“淀粉基生物降解树脂及片材”成套设备系列制造技术

该机组包括淀粉改性锅，７５双螺杆／１５０单螺杆双阶组合，风冷造粒、片材模具、三辊压光牵引收卷等工艺过程一机二用。采用ＰＣＬ或ＰＣＣ控制系统可远程操作。其特征在：（１）淀粉改性锅；（２）７５平双Ｌ／Ｄ＝４４，单螺杆１５０Ｌ／Ｄ＝７～１２；（３）风冷模面切粒；（４）片材挤出模具；（５）三辊压光牵引；（６）双工位收卷；其优点是淀粉改性锅快速改性，粉料一步法生产片材；７５／１５０双阶混炼挤出（无需溶体泵）。配备模具、三辊压光牵引等宽幅在１５００ｍｍ范围内任意多刀切幅，同时多台双工位收卷，缩短加工工艺流程，采用“低温高剪切”合理将物料改性、增塑，稳定生产淀粉含量达６０～８０％的淀粉基树脂或片材，单机日产量是普通同类塑料机型产量的２～３倍，并通用于滑石粉等高填充料，产量更高。

【技术实现步骤摘要】

：75/150双阶生产生物降解树脂及片材设备，系生产绿色环保制品的专用设备。由于物料是以天然高分子化合物淀粉为基料，存在热敏感性强、加工工艺复杂等缺点。本设备的组合改变了普通塑料机械高温高剪切的不足之处，采用先进的PCC触摸屏自动控制程序，针对淀粉基物料的特性，缩短加工工艺流程，在“低温高剪切力”的作用下合理将物料改性、增塑制得含量60～80％的淀粉基树脂或片材，用于制造各类一次性环保型包装、餐饮具、玩具及卫生用品等。
技术介绍
：地球只有一个，环保是人类共同关心的事业，塑料原料、石油化工、俞来俞短缺，塑料废弃物严重污染环境。我公司研发的成果“淀粉改性增塑助剂”，(已申请专利)对植物淀粉资源的深开发利用提供了广阔的前景，淀粉基制品的淀粉含量最高可达80％，并能生物降解，解决了白色污染的严重问题。由于淀粉基物料的低温加工特性、目前世界上采用普通塑料加工工艺路线、产量小、能耗高；制约了淀粉基树脂的发展，我公司设计的淀粉改性、75/150双阶一步法生产淀粉降解树脂及片材设备，产量比以前75型双螺杆+溶体泵挤出高出2～3倍，并一机两用(造粒或片材)，是环保机械产业的一次跨越式发展。
技术实现思路
：淀粉改性技术是助剂的合理计量使用与设备的工艺参数控制、机械物理反应等共同实现完成的创新技术；也是一门复杂的环境科学、高分子化学。生物物理及生物化学———等交叉的新领域。“75/150双阶生产生物降解树脂及片材设备”，该套设备包括植物淀粉快速改性、75/150双阶组合、塑化、风冷模面热切粒，粉料一步法生产片材等，其特征是：淀粉改性锅降压启动、导热油循环加热，出料快速冷却，螺杆长径比：双螺杆L/D＝44、单螺杆150L/D＝7～12；根据淀粉基物料流动性差的特点，优化螺杆组合采用PCL或PCC+触摸屏自动控制系统，对螺筒各段温度实行电脑编程控制，缩短生产工艺路线，合理将物料“低温高剪切”，完成热塑性增容、反应性增塑，制得淀粉含量高达60～80％的淀粉基树脂或片材，该设备并且通用于滑石粉等高填充物料，其产量比淀粉基更高。一、理论创新：淀粉改性增塑助剂在淀粉基制品行业中率先实现“低温高剪切”、“粉料一步法”的工艺路线，解决了同行所采用制造塑料“高温高剪切”不利于该行业生产的技术困难，由于植物淀粉是多羟基的碳水化合物在分子间力和氢键的作用下，形成团粒结构，原淀粉不能够作为材料使用。淀粉基材料它不同于合成高分子聚脂塑料(如PP/PE等)它的加工温度从180～230度之间，经机械高温高剪切力的作用，熔溶变成“液态”，在此温度以内都可以生产出制品，然而淀粉基改性接枝的材料，它的加工温度高于180度时，其制品开始发黄、发脆；尤其是高淀粉含量；热敏感性更突出，双螺杆是非常理想的反应器，其加工温度从145～155度之间，经机械低温高剪切力的作用，充分熔溶塑化，达到热塑成型理想的效果，其物料在加工过程中，不管加-->工温度提升多高，但始终都是“固态”，所以它不利于“溶体泵”作业，取而代之的是双阶机(双螺杆混炼、单螺杆挤出)，因此，是该行业生产理想的工艺。二、技术创新：1，3二酰胺丁二酯聚合物，促使淀粉转化为热可塑性材料，同时淀粉与少量可降解的聚脂在改性锅内快速改性(酶化)——高分子改性、接枝，无需糊化改性，合理将物料经双螺杆混炼，单螺杆挤出，粉料一步法生产片材或风冷模面切粒，具有加工温度低、流动性能良好的特点，并且淀粉在制品中的含量达60～80％。三、工艺创新：本技术改变了“高温高剪切”在淀粉基行业生产上的工艺常规，根据淀粉的特性实现了“低温高剪切”的工艺路线，攻克了“高温高剪切”不利于淀粉基生产的技术难题，同时本技术生产淀粉基可塑性材料，一步法风冷模面切粒(无需水环切粒)，缩短了工艺，解决了淀粉基材料水环切粒，含水量大，难以加工的难题。“淀粉改性增塑助剂”抗粘连，与植物淀粉改性后转化为“热可塑性材料”，生产工艺短、加工温度低，无需“糊化处理复杂工艺”，淀粉基物料难以加T，它始终都是“固态”，所以它不利于“溶体泵”作业，取而代之的是双阶挤出机(双螺杆混炼、单螺杆挤出)，螺筒各段温度设置为：平双各段：130℃、130℃、135℃、146℃、146℃(强剪切区)、135℃、135℃、138℃、145℃、150℃(高剪切区)，单螺杆挤出机温度1～5段为145℃，物料经“低温高剪切”力的作用，同时实现“低温高剪切”、“粉料一步法”生产片材或“风冷模面切粒”树脂且产量大(是同类机型的2～3倍)，能耗低，并能一机二用，处于行业领先水平。四、结构创新：该设备的结构组合在淀粉基制品行业生产中属世界首创，其创新在于淀粉改性锅快速(酶化)高分子改性，依次进入平行双螺杆混炼，单螺杆挤出，一机二用、风冷模面切粒，或一步法生产片材，并同时实现多刀切幅，3台或4台双工位收卷机同时收卷，便于操作和清理螺杆，双螺杆主机与单螺杆主机之间出入料口采用活环扣连接，并且双螺杆主机下部装有滚轮和滑道，前后移动方便。附图说明：图1：SM75-150型片材、风冷切来面图；A为淀粉改性锅：B为75-150双阶混炼挤出机组；C为淀粉基切粒系统；D为淀粉基粉料一步法生产片材辅机系统。其中1、淀粉改性锅：320#导热油循环加热、分热、冷高低速混；2、75平行双螺杆混炼机组：螺杆长径比L/D＝44；3、150单螺杆挤出机组：螺杆长径比L/D＝12；4、造粒系统切粒滑道；5、切粒机头；6、切粒机组；7、第一节旋风分离器；-->8、第二节旋风分离风冷振动筛；9、输送风机；10、粒料成品料仓；11、片材辅机导轨移动电机；12、三辊独立传动电机；13、三辊液压站；14、三混冷却模温机组；15、单引托架、切幅刀架、废边收卷机；16、二台双工位收卷机组；17、75平双立面图；图2：SM75-150型片材、风冷切粒立面图：A向为淀粉改性锅；B向为75-150风冷造粒系统；C为片材辅机系统。其中：1、双速电机；2、淀粉改性锅；3、油加热器、冷混锅；4、扶梯；5、冷混电机；6、直流电机；7、主喂料机；8、强制喂料机；9、SM75主机；10、制粒第一节旋风分离器；11、第二节旋风分离器；12、粒料成品料仓；13、风冷却振动筛；14、输送风机；15、三混压光机；16、托架、切边收卷；17、片材牵引机；18、双工位收卷机；19、双工位收卷机；-->图3：SM500×2/1000立升淀粉改性锅；A、立面图、B、正面图C、平面图；其中：1、扶梯；2、冷混电机；3、冷混锅；4、双速电机；5、淀粉改性锅；6、油加热器；图4：SM75平行双螺料杆混炼机组：其中：1、直流电机132KW；2、主喂料机；下部为齿轮转动箱；3、强制喂料机；上部为料桶；4、主机筒体L/D＝44；5、第二节排气口；6、150单螺杆主机；图5：SM150挤出机立面图；其中：1、直流电机75KW；2、传动齿轮箱；3、单螺杆筒体；4、机头液压换网器5、三辊压光机；6、导轨滑轮；7、导轨移动电机；8、强制冷确风机。图6：SM75/150挤出机平面图；其中：1、排污管G″高105；2、抽真空高720；3、软水冷却系统；4、真空罐；进水管″、高650；5、真空泵、进水管φ8；6、150单螺杆挤出机筒；L/D＝12；7、直流电机5本文档来自技高网...

【技术保护点】
该设备的组合，它包括植物淀粉改性锅，ＳＭ－７５平双混炼机１５０单螺杆挤出机、风冷模面造粒机、斜三辊压光牵引机、双工位收卷机；其特征是：植物淀粉改性机组出料后，依次自动定量上料进入７５平双混炼，１５０单螺杆挤出造粒或片材，一机可二用、配制可分开组合：Ａ、含主机独立风冷模面切粒；Ｂ、含主机粉料一步法生产片材。

【技术特征摘要】
1、该设备的组合，它包括植物淀粉改性锅，SM-75平双混炼机150单螺杆挤出机、风冷模面造粒机、斜三辊压光牵引机、双工位收卷机；其特征是：植物淀粉改性机组出料后，依次自动定量上料进入75平双混炼，150单螺杆挤出造粒或片材，一机可二用、配制可分开组合：A、含主机独立风冷模面切粒；B、含主机粉料一步法生产片材。2、斜三辊压光机独立转动、牵引机、片材...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝顺生，祝剑，
申请(专利权)人：祝顺生，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]