可自然分解的食品用免洗容器及其制程 本发明涉及一种可自然分解的食品用免洗容器及其制程，特别是一种以天然有机材料为原料所制成的、无毒性、具有环保功效、适用于以压力成型技术所制成的食品容器。
使用天然材料为制作原料，以期达到环保的食品用容器(如纸杯、碗)的制造技术早已为人所熟知，例如：中国台湾专利申请第74103826号的“简便卫生餐具及其制造方法”(以下简称826号案)，申请第82104019号案的“环保餐盘的制造方法”(以下简称019号案)，以及美国专利第5500089号的“免洗餐盘及碗的制造方法(Method for making disposablebowls and trays)”等专利申请案中均公开了相关的技术。
826号案所公开的技术是以五谷与自然的植物淀粉物质(或是树薯的粉状物)为原料，以水调合，先蒸处一段时间，待冷却至某一温度之后，再置入模具之内施以高压然后成型为餐具。这种餐具所用地原料虽然均以天然原料为主，但于制成器物的过程中需经高温高压的制程(如蒸处)方可成型，其所需的加工条件较严，而所含的植物淀粉物质或树薯(淀粉)成分，将会使得所制成的餐具在耐湿能力上显然不佳，尤其是淀粉极易因为受潮而发霉变坏，而这些现象对于安全标准要求极高的饮食器具而言，无异是一项致命的缺陷。
019号案以及美国专利第5500089号专利之中所公开的技术，其中所使用的材料是将一种具有明显条状分束纤维的天然植物中的有机性纤维截断成短纤维，作打散处理，再与作为粘合剂的淀粉，经充分的搅拌然后糊化成一胶稠状的混合物，利用极细网目的透气性模具作压干、脱水的处理后，再经以加温、加压的模具定型化处理，成为碗盘等餐具，最后经过干燥、凝固等处理方可完成；所以其在制程方面显然又远较上述的826号案复杂，又因为使用淀粉为粘合剂，故仍存在着不耐水、易受潮、甚至于发霉等诸多问题，至于其采用天然的短纤维为基材，不但材料的取得步骤繁杂，短纤维所形成的组织，更将使得制品的质地多孔而疏松，其在防漏防水的能力上势必受到考验。
至于传统以纸质材料为原料制造纸杯或是纸质餐盘、餐具的技术，必需自木材取得造纸的原料，而木材的取得亦会对生态造成影响，并且消耗可贵的天然资源。
另一方面，以上二件已知的技术在制作的过程中，必需使用到大量的水，相对地将会造成许多的废水，对于环保将是一项威胁，而污水的处理又将造成生产成本的提高。
本发明的主要目的在于提供一种可以自然分解，甚至还可以充作肥料或饲料的食品用环保免洗容器。由于本发明所公开的免洗餐具以取材于自然谷类外皮的有机原料，配合无毒性又可自然分解的粘合剂和填充剂等原料所制成，因此可以在自然的环境中分解，甚至再作为肥料或是饲料，其既具有器物的效用，又可以在丢弃之后被分解或是再利用为肥料、或饲料等用途，实为一种既环保又具有极高的利用价值的食品用免洗容器。
本发明的又一目的在于提供一种制造容易、原料价格低廉、原料取得容易符合环保要求的食品用免洗容器的制造技术。
为达到上述目的，本发明的一种可自然分解的食品用免洗容器，其包括有：一复合材料层，用以构成该食品用免洗容器的实体，该复合材料层包含有一由谷类外皮所制成的粉末基材；一填充剂，为碳酸钙，用以填补该复合材料的缝隙；以及一粘合剂，为聚乙烯醇，以水为媒介将该填充剂借助键结作用而粘结在一起；该复合材料层还包括一防水层，借助涂布环氧树脂或乙烯类的油性或水性防水剂而形成，且该防水层分布于该食品用免洗容器用以盛装食物且与食物接触的接触面，用以保护该复合材料层不受水分或是其他成分浸渍而分解。
本发明的一种可自然分解的食品用免洗容器的制程，包括有：(1)合成一具有微粘性的复合材料；(2)以压力成型法，将该具有微粘性的复合材料加压成型为食品用免洗容器的初坯；(3)将食品用免洗容器的初坯干燥定型；以及(4)于食品用免洗容器与食物接触的接触表面形成一防水层。
本发明的用以制成可自然分解的食品用免洗容器的制程，主要是将由谷类外皮所制成的粉末状基材、填充剂(碳酸钙)、粘合剂(聚乙烯醇)、以及脱模剂依恰当的比例混合均匀，再以水为媒介调和，致使粉末状基材与填充剂借助粘合剂的键结作用粘结成一种具有可塑性的混合物，再将此混合物以压力成型法(如油压成型)成型为食品用免洗容器后，再施以精简的干燥以及防水处理，便可制成一种质地细致，且具环保功效的食品用免洗容器。
本发明所使用的主要原料为谷类的外皮，由于谷类的产量极高，经取出谷粒之后的谷类外皮相对的亦具有极大的数量，一般而言均视同废料处理，纵使另有用途，则其价格亦非常低廉，原料的取得亦不困难；反观一般所谓的环保餐具，大部分均是以木材或是纸质材料为其主要原料，由于木材的取得不易，亦需砍伐林木方可取得，故其成本较高，反而不及本发明的技术经济，而为了取得材料所造成的树木砍伐，对于自然资源日益珍贵且逐渐减少的现今环境而言，传统以木材材料为主要的环保材料显然较不经济，除了间接影响生态的发展，甚至于还会造成水土保持的重大问题。
本发明提供了一种质地细致的食品用免洗容器，由于本发明采用粉末状的谷类外皮，再以碳酸钙(CaCO3)为填充剂，用以填实食品用免洗容器的组织中的缝隙，因此可以得到一种质地不如纤维组织般疏松的优质食品用免洗容器。
本发明所公开的免洗容器，在制备过程中，仅会用到少量的水，而这些水又将全数用于调制成具有微粘性的复合材料，所以在生产制备过程中将不会产生大量的废水，对环保以及降低成本而言，均有极大的益处。
以下结合附图和实施例对本发明进行详细地描述：
图1为本发明的食品用免洗容器的构造断面图；
图2为本发明的制作流程图；
图3为本发明的食品用免洗容器的实施例1的成品外观图；
图4为本发明的食品用免洗容器的实施例2的成品外观图。
请参阅图1，本发明所公开的食品用免洗容器10，自其断面的构造组成而言，包括有：
一复合材料层20，用以构成食品用免洗容器10的实体；以及
一防水层30，其借助涂布如环氧树脂或乙烯类的水性防水剂而形成，此一防水层30分布于食品用免洗容器10用以盛装食物且与食物接触的接触面101，用以保护复合材料层20不受食物中的水分或是其他成分浸渍而分解；但另一方面，为了使得以天然物质所组成的复合材料层20可以在丢弃后自然分解，所以在食品用免洗容器10未接触食物的其余表面，则不施以防水层30。
当然若是食品用免洗容器10并非用以盛装含水的食物(如饼干等类的食物)，则可完全不需要形成防水层30；但是不论有无防水层30的食品用免洗容器10，均不适宜充作极长时期(一年以上)使用的包装容器，以免构成主体的有机组成物变质而影响食物的洁净，也就是说，本发明所公开的食品用免洗容器10，最好如一般用过即丢弃的免洗器具般的使用较佳。
上述的复合层10，其基本的组成物质包括：
a.由谷类外皮所制成的粉末状基材；
b.填充剂，用以填补复合材料层10的缝隙；以及
c.粘合剂，用以将基材以及填充剂借键结作用而粘结在一起。
而除上述的三种组成物质之外，还可以视实际制作过程的需要与否，适量地添加脱模剂(如硼酸HBO3)成为复合材料层10的成分之一，且原则上以液态的硼酸水形态加入较佳；除此之外，也可以在压力成型的制作过程中，直接于成型免洗容器10的模穴表面涂布如油脂、水腊等食品级的脱模剂，以助免洗容器10的脱模。
其中的粉末状基材，取自于谷类(如稻、麦)的谷粒取出后的外皮，经研磨设备将此外皮研磨成极细的粉末状而成，原则上此一粉末状基材以约可通过80筛目以上者为佳；
填充剂，为碳酸钙(CaCO3)，用以填实复合材料的缝隙，以增加复合材料的密实性；
粘合剂，为聚乙烯醇(PVA)，其可透过水作为润滑剂，使得由这三种基本组成物质混合而成的混合体，借助键结的作用形成一种微具粘性的复合材料，以便于进行成型加工而制成品物，其特性请参阅表一。
请参阅图2，本发明所公开的环保食品用容器的制程，包括：
(1)合成一具有微粘性的复合材料；
(2)以压力成型法(如油压成型)，将前述具有微粘性的复合材料加压成型为食品用免洗容器10的初坯；
(3)将食品用免洗容器10的初坯干燥定型；以及
(4)于食品用免洗容器10与食物接触的接触表面形成一防水层。
其中步骤(1)包括有下列步骤：
(1-1)将取出谷粒的谷类外皮研磨成约在100筛目以上的粉末状基材；
(1-2)将粉末状基材、填充剂以及粘合剂三者搅拌成均匀的混合物，而这三者彼此之间的重量比大约为5∶2.8∶2.2，其中任一种组成物质的容许变动量约为±0.5；以及
(1-3)以重量比大约为1∶2.5的关系，将水以及步骤2所完成的混合物混合在一起(而此二者的容许变动量亦约为±5％)，并且搅拌成一微具粘性的复合材料。
而步骤(2)的压力成型方法，是将含有少许水分而呈粉团状的微粘性复合材料，利用预设有免洗容器10的模穴形状的模具，直接以油压成型的方式于模具内油压成型为食品用免洗容器10的初坯；当然在食品用免洗容器10的初坯完成之初，若是具有不必要的毛边亦可趁此初坯仍具有可塑性之时，可较为容易地予以修整裁切。
步骤(3)的干燥步骤，则可以利用不超过200℃的热风予以烘干至定型，所需时间则视成型的食品用免洗容器10的实际含水量，以及热风的温度而定。
上述的步骤(4)又包含有下列步骤：
(4-1)涂布如环氧树脂或是乙烯类的水性防水剂(油性防水剂亦可)于食品用免洗容器10与食物接触的接触表面；以及
(4-2)烘干，致使防水剂可以固定于食品用免洗容器10的表面。
当然在制成食品用免洗容器10之后，应当再施予一般的杀菌处理(如紫外线杀菌)，以确保食品用免洗容器的卫生安全。
最后请参图3、4的根据本发明所公开的制程所完成的食品用免洗容器10的实施例外观图，其可以是如杯子10a或是碗/盆10b之类的具有较深的肚腹的容器，由于这类食品用免洗容器10的深度较大，制品的脱模斜度通常极小，为避免脱模时损坏成品，应需注意脱模的问题。除了如前所述的技术添加脱模剂(硼酸)于复合材料之中，也可以在模穴表面涂布食品级油脂、水蜡等脱模剂，以助脱模的顺利完成。
因为食品用免洗容器10在大部分的使用情形下，难免与水或液体接触，此时可借助防水层而维持数小时的使用能力而不会分解，使用完毕若是当作垃圾丢弃，借助浸渍未涂布有防水层30的部分，仍可于短期内自然分解，并具有肥料的价值，若是流入河川或是湖泊之中，则以天然有机物为主要成分所构成的主体，恰又可以为鱼类所食用，而不会造成任何污染，显然是既环保又具实用性。
当然，以上的实施例仅用以揭示本发明的技术内容，并非用以限定本发明的范围，任何熟悉此项技术的人员在了解本发明的技术内容之后，于不脱本发明的技术特征下的任何变化，均应被随后的本发明权利要求书的范围所限定。
由上可知，本发明的具有如下的功效：
1.具环保的功效，于丢弃之后亦不会造成污染；本发明所公开的食品用免洗容器，为取自于天然以及无毒性的原料所制成的一种食品用环保容器，使用完毕后若是当作垃圾丢弃，将可于短期内自然分解，并具备肥料的价值，若是流入河川或是湖泊之中，则以天然有机物为主要成分所构成的主体，仍可以为鱼类所食用，而不会造成任何污染。
2.原料容易取得，且成本低；用于生产制备本发明所公开的环保容器的原料，主要以取材自谷类外皮的基材为主，而在谷类产量极大的助力之下，谷类外皮的取得并不困难，其原本便已视如废料，除了充作饲料之外并无其他明显的利用价值，故在取得的成本上显然要较广为使用的另一种环保原料(木材)更当低廉。
表1 CCP PVA的一般特性 项目 说明 外观白色至淡黄色颗粒或粉末。 比重真比重1.26-1.31，充填比重0.6-0.7。 热稳定性长时间加热到160℃以上逐渐变黄，超过200℃以上迅速变色，220℃左右开始分解，至300℃以上则完全分解。 耐药品性、 耐溶剂性耐弱酸弱碱，对动、植物性油脂、石油系碳氢化合物、酯、酮、高级醇等具有高度稳定性，是最佳的抗溶剂材料之一。 吸湿性比其他不溶性高分子吸湿性低，受湿度影响较小。 透气性PVA薄膜除H2O以外，对H2、N2、CO2等气体均具有阻绝性。 耐光性品质不因受日光照射而受影响。 成膜性PVA成膜性优，其抗张强度、撕裂强度、耐磨强度等物理性质，均较其他水溶性树脂好。 无毒性纯粹的PVA对人体无害；例如，现今亦有某些药品采用PVA为粘合剂。