CN110789065A - 一种聚乳酸制品模外结晶装置及方法 - Google Patents

一种聚乳酸制品模外结晶装置及方法 Download PDF

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江太君
尹琛
孟聪
陈一
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Abstract

本发明公开了一种聚乳酸制品模外结晶装置，包括传送带、圆形保温罩和螺旋通风管，所述螺旋通风管位于圆形保温罩内，所述传送带穿过圆形保温罩和螺旋通风管。本发明通过冷模快速成型与二次模外退火结晶相结合的方法实现高效结晶，提升聚乳酸制品的结晶度，改善耐热性能。本发明通过高温气体与螺旋通风管实现圆形保湿罩内空间温度的均匀控制可实现聚乳酸冷模注塑成型制品连续快速退火结晶，结晶过程中温度均匀稳定，能有效防止制品翘曲变形。

Description

一种聚乳酸制品模外结晶装置及方法
技术领域
本发明涉及聚乳酸结晶技术领域，更具体地，涉及一种聚乳酸制品模外结晶装置及方法。
背景技术
聚乳酸是一种由天然淀粉为主要原料经生物发酵、化学聚合等工艺制备的生物基可全部生物降解的环保材料，因其优异的可生物降解性能与生物相容性在医疗与日常消费品领域得到快速推广应用。但纯聚乳酸的耐热性能较差，热变形温度只有55度左右，该缺点限制了其在很多场合的应用，特别是在市场消耗量特别大的日用品领域。通过配方改性，在聚乳酸中加入成核剂可以提升聚乳酸的结晶度与结晶速度，提升聚乳酸分子链形态的规整性，实现聚乳酸制品的高耐温性能。而聚乳酸的结晶行为通常发生在较高的温度条件下，且根据结晶速度的不同持续一段时间，这就需要制品注射成型后在高温条件下停留一段时间，以保证制品均匀彻底完成结晶行为。
目前常规的结晶方法有两种：模内结晶与模外结晶。模内结晶是指对模具进行加热保湿，使制品在模具内在一定温度下维持一定时间完成结晶行为，优点为模具可以对制品起到固定作用，且模具型腔表面与制品紧密接触，方便热传导与防止制品发生翘曲形变。模外结晶是指在注塑过程中采用冷却模具，使用冷却介质对模具进行冷却，注塑过程中制品可以快速冷却（提升注塑效率），但是快速冷却的制品在结晶温度范围内停留时间过短，还来不急结晶材料就已经固化定型，需要对注塑制品进行二次退火处理，完成结晶。对于模外结晶如果加热环境不均匀就很容易导致制品发生不均匀结晶，特别是制品边角与较厚位置，进而影响制品因结晶不均匀而导致的不同体积收缩，引发较大翘曲变形，使影响制品几何尺寸。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种聚乳酸制品模外结晶装置，在模外结晶过程中保持温度均匀，实现聚乳酸制品的二次结晶，提升制品的耐热性能。
本发明的另一目的在于提供上述聚乳酸制品模外结晶的方法。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种聚乳酸制品模外结晶装置，包括传送带、圆形保温罩和螺旋通风管，所述螺旋通风管位于圆形保温罩内，所述传送带穿过圆形保温罩和螺旋通风管。
进一步地，所述螺旋通风管与圆形保温罩同心。
进一步地，所述螺旋通风管包括外管壁和内管壁。
进一步地，所述内管壁上沿圆形保温罩径向方向设有若干个通风微孔。
进一步地，所述若干个通风微孔在内管壁上均匀分布。
进一步地，所述螺旋通风管上设有进风口和出风口。
进一步地，所述螺旋通风管内为100~140℃的热风。
一种根据上述聚乳酸制品模外结晶装置的结晶方法，包括以下步骤：首先将热风通入螺旋通风管，持续20~30分钟后开启输送带，随后将聚乳酸制品通过输送带输送至圆形保温罩内，完成聚乳酸制品模外结晶。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明通过冷模快速成型与二次模外退火结晶相结合的方法实现高效结晶，提升聚乳酸制品的结晶度，改善耐热性能。
本发明通过高温气体与螺旋通风管实现圆形保湿罩内空间温度的均匀控制可实现聚乳酸冷模注塑成型制品连续快速退火结晶，结晶过程中温度均匀稳定，能有效防止制品翘曲变形。
附图说明
图1为聚乳酸制品模外结晶装置的结构示意图；
图2为螺旋通风管的结构示意图。
其中，1为制品，2为圆形保温罩，3为螺旋通风管，4为出风口，5为进风口，6为输送带，7为外管壁，8为内管壁，9为通风微孔。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。
实施例1
如图1~2所示，本实施例提供一种聚乳酸制品模外结晶装置，包括包括传送带6、圆形保温罩2和螺旋通风管3，螺旋通风管3位于圆形保温罩2内且两者同心，传送带6穿过圆形保温罩2和螺旋通风管3。
本实施例中，螺旋通风管3由外管壁7与内管壁8构成，在内管壁8上沿圆形保湿罩径向方向设置若干均匀分布的通风微孔9。螺旋通风管3上设有进风口4和出风口5，在螺旋通风管3通有100~140℃的热风。
实施例2
本实施例提供一种根据实施例1中的聚乳酸制品模外结晶装置的结晶方法，具体步骤如下：首先将100~140℃的热风从进风口通入螺旋通风管3，持续20~30分钟后开启输送带6，随后将聚乳酸制品1通过输送带6输送至圆形保温罩2内，通过控制传输带6的速度控制制品1在高温度气氛中的时间，完成聚乳酸制品模外结晶，具体的速度和时间根据实际情况进行调整，此处不做限定。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种聚乳酸制品模外结晶装置，其特征在于，包括传送带、圆形保温罩和螺旋通风管，所述螺旋通风管位于圆形保温罩内，所述传送带穿过圆形保温罩和螺旋通风管。
2.根据权利要求1所述的聚乳酸制品模外结晶装置，其特征在于，所述螺旋通风管与圆形保温罩同心。
3.根据权利要求1所述的聚乳酸制品模外结晶装置，其特征在于，所述螺旋通风管包括外管壁和内管壁。
4.根据权利要求3所述的聚乳酸制品模外结晶装置，其特征在于，所述内管壁上沿圆形保温罩径向方向设有若干个通风微孔。
5.根据权利要求4所述的聚乳酸制品模外结晶装置，其特征在于，所述若干个通风微孔在内管壁上均匀分布。
6.根据权利要求1所述的聚乳酸制品模外结晶装置，其特征在于，所述螺旋通风管上设有进风口和出风口。
7.根据权利要求1所述的聚乳酸制品模外结晶装置，其特征在于，所述螺旋通风管内为100~140℃的热风。
8.一种根据权利要求1~7任一项所述聚乳酸制品模外结晶装置的结晶方法，其特征在于，包括以下步骤：首先将热风通入螺旋通风管，持续20~30分钟后开启输送带，随后将聚乳酸制品通过输送带输送至圆形保温罩内，完成聚乳酸制品模外结晶。
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