CN108787165A - 一种环保生物质材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保生物质材料及其制备方法，包括原料流出口、吸铁磁芯、原料进入口和液晶操作控制面板，所述原料流出口上方安装有过滤筛网，所述吸铁磁芯上方设置有吸铁滚筒，所述吸铁滚筒上方安装有可视观察窗，所述可视观察窗上方安装有振动料斗，所述振动料斗上方连接有所述原料进入口，所述原料进入口下方安装有三相驱动电机，所述三相驱动电机下方安装有磁芯变速箱，所述磁芯变速箱下方连通有铁杂质收集盒，所述铁杂质收集盒上方安装有所述液晶操作控制面板，所述液晶操作控制面板上方安装有紧急停止按钮。有益效果在于：能够对原料中铁杂质进行去除，避免了对后续加工设备造成损伤的问题，同时能够对原料中大颗粒杂质进行过滤。

Description

一种环保生物质材料及其制备方法

技术领域

本发明属于材料制备设备技术领域，特别是涉及一种环保生物质材料及其制备方法。

背景技术

利用可再生的生物质资源制取高分子材料，既是解决能源替代的重要途径，也是改善生态环境的有效手段。美国能源部推测到2020年，来自植物生物质资源的高分子新材料要增加到10％，而到2050年要达到50％。

由于淀粉、纤维素、木质素等天然高分子链间存在氢键，分子间作用力较强，溶解性差，高温下分解而不熔融，用作塑料具有物性不好，加工性能差等缺点，必然对其改性。为改善其加工成型性能，研发的重点集中于以下几个方面，一是通过物理增塑或化学改性(酯化、醚化、交联、共聚)的方法改善生物质材料的热塑性，提高成型加工性能；二是通过共混的方法提高生物质作为基体材料的诸多性质(增强、增溶、增韧)；三是通过微纤技术制备生物质微纳尺寸的材料，改善生物质复合材料界面结合能力，提高力学性能和热性能。目前已有部分生物质高分子材料实现了工业化生产，领域涉及塑料、橡胶和纤维等大宗性材料。生物质高分子材料的发展趋势：

(1)高品质原材料获取技术。目前淀粉、纤维素、木质素为代表的生物质大分子的改性技术大多以破坏大分子链段，降低聚合度为目的，这就造成生物质某些天然性能的丧失，如用于淀粉塑化多为直链淀粉，而支链淀粉通常之前需断链；用于纤维用的淀粉更是对淀粉中直链含量的要求更为严格；纤维素的共混改性多使用的是短链纤维素或者微晶纤维素；木质素的橡胶增强作用更多是以降低木质素分子量来达到组成的互容性。虽然上述原料的制备和使用已能够体现生物质高分子材料特有的性能，但并没有充分发挥这类材料应有的潜力。如何开发生物质的高品质原料获取技术是实现性能优良且价格低廉的生物基高分子材料全面走向产业化的途径之一。利用微生物工程手段制备的细菌纤维素比由植物得到的纤维素具有更高的分子量、结晶度、纤维簇和纤维素含量，而且独特纳米结构赋予了诸多优良性能，有望在造纸、仿生、电子以及生物医药等多个领域得到应用。

(2)以降解完全的生物质塑料的研发。从生态环境保护的角度来看，开展完全生物降解塑料已成为不能绕开的课题，特别是开发合成工艺简单、加工技术成熟、成本低廉的完全生物降解塑料迫在眉睫。如在医用领域使用的缝针、缝线、针筒、输液袋，在个人护理方面使用的化妆品容器，尿布、妇女用卫生巾，在工农业使用的包装盒、垃圾袋、堆肥袋，农药瓶等诸多一次性塑料制品都应该使用低成本的完全生物降解材料来代替。全淀粉塑料是目前国内外认为最具有经济性的完全生物降解材料。德国Battelle研究所开发了一种基于改良的高直链青豌豆淀粉的可降解塑料，在潮湿的环境中可完全降解。

(3)以降解速率控制的生物质塑料的研发。因为不同的领域对材料的降解速率有不同的要求，所以要解决降解材料的降解控制问题。例如，生物医学上要求降解比较快，而包装材料则要求有一定的使用时间。在我国目前开发的降解塑料中，除完全生物降解塑料外，均属短期内不能完全降解塑料。可控的降解塑料要求在使用周期内能够保持稳定的性能，而在使用完后能够迅速分解。目前在控制降解时间方面，更多研究集中于提高降解速率，已形成较成熟的技术；但在如何有效控制使用时间方面仍处于探索阶段。通过分子设计研究和精细分子合成技术，不断改进配方，可保证产品在一定时间内的使用性能，但同时又能根据不同的需要控制产品的使用周期。农用薄膜是这方面最典型的应用，理想的农膜在实施农作物的覆盖、保温等功能时，应该是稳定有效的，而实施结束后，应能立即分解。

(4)可降解生物质复合材料的开发。单一组成的生物质高分子材料均无法满足实际应用的需要，必须利用高分子改性及复合技术，才可开发出性能优良且价格低廉的生物降解高分子材料，这也是当前实现生物降解材料产业化较为实际的途径。目前广泛应用的木塑复合材料是利用废弃的林产品和农业剩余物、废弃塑料等复合而成的兼具木材和塑料的优良性能的新型生物质材料。可降解生物质复合材料的开发要基于两点：一是利用物性互补合成新聚合物，根据聚合单体生物降解性、熔点、硬度、水解性能等的不同，进行适当配聚。淀粉可生物降解，但不宜加工、耐水性差；相反，聚烯烃、聚酯力学性能好，抗水性强，但生物降解性差。将两者合成，可改善共聚物的性能。二是通过控制聚合物相态和分散态改变其物性和降解性，将非生物降解性的通用塑料很细地分散于具有生物降解性的生物质中，可制得具有生物降解性的共混物。例如在丙烯酸接枝PLA和淀粉混融中，淀粉作为连续相，丙烯酸接枝PLA为分散相，复合物相容性好，拉伸强度和断裂伸长率得到了显著提升。

(5)开发特定的加工成型技术。目前改性后的生物质材料大多可采用挤出、注塑等加工成型，但工艺复杂，而且加工过程有降解产生。开发具有特色的加工、注塑技术，不仅能减低聚合物的成本，而且能改进聚合物的有关性能。采取剪切控制定位注塑技术制备的淀粉/乙二醉和通常制膜法制成的膜相比具有好的机械性能，其生物降解性较未经剪切控制定位注塑的混合物要好。光散射技术能从平行、垂直等方向调整剪切强度和剪切率，从而有目的地改善聚合单体间的相融性，提高加工性能。真空热处理过的聚乳酸-淀粉/纤维素复合材料具有更高的机械性能和降解性质。应用酶工程等生物技术开发环保型绿色纤维素材料，将使生物材料的绿色加工利用成为可能。

生物质能是可再生能源的重要组成部分，生物质能的高效开发利用，对解决能源、生态环境问题将起到十分积极的作用，进入20世纪70年代以来，世界各国尤其是经济发达国家都对此高度重视,积极开展生物质能应用技术的研究,并取得许多研究成果,达到工业化应用规模。涉及到生物质能固化、液化、气化和直接燃烧等研究技术。生物质材料是以木本植物、禾本植物和藤本植物及其加工剩余物和废弃物为原材料，通过物理、化学和生物学等高技术手段，加工制造性能优异、附加值高的新材料。

目前我国对生物质材料制备时对原料进行初筛时不能够对原料中的铁杂质进行筛选，容易对后续加工的设备造成损伤，造成巨大的经济损失。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种环保生物质材料及其制备方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种环保生物质材料及其制备方法，包括原料流出口、吸铁磁芯、原料进入口和液晶操作控制面板，所述原料流出口上方安装有过滤筛网，所述过滤筛网上方安装有壳体，所述壳体上方安装有所述吸铁磁芯，所述吸铁磁芯上方设置有吸铁滚筒，所述吸铁滚筒上方安装有可视观察窗，所述可视观察窗上方安装有振动料斗，所述振动料斗上方连接有所述原料进入口，所述原料进入口下方安装有三相驱动电机，所述三相驱动电机下方安装有磁芯变速箱，所述磁芯变速箱下方连通有铁杂质收集盒，所述铁杂质收集盒上方安装有所述液晶操作控制面板，所述液晶操作控制面板上方安装有紧急停止按钮。

为了进一步提高生物质材料的使用功能，所述原料流出口与所述过滤筛网连接，所述壳体上方设置有所述吸铁滚筒。

为了进一步提高生物质材料的使用功能，所述吸铁磁芯设置在所述吸铁滚筒内部，所述可视观察窗设置在所述壳体外部。

为了进一步提高生物质材料的使用功能，所述振动料斗与所述原料进入口连接，所述三相驱动电机与所述磁芯变速箱通过皮带连接。

为了进一步提高生物质材料的使用功能，所述铁杂质收集盒设置在所述吸铁磁芯下方，所述液晶操作控制面板设置在所述壳体外侧。

为了进一步提高生物质材料的使用功能，所述紧急停止按钮设置在所述壳体顶部，所述壳体由轻质铝合金压制而成表面进行喷漆处理。

为了进一步提高生物质材料的使用功能，所述可视观察窗由玻璃制成。

为了进一步提高生物质材料的使用功能，所述振动料斗外部连接有振动块。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明提供一种环保生物质材料及其制备方法，能够对原料中铁杂质进行去除，避免了对后续加工设备造成损伤的问题，同时能够对原料中大颗粒杂质进行过滤。

附图说明

图1是本发明所述一种环保生物质材料及其制备方法的主视图；

图2是本发明所述一种环保生物质材料及其制备方法的左视图；

图3是本发明所述一种环保生物质材料及其制备方法的俯视图。

附图标记说明如下：

1、原料流出口；2、过滤筛网；3、壳体；4、吸铁磁芯；5、吸铁滚筒；6、可视观察窗；7、振动料斗；8、原料进入口；9、三相驱动电机；10、磁芯变速箱；11、铁杂质收集盒；12、液晶操作控制面板；13、紧急停止按钮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1-图3所示，一种环保生物质材料及其制备方法，包括原料流出口1、吸铁磁芯4、原料进入口8和液晶操作控制面板12，原料流出口1上方安装有过滤筛网2，过滤筛网2上方安装有壳体3，壳体3上方安装有吸铁磁芯4，吸铁磁芯4上方设置有吸铁滚筒5，吸铁滚筒5上方安装有可视观察窗6，可视观察窗6上方安装有振动料斗7，振动料斗7上方连接有原料进入口8，原料进入口8下方安装有三相驱动电机9，三相驱动电机9下方安装有磁芯变速箱10，磁芯变速箱10下方连通有铁杂质收集盒11，铁杂质收集盒11上方安装有液晶操作控制面板12，液晶操作控制面板12上方安装有紧急停止按钮13。

将原料从原料进入口8送入装置内部，打开三相驱动电机为装置工作提供动力，原料从振动料斗7中振动下料，原料从吸铁滚筒5上滑落，吸铁磁芯4对原料中铁杂质进行吸收，磁芯变速箱10控制磁芯工作速度，原料进入到过滤筛网2，经过过滤筛网2过滤后，原料从原料流出口1流出，铁杂质收集盒11收集吸铁滚筒5上铁杂质，液晶操作控制面板12对装置进行操作控制，紧急停止按钮13在发生特殊状况时紧急停止工作，可视观察窗6观察装置工作状态。

为了进一步提高生物质材料的使用功能，原料流出口1与过滤筛网2连接，壳体3与吸铁滚筒5连接，吸铁磁芯4设置在吸铁滚筒5内部，可视观察窗6设置在壳体3外部，振动料斗7与原料进入口8连接，三相驱动电机9与磁芯变速箱10通过皮带连接，铁杂质收集盒11设置在吸铁磁芯4下方，液晶操作控制面板12设置在壳体外侧，紧急停止按钮13设置在壳体3顶部，壳体3由轻质铝合金压制而成表面进行喷漆处理，可视观察窗6由玻璃制成，振动料斗7外部连接有振动块。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

Claims (8)

1.一种环保生物质材料及其制备方法，其特征在于：包括原料流出口(1)、吸铁磁芯(4)、原料进入口(8)和液晶操作控制面板(12)，所述原料流出口(1)上方安装有过滤筛网(2)，所述过滤筛网(2)上方安装有壳体(3)，所述壳体(3)上方安装有所述吸铁磁芯(4)，所述吸铁磁芯(4)上方设置有吸铁滚筒(5)，所述吸铁滚筒(5)上方安装有可视观察窗(6)，所述可视观察窗(6)上方安装有振动料斗(7)，所述振动料斗(7)上方连接有所述原料进入口(8)，所述原料进入口(8)下方安装有三相驱动电机(9)，所述三相驱动电机(9)下方安装有磁芯变速箱(10)，所述磁芯变速箱(10)下方连通有铁杂质收集盒(11)，所述铁杂质收集盒(11)上方安装有所述液晶操作控制面板(12)，所述液晶操作控制面板(12)上方安装有紧急停止按钮(13)。

2.根据权利要求1所述的一种环保生物质材料及其制备方法，其特征在于：所述原料流出口(1)与所述过滤筛网(2)连接，所述壳体(3)上方设置有所述吸铁滚筒(5)。

3.根据权利要求1所述的一种环保生物质材料及其制备方法，其特征在于：所述吸铁磁芯(4)设置在所述吸铁滚筒(5)内部，所述可视观察窗(6)设置在所述壳体(3)外部。

4.根据权利要求1所述的一种环保生物质材料及其制备方法，其特征在于：所述振动料斗(7)与所述原料进入口(8)连接，所述三相驱动电机(9)与所述磁芯变速箱(10)通过皮带连接。

5.根据权利要求1所述的一种环保生物质材料及其制备方法，其特征在于：所述铁杂质收集盒(11)设置在所述吸铁磁芯(4)下方，所述液晶操作控制面板(12)设置在所述壳体(3)外侧。

6.根据权利要求1所述的一种环保生物质材料及其制备方法，其特征在于：所述紧急停止按钮(13)设置在所述壳体(3)顶部，所述壳体(3)由轻质铝合金压制而成表面进行喷漆处理。

7.根据权利要求1所述的一种环保生物质材料及其制备方法，其特征在于：所述可视观察窗(6)由玻璃制成。

8.根据权利要求1所述的一种环保生物质材料及其制备方法，其特征在于：所述振动料斗(7)外部连接有振动块。