一种可生物降解的塑胶材料制造技术

本发明专利技术属于生物降解塑胶材料技术领域，具体的说是一种可生物降解的塑胶材料，由以下重量组分的原料组成：混合植物纤维30‑40份、磷脂分子溶液5‑7份、胆固醇6‑8份、改性淀粉1‑2份、邻苯二甲酸二仲辛酯0.5‑0.8份、顺‑1，4‑聚异戊二烯15‑20份、脂肪酸8‑10份、脲醛树脂3‑4份、水80‑90份；本发明专利技术通过将混合植物纤维放入锤捣装置中进行锤捣，使得锤捣后的混合植物纤维分散性以及粘性更好，有利于塑胶材料制备过程中的分散及活化，同时利于塑料材料后期使用后的降解；且锤捣装置中通过主动锥齿轮、从动锥齿轮、圆齿轮以及竖向直齿轮之间的相互配合，使得气缸每次下移均会使得锤头旋转一定角度，进而使得锤头下移时捶打的位置与上一次不同，使得锤捣更加的全面、彻底。

【技术实现步骤摘要】
一种可生物降解的塑胶材料
本专利技术属于生物降解塑胶材料
，具体的说是一种可生物降解的塑胶材料。
技术介绍
传统塑料因其质轻价廉、耐油防水等优点，占据了日常塑料消费的主要市场份额。然而，废弃的塑料材料在自然条件下不可降解，造成了严重的环境污染，此外，传统塑料材料以不可再生的石化资源为原料，而石化资源的大量消耗又造成了全球能源危机。因此，为解决环境污染及资源短缺的严重问题，研究开发可降解的新材料成为20世纪70年代以来的重要课题。其中专利号为CN01114513.7的专利提出了一种可完全生物降解的植物纤维材料制品及其制造方法，该制品包含下列原料制成的：40-90％的植物纤维粉末、0.5-35％的天然胶、0.05-20％的可生物降解的化学合成胶、0.01-1％催化剂、0-10％的着色剂、0.01-5％的润滑剂、0-2％的发泡剂(以上都为重量百分比)。其制造方法包括以下工艺流程：植物纤维粉碎→按原料配方配料→预处理→加胶拌料→成型→(修饰)→(喷膜)→包装，所制成的制品包括餐具、膜材、型材、栽花卉用的盆、钵、培养杯、各种日用品等，该专利通过将植物纤维原料粉碎到1.0mm以下的细度，之后采用湿—干法和钠米技术对其表面进行活化处理，目的是活化植物纤维表面的蜡质，破坏其木质素的束缚作用，使植物纤维变成无序非晶态，显然这种活化方式会导致制备工艺复杂化，同时要将植物纤维原料粉碎到1.0mm以下的细度，必然会使用到球磨机、细磨机等研磨装置，而这些装置的一个特点就是取料不方便，需要用水将研磨球或研磨棒上粘附的物料冲下，然后再将物料和水的混合物烘干，这必然会增加施工步骤，同时耗能增加；且在塑胶材料的制备过程中加入大量的植物纤维，必然会导致塑胶材防腐性降低。
技术实现思路
为了弥补现有技术的不足，解决现有技术进行塑胶材料制备时植物纤维的活化步骤过于复杂、耗能大，且植物纤维的加入会使得塑胶材料防腐性降低的问题，本专利技术提出的一种可生物降解的塑胶材料。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术所述的一种可生物降解的塑胶材料，由以下重量组分的原料组成：混合植物纤维30-40份、丁香油2-3份、磷脂分子溶液5-7份、胆固醇6-8份、改性淀粉1-2份、邻苯二甲酸二仲辛酯0.5-0.8份、顺-1，4-聚异戊二烯15-20份、脂肪酸8-10份、脲醛树脂3-4份、水80-90份。可生物降解塑胶材料的制备步骤如下：S1:先将混合植物纤维清洗干净，自然阴干，使得混合植物纤维的含水率在30-40％，将干燥后的混合植物纤维放入粉碎机中进行初步粉碎，然后再放入锤捣装置中进行锤捣，在锤捣的同时将改性淀粉以及丁香油加入，并在锤捣的过程中进行混合；锤捣后的混合植物纤维分散性更好，有利于塑胶材料制备过程中的分散，同时利于塑料材料后期使用后的降解，且锤捣的过程中加入改性淀粉和丁香油，可将改性淀粉与植物混合纤维充分混合，同时使得植物混合纤维成团性好，利于锤捣的进行，同时丁香油不仅起到使得改性淀粉与混合植物纤维粘连的作用，同时可防止混合植物纤维与改性淀粉在锤捣装置的内部出现粘壁现象；S2:将S1中锤捣后的物料再放入蒸煮锅中用去离子水水煮1-2h,且每隔20min搅拌一次；蒸煮可使得植物纤维软化，同时蒸煮后改性淀粉将会在水溶液中成膜形成胶体溶液；S3:将S2中水煮后的混合浆料倒入反应锅中，并将磷脂分子溶液、胆固醇、以及邻苯二甲酸二仲辛酯加入反应锅中，充分搅拌0.5-1h，保温30-40min；磷脂分子溶液和胆固醇会发生反应形成双分子膜层，有利于成膜，而邻苯二甲酸二仲辛酯则起到增塑的作用；S4:再将顺-1，4-聚异戊二烯、脂肪酸、脲醛树脂加入反应锅中，采用蒸汽加热30-45min,每隔10min取一次样，测试样品粘度，直至粘度达到50000-70000mPa.s；S5:将上述凝胶加入双螺杆挤出机中进行挤出成型，将成型后的塑胶条进行水冷、剪切、造粒；S6:将S5中的塑胶颗粒放入成型机中成型为各种需要的形状即可；其中S1中所述锤捣装置包括锤捣桶、锤头、从动锥齿轮、L形杆件、主动锥齿轮和气缸；所述锤捣桶为底部为光滑曲面的柱状槽体结构；所述锤捣桶上方固定设有安装板；所述安装板的底部固定设有气缸；所述气缸的活动杆的底端设有从动锥齿轮；所述从动锥齿轮与主动锥齿轮相互啮合传动，且从动锥齿轮的中心轴线与主动锥齿轮的中心轴线相互垂直；所述从动锥齿轮和主动锥齿轮的中心轴处均固定设有中心杆件；所述从动锥齿轮上的中心杆件的顶端穿入气缸的底部；所述主动锥齿轮上的中心杆件横穿气缸靠近底端的位置；两组所述中心杆件上均固定设有限位圆环；所述限位圆环位于气缸活动杆内部的环形滑轨内；所述限位圆环边缘的环形凹槽内通过连接杆件活动设有滚筒；所述滚筒在限位圆环的边缘呈等距环形排列；所述主动锥齿轮上的中心杆件的外侧端与圆齿轮的转轴固连；所述气缸的固定杆上固定设有上支撑板；所述上支撑板的底部靠近后侧的位置固定设有U形框架；所述U形框架的正面通过压缩弹簧设有竖向直齿轮；所述竖向直齿轮与圆齿轮相互对应；所述上支撑板的顶部固定设有控制器；所述圆齿轮的内部边缘以及竖向直齿轮的内部均设有电磁铁；所述圆齿轮内部的电磁铁的S极均朝向圆齿轮的外侧，所述竖向直齿轮上的电磁铁的S极均面向圆齿轮的方向；所述电磁铁均与控制器电连；所述从动锥齿轮上的中心杆件的底端与L形杆件的水平杆的端部固连；所述L形杆件的竖直杆的底端与锤头顶部中心位置固连；所述锤头为底部为光滑曲面的柱状结构；工作时，将具有一定含水率的混合植物纤维放入水中，使其达到表面润湿的状态，然后将润湿后的混合植物纤维加入锤捣桶的内部，启动气缸，此时气缸将会带动锤头上下移动，从而对位于锤捣桶内的混合植物纤维进行锤捣，且当气缸带动锤头向上移动时，此时控制器控制电磁铁通电，从而使得圆齿轮上的电磁铁与竖向直齿轮上的电磁铁相互排斥，进而使得圆齿轮与竖向直齿轮相互分离，而当气缸下移时，此时控制器将会控制电磁铁断电，此时在与竖向直齿轮固连的弹簧的作用力下竖向直齿轮与圆齿轮相互啮合，从而当气缸向下运动时，竖向直齿轮将会拨动圆齿轮转动，进而圆齿轮带动主动锥齿轮转动，主动锥齿轮通过与从动锥齿轮的啮合传动进而带动锤头的转动，且由于锤头与从动锥齿轮上的中心杆件通过L形杆件固连，因而锤头可在锤捣桶的内部呈打圈状态锤捣，进而使得锤捣的范围更广，使得锤捣更加的充分；本专利技术通过将混合植物纤维放入锤捣装置中进行锤捣，使得锤捣后的混合植物纤维分散性以及粘性更好，有利于塑胶材料制备过程中的分散，同时利于塑料材料后期使用后的降解；且锤捣装置中通过主动锥齿轮、从动锥齿轮、圆齿轮以及竖向直齿轮之间的相互配合，使得气缸每次下移均会使得锤头旋转一定角度，进而使得锤头下移时捶打的位置与上一次不同，且锤头在锤捣桶内部锤捣轨迹呈一个圆环，使得锤捣更加的全面、彻底。优选的，所述混合植物纤维包括小麦秸秆、玉米秸秆、玉米棒槌以及药渣；通过利用农作物生产以及中药生产过程中的废弃物进行塑胶材料的制备，不仅实现可降解的要求，同时可将废物进行利用。优选的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可生物降解的塑胶材料，其特征在于：由以下重量组分的原料组成：/n混合植物纤维30-40份、丁香油2-3份、磷脂分子溶液5-7份、胆固醇6-8份、改性淀粉1-2份、邻苯二甲酸二仲辛酯0.5-0.8份、顺-1，4-聚异戊二烯15-20份、脂肪酸8-10份、脲醛树脂3-4份、水80-90份。/n可生物降解塑胶材料的制备步骤如下：/nS1:先将混合植物纤维清洗干净，自然阴干，使得混合植物纤维的含水率在30-40％，将干燥后的混合植物纤维放入粉碎机中进行初步粉碎，然后再放入锤捣装置中进行锤捣，在锤捣的同时将改性淀粉以及丁香油加入，并在锤捣的过程中进行混合；/nS2:将S1中锤捣后的物料再放入蒸煮锅中用去离子水水煮1-2h,且每隔20min搅拌一次；/nS3:将S2中水煮后的混合浆料倒入反应锅中，并将磷脂分子溶液、胆固醇、以及邻苯二甲酸二仲辛酯加入反应锅中，充分搅拌0.5-1h，保温30-40min；/nS4:再将顺-1，4-聚异戊二烯、脂肪酸、脲醛树脂加入反应锅中，采用蒸汽加热30-45min,每隔10min取一次样，测试样品粘度，直至粘度达到50000-70000mPa.s；/nS5:将上述凝胶加入双螺杆挤出机中进行挤出成型，将成型后的塑胶条进行水冷、剪切、造粒；/nS6:将S5中的塑胶颗粒放入成型机中成型为各种需要的形状即可；/n其中S1中所述锤捣装置包括锤捣桶(1)、锤头(2)、从动锥齿轮(4)、L形杆件(14)、主动锥齿轮(15)和气缸(20)；所述锤捣桶(1)为底部为光滑曲面的柱状槽体结构；所述锤捣桶(1)上方固定设有安装板(8)；所述安装板(8)的底部固定设有气缸(20)；所述气缸(20)的活动杆的底端设有从动锥齿轮(4)；所述从动锥齿轮(4)与主动锥齿轮(15)相互啮合传动，且从动锥齿轮(4)的中心轴线与主动锥齿轮(15)的中心轴线相互垂直；所述从动锥齿轮(4)和主动锥齿轮(15)的中心轴处均固定设有中心杆件(3)；所述从动锥齿轮(4)上的中心杆件(3)的顶端穿入气缸(20)的底部；所述主动锥齿轮(15)上的中心杆件(3)横穿气缸(20)靠近底端的位置；两组所述中心杆件(3)上均固定设有限位圆环(22)；所述限位圆环(22)位于气缸(20)活动杆内部的环形滑轨内；所述限位圆环(22)边缘的环形凹槽内通过连接杆件活动设有滚筒(23)；所述滚筒(23)在限位圆环(22)的边缘呈等距环形排列；所述主动锥齿轮(15)上的中心杆件(3)的外侧端与圆齿轮(16)的转轴固连；所述气缸(20)的固定杆上固定设有上支撑板(19)；所述上支撑板(19)的底部靠近后侧的位置固定设有U形框架(17)；所述U形框架(17)的正面通过压缩弹簧设有竖向直齿轮(18)；所述竖向直齿轮(18)与圆齿轮(16)相互对应；所述上支撑板(19)的顶部固定设有控制器(28)；所述圆齿轮(16)的内部边缘以及竖向直齿轮(18)的内部均设有电磁铁(27)；所述圆齿轮(16)内部的电磁铁(27)的S极均朝向圆齿轮(16)的外侧，所述竖向直齿轮(18)上的电磁铁(27)的S极均面向圆齿轮(16)的方向；所述电磁铁(27)均与控制器电连；所述从动锥齿轮(4)上的中心杆件(3)的底端与L形杆件(14)的水平杆的端部固连；所述L形杆件(14)的竖直杆的底端与锤头(2)顶部中心位置固连；所述锤头(2)为底部为光滑曲面的柱状结构。/n...

【技术特征摘要】
1.一种可生物降解的塑胶材料，其特征在于：由以下重量组分的原料组成：
混合植物纤维30-40份、丁香油2-3份、磷脂分子溶液5-7份、胆固醇6-8份、改性淀粉1-2份、邻苯二甲酸二仲辛酯0.5-0.8份、顺-1，4-聚异戊二烯15-20份、脂肪酸8-10份、脲醛树脂3-4份、水80-90份。
可生物降解塑胶材料的制备步骤如下：
S1:先将混合植物纤维清洗干净，自然阴干，使得混合植物纤维的含水率在30-40％，将干燥后的混合植物纤维放入粉碎机中进行初步粉碎，然后再放入锤捣装置中进行锤捣，在锤捣的同时将改性淀粉以及丁香油加入，并在锤捣的过程中进行混合；
S2:将S1中锤捣后的物料再放入蒸煮锅中用去离子水水煮1-2h,且每隔20min搅拌一次；
S3:将S2中水煮后的混合浆料倒入反应锅中，并将磷脂分子溶液、胆固醇、以及邻苯二甲酸二仲辛酯加入反应锅中，充分搅拌0.5-1h，保温30-40min；
S4:再将顺-1，4-聚异戊二烯、脂肪酸、脲醛树脂加入反应锅中，采用蒸汽加热30-45min,每隔10min取一次样，测试样品粘度，直至粘度达到50000-70000mPa.s；
S5:将上述凝胶加入双螺杆挤出机中进行挤出成型，将成型后的塑胶条进行水冷、剪切、造粒；
S6:将S5中的塑胶颗粒放入成型机中成型为各种需要的形状即可；
其中S1中所述锤捣装置包括锤捣桶(1)、锤头(2)、从动锥齿轮(4)、L形杆件(14)、主动锥齿轮(15)和气缸(20)；所述锤捣桶(1)为底部为光滑曲面的柱状槽体结构；所述锤捣桶(1)上方固定设有安装板(8)；所述安装板(8)的底部固定设有气缸(20)；所述气缸(20)的活动杆的底端设有从动锥齿轮(4)；所述从动锥齿轮(4)与主动锥齿轮(15)相互啮合传动，且从动锥齿轮(4)的中心轴线与主动锥齿轮(15)的中心轴线相互垂直；所述从动锥齿轮(4)和主动锥齿轮(15)的中心轴处均固定设有中心杆件(3)；所述从动锥齿轮(4)上的中心杆件(3)的顶端穿入气缸(20)的底部；所述主动锥齿轮(15)上的中心杆件(3)横穿气缸(20)靠近底端的位置；两组所述中心杆件(3)上均固定设有限位圆环(22)；所述限位圆环(22)位于气缸(20)活动杆内部的环形滑轨内；所述限位圆环(22)边缘的环形凹槽内通过连接杆件活动设有滚筒(23)；所述滚筒(23)在限位圆环(22)的边缘呈等距环形排列；所述主动锥齿轮(15)上的中心杆件(3)的外侧端与圆齿轮(16)的转轴固连；所述气缸(20)的固定杆上固定设有上支撑板(19)；所述上支撑板(19)的底部靠近后侧的位置固定设有U形框架(17)；所述U形框架(17)的正面通过压缩弹簧设有竖向直齿轮(18)；所述竖向直齿轮(18)与圆齿轮(...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾春腾，张烁，赵光宇，
申请(专利权)人：安徽彩薇新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34