我国一次性餐具技术发展方向_植物纤维餐具(1)
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（3）粘接剂的用量影响。粘结剂的用量是直接影响模压制 品质量和成本的主要因素。材料施胶量一般可根据模压制品 所要求的物理力学性能而定。王琪［8］发现，在密度一致的情况
10 农业机械 ·2011.04 Farm Machinery
责任编辑： 方茹娟
专题综述·论坛 DISCUSSION
下，模压制品的静曲强度及表面结合强度随施胶量的增加而 提高。而孟庆兰［10］、赵东［9］等人则认为，秸秆粉中的木质素，在 200～300 ℃时可熔融，能在不添加粘合剂的条件下通过热压 进行成型加工。
目前，针对一次性秸秆、淀粉餐具的成型设备主要有两 种，一种是液压成型机，一种是原用于纸浆模塑的专用成型 机。
液压成型机一般由支座、上下模、液压缸，运动导杆、上下 模加热板和热电偶以及液压泵站组成。这种成型机有一模一 腔、一模多腔等多种型式，一般一个流程需要 7 min 左右，效率 较低。专用成型机沿用纸浆模塑的成型模式，虽提高了生产效 率，但对原料配方的要求较高，且成型压力较低，成型后餐具 壁厚不均匀，目前市场上尚未广泛推广。
9
DISCUSSION 论坛·专题综述
的降解要求。可食性餐具无毒、可食用。 1.1.4 植物纤维餐具
植物纤维餐具是以麦秸、稻草或玉米秆等为原料，经粉碎 后得到植物纤维，混入适量的天然助剂，如甲基纤维素、紫胶 硬树脂、大豆蛋白、甘油等，充分混合后再注入到模具中，在高 温高压下干法压制成型。产品为整体结构，强度好，内外光洁 平滑。植物纤维餐具材料来源丰富、成本低廉、机械强度好、降 解性好、经粉碎处理后可直接用作饲料。 1.2 成型设备
根据对物料加温形式不同，秸秆压缩成型工艺主要分为 3 种形式，热压成型（成型过程中原料在挤压部位被加热）、预热 成型（挤压之前加温）和成型炭化（挤压后热解炭化）。
（1）热压成型工艺。热压成型是国内外普遍研究和应用 的成型工艺，其工艺流程为原料粉碎、干燥、挤压成型及冷却 包装。热压成型的主要工艺参数是温度、压力和物料在成型 模具内的滞留时间。该工艺的主要特点是物料在模具内被挤 压的同时，需对模具进行外部加热，将热量传递给物料，使物 料温度升高。王民等［12］、孟庆兰［10］和盛奎川等［13］研究表明，不 同种类的植物纤维粉料中木质素和纤维素含量及物料的形 状等都不相同，因此成型时对温度和压力参数值的要求也不 一样。即使同一种植物纤维粉料，形态相似而含水率和颗粒 度不同，则成型时所需温度和压力等也不相同。郭康权［2］、肖 宏儒 ［14］研究表明，温度和压力过高或过低都 会 导致 成 型 失 败。
最具代表性的可食性餐具为淀粉餐具，它是以红薯、马铃 薯淀粉等为主要原料，加少量纤维、黏合剂、发泡剂、添加剂和 适量水，搅拌均匀后加入模具中进行加热发泡成型。生产过程 无污染，原料可再生、可降解，易于回收利用和处置，符合环保
向发展，如实现可拖拉悬挂、可装载叉抱的一机多能。 （2）产品系列化、通用化。以较少的工艺装备生产出功率
秸秆压缩成型方式基本可分为开式和闭式两类。闭式压 缩是用一个柱塞对装入一端封闭的压模内的物料进行压缩， 使其成型并达到一定密度后取出；开式压缩是用一个柱塞对 压缩室内的物料进行压缩，克服压缩室与物料间的摩擦力，推 动物料向压缩室出口方向移动，边喂入边压缩，被压缩后的成 型物料随压缩过程的进行自动离开压缩室。国外主要是进行 “闭模”压缩试验研究，理论研究比较完善，但实际操作存在较 大缺陷。国内学者大多进行“开模”压缩研究。 2.2.2 秸秆压缩成型影响因素
（2）温度的影响。植物秸秆在压缩时，加热可增加原料的 塑性，原料的流动性随温度增加而增加。冯孝中［12］通过试验表 明，模具温度控制在 100～105 ℃为宜。温度过低不利于物料 中低分子物的挥发及大分子的交联，易导致粘模和脱模损伤， 生产效率低；温度过高易使物料塑性降低，导致制品开裂，操 作难度增加。赵东 等 ［9］ 在利用玉米秆粉粒进行模压试验时证 明，170 ℃条件下模压效果较好。王琪［8］认为，在 190 ℃的高温 下，温度会降低模压制品的静曲强度；反之，在 160 ℃的较低 温度下，难以提高模压制品的静曲强度。
2 植物纤维技术发展现状
2.1 植物纤维综合利用技术 由于秸秆在轴向和径向上的物理性质不同，在切割、揉
搓 、压 缩 及 粉 碎 等 加 工 过 程 中 体 现 出 各 种 特 性 ，如 抗 拉（折 、 弯）、抗压（挤）和抗剪切（磨、撕）性不同等。对于同一种秸秆， 这些特性受秸秆成熟度、含水率以及生长位置等多种因素的 影响。 2.1.1 秸秆纤维切碎特性
（5）拓宽产品功能。针对不同市场区域与不同作物品种及不 同农艺作业需求，以突出实用性、适应性和差异性来最大限度地 满足不同市场的个性化需求，通过差异化、功能化战略来拓展产 品的发展空间。适应新农村建设需要的小型多功能拖拉机、林业 集材作业用途拖拉机等新产品都具有相当大的市场潜力。●
农 业 机 械 2011.04 · Farm Machinery
随着经济飞速发展，都市生活节奏不断加快，快餐业的发 展使快餐具的需求迅猛增长。鉴于传统非环保的发泡塑料包 装容器对环境及人类健康损害严重，而可降解餐具因其可降 解性和环境污染小而备受关注。本文归纳了现有一次性可降 解餐具，随后对植物纤维技术发展现状进行综述，最后确定我 国可降解餐具技术的发展方向。
1 一次性可降解餐具技术研究现状
1.1 种类 目前，各国研发人员已经开发出 4 种不同类型的一次性
可降解餐具，即可降解塑料餐具、纸质餐ห้องสมุดไป่ตู้、可食性餐具及植 物纤维餐具。 1.1.1 可降解塑料餐具
目前市场上的一次性降解塑料餐具，无论属于哪种降解
类型，均为部分降解型产品。根据其降解所需要的环境条件不 同可分为光降解塑料、生物降解塑料、化学降解塑料及三者组 合形成的降解塑料。 1.1.2 纸餐具
国内主要集中研究切碎能耗和切断效率，而对影响物料 压缩成型的主要因素—— —切碎长度的研究较少。 2.1.2 秸秆纤维压缩特性
由于植物纤维物料的材料特性不同，国内外在对其压缩 特性的研究中也提出了各种研究方法。杨明韶 在 ［1］ 国外理论 研 究 的 基 础 上 ，改 进 流 变 模 型 ，定 性 分 析 了 压 缩 过 程 中 的 应 力松弛和蠕变。相对于金属、塑料等材料，植物纤维物料压缩 过程中的应力与应变关系毕竟是非常复杂的，因此还有待于 进一步探讨。郭康权［2］在粉粒体压缩成型的研究中，借鉴日本 的研究理论，对压缩过程中粒子结合形式和受力进行了分 析。 2.1.3 秸秆纤维剪切、拉伸特性
责任编辑： 方茹娟
竞争力。 （4）提高产品质量。质量是用户购买产品首先考虑的因素，
应将质量管理融入到产业链的全过程，全面提升产品的装配水 平和质量。运用先进的质量管理工具如全面质量管理、六西格 玛、过程控制等，使可靠性技术攻关和使用寿命的进一步提高。 需提高发动机、传动系统、液压系统和其他底盘部件的可靠性， 使农用拖拉机在整个使用期限内只需一次大修或不进行大修， 平均无故障时间达 300 h，使用寿命比现在提高一倍以上。
及杨中平［6］等发现，秸秆外皮机械强度远高于内芯，其纵向抗 拉强度可达 90 Mp a ，横向仅为 3Mp a 左右。孙骊 等 ［7］ 对往年 收获的干麦秸和乳熟期绿麦秆的压缩、剪切性能做了测试和 研究，用线性回归方程式表示出茎秆在弹性范围内的力学特 性。 2.1.4 秸秆纤维压缩流变特性
关于草物料压缩流变学理论的研究，国内外学者从不同 方面进行了大量的试验。我国对草物料压缩试验的研究起步 较晚，主要集中在高等院校。内蒙古农业大学项目组最早进行 了压缩工程上的“开式”压缩流变学试验，通过研究新鲜草物 料在高密度压缩全过程中的流变学特性，指出在压捆机实际 工作条件下，新鲜草物料压缩时存在 3 种应力松弛，得出相应 的应力松弛方程，以及压缩全过程草片在不同位置方向上的 应力变化规律；提出在压缩全过程中草物料密度变化存在 1 个密度点和 3 个密度区域的观点。 2.2 秸秆纤维餐具压制技术 2.2.1 秸秆纤维成型方式
（4）秸秆含水率的影响。秸秆粉粒含水率是影响物料在 模具内流动性的主要因素。杨俊成［11］认为，含水率为 15%的 氨化秸秆生产的草饼具有较高密度和耐久性。郭康权 的 ［2］ 研 究发现，随着原料含水率的增加，成型物底厚增加，但增加幅 度不大。成型物高度随原料含水率的变化呈抛物线形变化， 当自然干燥平衡含水率为 15%左右时，成型物高度达到最大 值。 2.2.3 压缩成型工艺技术
纸餐具（纸板餐具、纸浆餐具）是以芦苇、蔗渣等草本植物 纸浆为主要原料，添加约 30%的木浆和一些防水防油助剂等， 然后将混合原料放于具有一定形状的成型机械模具内，通过 压缩成型形成初级坯料，再经加热干燥、压光成型等工序制 成。纸餐具具有无毒害、易回收、可降解和可再生利用等优点。 1.1.3 可食性餐具
3 结论
本文对一次性可降解餐具的生产技术现状做了详细描述， 为一次性可降解餐饮具生产技术发展指出了方向，即利用秸 秆纤维原料干法热压工艺生产餐具，表面无需喷涂，一次成型
覆盖面尽可能宽的多样化产品，将现有的单一产品拓宽成多 品种、多功率等级的产品系列，提高零部件通用程度。增加高 度柔性化的加工线，以确保适应未来多品种、小批量的生产需 求。
（3）提高产品技术水平，增加产品技术含量。运用电子技 术改进或开发驾驶员信息传递系统、电子调速式柴油机喷油 泵和负荷限制调节装置、电液控制动力提升器、电子式负荷换 挡变速箱等，以对运行状态进行电子监控。运用机电一体化和 人机工程技术，按人机工程原理，优化操作平台，提高操作舒 适性和安全性。采用节约型、环保型发动机，靓化机罩造型设 计，使产品成为优越质量性能与良好外观的统一体，增强市场
（3）成型炭化工艺。成型炭化工艺有两种情况，一是指先 用成型机将生物质压缩成燃料棒，然后用炭化炉将燃料棒炭 化成木炭的过程，其工艺流程为：原料—粉碎—干燥—成型— 炭化—冷却—包装。这种工艺没有将生物质压缩成型与炭化 过程结合起来，两者是相对独立的。第二种情况是指压缩成型 与热解炭化的有机结合、前后连续的工艺过程。
专题综述·论坛 DISCUSSION
科技部“十一五”科技支撑计划重大项目（项目编号：2006BAD11A11）
我国一次性餐具技术发展方向：植物纤维餐具
刘天舒 李树君 周树辉 （中国农业机械化科学研究院）
［摘 要］本文对目前市场上 4 类一次性可降解餐具产品及其优缺点、可降解餐具技术及成型设备等进行了综述，结合 我国秸秆资源特点，指出我国一次性餐具研发方向为植物纤维餐具。详细归纳总结了秸秆纤维特性研究以及植物纤维 成型方式、秸秆压缩过程中的影响因素和压缩成型工艺技术。本文认为利用植物纤维原料干法热压工艺生产餐具将是 我国一次性可降解餐具技术的发展方向。 ［关 键 词 ］植物纤维；可降解；一次性餐具
秸秆具有各向异性的物理性质，在加工机具改进和新机 型设计的研究中，许多学者对秸秆的力学特性进行了试验研 究。刘庆庭［3］等人利用 3 点弯曲的方法测得了甘蔗秸秆基部 的弹性模量均值为 1 172 MPa ，标准差为 353.75 Mp a 。马素 玲 对 ［4］ 玉米秸秆的揉切特性进行了试验研究，提出用能量消 耗这一指标描述秸秆在其加工过程中的力学特性。孟海波［5］
（2）预压成型工艺。预压成型工艺在原料进入成型机压缩 之前，对其进行预热处理，即将原料加热到一定温度，使其所 含的木质素软化，起到粘结剂的作用，并且在后续压缩过程中 能减少成型部件与原料间的摩擦作用，降低成型所需的压力， 从而大幅度提高成型部件的使用寿命，显著降低单位产品的 能耗。目前，国内研制成功的成型设备都采用非预热热压成型 工艺。预热成型的研究尚处在起步阶段。
从今后的研究趋势来看，要揭示农业纤维物料的压缩规 律，必须对各种因素、各种性能指标进行系统研究。
（1）压力的影响。郭康权［2］利用秸秆粉模压试验表明，随着 压缩力增加，粉料流动性加强，成型物的成型外形高度近似呈 直线增加，成型物的底部厚度逐渐减小。王琪［8］认为在含有粘 结剂的蔗渣预压过程中的压力不宜过大，若单位压力较大，虽 然板坯压的更密实，但会使模压制品强度下降。
10 农业机械 ·2011.04 Farm Machinery
责任编辑： 方茹娟
专题综述·论坛 DISCUSSION
下，模压制品的静曲强度及表面结合强度随施胶量的增加而 提高。而孟庆兰［10］、赵东［9］等人则认为，秸秆粉中的木质素，在 200～300 ℃时可熔融，能在不添加粘合剂的条件下通过热压 进行成型加工。
目前，针对一次性秸秆、淀粉餐具的成型设备主要有两 种，一种是液压成型机，一种是原用于纸浆模塑的专用成型 机。
液压成型机一般由支座、上下模、液压缸，运动导杆、上下 模加热板和热电偶以及液压泵站组成。这种成型机有一模一 腔、一模多腔等多种型式，一般一个流程需要 7 min 左右，效率 较低。专用成型机沿用纸浆模塑的成型模式，虽提高了生产效 率，但对原料配方的要求较高，且成型压力较低，成型后餐具 壁厚不均匀，目前市场上尚未广泛推广。
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DISCUSSION 论坛·专题综述
的降解要求。可食性餐具无毒、可食用。 1.1.4 植物纤维餐具
植物纤维餐具是以麦秸、稻草或玉米秆等为原料，经粉碎 后得到植物纤维，混入适量的天然助剂，如甲基纤维素、紫胶 硬树脂、大豆蛋白、甘油等，充分混合后再注入到模具中，在高 温高压下干法压制成型。产品为整体结构，强度好，内外光洁 平滑。植物纤维餐具材料来源丰富、成本低廉、机械强度好、降 解性好、经粉碎处理后可直接用作饲料。 1.2 成型设备
根据对物料加温形式不同，秸秆压缩成型工艺主要分为 3 种形式，热压成型（成型过程中原料在挤压部位被加热）、预热 成型（挤压之前加温）和成型炭化（挤压后热解炭化）。
（1）热压成型工艺。热压成型是国内外普遍研究和应用 的成型工艺，其工艺流程为原料粉碎、干燥、挤压成型及冷却 包装。热压成型的主要工艺参数是温度、压力和物料在成型 模具内的滞留时间。该工艺的主要特点是物料在模具内被挤 压的同时，需对模具进行外部加热，将热量传递给物料，使物 料温度升高。王民等［12］、孟庆兰［10］和盛奎川等［13］研究表明，不 同种类的植物纤维粉料中木质素和纤维素含量及物料的形 状等都不相同，因此成型时对温度和压力参数值的要求也不 一样。即使同一种植物纤维粉料，形态相似而含水率和颗粒 度不同，则成型时所需温度和压力等也不相同。郭康权［2］、肖 宏儒 ［14］研究表明，温度和压力过高或过低都 会 导致 成 型 失 败。
最具代表性的可食性餐具为淀粉餐具，它是以红薯、马铃 薯淀粉等为主要原料，加少量纤维、黏合剂、发泡剂、添加剂和 适量水，搅拌均匀后加入模具中进行加热发泡成型。生产过程 无污染，原料可再生、可降解，易于回收利用和处置，符合环保
向发展，如实现可拖拉悬挂、可装载叉抱的一机多能。 （2）产品系列化、通用化。以较少的工艺装备生产出功率
秸秆压缩成型方式基本可分为开式和闭式两类。闭式压 缩是用一个柱塞对装入一端封闭的压模内的物料进行压缩， 使其成型并达到一定密度后取出；开式压缩是用一个柱塞对 压缩室内的物料进行压缩，克服压缩室与物料间的摩擦力，推 动物料向压缩室出口方向移动，边喂入边压缩，被压缩后的成 型物料随压缩过程的进行自动离开压缩室。国外主要是进行 “闭模”压缩试验研究，理论研究比较完善，但实际操作存在较 大缺陷。国内学者大多进行“开模”压缩研究。 2.2.2 秸秆压缩成型影响因素
（2）温度的影响。植物秸秆在压缩时，加热可增加原料的 塑性，原料的流动性随温度增加而增加。冯孝中［12］通过试验表 明，模具温度控制在 100～105 ℃为宜。温度过低不利于物料 中低分子物的挥发及大分子的交联，易导致粘模和脱模损伤， 生产效率低；温度过高易使物料塑性降低，导致制品开裂，操 作难度增加。赵东 等 ［9］ 在利用玉米秆粉粒进行模压试验时证 明，170 ℃条件下模压效果较好。王琪［8］认为，在 190 ℃的高温 下，温度会降低模压制品的静曲强度；反之，在 160 ℃的较低 温度下，难以提高模压制品的静曲强度。
2 植物纤维技术发展现状
2.1 植物纤维综合利用技术 由于秸秆在轴向和径向上的物理性质不同，在切割、揉
搓 、压 缩 及 粉 碎 等 加 工 过 程 中 体 现 出 各 种 特 性 ，如 抗 拉（折 、 弯）、抗压（挤）和抗剪切（磨、撕）性不同等。对于同一种秸秆， 这些特性受秸秆成熟度、含水率以及生长位置等多种因素的 影响。 2.1.1 秸秆纤维切碎特性
（5）拓宽产品功能。针对不同市场区域与不同作物品种及不 同农艺作业需求，以突出实用性、适应性和差异性来最大限度地 满足不同市场的个性化需求，通过差异化、功能化战略来拓展产 品的发展空间。适应新农村建设需要的小型多功能拖拉机、林业 集材作业用途拖拉机等新产品都具有相当大的市场潜力。●
农 业 机 械 2011.04 · Farm Machinery
随着经济飞速发展，都市生活节奏不断加快，快餐业的发 展使快餐具的需求迅猛增长。鉴于传统非环保的发泡塑料包 装容器对环境及人类健康损害严重，而可降解餐具因其可降 解性和环境污染小而备受关注。本文归纳了现有一次性可降 解餐具，随后对植物纤维技术发展现状进行综述，最后确定我 国可降解餐具技术的发展方向。
1 一次性可降解餐具技术研究现状
1.1 种类 目前，各国研发人员已经开发出 4 种不同类型的一次性
可降解餐具，即可降解塑料餐具、纸质餐ห้องสมุดไป่ตู้、可食性餐具及植 物纤维餐具。 1.1.1 可降解塑料餐具
目前市场上的一次性降解塑料餐具，无论属于哪种降解
类型，均为部分降解型产品。根据其降解所需要的环境条件不 同可分为光降解塑料、生物降解塑料、化学降解塑料及三者组 合形成的降解塑料。 1.1.2 纸餐具
国内主要集中研究切碎能耗和切断效率，而对影响物料 压缩成型的主要因素—— —切碎长度的研究较少。 2.1.2 秸秆纤维压缩特性
由于植物纤维物料的材料特性不同，国内外在对其压缩 特性的研究中也提出了各种研究方法。杨明韶 在 ［1］ 国外理论 研 究 的 基 础 上 ，改 进 流 变 模 型 ，定 性 分 析 了 压 缩 过 程 中 的 应 力松弛和蠕变。相对于金属、塑料等材料，植物纤维物料压缩 过程中的应力与应变关系毕竟是非常复杂的，因此还有待于 进一步探讨。郭康权［2］在粉粒体压缩成型的研究中，借鉴日本 的研究理论，对压缩过程中粒子结合形式和受力进行了分 析。 2.1.3 秸秆纤维剪切、拉伸特性
责任编辑： 方茹娟
竞争力。 （4）提高产品质量。质量是用户购买产品首先考虑的因素，
应将质量管理融入到产业链的全过程，全面提升产品的装配水 平和质量。运用先进的质量管理工具如全面质量管理、六西格 玛、过程控制等，使可靠性技术攻关和使用寿命的进一步提高。 需提高发动机、传动系统、液压系统和其他底盘部件的可靠性， 使农用拖拉机在整个使用期限内只需一次大修或不进行大修， 平均无故障时间达 300 h，使用寿命比现在提高一倍以上。
及杨中平［6］等发现，秸秆外皮机械强度远高于内芯，其纵向抗 拉强度可达 90 Mp a ，横向仅为 3Mp a 左右。孙骊 等 ［7］ 对往年 收获的干麦秸和乳熟期绿麦秆的压缩、剪切性能做了测试和 研究，用线性回归方程式表示出茎秆在弹性范围内的力学特 性。 2.1.4 秸秆纤维压缩流变特性
关于草物料压缩流变学理论的研究，国内外学者从不同 方面进行了大量的试验。我国对草物料压缩试验的研究起步 较晚，主要集中在高等院校。内蒙古农业大学项目组最早进行 了压缩工程上的“开式”压缩流变学试验，通过研究新鲜草物 料在高密度压缩全过程中的流变学特性，指出在压捆机实际 工作条件下，新鲜草物料压缩时存在 3 种应力松弛，得出相应 的应力松弛方程，以及压缩全过程草片在不同位置方向上的 应力变化规律；提出在压缩全过程中草物料密度变化存在 1 个密度点和 3 个密度区域的观点。 2.2 秸秆纤维餐具压制技术 2.2.1 秸秆纤维成型方式
（4）秸秆含水率的影响。秸秆粉粒含水率是影响物料在 模具内流动性的主要因素。杨俊成［11］认为，含水率为 15%的 氨化秸秆生产的草饼具有较高密度和耐久性。郭康权 的 ［2］ 研 究发现，随着原料含水率的增加，成型物底厚增加，但增加幅 度不大。成型物高度随原料含水率的变化呈抛物线形变化， 当自然干燥平衡含水率为 15%左右时，成型物高度达到最大 值。 2.2.3 压缩成型工艺技术
纸餐具（纸板餐具、纸浆餐具）是以芦苇、蔗渣等草本植物 纸浆为主要原料，添加约 30%的木浆和一些防水防油助剂等， 然后将混合原料放于具有一定形状的成型机械模具内，通过 压缩成型形成初级坯料，再经加热干燥、压光成型等工序制 成。纸餐具具有无毒害、易回收、可降解和可再生利用等优点。 1.1.3 可食性餐具
3 结论
本文对一次性可降解餐具的生产技术现状做了详细描述， 为一次性可降解餐饮具生产技术发展指出了方向，即利用秸 秆纤维原料干法热压工艺生产餐具，表面无需喷涂，一次成型
覆盖面尽可能宽的多样化产品，将现有的单一产品拓宽成多 品种、多功率等级的产品系列，提高零部件通用程度。增加高 度柔性化的加工线，以确保适应未来多品种、小批量的生产需 求。
（3）提高产品技术水平，增加产品技术含量。运用电子技 术改进或开发驾驶员信息传递系统、电子调速式柴油机喷油 泵和负荷限制调节装置、电液控制动力提升器、电子式负荷换 挡变速箱等，以对运行状态进行电子监控。运用机电一体化和 人机工程技术，按人机工程原理，优化操作平台，提高操作舒 适性和安全性。采用节约型、环保型发动机，靓化机罩造型设 计，使产品成为优越质量性能与良好外观的统一体，增强市场
（3）成型炭化工艺。成型炭化工艺有两种情况，一是指先 用成型机将生物质压缩成燃料棒，然后用炭化炉将燃料棒炭 化成木炭的过程，其工艺流程为：原料—粉碎—干燥—成型— 炭化—冷却—包装。这种工艺没有将生物质压缩成型与炭化 过程结合起来，两者是相对独立的。第二种情况是指压缩成型 与热解炭化的有机结合、前后连续的工艺过程。
专题综述·论坛 DISCUSSION
科技部“十一五”科技支撑计划重大项目（项目编号：2006BAD11A11）
我国一次性餐具技术发展方向：植物纤维餐具
刘天舒 李树君 周树辉 （中国农业机械化科学研究院）
［摘 要］本文对目前市场上 4 类一次性可降解餐具产品及其优缺点、可降解餐具技术及成型设备等进行了综述，结合 我国秸秆资源特点，指出我国一次性餐具研发方向为植物纤维餐具。详细归纳总结了秸秆纤维特性研究以及植物纤维 成型方式、秸秆压缩过程中的影响因素和压缩成型工艺技术。本文认为利用植物纤维原料干法热压工艺生产餐具将是 我国一次性可降解餐具技术的发展方向。 ［关 键 词 ］植物纤维；可降解；一次性餐具
秸秆具有各向异性的物理性质，在加工机具改进和新机 型设计的研究中，许多学者对秸秆的力学特性进行了试验研 究。刘庆庭［3］等人利用 3 点弯曲的方法测得了甘蔗秸秆基部 的弹性模量均值为 1 172 MPa ，标准差为 353.75 Mp a 。马素 玲 对 ［4］ 玉米秸秆的揉切特性进行了试验研究，提出用能量消 耗这一指标描述秸秆在其加工过程中的力学特性。孟海波［5］
（2）预压成型工艺。预压成型工艺在原料进入成型机压缩 之前，对其进行预热处理，即将原料加热到一定温度，使其所 含的木质素软化，起到粘结剂的作用，并且在后续压缩过程中 能减少成型部件与原料间的摩擦作用，降低成型所需的压力， 从而大幅度提高成型部件的使用寿命，显著降低单位产品的 能耗。目前，国内研制成功的成型设备都采用非预热热压成型 工艺。预热成型的研究尚处在起步阶段。
从今后的研究趋势来看，要揭示农业纤维物料的压缩规 律，必须对各种因素、各种性能指标进行系统研究。
（1）压力的影响。郭康权［2］利用秸秆粉模压试验表明，随着 压缩力增加，粉料流动性加强，成型物的成型外形高度近似呈 直线增加，成型物的底部厚度逐渐减小。王琪［8］认为在含有粘 结剂的蔗渣预压过程中的压力不宜过大，若单位压力较大，虽 然板坯压的更密实，但会使模压制品强度下降。