一种红薯生产可降解的材料及制备方法技术

本发明专利技术是利用红薯全植株的根茎叶蔓与食用茎块中的淀料，取其淀粉熟化改性特点，制备一种可降解的材料，用于生产一次性使用的产品。基于红薯产量大，干物质多，价廉，替换塑料经济上可行。本发明专利技术制备分前道制浆，后道制品。制浆分湿法干法生产。后道按不同配比与浆料品质，分别由挤压、沾渍、注入、平轧、冲压等工艺。制成：吸管、水杯、餐盒、包装盒、蛋托、汤勺、刀叉等一次性用品，替代塑料，从根源上解决白色污染痼疾。减少石油消耗，为红薯开拓新的用途。为红薯开拓新的用途。为红薯开拓新的用途。

【技术实现步骤摘要】
一种红薯生产可降解的材料及制备方法


[0001]现代生活中，塑料包装制品的环境白色污染最为头疼，存在着量大、面广，难以收集回收处理。在自然环境中，历经百年不能降解，存在于土壤、水体，是人类生存的一大隐患。本专利技术即是红薯全植株利用，生产一种可降解的材料及制品，替代塑料，从源头上减少塑料的使用，根源上治理白色污染。
[0002]红薯是双子叶植物纲，管状目，旋花料的植物。地下块茎可供食用。由于耐旱，耐盐碱，抗逆行强，生长期短，产量高，产地适应性强，是我国传统主粮的替补作物，是救命作物。随着国民口粮问题解决，已从主食转变菜肴辅食，需求市场压缩，种植面积逐年减少，本专利技术就是利用红薯地上叶蔓纤维，地下茎块淀粉的特点，利用淀粉能够改性的特点，生产一种全生物，可降解的材料及制品。利用产量大，干生物质高的特点，使之适应量大价廉这一商品属性，给农民提供就业机会机遇，给荒弃田地(不利用优质粮田)创造物质，替代石油化工塑料为社会增加财富。
[0003]随着现代化生活方式的改变。近几十年产生一种商品，一次性的包装及制品，如冷热饮料吸管、外卖品的餐盒、超市食品的包装及禽蛋产品的蛋托等，几乎全部是用石化产品不可降解的塑料，量大面广，使用后废弃物难以回收，形成的白色污染，是环境污染的元凶，也是难以治理的痼疾。用红薯全植株制备生成的原材料和制品。因全部是有机物的开发利用，具备先天可降解的特性，用于替代石化产品，可以从根源上治理解决白色污染的痼疾。同时又减少石油的消耗，为农村的大宗农产品“红薯”开拓新的用途，为农户增产增收多出一种路径，增加社会财富，可谓一石三鸟，一举多得。
[0004]红薯种植无需挤占优质基本粮田。在不影响主食作物生长的前提下，推广农村弃荒田，十边田等种植红薯，利用红薯生物质产量大。利用传统废弃的红薯叶，茎蔓，食用茎块中的淀粉。在本专利技术中，形成类似于砂、石、水泥三者结合而成的混凝土一样的材料。利用红薯块茎中的淀粉的特性，按专利技术中的不同处理方法，形成不同配比，产生(海——岛)结构状的新型基材，生产各类可降解的包装制品，替代不可降解的石化制品，根源上解决白色污染的环境痼疾。

技术实现思路

[0005]本专利技术方法分前后二道工序。前道由原料变为浆料，称生料。后道由物理化学反应成淀粉改性，称熟料。前道分为二种方法：分别为湿法生产和干法生产，后道也分直接成型和间接成型而二种方法。
[0006]由于红薯是农产品，工业生产，存在季节性问题，所以要解决，一次收获。全年生产的均衡问题，即在采收季节的几个月，用湿法生产，其余时间，则采收后干燥的贮存生产料，为干法生产。收获期的湿法生产。在红薯成熟收获时，按收获方法，先采用收地面上的茎蔓叶，后扒开地垅，收集地下茎块，分别放入二个不同的清洗池中清洗，去除泥砂，清洗后的水分
别进入沉淀池，沉淀去除水中泥砂，上层清水重复循环利用，下层泥砂适时排放。去除泥砂后的二种原料，分别进行粉碎，按不同的组份进行配比混合打浆，处理后进行过滤分级，形成细、中、粗三种浆料。80目以上为细料，生产精细类产品。为后道制成厚度0.5
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1毫米的产品，如饮料吸管、包装盒的板材。80目以下20目以上的为中间类常规料。生产厚度1
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2毫米的产品，如餐盒及水杯等。20目以下为粗料。同时添加后道生产中经改性已固化的废品或剪切下的边角余料，生产粗放产品，如蛋托及水果分隔板等。
[0007]在红薯收获季，也是工厂全年生产原料采购季。一般讲：按工厂整年生产的原料中十分之八，进行原料的预处理。将地上部分的茎叶蔓进行干燥处理，按自然阳光晒或烘干等方法，使红薯叶茎蔓进行脱水处理，干燥去除生物质中的细胞水，使含水率小于13％以下，存贮于通风干燥的库房中(要有防鼠防虫设施)，防止原料霉变腐烂发生。鲜红薯要经人工分选，将破皮、碰伤不易贮藏的鲜薯，当即加工，留下优品，能贮藏的鲜薯，放入传统的红薯窖中窖藏。在收获季后的生产，将库房中干燥的叶茎蔓放入干式粉碎机中粉碎，送入旋风分离机，将其中的泥砂等颗粒物进行分离。窖藏的红薯还是按前道所述的清洗粉碎，再按组份混合加水进行打浆，其后道过滤分类，以后工序与湿法生产相同。
[0008]本专利技术，由原料经二种方式生成，细中粗不同颗粒大小与浓度的浆料中间体，称为生料。即进入后道成形工艺，分别为直接成型或间接成型二种方法。
[0009]直接成型工序，又分为挤出、沾渍、注浆、轧辊平轧四种方法。
[0010]直接成型：挤压法。用细浆料，通过“特斯拉”管，利用该管的单向通过性，产生直流和涡流的交替摩擦发热形成的高温高压对浆料中的淀粉改性。使生料变为熟料，液体状的生料经“特斯拉”管中受热受压淀粉改性变成半固体经挤压方式，通过挤压模口成型。中空圆柱状产品，壁厚0.5
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1毫米，直径中7
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20毫米不等的吸管，经高温干燥定形后，剪切、包装。挤压法只能生产管类产品。
[0011]直接成型：沾渍法。只用产品内模，对通过特斯拉管改性后的熟料，通过沾渍方式，形成外表，经内模的加热，干燥，固化，脱模方式，生产一般为吸管、水杯、餐盒。沾渍一次厚度不够，可分别沾渍二次或三次，层层加厚，再经修边，形成产品，该类产品只保证使用面、内壁的完善，外壁则处不规则，无形态要求，属粗放类产品。
[0012]直接成型：注浆法。模具由内模，外模，通过特斯拉管的熟料。通过注浆口，注入型腔，通过型腔内的加热加压，固化定型脱模。可类比为热固性塑料产品的生产方法，生产精致型的餐盒、水杯等产品。
[0013]直接成型：轧辊平轧。通过“特斯拉”管的熟料经平条直缝挤出。用几道上下轧辊组平轧，生产一定宽度，厚度的平板材料，在整个轧制过程中，完成塑形，固化，干燥过程，类同轧制钢板一样。生产平板材料用于水果隔板等包装材料。
[0014]间接成型：本专利技术中，粗浆料中，为无废料吃干榨尽的原则。对生产中的废品，边角料，进行回收利用，尽管固化的回用料已经打碎，但无法参与淀粉的改性固化，只能用热轧辊，轧制2毫米以上的板材，先形成半熟化的板材，后再经过热压模中，形成最终的淀粉改
性，固化，适宜制成蛋托、汤勺、刀叉等异性制品，故称二次成型。
[0015]本专利技术：中间生产过程中，为防止物质的腐烂变质，适当添加极少量的防腐剂，抗霉剂，其使用量严格按《食品法规范标准》不得超标，其余生产过程全部利用物理方法，如低温保存，紫外线杀菌等，管道密封输送等，防止原材料腐败变质。
附图说明
[0016]图1本专利技术制作材料材料(海——岛)结构放大图。图中：图1
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a 配比 茎块淀粉70份茎叶蔓30份图1
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b 配比 茎块淀粉50份茎叶蔓50份图1
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C 配比 茎块淀粉30份茎叶蔓70份
[0017]图2为本专利技术原料采收图。
[0018]图3为本专利技术前道湿法生产图。
[0019]图4为本专利技术前道干法生产图。
[0020]图5为本专利技术后道成型工艺图。
具体实施方式
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种红薯全植株利用，其特征为：除利用常规可食用红薯地下茎块的果肉，同时利用不可食的根须，果实表皮，利用通常废弃地上叶片、藤蔓，即整个植物的全部生物物质。2.根据权利要求1所述，利用红薯全植株的生物质，生产一种可降解的一次性食品的包装物及使用物，替代目前广泛使用不可降解一次性塑料制品，从根源上解决白色污染的环境痼疾。3.根据权利要求1所述：其类似于混凝土，将红薯的叶蔓皮根，制成各类似于黄砂，石子为骨料，淀粉类似水泥，淀粉改性混合，脱变成一种可降解的生物固体物，一种全新的有机物的固态可降解的新材料。4.根据权利要求1所述：生产方式分前道工序加工成浆料，称生料，后道工序利用加热加压，促使红薯果实中的淀粉改性，经改性后的浆料称为熟料。5.根据权利要求4所述，因为红薯是农产品，存在生长期和收获季，原料红薯收购季节制约，生产又要均衡生产，所以前道工序...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹祖培，
申请(专利权)人：邹祖培，
类型：发明
国别省市：