一种成型加工系统及其应用技术方案

本发明专利技术涉及一种成型加工系统及其应用，所述系统包括设置在挤出模头下游的预处理模块和定型模块，所述预处理模块对由挤出模头挤出的熔体坯进行包含以下处理中的至少一种：保温拉伸、保温结晶。与现有技术相比，本系统在定型之前，先通过预处理模块对熔体坯进行保温拉伸或/和保温结晶，以改善最终成品的耐热性和力学性能。学性能。学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种成型加工系统及其应用


[0001]本专利技术属于材料成型加工
，具体涉及一种成型加工系统及其应用。

技术介绍

[0002]随着石油化工的发展，大量的塑料制品已被广泛应用于人们生产和生活的各个方面，例如，可被用于食品包装行业(可被制成诸如一次性餐盒、一次性筷子、一次性吸管、保鲜膜和包装袋等制品)。然而，像聚乙烯、聚丙烯等传统的塑料制品经使用废弃后难以被降解，这不仅给环境治理带来了巨大的负担，也对环境造成了严重的“白色污染”。目前，针对废弃的传统塑料制品的处置方式，通常是经收集后，采用掩埋或者焚烧的方式进行处理，但掩埋依然会污染土壤，甚至会污染地下水资源，这对自然环境和生态会构成巨大的潜在危害，而焚烧则会产生大量的有害烟尘和有毒气体，会严重污染自然环境。为此，现阶段针对诸如食品包装行业，采用可降解塑料制品以逐步代替传统塑料制品，已成为必然的发展趋势。
[0003]目前，针对可降解材料(例如，聚乙醇酸(英文简称PGA)、聚乳酸(英文简称PLA)和聚丁二酸丁二醇(英文简称PBS)等)的技术开发，除了材料改性之外，关于材料的成型加工工艺的改造也越来越受到科研工作者的重视。通过对材料的成型加工工艺的改造，有利于提高最终成型产品的某些性能(例如，力学性能和耐热性能等)，以满足不同工况需求，扩大成型产品的应用范围。例如，采用PGA及其改性料来制备一次性吸管，常规工艺是将模头挤出的管坯先进行水冷(通常水温设定为约5
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40℃)，再做吹风干燥和切割等工艺后，即可制成吸管产品。在此过程中，PGA从模头挤出的管坯直接进行水冷时，管坯材料会迅速凝固，以致管坯材料无法实现充分结晶，使得最终制成的吸管产品的耐热性较差，当保存环境温度超过约40℃时，由于PGA的玻璃化转变温度只有大概40℃，结晶不充分的情况下耐热性很差，吸管很容易出现软化和变形的现象，这种常规工艺制成的PGA吸管很难获得实际应用的机会。由此可见，基于现有的成型加工工艺所制成的PGA制品(例如，一次性吸管)，其应用范围受限较大，不利于绿色环保型PGA材料的推广使用。因此，需要对现有的成型加工工艺进行改进，以改善最终成型产品的品质，例如，可对现有的用于制造吸管的成型加工设备进行改造，以制备出具有良好耐热性的基于PGA材料的一次性吸管。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就是为了解决上述问题而提供一种成型加工系统及其应用。
[0005]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0006]一种成型加工系统，包括设置在挤出模头下游的预处理模块和定型模块，所述预处理模块对由挤出模头挤出的熔体坯进行包含以下处理中的至少一种：保温拉伸、保温结晶。
[0007]作为一种实施方式，所述预处理模块包括保温拉伸装置，以对由挤出模头挤出的熔体坯进行保温拉伸处理。
[0008]作为一种实施方式，所述预处理模块包括依次设置在挤出模头下游的保温拉伸装置、保温结晶装置，以对由挤出模头挤出的熔体坯依次进行保温拉伸、保温结晶处理。
[0009]作为一种实施方式，所述预处理模块包括保温结晶装置，以对由挤出模头挤出的熔体坯进行保温结晶处理。
[0010]作为一种优选的实施方式，所述保温拉伸装置包括用于盛装液相换热介质的槽体、沿所述槽体的长度方向设置在所述槽体内腔中的溢流支撑机构以及为所述溢流支撑机构供给液相换热介质的外部循环机构。
[0011]作为一种优选的实施方式，所述保温拉伸装置的槽体内腔下部设置支撑隔板，支撑隔板与槽体底板平行设置，这样在支撑隔板和槽体底板之间能够形成可供液相换热介质流动的腔体，且溢流支撑机构可以被方便地固定在支撑隔板上。
[0012]作为一种优选的实施方式，所述溢流支撑机构包括沿槽体的长度方向间隔开地布设在槽体内腔中的至少2个中空支撑杆，所述中空支撑杆的内部沿着杆体的长度方向设有贯穿杆体的中空腔，该中空腔与所述槽体的内腔相连通，
[0013]所述中空支撑杆的顶部设有向杆体凹陷且与所述中空腔相连通的溢流豁口；
[0014]或者，所述中空支撑杆的顶部设有相对于杆体向外突出且与所述中空腔相连通的支撑头，该支撑头的顶面设有溢流孔。
[0015]在工作状态下，溢流支撑机构的溢流豁口或溢流孔流出液相换热介质，形成稳定液面，对熔体坯产生漂浮支撑作用；同时，槽体中通入液相换热介质，该液相换热介质可对槽体内腔中的空气加热，使得空气的温度接近液相换热介质的温度。
[0016]作为一种优选的实施方式，所述溢流豁口为具有弧形边缘的溢流豁口，将溢流豁口优选地设计成具有弧形边缘，目的在于高出液面的边缘可对与液面相接触的熔体坯区段起到限位作用，防止熔体坯偏离正常的行进轨迹。
[0017]作为一种优选的实施方式，所述支撑头的内部设有缓冲腔，所述支撑头的顶面和底面均分别设有与所述缓冲腔相连通的溢流孔，所述缓冲腔通过设置在支撑头底面上的溢流孔与所述中空腔相连通，且所述支撑头朝向所述挤出模头的横截面的上边缘为弧形边缘。
[0018]作为一种优选的实施方式，所述中空支撑杆顶部两侧的槽体内壁上可设置红外线加热器，在工作状态下，所述红外线加热器可对经过中空支撑杆顶部的熔体坯区段进行辐射加热。
[0019]作为一种优选的实施方式，所述保温结晶装置包括用于盛装液相换热介质的槽体、沿所述槽体的长度方向设置在所述槽体内腔中的限位导引机构、以及为所述槽体供给液相换热介质的外部循环机构；
[0020]所述限位导引机构包括沿所述槽体的长度方向间隔开地布设在槽体内腔中的至少2个可旋转的导向轮。
[0021]作为一种优选的实施方式，每个导向轮可通过连接杆与槽体的内腔侧壁固定连接，以使得导向轮悬设在槽体的内腔中。
[0022]作为一种实施方式，所述定型模块包括冷却定型装置，其结构与所述保温结晶装置基本相同。在实际加工应用中，所述冷却定型装置的槽体长度通常小于保温结晶装置的槽体长度。
[0023]作为一种实施方式，所述外部循环机构包括与所述槽体内腔相连通的循环管线、设置在循环管线上的液相换热介质储存罐、换热器、以及循环泵，所述换热器用于将液相换热介质加热至设定的温度。
[0024]在具体实施时，还可以在定型模块下游依次设置牵引机构、干燥机构和切割机构，其中，牵引机构可采用常规的上下对称设置的皮带传送机，干燥机构可采用常规的吹风干燥机，切割机构可采用常规的旋转刀切割机。
[0025]在应用方面，所述系统可用于制备管材、棒材或线材等类似型材，通过预处理模块对由挤出模头挤出的熔体坯进行保温拉伸或/和保温结晶，能够改善最终成型产品的品质，制备出具有良好耐热性的产品。
[0026]作为一种优选的实施方式，所述系统用于制备基于PGA的吸管；
[0027]在制备过程中，由挤出模头挤出的熔体坯先通过预处理模块，于60
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100℃下进行包含以下处理中的至少一种：保温拉伸、保温结晶，再通过定型模块，于5
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30℃下进行冷却定型处理。
[0028本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种成型加工系统，其特征在于，包括设置在挤出模头(1)下游的预处理模块和定型模块，所述预处理模块对由挤出模头(1)挤出的熔体坯进行包含以下处理中的至少一种：保温拉伸、保温结晶。2.根据权利要求1所述的一种成型加工系统，其特征在于，所述预处理模块包括保温拉伸装置，以对由挤出模头(1)挤出的熔体坯进行保温拉伸处理。3.根据权利要求1所述的一种成型加工系统，其特征在于，所述预处理模块包括依次设置在挤出模头(1)下游的保温拉伸装置、保温结晶装置，以对由挤出模头(1)挤出的熔体坯依次进行保温拉伸、保温结晶处理。4.根据权利要求1所述的一种成型加工系统，其特征在于，所述预处理模块包括保温结晶装置，以对由挤出模头(1)挤出的熔体坯进行保温结晶处理。5.根据权利要求2或3所述的一种成型加工系统，其特征在于，所述保温拉伸装置包括用于盛装液相换热介质(7)的槽体(3)、沿所述槽体(3)的长度方向设置在所述槽体(3)内腔中的溢流支撑机构以及为所述溢流支撑机构供给液相换热介质(7)的外部循环机构。6.根据权利要求5所述的一种成型加工系统，其特征在于，所述溢流支撑机构包括沿槽体(3)的长度方向间隔开地布设在槽体(3)内腔中的至少2个中空支撑杆(13)，所述中空支撑杆(13)的内部沿着杆体的长度方向设有贯穿杆体的中空腔，该中空腔与所述槽体(3)的内腔相连通，所述中空支撑杆(13)的顶部设有向杆体凹陷且与所述中空腔相连通的溢流豁口(14)；或者，所述中空支撑杆(13)的顶部设有相对于杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈正勇，黄维捷，
申请(专利权)人：内蒙古浦景聚合材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：