料人工清邊，原料和成品靠人工傳輸，數(shù)以萬計的坯件要人工一只只往掛具上安裝，這種作坊式勞動與批量生產(chǎn)是格格不入的。目前的單機操作，大都要采用液壓機，負(fù)載能力通常在 100～ 12qt之 間；對于草纖維的成型來說，顯然是一種能量浪費。改變的辦法是采用濕式混料，予壓成塊或片，改善粉料的流動性。且配甩量大，導(dǎo)致直接成本升高。 (4)產(chǎn)品質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)化。目前，一次性餐具不 管是紙類還是塑類，產(chǎn)品的質(zhì)量尚無完善的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定．因而也無與此相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)檢測手段。這對于開拓市場極為不利。 (5)工藝技術(shù)的規(guī)范化。結(jié)果是 技術(shù)粗糙，低水平競爭、產(chǎn)品質(zhì)量低、成本高改變這種狀況，需要的是技術(shù)和工藝的規(guī)范化要從諸多的技術(shù)類型中篩選、優(yōu)化，去粗存精然后推廣這就需要行政主管部門加大宏觀調(diào)控的力度，使企業(yè)之間擴大交流，優(yōu)勢互補，才能在總體上避免重復(fù)投資．避免低水平競爭．避免粗制濫造．推動植纖餐具企業(yè)的健康發(fā)展。試樣沒有表面缺陷，尺寸穩(wěn)定性好和熱穩(wěn)定性好，吸濕不變形，并具有一定的強度和防水防油性能。 （ 2） 一次性植物秸稈餐具原料生產(chǎn)的關(guān)鍵工序是，將粉狀的主體材料按比例配以膠體材料和水之后進(jìn)行混壓，物料在擠壓中進(jìn)行各種化學(xué)物理反應(yīng)是原料實現(xiàn)其粘接和具有良好性能的內(nèi)在因素，因此選擇合適的膠黏劑是關(guān)鍵，我應(yīng)該多看一些實例，能買到成品最好。 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文 6 竹纖維 ，竹纖維可分為竹漿纖維和竹原纖維。 竹漿纖維生產(chǎn)采用改進(jìn)的粘膠纖維生產(chǎn)工藝，即先將竹纖維制成漿粕，然后溶解、紡絲，加工成纖維。由于其生產(chǎn)所用的原料范圍廣，竹子利用率高，纖維線密度較低，可紡性好，制成品手感細(xì)膩、柔滑，穿著舒適，竹漿纖維有著較好的市場前景，并可形成規(guī)?；a(chǎn)。這種表面結(jié)構(gòu)使得竹纖維具有一定的抱合力，有利于纖維的成紗。這些細(xì)胞層大多由纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等構(gòu)成，其比例約為 2:1:1，約占總重量的 95%。結(jié)晶纖維素在初生胞壁上呈無序排列，在次生胞壁上沿纖維縱向平行排列，這是竹纖維強度高的重要原因。 圖 21 竹纖維的微觀結(jié)構(gòu)模型 （ 1）抗菌性能 竹子自身的抗菌性（獨有的竹醌），使其在生長過程中無蟲蛀、無腐爛、無需使用任何農(nóng)藥，在生產(chǎn)過程中，采用高科技工藝處理使抗菌物質(zhì)始終不被破壞，讓抗菌物質(zhì)始終結(jié)合在纖維素大分子上，因此，竹纖維織物經(jīng)反復(fù)洗滌，日曬也不會失去抗菌作用，因為竹子的天然抗菌性，使纖維在服用上不會對皮膚造成任何過敏反映，與其他纖維在后整理過程中加入抗菌劑的纖維織物有很 大的區(qū)別。 （ 3）可生物降解性 在正常溫度條件下，天竹纖維及其紡織品是很穩(wěn)定，但在一定環(huán)境和條件下，天竹纖維可分解成二氧化碳和水，降解方法有： （ a）垃圾處理：纖維素燃 燒生成二氧化碳和水，對環(huán)境無污染。 （ c）活性污泥中降解：主要通過大量存在的細(xì)菌，使纖維素分解。 (5)竹纖維服用性能 竹纖維紗線原料選用天竹纖維，利用竹漿纖維生產(chǎn)的棉紗是該綠色原料的延伸，同屬綠色產(chǎn)品，用該原料制成的棉紗生產(chǎn)的針織面料和服裝，具有明顯不同于棉、木型纖維素纖維的獨特風(fēng)格。染色性能優(yōu)良，光澤亮麗，且有較好的天然抗菌效果及環(huán)保性，順應(yīng)現(xiàn)代人追求健康舒適的潮流。其特點是：黏結(jié) 性能 好，強度高，水分少，干燥快，黏結(jié)定型好，且價格 低廉 、使用 方便 ，特別適合黏結(jié)和糊制精裝書封殼，可得到良好的效果。其純度低的一種稱骨膠。膠原是不溶于水的蛋白質(zhì)，經(jīng)加熱等處理后，變成蛋白質(zhì)的另一和形式叫膠 元 ，能溶于熱水并具有黏結(jié)性能。 使用骨膠時，先用體積相等或略多的 水（最好用熱水）將骨膠浸泡 10 小時左 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文 8 右，使膠塊變軟，然后加熱至 75℃ 左右，使其成為膠液即可使用。熱膠時膠溫不宜過高，溫度超過 100℃ 則會因分子降解而使黏度下降，膠老化變質(zhì)。熱膠時必須采用浴熱方法，決不可用儲存膠的容器直接加熱。因為骨膠要保持一定溫度（ 75℃ 177。使用骨膠時涂膠速度要快、均勻，不要一次蘸膠過多造成膠層不平、滲透聯(lián)粘漏膠等問題。1952 年由美國農(nóng)業(yè)部伊利諾斯州皮奧里爾北部研究所分離得到的甘藍(lán)黑腐病黃單胞菌，并使甘藍(lán)提取物 轉(zhuǎn)化為水溶性的酸性胞外雜多糖而得到。外觀為淡白色或淺米黃色粉末。 、無臭、適用安全性強。我國技術(shù)監(jiān)督局 1992 年批準(zhǔn)頒布了食品添加劑黃原膠國家標(biāo)準(zhǔn)，于 1993 年 8 月 1 日開始實施。 ，在剪切作用下，溶液的粘度會迅速下降，一旦剪切作用解除，溶液的粘度會立即恢復(fù)，這種特性賦予食品如冰淇淋、火腿腸、果汁和植物蛋白型飲料、焙烤食品以良好的口感。 ,在較大的溫度范圍內(nèi)（ 18130℃ ）保持特有的功能，是生產(chǎn)冷凍食品和焙烤食品的良好輔料。 ，即使在次氯酸納、雙氧水 、生物活性酶 生物質(zhì)纖維成型可降解一次性餐具的研究 9 存在的條件下仍能發(fā)揮作用。與 瓜爾豆膠 、槐豆膠混合物可產(chǎn)生有 益的協(xié)同作用。 、糖類 共存時，仍保持穩(wěn)定的增稠體系。已經(jīng)形成的穩(wěn)定體系，即使在微波爐中凍結(jié)一解凍都對其性能不會產(chǎn)生影響。 黃原膠在大多數(shù)以水為基相體系內(nèi)完全溶解，但由于它有極強的親水性，如果直接加入水 中而攪拌不充分，外層吸水膨脹成膠團，從而阻止 水分 進(jìn)入里層，進(jìn)而影響作用的發(fā)揮，因此必須注意正確使用：取一份黃原膠用十份或以上其它干燥的原料，如食品制作中的糖、味精、鹽等物調(diào)勻，然后慢慢傾倒在攪拌中的水里，浸泡約兩小時，繼續(xù)攪拌至完全溶解。碳酸鈣的化學(xué)、物理性質(zhì)主要是：無毒、無刺激性、無氣味；白色、折光率低，易于著色；干燥，不含結(jié)晶水；較柔軟，標(biāo)準(zhǔn)硬度為莫氏 3；產(chǎn)品粒度 分布廣；當(dāng)碳酸鈣受到侵蝕后則與酸反應(yīng)放出 CO2并形成可溶性鹽類；碳酸鈣能溶于酸性水溶液之中；當(dāng)加熱到約 800℃ ~900℃ 時將放出 CO2并形成 CaO，碳酸鈣的熱穩(wěn)定性在 550℃ 左右。其中以天然石灰石、方解石、白堊等為原料，用機械的方法將其磨碎達(dá)到一定的細(xì)度標(biāo)準(zhǔn)，這種碳酸鈣稱為 “重質(zhì)碳酸鈣 ”；而沉淀碳酸鈣是一種化學(xué)合成方法生產(chǎn)的碳酸鈣產(chǎn)品。由于它堆積比重小，所以也稱為輕質(zhì)碳酸鈣 。 塑料：在塑料中添加碳酸鈣能起到一種骨架作用，提高塑料制品尺寸的穩(wěn)定性；提高塑料制品的硬度和剛性；碳酸鈣的添加可以改變塑料的 流變性能；提高制品的表面光澤和表面平整形；減少塑料制品的收縮率、線膨脹系數(shù)、蠕變性能，有助于塑料的加工 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文 10 成形；提高塑料制品的耐熱性，改進(jìn)塑料的散光性；降低塑料制品的成本。碳酸鈣在白度、不透明度、細(xì)度上都優(yōu)于滑石粉；碳酸鈣在銅版紙中做涂料的白色顏料，優(yōu)點是白度高，能調(diào)節(jié)油墨吸收性，有較好的遮蓋力和光學(xué)性質(zhì)。在油性涂料中填充碳酸鈣可以使涂料增稠、加厚，起一種填充和補平作用。 碳酸鈣還在醫(yī)藥、食品、飼料、油墨、牙膏、化妝品等有著大量的應(yīng)用。 ，分子式 ： 。是自然界中硬度最小的礦物之一。每道工序都按照嚴(yán)格 的操作規(guī)格和檢測標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)，最終產(chǎn)品經(jīng)檢測合格后，才準(zhǔn)予包裝出廠。 滑石通常用作填料，廣泛應(yīng)用于造紙、涂料、油墨、電纜、陶瓷、橡膠、醫(yī)藥、紡織、飼料等行業(yè)，作填充劑起到增加產(chǎn)品的體積，降低生產(chǎn)成本。分為透明型及遮蓋型超細(xì)滑石粉。遮蓋型滑石粉主要用于水性涂料?；米髟旒埖奶盍现饕糜谛侣劶垺~紙版、膠印紙、書寫紙等，滑石可使紙張堅固潔白，增加不透明度和亮度，增強對油墨的吸附能力。 (3)用于橡膠中，可增加橡膠的體積，改善橡膠的加工性，起半補強或補強作用，并可調(diào)節(jié)橡膠的硬度。 滑石粉和碳酸鈣都是用來做填充的，其目的主要有：（ a）增加 尺寸穩(wěn)定性（也就是收縮降低），（ b）增加材料的剛度，（ c）增加材料的耐熱性能，（ d）降低材料成本等幾個方面，但是也有其缺陷： a）密度增加， b）使用不好，沖擊韌性下降， c）材料光澤有所下降。 分子式 ： C18H36O2結(jié)構(gòu)式 ：