秸秆餐具热压成型工艺研究

论文总字数：12743字

目 录

1. 秸秆餐具研究进展…………………………………………………4
   1. 特点……………………………………………………………………………………4
   2. 国内外产品的研究进展………………………………………………………………5
   3. 市场前景………………………………………………………………………………5
   4. 研究意义………………………………………………………………………………6
   5. 研究目的………………………………………………………………………………6
   6. 研究内容………………………………………………………………………………6
2. 材料与仪器…………………………………………………………6
   1. 材料和仪器……………………………………………………………………………6
   2. 仪器使用………………………………………………………………………………6
      1. 液压机操作流程………………………………………………………………6
      2. 液压机操作注意事项…………………………………………………………7
3. 实验工艺性能及流程………………………………………………7
   1. 热压成型工艺…………………………………………………………………………7
   2. 热压成型工艺性能……………………………………………………………………7
4. 实验结果与分析……………………………………………………8
   1. 温度对秸秆餐具热压成型的影响……………………………………………………9
   2. 成型压力对秸秆餐具热压成型的影响………………………………………………9
   3. 成型时间对秸秆餐具热压成型的影响………………………………………………10
   4. 泄气速度、时间对秸秆餐具热压成型的影响………………………………………10
   5. 实验所遇问题及分析…………………………………………………………………12
5. 结论…………………………………………………………………12

参考文献………………………………………………………………13

秸秆餐具热压成型工艺研究

于子珺

，China

ABSTRACT：With the rapid economic developed,the pace of life is getting faster and faster,the fast food is beconming a new darling during the city life becarse of saving time and the good taste.But,plastic packaging container is not environmentally friendly,and it will demage our body health and environment.The high degradation and the low damaging to the environment contrace make the degradable tableware more and more well-known.This passage mainly analyzed the hot pressing molding process parameters on the quality of products,and find the best hot pressing molding process conditions.The experimental results show that:The best setting temperature is 153℃(The upper mold temperature)、146℃(The bottom mold temperature);The best initial pressure setting is 11MPa,and the final pressure setting is 13Mpa;the corresponding optimal forming time is 100s;three times is the best exhaust time,but each exhaust timeis not more than 3s.Different types of products need different conditions.

Key words：straw tableware; hot forming; process; condition

“白色污染”泛指一次性塑料废弃物，其中聚苯乙烯制成的一次性餐具占大多数。氢氟碳化合物是这种餐具的主要原料，该化合物严重的破坏了人体免疫系统、动植物及生态环境。低质量塑料制品的分解一般将造成严重的环境污染,首先其难以通过普通的生物循环被化解,同时其分解过程还将消耗较多的能源^[1]。如果把这些塑料制品随意丢弃，即便经过很长时间也很难分解。不能成为生态链中的物质就会恶化自然环境。目前，国家已经颁布条令停止以聚苯乙烯为原料的快餐盒的制造和售卖^[2]。

秸秆，作为一种资源庞大、低价的可降解高分子天然材料，是农业生产的副产物。目前我国对秸秆的利用十分有限，仅有少量秸秆被农民用于盖房、饲养家畜、做燃料及造纸^[3]，但是，大部分的秸秆还是以焚烧的方式进行处理。不仅严重地浪费了资源，同时污染了环境。如何高效地利用秸秆资源，解决由秸秆焚烧带来的环境问题，对促进工农业可持续发展以及我国未来能源、材料、造纸、发酵、乃至整个化工行业的发展具有战略性影响。当今社会，摸索出一种制造体系在消耗大量农作物秸秆的同时又可以获得良的好经济社会双效益，已经成为一个热门项目^[4]。若是最终能够实现，塑料将会被这种可降解高分子材料代替，进而成为一种对自然环境有所保护的新材料；与此同时，也节约了其他资源。秸秆纤维具有适当的强度，是一次性餐具、板材的良好原材料应用。故而，将秸秆作为原材料制造一次性餐具已被国家重点关心^[5-7]。

随着人们对环保问题的日益关注及对环保意思的增强，环保类秸秆餐具的使用已经逐渐地走进了人们的生活，并且正在渐渐得取代着塑料餐具的地位。本文基于熟练掌握油压机操作的前提下，目的在于探求秸秆餐具热压成型工艺的最佳工艺条件。

1 秸秆餐具研究进展

1.1 特点

用秸秆作为原材料制造的产品具有以下特点: (1)秸秆多数是一年生的农作物废弃物，年产量数额巨大，按照不完全统计，我国每年各类农作物桔秆产量总和达到9亿吨之多。由此看来，秸秆餐具的原材料来源非常广泛。(2)制造过程中没有毒害气体及污染物产生，并且，制造所用的水可以循环利用。(3)相比于纸质餐具，秸秆餐具的优点在于不会出现造纸过程中产生的有污染的黑液；不消耗水资源；最重要的是成本低；不仅如此，它比一般的纸板餐具降解的更快，这样就更容易在自然环境中分解。同时，秸秆餐具在高温、酸碱、冷冻条件下都比较稳定，具有更好隔绝热量和保持温度的效果好。秸秆餐具强度大、硬度高，相比于纸质餐具和塑料餐具质量和性能更好。(4)将稻米，小麦磨成粉状后混合可作为秸秆餐具使用的添加剂，提高粘合度，这些添加剂安全卫生、对环境友好，更容易被降解。(5)不可回收餐具废弃后，经过粉碎处理,回收后，可以加工成家畜饲料、助燃料用等。

1.2 国内外产品的研究进展

一次性桔秆餐具的研发制造不仅是一项化学研究，同时也囊括了机械知识，是一项多重应用。目前制作水平较高，技术手段较为成熟。近几年，国内外学者专家在这方面的研究比较广泛。

美国农业部的专家利用麦粒淀粉和小麦秸秆纤维研发出了一种更好、更便宜、降解后对环境无害的快餐盒。根据报道，这类餐盒被废弃后，能够在环境中自行分解；与此同时，它还比市面上经常使用的纸质快餐盒温度保持更为长久。废弃后的包装盒与肥料混合经一段时间后可自行转化为可利用肥料，同时不会对环境有所污染。

王昌荣^[8]将各种植物秸秆恻段，干燥后加入食用胶和硫酸盐或硫酸盐加硬质酸混拌，然后用液压机加热压制成秸秆餐具，可以在表面涂一层被膜剂使其具有防水性，最后干燥得到成最终产品。利用类似造纸的湿法工艺也可以进行制作该种产品。

1.3 市场前景

我国拥有庞大的一次性餐具的消费群体。据国家相关机构的一次调查表明，每年我国在交通运输方面和旅游景点的饮食消费至少需要80亿的快餐餐具；方便面生产厂家需要约20亿只一次性面桶。相关统计数据表明我国每年对一次性餐具的需求总量达150亿只，并且这一数据随着人们的饮食习惯、消费水平、生活节奏等的改变而不断攀升。据估算，20年后,我国一次性餐具的每年的需求量将增长到2000亿只。尽管现代人对一次性餐具的需求量与日俱增，但是，现在我国已经下令停止泡沫餐具的生产,故而现在在一次性餐具的市场已经出现了供需不平衡的情况。

每一年，田地里会产出10亿吨左右的秸秆，传统处理途径主要有：用作燃料焚烧；在田地里自行腐烂；作农作物肥料。但是，燃烧秸秆这一处理方法并不能满足环保的要求，因为在燃烧的过程中会产生大量的有毒有害物，污染环境。1997年，成都某地燃烧秸秆产生大量黑烟，迫使当地机场一度停航。不管选用麦秸、玉米秆、稻草秸秆中的一种或多种混合作为原材料，都能制造出各种各样可降解的环保型碗、杯、碟子等日常用品，这些产品不仅拥有塑料的硬度，还可以印上不同的图案，美观大方。同时，秸秆餐具不仅可一次性使用，还可长期反复使用。纸制品餐具可能造成森林资源消耗，难以满足环境可持续发展的要求；而普通铝箔餐具并不能直接回收利用，而是需要一定的加工程序，工序复杂，效率低下；塑料餐具则由于其不可降解的特性更加不符合市场发展和现代人环保的需求。因此发展秸秆餐具将成为一种必然的选择。

秸秆作为一年生的可再生资源，获取及加工过程方便且无污染。该产品的成功研制不仅合理地利用了秸秆废料，而且成功地减少了白色污染，给环保产业带来了无限商机。

1.4 研究意义

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