一种与垒土基质相融的生物降解聚酯材料的制备装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及高分子复合材料技术领域，尤其是一种与垒土基质相融的生物降解聚酯材料，该材料由以下重量份的组分制成：可生物降解聚酯100‑120份、增塑剂5‑30份、无机填料25‑200份、抗氧剂0.2‑1份、淀粉40‑60份、木质素20‑30份、润滑剂0.8‑2份。本发明专利技术通过木质素与淀粉之间的氢键作用和酯化反应，防止淀粉返生，两者复合制成的母粒可以促进淀粉在可降解聚酯中的分散性，最终使得复合的生物降解聚酯材料具有良好的加工性能和力学性能，同时具有更好的降解速率。

【技术实现步骤摘要】
一种与垒土基质相融的生物降解聚酯材料的制备装置
本专利技术涉及高分子复合材料
，尤其涉及一种与垒土基质相融的生物降解聚酯材料的制备装置。
技术介绍
近年来，随着社会经济的快速发展，高分子材料尤其是塑料薄膜的广泛使用给人们的生活带来了极大的便利。传统的塑料薄膜材料主要来自于石油，比如聚乙烯、聚丙烯等，这些塑料薄膜在使用过程中也带来了一系列的环境问题和能源问题。大量存在的塑料垃圾严重影响着人们的身体健康和生活环境，如一些农用土地因废弃地膜的影响而开始减产，废塑料引发的″白色污染″给环境造成严重危害。因此，随着不可再生的石油资源的日益减少以及人们对环保问题的高度关注，开发一种可完全生物降解的塑料薄膜材料成为全社会的研究热点；聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚(对苯二甲酸丁二醇-CO-己二酸丁二醇)共聚酯(PBAT)、聚羟基烷酸酯(PHA)等都属于可生物降解聚酯材料，这类材料使用后能被自然界中微生物完全降解，最终形成CO2和H2O，不污染环境，是公认的环境友好材料；同时，制备这些生物降解材料的原料大部分是植物基。因此，促进这类材料的使用不仅可以节约宝贵的石油资源，而且材料使用完后不会给环境带来任何负面影响，市场前景广阔；另外，淀粉作为多糖类高分子化合物，可快速生物降解，以二氧化碳和水的形式回归大自然。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在塑料薄膜难以降解的缺点，而提出的一种与垒土基质相融的生物降解聚酯材料。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：设计一种与垒土基质相融的生物降解聚酯材料，该材料由以下重量份的组分制成：可生物降解聚酯100份、增塑剂5-30份、无机填料25-200份、抗氧剂0.2-1份、淀粉40-60份、木质素20-30份、润滑剂0.8-2份；所述可生物降解聚酯为聚乳酸和聚(对苯二甲酸丁二醇-CO-己二酸丁二醇)酯的一种或者混合物；所述增塑剂为二乙酰环氧植物油酸甘油酯，所述无机填料为碳酸钙、高岭土、滑石粉、钛白粉、云母、蒙脱土中的至少一种；所述木质素为有机溶剂木质素、硫酸盐木质素、碱抽提木质素、酶解木质素或造纸木质素中的任意一种；所述增塑剂为乙二醇、甘油、山梨醇中的任意一种或几种的组合。本专利技术还提供一种与垒土基质相融的生物降解聚酯材料的制备工艺，包括如下步骤；步骤1：对所述可生物降解聚酯和无机填料进行干燥处理，然后按照相应的重量份数将可生物降解聚酯、增塑剂、无机填料、抗氧剂、淀粉、木质素和润滑剂于常温下以200-250转/分的转速高速混合10-20分钟；步骤2：将混合均匀的原料加入到双螺杆挤出机中熔融共混，经拉条切粒得增塑可生物降解聚酯材料；然后将得到的增塑可生物降解聚酯材料于70-90℃下真空干燥处理10-20小时；步骤3：经干燥处理后的增塑可生物降解聚酯材料作为母料经单螺杆挤出机吹塑成膜，并依次经过熔融、塑化、增压、冷却、牵引和收卷得到所述的增塑可生物降解聚酯薄膜。本专利技术还提供一种与垒土基质相融的生物降解聚酯材料的制备装置，包括安装支架，所述安装支架底部的一端固定安装有挤出机，所述挤出机的输出端挤出有管状塑膜，所述管状塑膜的外沿安装有夹持机构，所述夹持机构包括第一电机、往复螺杆、移动座、连接板、夹持件和第一带轮，所述第一电机固定安装在安装支架上，所述往复螺杆的数量为两个，两个所述往复螺杆平行分布在安装支架内侧、且与安装支架转动连接，所述第一电机的输出轴与相应的往复螺杆固定连接，所述移动座的数量为两个，两个所述移动座相互对称分布在往复螺杆上、且与往复螺杆螺纹连接，所述连接板的数量为两个，两个所述连接板分别固定安装在相应的移动座的内侧，所述第一带轮的数量为两个，两个所述第一带轮分别固定安装在相应的往复螺杆的外端，两个所述第一带轮之间通过皮带传动连接，所述夹持件的数量为两个，两个所述夹持件分别安装在相应的连接板的端部；所述夹持件包括弧形夹板，所述弧形夹板的数量为两个，两个所述弧形夹板固定安装在相应的连接板上，两个所述弧形夹板的内侧均开设有多个安装槽，所述安装槽在弧形夹板内壁上均匀分布，所述安装槽内通过销轴转动安装有多个滚珠，所述滚珠沿着竖直方向在相应的安装槽内等距分布；所述安装支架底部的另一端安装有冷却机构，所述冷却机构包括鼓风机、吹风管和风斗，所述鼓风机固定安装在安装支架上，所述鼓风机的出口端与吹风管固定连接，所述吹风管的出口端与风斗固定连接，所述风斗位于挤出机的出口端位置；所述管状塑膜的外侧安装有切膜机构，所述切膜机构包括安装座，所述安装座的内侧安装有调节机构，所述调节机构包括气缸、齿条、第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，所述气缸固定安装在安装座的外侧，所述气缸的输出端与齿条固定连接，所述第一齿轮通过销轴转动安装在安装座的内侧，所述齿条与第一齿轮相互啮合，所述第二齿轮位于第一齿轮的上方、且与第一齿轮同轴固定连接，所述第三齿轮通过销轴转动安装在安装座的内侧、且与第二齿轮相互啮合；所述第二齿轮和第三齿轮的内侧均安装切膜组件，所述切膜组件包括连接座、刀具和第一导向轮，所述连接座与相应的第二齿轮、第三齿轮同轴连接，所述刀具固定安装在连接座的内侧，所述第一导向轮转动安装在连接座的外侧；所述安装座外侧的两端均转动安装有与第一导向轮相对应的第二导向轮，所述安装支架的内侧转动安装有两个相互对称的收卷轮。优选的，所述安装支架的顶部安装有驱动机构，所述驱动机构包括环形卡座、棘轮、棘爪、转动座、连杆和偏心轮，所述环形卡座转动安装在安装支架内侧，所述环形卡座可与管状塑膜的顶端配合，所述棘轮与环形卡座同轴固定连接，所述转动座通过销轴转动安装在安装支架的顶部，所述转动座的一端通过销轴与棘爪转动连接，所述棘爪可与棘轮的齿槽配合，所述转动座的另一端通过销轴与连杆转动连接，所述偏心轮转动安装在安装支架的顶部，所述连杆远离转动座的一端与偏心轮的外沿通过销轴转动连接。优选的，所述驱动机构还包括第二带轮、第三带轮和第二电机，所述第二带轮的数量为两个，两个所述第二带轮分别与相应的收卷轮同轴固定连接，所述第三带轮与环形卡座同轴固定连接，两个所述第二带轮与第三带轮之间通过皮带传动连接，所述第二电机固定安装在安装支架的内侧，所述第二电机的输出轴与偏心轮固定连接。优选的，同一端的所述第一导向轮、第二导向轮和收卷轮位于同一水平面上，所述第一导向轮、第二导向轮和收卷轮可以传送薄塑膜。优选的，所述往复螺杆两端的螺纹方向相反，两个所述移动座在往复螺杆可同时进行相向或者相背移动。优选的，两个所述刀具可与管状塑膜相切，两个所述刀具可对管状塑膜进行切薄形成薄膜。优选的，所述气缸的活塞杆可以带动齿条进行水平移动，所述齿条可以带动第一齿轮和第二齿轮转动，所述第二齿轮与第三齿轮转动方向相反。优选的，所述偏心轮可以通过连杆带动转动座进行往复摆动，所述棘爪可以带动棘轮进行间歇性转动。本专利技术提出的一种与垒土基质相融的生物降解聚酯材料，有益效果在于：通过木质素与淀粉之间的氢键作用和酯化反应，防止淀粉返生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种与垒土基质相融的生物降解聚酯材料，其特征在于，该材料由以下重量份的组分制成：可生物降解聚酯100-120份、增塑剂5-30份、无机填料25-200份、抗氧剂0.2-1份、淀粉40-60份、木质素20-30份、润滑剂0.8-2份；/n所述可生物降解聚酯为聚乳酸和聚(对苯二甲酸丁二醇-co-己二酸丁二醇)酯的一种或者混合物；所述增塑剂为二乙酰环氧植物油酸甘油酯，所述无机填料为碳酸钙、高岭土、滑石粉、钛白粉、云母、蒙脱土中的至少一种；所述木质素为有机溶剂木质素、硫酸盐木质素、碱抽提木质素、酶解木质素或造纸木质素中的任意一种；所述增塑剂为乙二醇、甘油、山梨醇中的任意一种或几种的组合。/n

【技术特征摘要】
1.一种与垒土基质相融的生物降解聚酯材料，其特征在于，该材料由以下重量份的组分制成：可生物降解聚酯100-120份、增塑剂5-30份、无机填料25-200份、抗氧剂0.2-1份、淀粉40-60份、木质素20-30份、润滑剂0.8-2份；
所述可生物降解聚酯为聚乳酸和聚(对苯二甲酸丁二醇-co-己二酸丁二醇)酯的一种或者混合物；所述增塑剂为二乙酰环氧植物油酸甘油酯，所述无机填料为碳酸钙、高岭土、滑石粉、钛白粉、云母、蒙脱土中的至少一种；所述木质素为有机溶剂木质素、硫酸盐木质素、碱抽提木质素、酶解木质素或造纸木质素中的任意一种；所述增塑剂为乙二醇、甘油、山梨醇中的任意一种或几种的组合。


2.根据权利要求1所述的一种与垒土基质相融的生物降解聚酯材料的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤；
步骤1：对所述可生物降解聚酯和无机填料进行干燥处理，然后按照相应的重量份数将可生物降解聚酯、增塑剂、无机填料、抗氧剂、淀粉、木质素和润滑剂于常温下以200-250转/分的转速高速混合10-20分钟；
步骤2：将混合均匀的原料加入到双螺杆挤出机中熔融共混，经拉条切粒得增塑可生物降解聚酯材料；然后将得到的增塑可生物降解聚酯材料于70-90℃下真空干燥处理10-20小时；
步骤3：经干燥处理后的增塑可生物降解聚酯材料作为母料经单螺杆挤出机吹塑成膜，并依次经过熔融、塑化、增压、冷却、牵引和收卷得到所述的增塑可生物降解聚酯薄膜。


3.一种与垒土基质相融的生物降解聚酯材料的制备装置，其特征在于，包括安装支架(1)，所述安装支架(1)底部的一端固定安装有挤出机(2)，所述挤出机(2)的输出端挤出有管状塑膜(3)，所述管状塑膜(3)的外沿安装有夹持机构(4)，所述夹持机构(4)包括第一电机(41)、往复螺杆(42)、移动座(43)、连接板(44)、夹持件(45)和第一带轮(46)，所述第一电机(41)固定安装在安装支架(1)上，所述往复螺杆(42)的数量为两个，两个所述往复螺杆(42)平行分布在安装支架(1)内侧、且与安装支架(1)转动连接，所述第一电机(41)的输出轴与相应的往复螺杆(42)固定连接，所述移动座(43)的数量为两个，两个所述移动座(43)相互对称分布在往复螺杆(42)上、且与往复螺杆(42)螺纹连接，所述连接板(44)的数量为两个，两个所述连接板(44)分别固定安装在相应的移动座(43)的内侧，所述第一带轮(46)的数量为两个，两个所述第一带轮(46)分别固定安装在相应的往复螺杆(42)的外端，两个所述第一带轮(46)之间通过皮带传动连接，所述夹持件(45)的数量为两个，两个所述夹持件(45)分别安装在相应的连接板(44)的端部；
所述夹持件(45)包括弧形夹板(451)，所述弧形夹板(451)的数量为两个，两个所述弧形夹板(451)固定安装在相应的连接板(44)上，两个所述弧形夹板(451)的内侧均开设有多个安装槽(452)，所述安装槽(452)在弧形夹板(451)内壁上均匀分布，所述安装槽(452)内通过销轴转动安装有多个滚珠(453)，所述滚珠(453)沿着竖直方向在相应的安装槽(452)内等距分布；
所述安装支架(1)底部的另一端安装有冷却机构(5)，所述冷却机构(5)包括鼓风机(51)、吹风管(52)和风斗(53)，所述鼓风机(51)固定安装在安装支架(1)上，所述鼓风机(51)的出口端与吹风管(52)固定连接，所述吹风管(52)的出口端与风斗(53)固定连接，所述风斗(53)位于挤出机(2)的出口端位置；
所述管状塑膜(3)的外侧安装有切膜机构(6)，所述切膜机构(6)包括安装座(61)，所述安装座(61)的内侧安装有调节机构(63)，所述调节机构(63)包括气缸(631)、齿条(632)、第一齿轮(633)、第二齿轮(634)和第三齿轮(635)，所述气缸(631)固定安装在安装座(61)的外侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：马福浩，马丽颖，刘亚楠，孙英杰，马胜来，马秀英，卢金良，庞在祥，高智，孙中波，姜大伟，
申请(专利权)人：吉林省中亿医药包装有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22