可溶性全生物降解膜及其制造方法与制造装置与流程

[0001]
本发明涉及降解膜制备技术领域，具体为可溶性全生物降解膜及其制造方法与制造装置。


背景技术：

[0002]
白色污染是人们对难降解的塑料垃圾(多指塑料袋)污染环境现象的一种形象称谓。它是指用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的各类生活塑料制品使用后被弃置成为固体废物，由于随意乱丢乱扔，难于降解处理，以致造成城市环境严重污染的现象。
[0003]
随着社会的发展，人类赖以生存的环境正发生巨大变化，呼吸性疾病、雾霾、全球气候变暖正在慢慢的威胁着人类的生存环境，环境污染有待改善，白色垃圾遍地丛生，近十年来，人们大量开发了降解膜研究，但事实上其难以完全降解，同时，现有的降解膜在制备过程中，由于其设备较为简单，无法满足更多实际生产需求，导致设备功能比较单调，存在着一定的局限性。


技术实现要素：

[0004]
（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本发明提供了可溶性全生物降解膜及其制造方法与制造装置，解决了现有技术中存在的缺陷与不足。
[0005]
（二）技术方案为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：可溶性全生物降解膜，包括以下重量份的原料：低聚合度共聚物20-50份、热塑性淀粉35-60份、复合增塑剂5-30份、界面催化剂10-15份、纳米无机增强剂1-3份、润滑剂5-20份。
[0006]
优选的，所述低聚合度共聚物为具有极性基团的低聚合度共聚物，其低聚合度共聚物的结构式为：;其中，100≤n≤500，5n≤m≤9n，n为整数；极性基团r为-coor
，
、-conh
2
、-cooh中的一种，r
，
表示含有1-5碳原子的烷基。
[0007]
优选的，所述热塑性淀粉为经微细化改性及增塑处理的土豆淀粉、魔芋淀粉、玉米淀粉、红薯淀粉中的任意一种，其粒径为3-6μm。
[0008]
优选的，所述复合增塑剂多元醇或酯类化合物，所述界面催化剂为十一、十二烯基丁二酸酐、十八烯酸在内的c
12
以上的不饱和羧酸或酸酐类化合物中的至少一种，也可以为是其与可生物降解的脂肪族聚酯的接枝共聚物。
[0009]
优选的，所述纳米无机增强剂由水和无机盐组成，其中水选自结合水或自由水，无
机盐为离子化合物，所述润滑剂为脂肪酸酯、脂肪酸盐、脂肪酰胺中的一种或多种。
[0010]
可溶性全生物降解膜的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：s1、取经过200目筛过的热塑性淀粉50b和复合增塑剂10b，用70b的去离子水混合均匀后备用，其中b为重量单位；s2、取20b的低聚合度共聚物和1b的复合增塑剂，用120b的去离子水混合在100℃下溶解后待用；s3、将步骤1与2的溶液混合，然后用高速均浆机搅拌25-35min；s4、取10b的界面催化剂和3b的纳米无机增强剂，用高速均浆机搅拌5-10min；s5、将步骤3与4的溶液混合，用高速均浆机搅拌10-15min；s6、将步骤5得到的溶液制备成流延薄膜。
[0011]
可溶性全生物降解膜的制造装置，包括工作台，所述工作台的表面贯穿并转动连接有螺纹杆，所述螺纹杆的顶端外表面螺纹连接有螺纹套，所述螺纹套的外侧壁转动连接有安装块，所述安装块的顶部固定连接有挤出筒体，所述挤出筒体的下表面固定连接有第一连接块，所述工作台的上表面固定连接有第二连接块，所述第一连接块与第二连接块之间转动连接有伸缩油缸，所述挤出筒体的侧壁固定安装有第一电机，所述第一电机的输出轴固定连接有挤出螺杆，所述挤出螺杆位于挤出筒体的内部，所述挤出筒体的内部设置有第一融化腔、第二融化腔、第三融化腔、第四融化腔与第五融化腔，所述挤出筒体的上表面固定连接有物料斗与安装架，所述物料斗的内壁固定连接有固定盘，所述安装架的上表面固定连接有第二电机，所述第二电机的输出轴固定连接有连接轴，所述连接轴的底部延伸至物料斗的内部并固定连接有旋转盘。
[0012]
优选的，所述工作台的表面贯穿并螺纹连接有调节杆，所述调节杆的顶部转动连接有支撑板，所述支撑板的上表面设置有橡胶垫。
[0013]
优选的，所述旋转盘位于固定盘的上方，所述旋转盘与固定盘的表面均贯穿开设有多个通孔。
[0014]
优选的，所述第一融化腔的温度为80-100℃，所述第二融化腔的温度为100-130℃，所述第三融化腔的温度为130-150℃，所述第四融化腔的温度为150-170℃，所述第五融化腔的温度为170-185℃。
[0015]
工作原理：本发明，其最大特点就是采用了超常规的润滑剂，目前润滑剂是塑料生产中的一种常用原料，一般仅为物料总量的2-5%，目地是改善加工过程中融合物的流体流动性，降低加工负商，改善制品的表面光洁度，经过数次试验显示，由于淀物的刚性和过高温度融化出现焦糊的现象，所从本发明在常规流延过程中必须采用超常规比例量的润滑剂，才能有效的保证淀粉体系的热塑性和加工的顺畅性，极大的改善了熔体的流动性，提高了制品的加工品质和性能质量，本发明，在制备了原材料溶液后，将溶液投入到物料斗中，启动第二电机，第二电机通过连接轴带着旋转盘转动，使得旋转盘与固定盘上开设的通孔间歇性的贯通，此时溶液通过通孔流下到挤出筒体内部，同时启动第一电机，第一电机带着挤出螺杆开始工作，当时改变挤出筒体出料一侧的角度时，通过启动伸缩油缸，使得伸缩油缸的活塞轴伸长或者缩短，从而改变挤出筒体出料一侧的位置，通过转动螺纹杆，可以使得螺纹套上升或者下降，再通过与伸缩油缸的配合，可以改变整个挤出筒体的高度，满足各种生产需求。
[0016]
（三）有益效果本发明提供了可溶性全生物降解膜及其制造方法与制造装置。具备以下有益效果：1、本发明，采用超常规比例量的润滑剂，有效的保证淀粉体系的热塑性和加工的顺畅性，极大的改善了熔体的流动性，提高了制品的加工品质和性能质量，同时，通过本发明的原料制备的降解膜降解效果好，能够达到完全降解的效果。
[0017]
2、本发明，第二电机通过连接轴带着旋转盘转动，使得旋转盘与固定盘上开设的通孔间歇性的贯通，此时溶液通过通孔流下到挤出筒体内部，有效的保证了原料溶液均匀的流下，避免了溶液快速堆积在挤出筒体内部，从而提高了溶液的预热效果。
[0018]
3、本发明，通过启动伸缩油缸，使得伸缩油缸的活塞轴伸长或者缩短，从而改变挤出筒体出料一侧的位置，通过转动螺纹杆，可以使得螺纹套上升或者下降，再通过与伸缩油缸的配合，可以改变整个挤出筒体的高度，满足各种生产需求。
[0019]
4、本发明，设置的支撑板对挤出筒体的下表面具有支撑的效果，同时当挤出筒体位置改变时，可以转动调节杆，使得支撑板上升或者下降，从而去配合挤出筒体的位置。
附图说明
[0020]
图1为本发明整体结构示意图；图2为本发明图1-a的放大图。
[0021]
其中，1、工作台；2、螺纹杆；3、螺纹套；4、安装块；5、挤出筒体；6、第一连接块；7、第二连接块；8、伸缩油缸；9、调节杆；10、支撑板；11、第一电机；12、挤出螺杆；13、第一融化腔；14、第二融化腔；15、第三融化腔；16、第四融化腔；17、第五融化腔；18、物料斗；19、安装架；20、第二电机；21、连接轴；22、旋转盘；23、固定盘；24、通孔。
具体实施方式
[0022]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023]
实施例：本发明实施例提供可溶性全生物降解膜，包括以下重量份的原料：低聚合度共聚物20-50份、热塑性淀粉35-60份、复合增塑剂5-30份、界面催化剂10-15份、纳米无机增强剂1-3份、润滑剂5-20份。
[0024]
低聚合度共聚物为具有极性基团的低聚合度共聚物，其低聚合度共聚物的结构式为：;其中，100≤n≤500，5n≤m≤9n，n为整数；极性基团r为-coor
，
、-conh
2
、-cooh中的一种，r
，
表示含有1-5碳原子的烷基；热塑性淀粉为经微细化改性及增塑处理的土豆淀粉、魔芋淀粉、玉米淀粉、红薯淀粉中
的任意一种，其粒径为3-6μm；复合增塑剂多元醇或酯类化合物，界面催化剂为十一、十二烯基丁二酸酐、十八烯酸在内的c
12
以上的不饱和羧酸或酸酐类化合物中的至少一种，也可以为是其与可生物降解的脂肪族聚酯的接枝共聚物；纳米无机增强剂由水和无机盐组成，其中水选自结合水或自由水，无机盐为离子化合物，润滑剂为脂肪酸酯、脂肪酸盐、脂肪酰胺中的一种或多种。
[0025]
可溶性全生物降解膜的制造方法，该制造方法包括以下步骤：s1、取经过200目筛过的热塑性淀粉50b和复合增塑剂10b，用70b的去离子水混合均匀后备用，其中b为重量单位；s2、取20b的低聚合度共聚物和1b的复合增塑剂，用120b的去离子水混合在100℃下溶解后待用；s3、将步骤1与2的溶液混合，然后用高速均浆机搅拌25-35min；s4、取10b的界面催化剂和3b的纳米无机增强剂，用高速均浆机搅拌5-10min；s5、将步骤3与4的溶液混合，用高速均浆机搅拌10-15min；s6、将步骤5得到的溶液制备成流延薄膜。
[0026]
本发明，其最大特点就是采用了超常规的润滑剂，目前润滑剂是塑料生产中的一种常用原料，一般仅为物料总量的2-5%，目地是改善加工过程中融合物的流体流动性，降低加工负商，改善制品的表面光洁度，经过数次试验显示，由于淀物的刚性和过高温度融化出现焦糊的现象，所从本发明在常规流延过程中必须采用超常规比例量的润滑剂，才能有效的保证淀粉体系的热塑性和加工的顺畅性，极大的改善了熔体的流动性，提高了制品的加工品质和性能质量。
[0027]
如图1-2所示，本发明还包括可溶性全生物降解膜的制造装置，包括工作台1，工作台1的表面贯穿并转动连接有螺纹杆2，螺纹杆2的顶端外表面螺纹连接有螺纹套3，螺纹套3的外侧壁转动连接有安装块4，安装块4的顶部固定连接有挤出筒体5，挤出筒体5的下表面固定连接有第一连接块6，工作台1的上表面固定连接有第二连接块7，第一连接块6与第二连接块7之间转动连接有伸缩油缸8，挤出筒体5的侧壁固定安装有第一电机11，第一电机11的输出轴固定连接有挤出螺杆12，挤出螺杆12位于挤出筒体5的内部，挤出筒体5的内部设置有第一融化腔13、第二融化腔14、第三融化腔15、第四融化腔16与第五融化腔17，挤出筒体5的上表面固定连接有物料斗18与安装架19，物料斗18的内壁固定连接有固定盘23，安装架19的上表面固定连接有第二电机20，第二电机20的输出轴固定连接有连接轴21，连接轴21的底部延伸至物料斗18的内部并固定连接有旋转盘22。
[0028]
将溶液投入到物料斗18中，启动第二电机20，第二电机20通过连接轴21带着旋转盘22转动，使得旋转盘22与固定盘23上开设的通孔24间歇性的贯通，此时溶液通过通孔24流下到挤出筒体5内部，同时启动第一电机11，第一电机11带着挤出螺杆12开始工作，当时改变挤出筒体5出料一侧的角度时，通过启动伸缩油缸8，使得伸缩油缸8的活塞轴伸长或者缩短，从而改变挤出筒体5出料一侧的位置，通过转动螺纹杆2，可以使得螺纹套3上升或者下降，再通过与伸缩油缸8的配合，可以改变整个挤出筒体5的高度，满足各种生产需求。
[0029]
工作台1的表面贯穿并螺纹连接有调节杆9，调节杆9的顶部转动连接有支撑板10，支撑板10的上表面设置有橡胶垫，设置的支撑板10对挤出筒体5的下表面具有支撑的效果，
同时当挤出筒体5位置改变时，可以转动调节杆9，使得支撑板10上升或者下降，从而去配合挤出筒体5的位置，旋转盘22位于固定盘23的上方，旋转盘22与固定盘23的表面均贯穿开设有多个通孔24，第一融化腔13的温度为80-100℃，第二融化腔14的温度为100-130℃，第三融化腔15的温度为130-150℃，第四融化腔16的温度为150-170℃，第五融化腔17的温度为170-185℃。
[0030]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个引用结构”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0031]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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