一次性稻壳筷子生产工艺研究

摘要： 前期以稻壳为主要原料，外加几种辅助材料，经过科学配制处理，进行生产一次性稻壳筷子的工艺研究。结果表明，本工艺生产的一次性稻壳筷子其强度符合国家标准GB19790.2-2005的要求；水浸试验证明，其形状、强度、光滑度、色泽等完全没有改变；经国内外客户评鉴，对其外观、强度及光滑度满意度很高，完全可以满足市场要求。

关键词： 秸杆； 稻壳； 资源利用； 一次性筷子； 工艺研究

中图分类号： S 38， TU 531. 6 文献标识码： A

文章编号： 1001 - 9499 （2018） 02 - 0054 - 03

秸秆是农作物生产过程中必备的副产物，是世界上最为丰富的可再生资源之一，具有极高的开发与综合利用价值。我国秸秆理论资源量为8.4亿t，可收集资源量为7亿t。秸秆品种以水稻、小麦、玉米等为主，其中，稻草约为2.11亿t，主要分布在辽宁、吉林、黑龙江等13个粮食主产区。国家粮油信息中心2017年8月份预计，2017/2018年度国内稻谷总消费量为18 560万t，稻壳占稻谷总量的20%左右[ 1 ]，这样就有可利用的稻壳约为4 000万t。目前，除了近期佳木斯秸秆造纸深加工项目正式投产，经济效益可观以外，还有秸杆还田、饲料、沼气、发电、栽培食用菌、板材和秸秆乙醇等多个项目有待开发[ 2 ] 。但是，由于效益、技术、设备及政策等诸多因素影响，导致秸秆利用率仍比较低，附加值不高。没有真正发挥出秸秆资源的经济、生态和社会效益。

用于生产一次性筷子的原料主要是东北地区的天然速生山杨木、白桦木和南方的速生竹林材。南方竹林材分布地域广，不集中，导致大多数生产竹筷子的企业规模较小，生产条件较差；同时，许多厂家考虑成本不按国标要求处理漂白产品，所以无法完全满足国内、外市场的需求。

2015年我国已全面停止东北内蒙古重点国有林区天然林商业性采伐，国内基本无木材原料供应；一度主要依赖俄罗斯进口的木材原料，由于俄罗斯也将限制原木出口[ 3 ]，导致进口木材价格越来越高，成本加大，企业利润急剧减少甚至无利可赚。黑龙江地区木筷子生产企业由原来的300多家[ 4 ]，减少到目前只有几十家勉强维持。这一客观局势为资源极其丰富的一次性稻壳筷子的生产拓展提供了发展良机。

1 材料与方法

1. 1 试验材料及设备

稻壳取自尚志市兴达制米厂，根据试验及生产成本综合考虑，将其粉碎成100目粉末。

试验设备有黑龙江北方工具有限公司生产的圆棒筷子截棒机、磨尖机、刻花机；ALPA生产的MQL粉碎机；上海益环仪器科技有限公司生产的木材万能力学试验机；常德市淘发源生物科技有限公司生产的农林秸秆挤棒机；敦沃福机械设备有限公司生产的快速热压成型油压机。

1. 2 试验方法

将100目稻壳粉末按稻壳粉45%～50%，食用级pp50%～45%，聚乳酸、Ma-pp、pp蜡等辅料5%比例混合搅拌均匀，通过螺旋挤压而制出直径为5 mm和5.5 mm的圆棒，再根据客户实际需求锯成200 mm和240 mm的圆棒，经过筷子专用设备磨尖、刻花、倒角等工序加工出一次性稻壳筷子成品（图1）；也可以通过不同形状的模具，压制成不同形状的筷子和餐具。生产工艺流程如图2。

2 结果与分析

2. 1 外观光滑度

将随机抽取的一次性稻壳筷子成品分成5份、各50双，分别送交国内、国外筷子专营客户鉴定，对其外观、强度及光滑度满意度很高，完全符合国家标准GB19790.2-2005，满足市场要求。

2. 2 折断强度

将随机抽取的2根一次性稻壳筷子用胶带缠在一起，测定其弯曲性能（表1），可以看出，一次性稻壳筷子强度完全符合国家标准GB19790.2-2005，满足市场需求。

2. 3 水浸实验

将随机抽取的10双一次性稻壳筷子放入室温的自来水中浸泡3天后，取出自然晾干，其形状、强度、光滑度、色泽等完全没有发生改变。

2. 4 卫生检验

依据国家标准GB19790.2-2005、GB/T5009.81、GB5009.17、GB18580-2001.6.1，在实验室对随机抽取的10双一次性稻壳筷子，分别进行微生物指标检测，结果如表2。

2. 5 效益分析

按1 m3杨木和1 t稻壳筷子原辅料为例，进行生产一次性木制筷子与一次性稻壳筷子的经济效益对比分析（表3），可以看出，生产一次性稻壳筷子的经济效益较生产一次性木制筷子提高3倍。

3 结 论

3. 1 经过本工艺生产的一次性稻壳筷子，符合人们的生活需求。稻壳中含有的阿魏酸[ 5 ]，是天然的食物防腐剂，可以有效抗菌，长期使用一次性稻壳筷子 ，不会对身体健康产生不利影响。

3. 2 本工艺生产的一次性稻壳筷子，可以根据人们个人喜好，在混料中添加无毒天然食用色素，改变产品的颜色，丰富人们对产品的感官需求。

3. 3 考虑原料收购、运输方便等因素，一次性稻壳筷子生产企业适合在不同中小城市、乡镇建厂，规模以每年消耗5万t稻壳为宜，这样既解决了稻壳处理难题，给种植户增加了额外收入，又安置了富余人员稳定就业。

3. 4 一次性稻壳筷子使用后，企业可以回收使用过的稻壳筷子，再次利用生产一次性或多次性使用的室内外垃圾桶等产品。同时，使用过的稻壳筷子可以自然降解，无公害。

3. 5 随着一次性稻壳筷子生产工艺的研究和完善，原料將逐步扩大到所有秸秆原料上，这将给秸秆处理、提高经济效益带来巨大变革。

3. 6 国家应该真正加大对秸秆深加工企业的扶持力度及资金投入。现有政策不足以调动企业的积极性，比如哈尔滨市规定[ 6 ]：工业化利用秸秆政策性补贴，对年利用秸秆20万t以上的工业化利用项目（板材、乙醇等）实施以奖代补，补贴25元/t，这根本无法调动企业积极性。政府必须用法治促进循环经济发展，制定发展循环经济条例[ 7 - 8 ]，用加大资金投入来激励秸秆企业壮大，倡导使用既环保卫生又节约资源的秸秆（稻壳）餐具。这将对节约资源、保护环境、推进生态文明建设、贯彻绿色发展理念起到积极的推动作用。

参考文献

[1] 章和平. 稻谷加工副产品-稻壳利用的探讨[J]. 粮食与饲料工业， 1987（3）： 6 - 8.

[2] 陆飞， 陈立岩， 邵咏梅， 等. 黑龙江秸秆综合利用现状及前景分析[J]. 科学与财富， 2015（20）： 266.

[3] 维克托·叶夫图霍夫， 俄罗斯将对俄远东出口的未加工木材（原木）实施配额制[C]. 东方经济论坛， 2017.

[4] 卢锋， 曹玉昆. 一次性木筷政策需要兼顾环保、就业与发展目标[C]. 北京：北京大学中国经济研究中心， 2006.

[5] 安娜. 从稻壳中提取反式阿魏酸的工艺及工程数据研究[D]. 郑州：郑州大学硕士论文， 2007.

[6] 哈尔滨市农业委员会. 哈尔滨市2015-2017年秸秆综合利用实施方案 〔2015〕35号[Z]. 哈尔滨： 哈政办综， 2015.

[7] 河北省十二届人大常委会.河北省发展循环经济条例[Z]. 石家庄： 河北省十二届人大常委会， 2017.

[8] 陕西省十一届人大常委会.陕西省循环经济促进条例[Z]. 西安： 陕西省十一届人大常委会， 2011.

第1作者简介： 连博琳（1990-）， 女， 江苏徐州人，博士研究生，东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室， 从事植物学、 植物化学、 植物药学等研究。

（责任编辑： 潘启英）