CN111334014A - 一种防水的阻燃生物膜及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防水的阻燃生物膜，按照重量组分比，包括以下组分：聚乳酸纤维85‑95份、增塑剂5‑8份、疏水剂1.1‑1.3份、分散剂0.5‑0.8份、抗氧剂0.5‑0.8份、乙烯基甲酮聚合物添加剂0.5‑0.9份、淀粉磷酸酯盐反应型阻燃剂0.4‑0.8份、润滑剂0.2‑0.4份、去离子水若干。本发明具有以下优点：生产出的生物膜在被抛弃到环境当中的时候，该生物膜在环境中自身会发生降解腐烂，由此不会对环境造成污染；生物膜在光照的条件下会加速分解，提高生物膜的降解效率，减小污染物堆积的时间。

Description

一种防水的阻燃生物膜及其制备工艺

技术领域

本发明属于薄膜技术领域，尤其是涉及一种防水的阻燃生物膜及其制备工艺。

背景技术

卫材膜是用于尿不湿和卫生巾当中的薄膜，其为不可改性的一次性产品，其用量非常大，并且在使用之后会被直接丢弃掉；目前市场上已有的卫材膜均是PE材料制成，而PE材料在环境中难以降解，被使用之后的尿不湿和卫生巾在抛弃到环境中的时候，其由于无法降解，处于环境中的卫材膜会造成大量的白色污染。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种环保型、可降解的防水的阻燃生物膜及其制备工艺。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种防水的阻燃生物膜，按照重量组分比，包括以下组分：聚乳酸纤维85-95份、增塑剂5-8份、疏水剂1.1-1.3份、分散剂0.5-0.8份、抗氧剂0.5-0.8份、乙烯基甲酮聚合物添加剂0.5-0.9份、淀粉磷酸酯盐反应型阻燃剂0.4-0.8份、润滑剂0.2-0.4份、去离子水若干。

本发明通过采用聚乳酸纤维作主要的原料，其自身可降解，因此生产出的生物膜在被抛弃到环境当中的时候，该生物膜在环境三个月内即可自身会发生降解腐烂，由此不会对环境造成污染；同时在原料当中加入了乙烯基甲酮聚合物添加剂，其在生物膜被抛弃出去之后，生物膜在光照的条件下会加速分解，提高生物膜的降解效率，减小污染物堆积的时间，并且含有淀粉磷酸酯盐反应型阻燃剂，其不但对生物膜实现阻燃的效果，而且其自身可以降解掉，因此保障了生物膜整体被降解掉。

上述防水的阻燃生物膜的制备工艺，包括以下步骤：

1)按比例称取聚乳酸纤维、增塑剂、抗氧剂、乙烯基甲酮聚合物添加剂、淀粉磷酸酯盐反应型阻燃剂及润滑剂，备用；

2)将聚乳酸纤维和去离子水加入至搅拌釜内，并加热至35-40℃；然后加入淀粉磷酸酯盐反应型阻燃剂、抗氧剂及增塑剂，持续搅拌35-55min；

3)向搅拌釜内加入淀粉磷酸酯盐反应型阻燃剂，搅拌15-20min，然后加入润滑剂，持续搅拌60-120min；加热搅拌釜内温度至55-60℃持续搅拌30-90min，且对搅拌釜抽真空处理，然后得到混合物；

4)将步骤3)制得的混合物加入到透气膜流延机上，然后经过透气膜延流机挤压成生物膜；

5)将步骤4)中得到的生物膜进行收卷分切。

优选的，步骤2)中搅拌釜内的搅拌桨的搅拌速率为30-55rad/min。

优选的，步骤3)中所述抽真空处理为每隔25min对搅拌釜抽真空一次；通过等时间抽真空釜体，由此保障釜内各个物料之间混合更加均匀，且混合物被加挤压出来的时候，不会有间断，因此保障生物膜的质量。

优选的，步骤4)中延流机对成型的生物膜加热的温度为110-130℃。

优选的，步骤3)中所述透气膜延流机包括机架、设于所述机架上的下料装置及与所述下料装置相配合的成型装置，所述成型装置包括可转动的设于所述机架上的加热辊和可转动的设于所述机架上的冷却辊；所述加热辊上设有加热空腔，所述加热空腔内设有弹性设置的隔层装置；通过在加热空腔当中放置隔层装置，其将加热空腔分为上下两个空间，因此在将油通入到上层空间当中之后，通入的油只需要与上层空间的体积相等即可实现与上层空间的内壁都接触，此时其一方面可以保障对加热辊表面进行加热均匀，加热辊各处的温度一致，其产出的生物膜各处质量一致，不会因为加热温度有差异而出现生物膜各处成型不一致；其二，其可以实现少量加热油即可，因此加热辊的质量较小，其可以减少加热辊整体质量较轻的情况下，保持加热效果；同时减少了油的使用，降低了油所产生的污染；而在需要通入大量的油的时候，弹性隔层装置在油的压力下会发生弹性形变，使得上层空间变大，从而增大了油的量，实现对辊整体的保温效果更好，可以实现辊各处的温度不会因为加热电阻发热量的变化而出现大范围的波动；保障发热辊加热效率，同时弹性隔层装置发生形变，会形成挤压油的压力，使得油持续与加热辊的内壁紧密接触，该接触保障油上的温度传递到辊各处及时，提高了辊受热效率。

优选的，所述隔层装置包括设于所述加热空腔内的弹性隔层和与所述弹性隔层相抵接的支撑弹簧，所述弹性隔层上设有多个定位凸柱，所述支撑弹簧套入至所述定位凸柱上；所述加热空腔底部设有凹陷部，所述支撑弹簧和所述定位凸柱均设于所述凹陷部内；通过设置定位凸柱和弹性件，其可以对弹性隔层进行支撑，保持弹性隔层具有一定的支撑性，因此保障弹性隔层中部在受到油的重量下压的情况下不会明显的凹陷，其保障内部各处油的厚度一致，进而对辊进行加热的温度一致，同时设置凹陷部一方面可以对定位凸柱和弹性件进行定位，另一方面可以便于在弹性隔层受到油的压力的情况下，能够顺利与加热空腔另一侧内壁相接触，从而避免弹性隔层受到压力过大而破裂。

优选的，所述加热辊上设有镀铬层，所述镀铬层的厚度为大于0.08mm。

优选的，所述机架包括底座和设于所述底座上的减震部件，所述减震部件包括第一阻尼块、第二阻尼块及设于所述第一阻尼块和第二阻尼块间的弹性件；通过设置第一、第二阻尼块其自身可以形变，因此加热辊上的震动传递到第一、第二阻尼块上的时候，其震动被吸收，因此加热辊能够稳定的转动，在加热辊震动减小的时候，所形成的生物膜可以与加热辊紧密贴合，因此加热辊对生物膜加热均匀，其所形成的生物膜厚薄合适。

优选的，所述弹性件上设有“人”字形结构的弹性支撑部，所述弹性件上设有至少两个支撑脚；通过设置人字形结构的弹性支撑部，在弹性件受到第二阻尼块的震动传递下来的时候，弹性支撑部为会支撑住弹性件不会发生剧烈的形变，因此弹性件对第二阻尼块的支撑效果好，且弹性件的使用寿命长。

综上所述，本发明具有以下优点：

1、生产出的生物膜在被抛弃到环境当中的时候，该生物膜在环境中自身会发生降解腐烂，由此不会对环境造成污染；

2、生物膜在光照的条件下会加速分解，提高生物膜的降解效率，减小污染物堆积的时间。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的剖视图。

图3为本发明的爆炸图。

图4为本发明减震部件的爆炸图。

图5为本发明局部结构爆炸图。

图6为本发明下料装置的剖示视图。

图7为图6中A的放大图。

图8为本发明下料装置的爆炸图。

图9为本发明加热辊的结构示意图。

图10为本发明加热辊的剖示图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

实施例一

一种防水的阻燃生物膜，按照重量组分比，包括以下组分：聚乳酸纤维85份、增塑剂5份、分散剂0.5份、抗氧剂0.5份、乙烯基甲酮聚合物添加剂0.5份、淀粉磷酸酯盐反应型阻燃剂0.4份、润滑剂0.2份、去离子水若干。

上述水的阻燃生物膜的制备工艺，包括以下步骤：

1)按比例称取聚乳酸纤维、增塑剂、抗氧剂、乙烯基甲酮聚合物添加剂、淀粉磷酸酯盐反应型阻燃剂及润滑剂，备用；

2)将聚乳酸纤维和去离子水加入至搅拌釜内，并且搅拌釜内的搅拌桨的搅拌速率为30rad/min；同时加热至35℃；然后加入淀粉磷酸酯盐反应型阻燃剂、抗氧剂及增塑剂，持续搅拌35min；

3)向搅拌釜内加入淀粉磷酸酯盐反应型阻燃剂，搅拌15min，然后加入润滑剂，持续搅拌60min；加热搅拌釜内温度至55℃持续搅拌30min，且对搅拌釜抽真空处理，然后得到混合物；其中所述抽真空处理为每隔25min对搅拌釜抽真空一次；

4)将步骤3)制得的混合物加入到透气膜流延机上，然后经过透气膜延流机挤压成生物膜，并且生物膜加热的温度为110℃；

5)将步骤4)中得到的生物膜进行收卷分切。

实施例二

一种防水的阻燃生物膜，按照重量组分比，包括以下组分：聚乳酸纤维90份、增塑剂6份、分散剂0.7份、抗氧剂0.6份、乙烯基甲酮聚合物添加剂0.7份、淀粉磷酸酯盐反应型阻燃剂0.6份、润滑剂0.3份、去离子水若干。

上述水的阻燃生物膜的制备工艺，包括以下步骤

1)按比例称取聚乳酸纤维、增塑剂、抗氧剂、乙烯基甲酮聚合物添加剂、淀粉磷酸酯盐反应型阻燃剂及润滑剂，备用

2)将聚乳酸纤维和去离子水加入至搅拌釜内，并且搅拌釜内的搅拌桨的搅拌速率为38rad/min；同时加热至47℃；然后加入淀粉磷酸酯盐反应型阻燃剂、抗氧剂及增塑剂，持续搅拌45min

3)向搅拌釜内加入淀粉磷酸酯盐反应型阻燃剂，搅拌18min，然后加入润滑剂，持续搅拌90min；加热搅拌釜内温度至58℃持续搅拌60min，且对搅拌釜抽真空处理，然后得到混合物；其中所述抽真空处理为每隔25min对搅拌釜抽真空一次；

4)将步骤3)制得的混合物加入到透气膜流延机上，然后经过透气膜延流机挤压成生物膜，并且生物膜加热的温度为120℃；

5)将步骤4)中得到的生物膜进行收卷分切。

实施例三

一种防水的阻燃生物膜，按照重量组分比，包括以下组分：聚乳酸纤维95份、增塑剂8份、分散剂0.8份、抗氧剂0.8份、乙烯基甲酮聚合物添加剂0.9份、淀粉磷酸酯盐反应型阻燃剂0.8份、润滑剂0.4份、去离子水若干。

上述水的阻燃生物膜的制备工艺，包括以下步骤：

1)按比例称取聚乳酸纤维、增塑剂、抗氧剂、乙烯基甲酮聚合物添加剂、淀粉磷酸酯盐反应型阻燃剂及润滑剂，备用；

2)将聚乳酸纤维和去离子水加入至搅拌釜内，并且搅拌釜内的搅拌桨的搅拌速率为55rad/min；同时加热至40℃；然后加入淀粉磷酸酯盐反应型阻燃剂、抗氧剂及增塑剂，持续搅拌55min；

3)向搅拌釜内加入淀粉磷酸酯盐反应型阻燃剂，搅拌20min，然后加入润滑剂，持续搅拌120min；加热搅拌釜内温度至60℃持续搅拌90min，且对搅拌釜抽真空处理，然后得到混合物；其中所述抽真空处理为每隔25min对搅拌釜抽真空一次；

4)将步骤3)制得的混合物加入到透气膜流延机上，然后经过透气膜延流机挤压成生物膜，并且生物膜加热的温度为130℃；

5)将步骤4)中得到的生物膜进行收卷分切。

如图1-10所示，实施例一至实施例三中所述透气膜延流机，包括机架1、下料装置2及成型装置3，其中所述机架1包括底座11、减震部件12及固定件13，其中所述底座11为金属座，该底座11可以直接放置到地面上，并且该底座11通过螺栓固定到地面上；所述减震部件12安装在所述底座11上，该减震部件包括第一阻尼块121、第二阻尼块122及弹性件123，其中所述第一阻尼块121和第二阻尼块122均为高硬度的橡胶块；在所述底座11的上部上设有凹槽111，所述第一阻尼块121放置在所述凹槽111当中，然后第一阻尼块121的下端通过螺栓固定到凹槽111的底部，从而实现对第一阻尼块121进行固定，保持第一阻尼块121在凹槽111当中不会发生偏移，在所述第一阻尼块121上设有方形的槽体部120，该槽体部120为上端开口的腔；同时第二阻尼块122上具有凸起部124，所述凸起部与第二阻尼块一体成型，第一、第二阻尼块在进行连接的时候，所述凸起部124插入到槽体部120当中，通过凸起部插入到槽体部当中，实现对第二阻尼块进行限位，避免第二阻尼块不会左右动作，提高第二阻尼块和第一阻尼块之间连接的稳定性；而所述弹性件123为壁厚较为薄金属筒，该弹性件123的截面为椭圆形，弹性件123的与槽体部120的底部相接触，而弹性件123的顶部则与第二阻尼块122相相接触，因此弹性件123顶起所述第二阻尼块121；所述固定件13为近似于C字形的金属件，该固定件13通过螺栓与第二阻尼块122相连接。

具体的，所述弹性件123为筒状，因此该弹性件123上具有腔室，所述腔室内设有弹性支撑部125，该弹性支撑部125与弹性件123的本体一体成型，所述弹性支撑部125为截面是“人”字形结构的部分，该弹性支撑部125的三个端点均与强室的内壁相抵接，因此为在弹性件123受到压力的情况下，弹性件123自身先变形，然后挤压弹性支撑部125，此时弹性支撑部125形变，并且弹性支撑部125自身抖动散去大量的震动；在所述弹性件123上设有两个弹性支撑脚126，所述弹性支撑脚126与槽体部120的底部相抵接。

进一步的，成型装置3包括加热辊31和冷却辊32，其中所述加热辊31为金属辊，并且该加热辊31的外壁上镀有铬，所镀上的铬形成了镀铬层，所述镀铬层的厚度为大于0.08mm；所述加热辊31的端部位于第一、第二阻尼块之间；同时所述加热辊31在工作的时候，加热辊31通过伺服电机驱动下转动，伺服电机驱动的方式为常规技术，因此在图中未具体画出。

在所述加热辊31上设有加热空腔310；在所述加热空腔310内设有隔层装置，所述隔层装置包括弹性隔层331和支撑弹簧332，其中所述弹性隔层331为耐高温的弹性橡胶，该弹性隔层331位于所述加热空腔310当中，并且将加热空腔310分为上下两个腔室；在弹性隔层331上具有多个定位凸柱333，所述定位凸柱333为与弹性隔层一体成型的弹性橡胶柱，支撑弹簧332套在弹性橡胶柱上；在加热空腔310上设有多个凹陷部311，所述定位凸柱333和支撑弹簧332均插入到所述凹陷部311当中；因此在油通入到加热空腔的当中之后，弹性隔层331会挤压油与加热空腔310的内壁相抵接在一起。

具体的，所述冷却辊32为金属辊，该冷却辊32中为中空结构，因此冷却辊32内部会通入循环的冷水，从而冷却辊32始终保持在低温状态；经过加热辊31加热生产出的透气膜在经过冷却辊32的时候，实现对透气膜进行冷却降温。

具体的，所述下料装置2将混合物加入加热辊31当中，该下料装置2包括盛料件21、搅拌件22、驱动装置23，其中盛料件21为金属件，该盛料件21上形成有盛料空腔210，混合物会落入到盛料空腔210当中，并且盛料件21的底部为开口，进入到盛料空腔210内的混合物会从开口当中漏至加热辊31当中；通使混合物从开口当中流入到加热辊上，其可以减小混合物流出的量，因此盛料空腔当中的混合物会持续形成液压，从而流出的混合物无间断，由此在加热辊上形成的生物膜具有紧密无洞，因此成品效率高；在所述搅拌件22位于所述盛料件21当中，并且该搅拌件22包括板体部221和与所述板体部221相连的桨体部222，所述板体部221为金属板，在该板体部221上设有多个漏液孔224，进入到板体部221当中的混合物会落入到漏液孔224当中，通过从漏液孔224进入到盛料空腔当中的时候，其可以对部分结块的物料进行过滤；在该板体部221的中部具有凸脊223，所述凸脊223为截面是倒三角形的横条，落入到凸脊223上的混合物会沿着凸脊223的侧壁流入到漏液孔224当中。

进一步的，在所述盛料空腔210左右两侧的内壁上设有导轨211，所述导轨211上设有开口向下的滑槽，在板体部221左右两侧部分别设有滑轨225，所述滑轨225插入到滑槽当中；同时在板体部221的左右端部上分别粘接有弹性结构的胶片226，所述胶片226与盛料空腔210内壁相粘接。

进一步的，所述桨体部222为金属桨，该桨体部222的截面为V形结构，并且桨体部222的左右两侧分别设有缺口部228，所述缺口部228可以供部分混合物流过；桨体部左右动作可以搅动加热空腔内部的混合物，使得混合物之间混合效果好，不会出现沉淀，并且桨体的截面为V形结构，其可以推动混合物向着加热空腔前后端的内壁进行流动，从而混合物撞击加热空腔后形成浪花的形式，由上至下进行翻动，因此混合物上部混合效果好；同时在桨体部上设有缺口部，使得桨体部下部搅动的混合物向上动作的时候，从缺口部当中流出，因此形成另一个反向搅拌；所述驱动气缸23为常规的气缸，该驱动气缸23带动所述板体部221来回动作，并且在所述盛料件21的侧壁上开设有条形的通槽212，所述板体部221上具有凸轴227，所述凸轴227从通槽当中伸出，从而驱动气缸23推动所述凸轴227来回动作，从而带动板体部221来回动作；同时在凸轴227上连接有密封胶片228，所述密封胶片228与盛料空腔210的内壁相粘接。

具体的，在所述盛料件21的下端设有调片部213，所述调片部213为金属片，所述调片部213通过胶条与盛料空腔210的内壁相粘接，所述调片部213通过连接结构与盛料件21相连；该连接结构包括一端与盛料件21相螺接的连接螺杆214，在连接螺杆215上套有弹性件216，所述弹性件216为弹簧，弹性件216一端与调片部213相抵接，另一端与盛料件相抵接；因此在可通过转动连接螺杆215从而改变调片部213和盛料件21下端的间距，进而改变流出的混合物宽度。

在底座11上设有调厚辊13，所述调厚辊13与加热辊31之间具有间距，所述调厚辊13的端部上套接有调整件131，所述调整件131为金属件，在所述底座11上设有活动轨道111，所述活动轨道111为金属轨道，在所述调整件131的左右侧壁上均设有凹槽132，在活动轨道111的侧壁上设有凸条112，所述凸条112插入到凹槽132当中；同时所述调整件131上螺接有两个调整螺栓133，所述调整螺栓133与活动轨道11相螺接，因此转动调整螺栓133转动的时候，改变调厚辊13与加热辊31之间的厚度。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种防水的阻燃生物膜，其特征在于：按照重量组分比，包括以下组分：聚乳酸纤维85-95份、增塑剂5-8份、疏水剂1.1-1.3份、分散剂0.5-0.8份、抗氧剂0.5-0.8份、乙烯基甲酮聚合物添加剂0.5-0.9份、淀粉磷酸酯盐反应型阻燃剂0.4-0.8份、润滑剂0.2-0.4份、去离子水若干。

2.制备权利要求1所述的一种防水的阻燃生物膜的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：

1)按比例称取聚乳酸纤维、增塑剂、抗氧剂、乙烯基甲酮聚合物添加剂、淀粉磷酸酯盐反应型阻燃剂及润滑剂，备用；

2)将聚乳酸纤维和去离子水加入至搅拌釜内，并加热至35-40℃；然后加入淀粉磷酸酯盐反应型阻燃剂、抗氧剂及增塑剂，持续搅拌35-55min；

3)向搅拌釜内加入淀粉磷酸酯盐反应型阻燃剂，搅拌15-20min，然后加入润滑剂，持续搅拌60-120min；加热搅拌釜内温度至55-60℃持续搅拌30-90min，且对搅拌釜抽真空处理，然后得到混合物；

4)将步骤3)制得的混合物加入到透气膜流延机上，然后经过透气膜延流机挤压成生物膜；

5)将步骤4)中得到的生物膜进行收卷分切。

3.根据权利要求2所述的一种防水的阻燃生物膜的制备工艺，其特征在于：步骤2)中搅拌釜内的搅拌桨的搅拌速率为30-55rad/min。

4.根据权利要求2所述的一种防水的阻燃生物膜的制备工艺，其特征在于：步骤3)中所述抽真空处理为每隔25min对搅拌釜抽真空一次。

5.根据权利要求1所述的一种防水的阻燃生物膜的制备工艺，其特征在于：步骤4)中延流机对成型的生物膜加热的温度为110-130℃。

6.根据权利要求1所述的一种防水的阻燃生物膜的制备工艺，其特征在于：步骤3)中所述透气膜延流机包括机架(1)、设于所述机架(1)上的下料装置(2)及与所述下料装置(2)相配合的成型装置(3)，所述成型装置(3)包括可转动的设于所述机架(1)上的加热辊(31)和可转动的设于所述机架(1)上的冷却辊(32)；所述加热辊(31)上设有加热空腔(310)，所述加热空腔(310)内设有弹性设置的隔层装置。

7.根据权利要求6所述的一种防水的阻燃生物膜的制备工艺，其特征在于：所述隔层装置包括设于所述加热空腔(310)内的弹性隔层(331)和与所述弹性隔层(331)相抵接的支撑弹簧(332)，所述弹性隔层(331)上设有多个定位凸柱(333)，所述支撑弹簧(332)套入至所述定位凸柱(333)上；所述加热空腔(310)底部设有凹陷部(311)，所述支撑弹簧(332)和所述定位凸柱(333)均设于所述凹陷部(311)内。

8.根据权利要求6所述的一种防水的阻燃生物膜的制备工艺，其特征在于：所述加热辊(31)上设有镀铬层，所述镀铬层的厚度为大于0.08mm。

9.根据权利要求6所述的一种防水的阻燃生物膜的制备工艺，其特征在于：所述机架(1)包括底座(11)和设于所述底座(11)上的减震部件，所述减震部件包括第一阻尼块(121)、第二阻尼块(122)及设于所述第一阻尼块(121)和第二阻尼块(122)间的弹性件(123)。

10.根据权利要求9所述的一种防水的阻燃生物膜的制备工艺，其特征在于：所述弹性件(123)上设有“人”字形结构的弹性支撑部(125)，所述弹性件(123)上设有至少两个支撑脚(126)。

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