利用气体物理发泡技术生产PVA发泡膜的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种利用气体物理发泡技术生产PVA发泡膜的装置及方法，其中，装置包括通过管路顺序连接的原料斗、固液混合给料装置、溶料釜、溶料用水余热回收机、冷冻控温机、发泡釜、发泡体储罐、管道式均匀气泡处理器、制膜生产装置和成品膜收卷机，所述原料斗与所述固液混合给料装置之间还设有螺杆喂料机，所述螺杆喂料机将原料斗中的原料通过所述固液混合给料装置输送到溶料釜中。本发明专利技术生产PVA发泡膜的装置能够使发泡膜的气泡分布均匀、力学性能好，本发明专利技术的装置结合其制膜方法能够根据需求连续生产PVA发泡膜，且工艺简单，不需要高温发泡，且不需要添加化学发泡剂，利用气体发泡就行，且不会影响PVA发泡膜的力学性能。且不会影响PVA发泡膜的力学性能。且不会影响PVA发泡膜的力学性能。

【技术实现步骤摘要】
利用气体物理发泡技术生产PVA发泡膜的装置及方法


[0001]本专利技术属于高分子材料
，特别涉及一种利用气体物理发泡技术生产PVA发泡膜的装置及方法。

技术介绍

[0002]发泡材料因其具有轻量化、隔热、隔音及缓冲等性能，可作为吸声、防震、绝热保温、漂浮等材料，已在建筑、日用品、包装、医疗器械等领域得到了广泛的应用。聚乙烯醇(PVA)发泡材料是一类可生物降解的环保型发泡材料，吸水性强、耐热、耐化学品性能优良，干态具有较大的压缩模量和拉伸模量，目前其制备方法有化学发泡和物理发泡两类。
[0003]化学发泡是通过添加化学发泡剂进行发泡，但使用化学发泡剂，往往会造成环境污染。物理发泡包括机械搅拌、辐射交联、冷冻解冻循环技术、微流体发泡等方法，可采用机械发泡方式使添加了生物玻璃PVA溶液产生气泡，再通过戊二醛的化学交联得到泡体结构；也可用水作发泡剂，通过电子束辐射交联制备了PVA发泡材料；也可利用微流体发泡技术制备了孔径小且分布均匀的PVA发泡材料。
[0004]针对上述问题，近年来提出了许多新的制备PVA泡沫的方法。例如，公开号为CN1935881A的中国专利技术专利申请提出以淀粉、多元醇和含水PVA的混合物为原料，通过熔融挤出造粒得到粒料，然后将粒料与发泡剂混合，制备得到发泡倍率和压缩强度良好的泡沫制品。
[0005]公开号为CN104817798A的中国专利技术专利申请提出一种含有PVA的发泡板材及其制备方法，将质量百分比为40％～50％的PVA、10％～50％的聚乙二醇、3％～5％的低分子量PVA、5％～30％的甘油以及竹纤维等混合得到第一混合发泡物质并发泡造粒，然后将其与发泡剂进行混合，得到第二混合发泡物质，进一步发泡、定型后得到发泡板材。
[0006]通过上述专利可知，现有技术生产发泡产品往往要添加化学发泡剂。
[0007]公开号为CN107353523A的中国专利技术专利申请提出一种水溶性聚乙烯醇泡沫及其制备方法，其利用预溶胀、溶胀、结晶、发泡、定型而得到一种水溶性聚乙烯醇泡沫；虽然其未用到发泡剂，但是该专利技术专利在生产过程中需要高温高压。
[0008]因此，有必要开发新的、无化学发泡剂的、工艺更简单地生产水溶性PVA泡沫的设备及其制备方法，以满足市场对此类产品的需要。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是提供一种利用气体物理发泡技术生产PVA发泡膜的装置以解决PVA发泡膜在生产过程中需要添加化学发泡剂导致后续环境污染问题且生产过程中产生气泡不均匀的问题；本专利技术的另一目的是提供一种能够根据需求连续生产PVA发泡膜，且工艺简单，不需要高温发泡，且不需要添加化学发泡剂，利用气体物理发泡技术生产PVA发泡膜的方法。
[0010]本专利技术的技术解决方案是：一种利用气体物理发泡技术生产PVA发泡膜的装置，其特殊之处在于，包括通过管路顺序连接的原料斗、固液混合给料装置、溶料釜、溶料用水余热回收机、冷冻控温机、发泡釜、发泡体储罐、管道式均匀气泡处理器、制膜生产装置和成品
膜收卷机，所述原料斗与所述固液混合给料装置之间还设有螺杆喂料机，所述螺杆喂料机将原料斗中的原料经过所述固液混合给料装置输送到所述溶料釜中。
[0011]作为优选：所述固液混合给料装置包括固液混合腔体，在所述固液混合腔体内部设有圆锥形的球面底散料锥体，距离所述球面底散料锥体底部一定距离安装有双面高压水雾喷咀，所述双面高压水雾喷咀包括上喷嘴和下喷嘴，所述双面高压水雾喷咀一侧连接有高压冷冻磁化纯净水管道，所述原料进入到所述固液混合腔体，通过所述球面底散料锥体后从所述固液混合给料装置的内壁滑落，来自所述高压冷冻磁化纯净水管道的冷冻磁化纯净水通过所述上喷嘴喷射出的水雾与所述球面底散料锥体的底部相撞而四散喷出，所述下喷嘴喷射出的冷冻磁化纯净水向所述固液混合腔体内壁方向喷射水雾，所述上喷嘴与下喷嘴喷射出的水雾之间形成固液混合区，在重力和所述溶料釜内的负压作用下，固液混和料下落进入所述溶料釜中溶解形成溶体。
[0012]作为优选：所述固液混合给料装置安装在所述溶料釜的顶端，所述固液混合给料装置的壳体下端部伸入到所述溶料釜内部，所述固液混合给料装置的壳体下端部的末端向腔体内部方向弯曲。
[0013]作为优选：所述溶料釜顶部设有用于搅拌所述固液混和料的第一搅拌电动机、用于检测溶料釜内腔压力的真空压力表、溶料用水给水管道、第一抽气管道、第一加压气体管道和第一排气管道，所述溶料釜底部设有溶料釜排空管，所述溶料釜排空管上安装有溶料釜排空阀，所述溶料釜与所述溶料用水余热回收机管道之间依次安装有溶料釜出料开关、第一止回阀和溶料用水余热回收机进料开关，所述冷冻控温机与所述发泡釜管道之间依次安装有冷冻控温机出料开关、第二止回阀和发泡釜进料阀。
[0014]作为优选：所述发泡釜顶部设有用于搅拌所述溶体的第二搅拌电动机、用于检测发泡釜内腔压力的第一压力表、第二加压气体管道和第二排气管道，所述发泡釜底部设有发泡釜排空管和发泡釜排空阀，所述发泡釜与所述发泡体储罐管道之间依次安装有发泡釜出料阀、第三止回阀和发泡体储罐进料阀，所述溶体在所述发泡釜内发泡以后形成发泡体。
[0015]作为优选：所述发泡体储罐顶部设有用于搅拌所述发泡体的第三搅拌电动机、用于检测发泡体储罐内腔压力的第二压力表、第三加压气体管道和第三排气管道，所述发泡体储罐底部设有发泡体储罐排空管和发泡体储罐排空阀，所述发泡体储罐与管道式均匀气泡处理器的管道之间安装有发泡体储罐出料阀。
[0016]作为优选：所述管道式均匀气泡处理器包括处理器壳体，所述处理器壳体的内部设置有转轴，在所述处理器壳体顶部安装有高速调速电机，在所述高速调速电机与处理器壳体之间还安装有转轴密封冷却器，在所述处理器壳体内部顶端中心位置还安装有转轴甩料板，所述转轴的上端穿过转轴甩料板和转轴密封冷却器与所述高速调速电机的输出轴连接。
[0017]作为优选：所述转轴上均匀固定安装有第一、第二、第三、第四、第五、第六弹性不锈钢条，所述第一、第三、第五弹性不锈钢条与水平方向呈15
°‑
30
°
的夹角，所述第二、第四、第六弹性不锈钢条与水平方向呈150
°‑
165
°
的夹角。
[0018]作为优选：所述处理器壳体下端通过第一快速接头连接有过滤器装置，所述过滤器装置包括过滤器壳体和在过滤器壳体内的过滤器内网，在所述过滤器装置下端通过第二快速接头连接有来料管道。
[0019]本专利技术提供的另一技术解决方案是：一种利用气体物理发泡技术生产PVA发泡膜
的方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
[0020](1)备料：将PVA颗粒与水溶性固态有机防霉防腐剂按设定质量比例装入原料斗中；将所需冷冻磁化纯净水总量的50％，先与液态有机增塑剂按设定质量比例混合后通过溶料用水给水管道加入到溶料釜中，将溶料釜升温并保持溶料釜内温度在95℃
‑
98℃范围内，剩余50％的冷冻磁化纯净水供固液混合给本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用气体物理发泡技术生产PVA发泡膜的装置，其特征在于，包括通过管路顺序连接的原料斗、固液混合给料装置、溶料釜、溶料用水余热回收机、冷冻控温机、发泡釜、发泡体储罐、管道式均匀气泡处理器、制膜生产装置和成品膜收卷机，所述原料斗与所述固液混合给料装置之间还设有螺杆喂料机，所述螺杆喂料机将原料斗中的原料经过所述固液混合给料装置输送到所述溶料釜中。2.根据权利要求1所述利用气体物理发泡技术生产PVA发泡膜的装置，其特征在于，所述固液混合给料装置包括固液混合腔体，在所述固液混合腔体内部设有圆锥形的球面底散料锥体，距离所述球面底散料锥体底部一定距离安装有双面高压水雾喷咀，所述双面高压水雾喷咀包括上喷嘴和下喷嘴，所述双面高压水雾喷咀一侧连接有高压冷冻磁化纯净水管道，所述原料进入到所述固液混合腔体，通过所述球面底散料锥体后从所述固液混合给料装置的内壁滑落，来自所述高压冷冻磁化纯净水管道的冷冻磁化纯净水通过所述上喷嘴喷射出的水雾与所述球面底散料锥体的底部相撞而四散喷出，所述下喷嘴喷射出的冷冻磁化纯净水向所述固液混合装置内壁方向喷射水雾，所述上喷嘴与下喷嘴喷射出的水雾之间形成固液混合区，在重力和所述溶料釜内的负压作用下，固液混和料下落进入所述溶料釜中溶解形成溶体。3.根据权利要求2所述利用气体物理发泡技术生产PVA发泡膜的装置，其特征在于，所述固液混合给料装置安装在所述溶料釜的顶端，所述固液混合给料装置的壳体下端部伸入到所述溶料釜内部，所述固液混合给料装置的壳体下端部的末端向腔体内部方向弯曲。4.根据权利要求2所述利用气体物理发泡技术生产PVA发泡膜的装置，其特征在于，所述溶料釜顶部设有用于搅拌所述固液混和料的第一搅拌电动机、用于检测溶料釜内腔压力的真空压力表、溶料用水给水管道、第一抽气管道、第一加压气体管道和第一排气管道，所述溶料釜底部设有溶料釜排空管，所述溶料釜排空管上安装有溶料釜排空阀，所述溶料釜与所述溶料用水余热回收机管道之间依次安装有溶料釜出料开关、第一止回阀和溶料用水余热回收机进料开关，所述冷冻控温机与所述发泡釜管道之间依次安装有冷冻控温机出料开关、第二止回阀和发泡釜进料阀。5.根据权利要求2
‑
4任一项所述利用气体物理发泡技术生产PVA发泡膜的装置，其特征在于，所述发泡釜顶部设有用于搅拌所述溶体的第二搅拌电动机、用于检测发泡釜内腔压力的第一压力表、第二加压气体管道和第二排气管道，所述发泡釜底部设有发泡釜排空管和发泡釜排空阀，所述发泡釜与所述发泡体储罐管道之间依次安装有发泡釜出料阀、第三止回阀和发泡体储罐进料阀，所述溶体在所述发泡釜内发泡以后形成发泡体。6.根据权利要求5所述利用气体物理发泡技术生产PVA发泡膜的装置，其特征在于，所述发泡体储罐顶部设有用于搅拌所述发泡体的第三搅拌电动机、用于检测发泡体储罐内腔压力的第二压力表、第三加压气体管道和第三排气管道，所述发泡体储罐底部设有发泡体储罐排空管和发泡体储罐排空阀，所述发泡体储罐与管道式均匀气泡处理器的管道之间安装有发泡体储罐出料阀。7.根据权利要求1
‑
4任一项所述利用气体物理发泡技术生产PVA发泡膜的装置，其特征在于，所述管道式均匀气泡处理器包括处理器壳体，所述处理器壳体的内部设置有转轴，在所述处理器壳体顶部安装有高速调速电机，在所述高速调速电机与处理器壳体之间还安装有转轴密封冷却器，在所述处理器壳体内部顶端中心位置还安装有转轴甩料板，所述转轴
的上端穿过所述转轴甩料板和转轴密封冷却器与所述高速调速电机的输出轴连接。8.根据权利要求7所述利用气体物理发泡技术生产PVA发泡膜的装置，其特征在于，所述转轴上均匀固定安装有第一、第二、第三、第四、第五、第六弹性不锈钢条，所述第一、第三、第五弹性不锈钢条与水平方向呈15
°‑
30
°
的夹角，所述第二、第四、第六弹性不锈钢条与水平方向呈150
°‑
165
...

【专利技术属性】
技术研发人员：任志夫，
申请(专利权)人：龙南县致富塑料制品有限公司，
类型：发明
国别省市：