CN112920590A - 一种家居用环保塑料制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了：一种家居用环保塑料制造工艺，包括以下步骤：步骤S1：制备皂角萃取液：将皂角粉加入到萃取机中进行超临界萃取得到皂角萃取液；步骤S2：制备改性纳米氧化锌；步骤S3：制备改性硅藻土；步骤S4：将各种原料按配比置于混合机中混合均匀，得到混合料；步骤S5：将混合料投入双螺杆挤出机料斗内，挤出造粒，即得成品塑料；其中，步骤S1中使用的萃取机包括机体、CO2源、储存箱、电机及萃取装置；所述萃取装置包括转轴、传动件、容物盒、收集板；第一导杆以及第二导杆；本发明通过对原材料进行优化，得到性能优异的塑料，适用于制造家居产品。
Description
技术领域
本发明属于塑料制备领域，尤其是涉及一种家居用环保塑料制造工艺。
背景技术
现有的家居用的塑料往往存在力学性能不强，使用寿命短的问题，尤其是制造室外用品时，由于紫外线等外界环境影响，塑料老化严重，并且现有技术中部分家居用塑料产品会有异味，影响用户体验。
发明内容
本发明为了克服现有技术的不足，提供一种制得的塑料具有优异力学性能且使用寿命长的家居用环保塑料制造工艺。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种家居用环保塑料制造工艺，包括以下步骤：
步骤S1制备皂角萃取液：将皂角粉碎至4-8目后加入到萃取机中进行超临界萃取，萃取压力36-40MPa，萃取温度36-40℃，萃取时间70-150min，CO2流量12-18kg/h，得到萃取产物；将萃取产物置于3-7℃的环境中恒温80-120min，得到皂角萃取液；
步骤S2制备改性纳米氧化锌：取如下原料，包括步骤S1中制得的皂角萃取液150-190g、亚乙基脲15-45g、N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷12-18g、乙醇120-250g，加入到850-980g水中，以转速150-350r/min搅拌5-15min混合均匀得到混合液；再加入50-100g纳米氧化锌以转速为250-350r/min搅拌1-3h，离心分离，将沉淀在温度为60-70℃干燥15-25h，即得改性纳米氧化锌；
步骤S3制备改性硅藻土：取85-110g壳聚糖加入1500-2000g质量分数为0.8-1.8％的乙酸水溶液中以转速为100-400r/min搅拌20-40min混合均匀，加入15-25g油酸钠、80-120g硅藻土以转速为250-350r/min搅拌1-3h，离心分离，将沉淀在温度65-85℃下干燥15-25h，即得改性硅藻土；
步骤S4原料混合：准备以下重量分数的原料：60-65份PC树脂、28-32份ABS树脂、3-5份步骤S2制备的改性纳米氧化锌、0.2-0.4份润滑剂、6-10份步骤S3制备的改性硅藻土、0.2-0.4份抗氧剂、0.2-0.4份紫外吸收剂、0.6-1.4份硬脂酸钙、1-3份马来酸酐接枝ABS；将原料置于混合机中混合均匀，得到混合料；
步骤S5制备塑料颗粒：将混合料投入双螺杆挤出机料斗内，挤出造粒，即得；
其中，步骤S1中使用的萃取机包括机体、安装在机体上的温度压力控制器、通过管道与机体底部相通的CO2源、通过管道与机体底部相通的储存箱、安装在在机体顶部的箱盖、安装在机体顶部的电机、与电机相连且位于机体内部的萃取装置、位于机体底部与CO2连接处的通止阀；所述萃取装置包括顶部与电机主轴相连的转轴、连接在转轴底部的柱销、通过柱销与转轴相连的传动件、安装于于传动件下方的容物盒、固定在容物盒底部的底板、分层安装在容物盒内部的多个收集板；用于将收集板安装在容物盒内的第一导杆以及第二导杆。
在制备皂角萃取液时，通过电机工作使转轴连带容物盒上移，打开箱盖并向容物盒内放入皂角粉，随后关闭箱盖，启动电机以带动转轴与容物盒下移，过程中转轴带动传动件旋转，传动件通过与第一导杆传动使收集板振动，将皂角粉分散到各收集板上；容物盒下移至机体底部时底板与通止阀配合，使CO2源与机体以及容物盒内部连通，处于超临界状态下的CO2接触皂角粉并进行萃取，得到的萃取液流入储存箱内；完成萃取后电机工作使容物盒上移，过程中传动件通过与第二导杆传动使多层收集板并拢，传动件与第一导杆传动使收集板振动，利用离心力将CO2从容物盒内排出，直至容物盒上移至行程末，之后打开箱盖，将容物盒以及传动件从转轴上取下，拆开容物盒以清理收集板上余留的杂质；进入储存箱内的皂角液进入下一工序；通过第一导杆的运动，在容物盒下移的过程中，使皂角粉均匀铺在多层收集板上，以此提高CO2进入容物箱内后与皂角粉的接触面积，提高萃取效率，确保皂角粉内可用物质充分被充分萃取，并且萃取后杂质集中在容物箱内，方便取出；取出杂质时，通过第一导杆与第二导杆的运动，使收集板上的杂质被各层收集板夹紧，并挤出收集板上的CO2，随后利用离心力将剩余的包含萃取液的CO2甩出容物箱外，杂质留在容物箱内，从而使萃取液内不含杂质且充分进入储存箱内，减少浪费的同时保证了萃取液的纯净度，无需进行再次过滤，进而简化了工艺流程，减少用时，并保证了成品塑料内皂角萃取液能充分发挥其效果。
所述收集板上设有置物腔、微孔挡环、连通槽、第一开孔以及第二开孔；所述第一开孔内设有环形槽；所述第一导杆包括与传动件相连的全齿轮、与全齿轮同轴相连的多个托环、位于托环内部的两个插销、设于插销底部的凸块、连接在两个插销之间的第一弹簧、分别设于托环以及连接托环与全齿轮的轴段上的穿孔；所述置物腔设于收集板顶部；所述微孔挡环设于收集板底部；所述连通槽呈圆周分布于收集板周面上；所述托环位于第一开孔内；所述插销一端插入环形槽内；所述第一开孔与第二开孔交错分布；所述凸块穿过托环并可在托环内滑动；所述插销以及第一弹簧位于穿孔内。
当电机带动转轴工作时，通过与传动件配合使全齿轮旋转，带动插销以及托环旋转，同时插销在环形槽内滑动，带动托环上下摆动，托环推动收集板上下摆动，通过振动将倒入容物盒内的皂角粉抖动到置物腔内，皂角粉在置物腔内与CO2接触，进行萃取，相较现有技术，本发明在进行萃取时将皂角粉分层扑到置物腔上，皂角粉与CO2接触充分，从而提升了萃取效率，并且容物盒上移时杂质位于置物腔与微孔挡环之间，微孔挡环上具有仅允许萃取液通过的小孔；容物盒旋转时置物腔内剩余的萃取液甩出到容物盒外，杂质留在置物腔内，便于后续将杂质取出，确保萃取液的纯净度。
所述第二导杆包括与传动件相连的半齿轮、设于半齿轮顶部的安装环、一端插入安装环内的螺纹杆；所述安装环与容物盒可旋转连接；所述螺纹杆穿过第二开孔。
容物盒下移时，传动件带动半齿轮以及螺纹杆反转，螺纹杆在第二开孔内旋转并推动各容物盒收拢，以将萃取后的杂质锁在置物腔内；容物盒上移时，传动件带动半齿轮正转，螺纹杆推动各容物盒之间拉开距离，方便皂角粉分散到置物腔内；通过第二导杆与传动件的传动，使得容物箱下移时，皂角粉在容物箱内分散之前，各层收集板能够处于张开状态，便于皂角粉的分散，并在容物箱上移时，螺纹杆能带动各层收集板快速合拢，以使容物箱旋转时杂质不随萃取液一起甩出，确保萃取液的纯净度。
所述紫外吸收剂为-氯--(((二甲氨基)亚甲基)氨基)二苯甲酮；所述抗氧剂为己二醇双[-(,-二叔丁基--羟基苯基)丙酸酯]或N,N’-双-(-(,-二叔丁基--羟基苯基)丙酰基)己二胺；所述润剂为乙撑双油酸酰胺。
所述机体上设有导轨、T形滑槽、弹簧座、卡块、挡片、第二弹簧、螺旋孔、密封孔以及CO2通口；所述箱盖一端设有T形块；所述底板上设有流道；所述通止阀包括位于CO2通口内的连通杆、设于连通杆上的开孔块以及固定在开孔块下方的第三弹簧；所述转轴包括设于顶部的密封部分、设于密封部分下方的螺旋部分、位于螺旋部分下方的柱孔；所述导轨固定在机体顶部且用于限制所述电机竖直移动；所述箱盖远离T形槽一端与机体顶部可旋转连接；所述T形块插入T形滑槽内；所述弹簧座位于T形槽下方；所述卡块插入T形槽以及弹簧座内；所述第二弹簧位于挡片下方且位于弹簧座内；所述密封部分位于密封孔内；所述螺旋部分插入螺旋孔内；所述柱销插入柱孔内且两端与传动件相连；所述CO2通口位于转轴轴心处；所述流道位于CO2通口正上方。
萃取时，转动箱盖将T形块插入T形滑槽内，过程中T形块接触卡块侧面后推动卡块下移，直至T形块移动至卡块侧方，在第二弹簧作用下卡块复位，抵在T形块一侧，阻止T形块移动，机体内部处于密封状态；电机旋转时带动转轴旋转，螺旋部分在螺旋孔内旋转，进而使转轴上下移动，过程中由于导轨的限制使电机随转轴平稳移动，以持续向转轴提供动力；转轴正转时，带动容物盒下移，流道底部接触连通杆顶部使开孔块下移，CO2源向CO2通口内通入CO2，且CO2顺着开孔块表面开槽从流道内通到容物盒内，进行萃取，密封部分下移至密封孔内，二者之间形成密封，并且卡块挡在T形块侧方，阻止箱盖开启，进行萃取操作；完成萃取后随着容物箱上移，在第三弹簧作用下开孔块上移至与机体底部相抵，阻断CO2的连通；容物箱上移至顶部后，下拉卡块即可转动箱盖至开启状态，以便于取下容物箱清理杂质。
所述传动件包括与转轴底部相连的连接孔、设于连接孔底部的齿圈、设于齿圈下方的主动齿轮、位于主动齿轮与齿圈之间的轴承；所述容物箱包括第一从动齿轮、第二从动齿轮、固定齿轮、投料口、传动室、辅助槽；所述容物箱表面还开设有密布的小孔；所述柱销穿插在连接孔上；所述齿圈与第一从动齿轮啮合；所述第二从动齿轮与第一从动齿轮同轴相连且与固定齿轮啮合；所述第一从动齿轮与第二从动齿轮之间安装有单向轴承；所述固定齿轮设于容物箱顶部；所述主动齿轮位于传动室内；所述主动齿轮分别与全齿轮以及半齿轮啮合；所述投料口共四个且分别与对应的辅助槽以及连通槽相通；所述辅助槽与连通槽一一对应。
萃取时电机带动转轴正转，齿圈旋转带动第一从动齿轮旋转，由于在第一从动齿轮与第二从动齿轮之间设置了单向轴承，第二从动齿轮不旋转，同时主动齿轮带动全齿轮以及半齿轮旋转，聚集在辅助槽与连通槽附近的皂角粉随着振动均匀分散到所述收集板上，为萃取做准备；萃取完成后转轴反转带动齿圈旋转，最终第二从动齿轮带动固定齿轮旋转，使容物箱旋转，同时主动齿轮带动全齿轮以及半齿轮旋转，将收集板并拢且通过的离心力将萃取液与收集板上的杂质分离。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明通过对原材料进行优化，得到无异味的塑料，且具有优异成型性、冲击强度、耐低温、抗菌和抗紫外线等性能，且具有良好的热老化性能，弥补了现有家居用塑料的使用寿命不够且使用不舒适等不足，适用于制作各类室内室外家居用品。
附图说明
图1为本发明中萃取机的结构示意图。
图2为本发明中萃取机的左视图。
图3为图2沿线A-A的等轴测剖视图。
图4为图3中萃取装置的爆炸视图。
图5为图4中传动件的等轴测剖面结构示意图。
图6为图4中容物箱的等轴测剖面结构示意图。
图7为图4中收集板的结构示意图。
图8为图4中收集板的等轴测剖面结构示意图。
图9为图4中第一导杆的爆炸视图。
图10为图4中第二导杆的等轴测剖面结构示意图。
图11为图3中萃取装置的主视图。
图12图11沿线B-B的等轴测剖视图。
图13为图1中C部分的局部放大图。
图14为图3中D部分的局部放大图。
图15为图3中E部分的局部放大图。
具体实施方式
实施例1
一种家居用环保塑料制造工艺，包括以下步骤：
步骤S1制备皂角萃取液：将皂角粉碎至4目后加入到萃取机中进行超临界萃取，萃取压力36MPa，萃取温度36℃，萃取时间70-150min，CO2流量12kg/h，得到萃取产物；将萃取产物置于3-7℃的环境中恒温80-120min，得到皂角萃取液；
步骤S2制备改性纳米氧化锌：取如下原料，包括步骤S1中制得的皂角萃取液150g、亚乙基脲15g、N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷12g、乙醇120g；将原料加入到850g水中，以转速150-350r/min搅拌5-15min混合均匀得到混合液；再加入50g纳米氧化锌以转速为250-350r/min搅拌1-3h，离心分离，将沉淀在温度为60-70℃干燥15-25h，即得改性纳米氧化锌；
步骤S3制备改性硅藻土：取85g壳聚糖加入1500g质量分数为0.8％的乙酸水溶液中以转速为100-400r/min搅拌20-40min混合均匀，加入15g油酸钠、80g硅藻土以转速为250-350r/min搅拌1-3h，离心分离，将沉淀在温度65-85℃下干燥15-25h，即得改性硅藻土；
步骤S4原料混合：准备以下重量分数的原料：60份PC树脂、28份ABS树脂、3份步骤S2制备的改性纳米氧化锌、0.2份润滑剂、6份步骤S3制备的改性硅藻土、0.2份抗氧剂、0.2份紫外吸收剂、0.6份硬脂酸钙、1份马来酸酐接枝ABS；将原料置于混合机中混合均匀，得到混合料；
步骤S5制备塑料颗粒：将混合料投入双螺杆挤出机料斗内，挤出造粒，即得；
如图1～15所示，其中，步骤S1中使用的萃取机包括机体1、安装在机体上的温度压力控制器2、通过管道与机体底部相通的CO2源3、通过管道与机体底部相通的储存箱4、安装在在机体顶部的箱盖5、安装在机体顶部的电机6、与电机相连且位于机体内部的萃取装置7、位于机体底部与CO2连接处的通止阀8；所述萃取装置包括顶部与电机主轴相连的转轴71、连接在转轴底部的柱销72、通过柱销与转轴相连的传动件73、安装于于传动件下方的容物盒74、通过螺纹连接固定在容物盒底部的底板75、分层安装在容物盒内部的多个收集板76；用于将收集板安装在容物盒内的第一导杆77以及第二导杆78。
温度压力控制器2，CO2源3以及储存箱4均为现有的萃取机上的常用结构，CO2源3用于向机体内部提供超临界状态的CO2，温度压力控制器2用于在萃取过程中保证机体内部环境稳定，储存箱4用于将萃取液从机体内移出并储存；在制备皂角萃取液时，电机6工作使转轴71连带容物盒74上移，打开箱盖5并向容物盒74内放入皂角粉，随后关闭箱盖5，启动电机6以带动转轴71与容物盒74下移，过程中转轴71带动传动件73旋转，传动件通过与第一导杆77传动，第一导杆77共两根，对称安装在收集板76两侧，第一导杆77运动时带动收集板76振动，将皂角粉分散到各收集板76上；容物盒74下移至机体1底部时底板75与通止阀8配合，使CO2源3与机体1以及容物盒74内部连通，处于超临界状态下的CO2接触皂角粉并进行萃取，得到的萃取液流入储存箱4内；完成萃取后电机6工作使容物盒74上移，过程中传动件73通过与第二导杆78传动使多层收集板76并拢，传动件73与第一导杆77传动使收集板76振动，利用离心力将萃取液从容物盒74内排出，直至容物盒74上移至行程末，之后打开箱盖5，将容物盒74以及传动件73从转轴71上取下，拆开容物盒74以清理收集板76上余留的杂质；进入储存箱4内的皂角液进入下一工序。
所述紫外吸收剂为5-氯-2-(((二甲氨基)亚甲基)氨基)二苯甲酮；所述抗氧剂为己二醇双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]或N,N’-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺；所述润剂为乙撑双油酸酰胺。
所述收集板76上设有置物腔761、微孔挡环762、连通槽763、第一开孔764以及第二开孔765；所述第一开孔内设有环形槽7641；所述第一导杆77包括与传动件73相连的全齿轮771、与全齿轮同轴相连的多个托环772、位于托环内部的两个插销773、设于插销底部的凸块774、连接在两个插销之间的第一弹簧775、分别设于托环以及连接托环与全齿轮的轴段上的穿孔776；所述置物腔设于收集板顶部；所述微孔挡环设于收集板底部；所述连通槽呈圆周分布于收集板周面上；所述托环位于第一开孔内；所述插销一端插入环形槽内；所述第一开孔与第二开孔交错分布；所述凸块穿过托环并可在托环内滑动；所述插销以及第一弹簧位于穿孔内。
第一导杆77共两根，对称安装在收集板76两侧；微孔挡环762为橡胶制品，其表面具有很多的裂口，萃取液可通过这些裂口并在置物腔761内外流动；穿孔776在托环上772的部分为圆柱孔，插销773穿插于其内；穿孔776在用于连接全齿轮771与托环772上的轴段上的部分为方形孔，第一弹簧775位于其内且插销773端部插入其中；电机6带动转轴71工作时，通过与传动件73配合使全齿轮771旋转，带动插销773以及托环772旋转，同时插销773在环形槽7641内滑动，环形槽7641的形状如图8所示，插销773在环形槽7641内滑动时带动托环772上下摆动，托环推动收集板76上下摆动，通过振动将倒入容物盒内的皂角粉抖动到置物腔761内，皂角粉在置物腔内与CO2接触，进行萃取；取出杂质时，随着容物盒74的上移各层收集板76并拢，过程中插销773在连接全齿轮771与托环772上的轴段上的穿孔776内滑动，避免全齿轮771上下移动而与传动件73脱离；清理收集板76上的杂质时，先取下底板75，再推动凸块774即可使插销773从环形槽7641内脱出，进而可以取下收集板76。
所述第二导杆78包括与传动件73相连的半齿轮781、设于半齿轮顶部的安装环782、一端插入安装环内的螺纹杆783；所述安装环与容物盒74可旋转连接；所述螺纹杆穿过第二开孔765。
第二导杆78共两根，对称安装在收集板76两侧，且与第一导杆77交错布置；第二导杆78的结构如图10及图12所示；螺纹杆插入第二开孔765内的部分具有螺纹，与收集板76之间通过螺纹连接相连；螺纹杆783可在安装环782内上下移动；容物盒74上移时，传动件73带动半齿轮781以及螺纹杆783反转，螺纹杆783推动各收集板76收拢，以将萃取后的杂质锁在置物腔761内；容物盒74下移时，传动件73带动半齿轮781正转，螺纹杆783推动各容物盒74之间拉开距离，方便皂角粉分散到置物腔761内；清理收集板76上的杂质时，取下底板75后，旋转螺纹杆783使其与第二开孔765脱扣，拆除第一导杆77与收集板76的连接后即可取下收集板76。
所述机体1上设有导轨11、T形滑槽12、弹簧座13、卡块14、挡片15、第二弹簧16、螺旋孔17、密封孔18以及CO2通口19；所述箱盖5一端设有T形块51；所述底板75上设有流道751；所述通止阀8包括位于CO2通口内的连通杆81、设于连通杆上的开孔块82以及固定在开孔块下方的第三弹簧83；所述转轴71包括设于顶部的密封部分711、设于密封部分下方的螺旋部分712、位于螺旋部分下方的柱孔713；所述导轨固定在机体顶部且用于限制所述电机6竖直移动；所述箱盖远离T形槽一端与机体顶部铰接；所述T形块插入T形滑槽内；所述弹簧座位于T形槽下方；所述卡块插入T形槽以及弹簧座内；所述第二弹簧位于挡片下方且位于弹簧座内；所述密封部分位于密封孔内；所述螺旋部分插入螺旋孔内；所述柱销72插入柱孔内且两端与传动件73相连；所述CO2通口位于转轴轴心处；所述流道位于CO2通口正上方。
萃取时，转动箱盖5将T形块51插入T形滑槽12内，过程中T形块51接触卡块14侧面，卡块14的形状如图13所示，其侧面为弧面，与T形块51接触后卡块14下移，直至T形块51移动至卡块14侧方，在第二弹簧16作用下卡块复位，抵在T形块51一侧，阻止T形块51移动，使机体1内部处于密封状态；电机6旋转时带动转轴71旋转，螺旋部分712在螺旋孔17内旋转，使转轴71上下移动，过程中导轨11限制使电机6随转轴71平稳地上下移动，以持续向转轴71提供动力；转轴71正转时，容物盒74下移，流道751底部接触连通杆81顶部，开孔块82下移，开孔块82侧面接触CO2通口19且表面具有缺口，CO2源3向CO2通口19内通入CO2，且CO2顺着开孔块82表面的缺口经过流道751内通到容物盒74内，进行萃取，过程中密封部分711下移至密封孔18内，二者之间形成密封；完成萃取后随着容物箱74上移，在第三弹簧83作用下开孔块82上移至与机体1底部贴合，阻断CO2的连通；转轴71上移至行程顶部后，下拉卡块51即可转动箱盖5至开启状态，以便于取下容物箱74清理杂质。
所述传动件73包括与转轴71底部相连的连接孔731、设于连接孔底部的齿圈732、设于齿圈下方的主动齿轮733、位于主动齿轮与齿圈之间的轴承734；所述容物箱74包括第一从动齿轮741、第二从动齿轮742、固定齿轮743、投料口744、传动室745、辅助槽746；所述容物箱表面还开设有密布的小孔747；所述柱销穿插在连接孔上；所述齿圈与第一从动齿轮啮合；所述第二从动齿轮与第一从动齿轮同轴相连且与固定齿轮啮合；所述第一从动齿轮与第二从动齿轮之间安装有单向轴承；所述固定齿轮设于容物箱顶部；所述主动齿轮位于传动室内；所述主动齿轮分别与全齿轮771以及半齿轮772啮合；所述投料口共四个且分别与对应的辅助槽以及连通槽763相通；所述辅助槽与连通槽一一对应。
轴承734为推力轴承，用于支撑容物箱74使其随转轴71上下移动；连接孔731与转轴71底部通过螺纹连接固连，并通过柱销72使转轴71旋转时传动件7不与转轴71脱离；萃取时从投料口744倒入皂角粉，电机6带动转轴71正转，齿圈732旋转带动第一从动齿轮741旋转，由于在第一从动齿轮741与第二从动齿轮742之间设置了单向轴承，第二从动齿轮742不旋转，同时主动齿轮733带动全齿轮771以及半齿轮781旋转，聚集在辅助槽746与连通槽763附近的皂角粉随着振动均匀分散到各个收集板76上，为萃取做准备；萃取时进入容物箱74内的CO2穿过辅助槽746以及连通槽763与各个置物腔761内的皂角粉接触进行萃取并由小孔747流出容物箱74外；萃取完成后转轴71反转带动齿圈732旋转，最终第二从动齿轮742带动固定齿轮743旋转，使容物箱71旋转，同时主动齿轮742带动全齿轮771以及半齿轮781旋转，将收集板76并拢且通过的离心力将萃取液与杂质分离。
本发明中萃取机的工作流程为：从投料口744倒入皂角粉，装好萃取装置7后关闭箱盖5，电机6带动转轴71正转，螺旋部分712在螺旋孔17内旋转，转轴71以及容物箱74下移，过程中转轴71带动传动件73旋转，主动齿轮733带动全齿轮771以及半齿轮781旋转，收集板76张开且聚集在辅助槽746与连通槽763附近的皂角粉随着振动均匀分散到置物腔761内；容物盒74继续下移，密封部分711下移至密封孔18内，二者之间形成密封，流道751底部接触连通杆81顶部，开孔块82下移，CO2源3提供的CO2先后通过CO2通口19、开孔块82、流道751，辅助槽746以及连通槽763后与各置物腔761内的皂角粉接触进行萃取，并从小孔747流出容物箱74外，进入储存箱4储存起来，期间温度压力控制器2对机体1内部温度与压力进行控制，完成萃取后电机6工作使容物盒74上移，过程中齿圈732旋转，第二从动齿轮742带动固定齿轮743旋转，使容物箱71旋转，同时主动齿轮742带动全齿轮771以及半齿轮781旋转，将收集板76并拢且通过离心力将萃取液与杂质分离；转轴71到达行程顶部后，下拉卡块14并打开箱盖5，将容物盒74以及传动件73从转轴71上取下，拆下底板75，旋转螺纹杆783使其与第二开孔765脱扣，推动凸块774即可使插销773从环形槽7641内脱出，取下收集板76以清理杂质；进入储存箱4内的皂角液进入下一工序。
实施例二
一种家居用环保塑料制造工艺，包括以下步骤：
步骤S1制备皂角萃取液：将皂角粉碎至6目后加入到萃取机中进行超临界萃取，萃取压力38MPa，萃取温度38℃，萃取时间70-150min，CO2流量15kg/h，得到萃取产物；将萃取产物置于3-7℃的环境中恒温80-120min，得到皂角萃取液；
步骤S2制备改性纳米氧化锌：取如下原料，包括步骤S1中制得的皂角萃取液170g、亚乙基脲30g、N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷15g、乙醇180g，加入到920g水中，以转速150-350r/min搅拌5-15min混合均匀得到混合液；再加入75g纳米氧化锌以转速为250-350r/min搅拌1-3h，离心分离，将沉淀在温度为60-70℃干燥15-25h，即得改性纳米氧化锌；
步骤S3制备改性硅藻土：取100g壳聚糖加入1750g质量分数为1.3％的乙酸水溶液中以转速为100-400r/min搅拌20-40min混合均匀，加入20g油酸钠、100g硅藻土以转速为250-350r/min搅拌1-3h，离心分离，将沉淀在温度65-85℃下干燥15-25h，即得改性硅藻土；
步骤S4原料混合：准备以下重量分数的原料：62份PC树脂、30份ABS树脂、4份步骤S2制备的改性纳米氧化锌、0.3份润滑剂、8份步骤S3制备的改性硅藻土、0.3份抗氧剂、0.3份紫外吸收剂、1.0份硬脂酸钙、2份马来酸酐接枝ABS；将原料置于混合机中混合均匀，得到混合料；
步骤S5制备塑料颗粒：将混合料投入双螺杆挤出机料斗内，挤出造粒，即得。
所述紫外吸收剂为5-氯-2-(((二甲氨基)亚甲基)氨基)二苯甲酮；所述抗氧剂为己二醇双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]或N,N’-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺；所述润剂为乙撑双油酸酰胺。
所述萃取机的结构与实施例1相同。
实施例三
一种家居用环保塑料制造工艺，包括以下步骤：
步骤S1制备皂角萃取液：将皂角粉碎至8目后加入到萃取机中进行超临界萃取，萃取压力40MPa，萃取温度40℃，萃取时间70-150min，CO2流量18kg/h，得到萃取产物；将萃取产物置于3-7℃的环境中恒温80-120min，得到皂角萃取液；
步骤S2制备改性纳米氧化锌：取如下原料，包括步骤S1中制得的皂角萃取液190g、亚乙基脲45g、N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷18g、乙醇250g，加入到980g水中，以转速150-350r/min搅拌5-15min混合均匀得到混合液；再加入100g纳米氧化锌以转速为250-350r/min搅拌1-3h，离心分离，将沉淀在温度为60-70℃干燥15-25h，即得改性纳米氧化锌；
步骤S3制备改性硅藻土：取110g壳聚糖加入2000g质量分数为1.8％的乙酸水溶液中以转速为100-400r/min搅拌20-40min混合均匀，加入25g油酸钠、120g硅藻土以转速为250-350r/min搅拌1-3h，离心分离，将沉淀在温度65-85℃下干燥15-25h，即得改性硅藻土；
步骤S4原料混合：准备以下重量分数的原料：65份PC树脂、32份ABS树脂、5份步骤S2制备的改性纳米氧化锌、0.4份润滑剂、10份步骤S3制备的改性硅藻土、0.4份抗氧剂、0.4份紫外吸收剂、1.4份硬脂酸钙、3份马来酸酐接枝ABS；将原料置于混合机中混合均匀，得到混合料；
步骤S5制备塑料颗粒：将混合料投入双螺杆挤出机料斗内，挤出造粒，即得。
所述紫外吸收剂为5-氯-2-(((二甲氨基)亚甲基)氨基)二苯甲酮；所述抗氧剂为己二醇双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]或N,N’-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺；所述润剂为乙撑双油酸酰胺。
所述萃取机的结构与实施例1相同。
Claims (6)
1.一种家居用环保塑料制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1制备皂角萃取液：将皂角粉碎至4-8目后加入到萃取机中进行超临界萃取，萃取压力36-40MPa，萃取温度36-40℃，萃取时间70-150min，CO2流量12-18kg/h，得到萃取产物；将萃取产物置于3-7℃的环境中恒温80-120min，得到皂角萃取液；
步骤S2制备改性纳米氧化锌：取如下原料，包括步骤S1中制得的皂角萃取液150-190g、亚乙基脲15-45g、N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷12-18g、乙醇120-250g，加入到850-980g水中，以转速150-350r/min搅拌5-15min混合均匀得到混合液；再加入50-100g纳米氧化锌以转速为250-350r/min搅拌1-3h，离心分离，将沉淀在温度为60-70℃干燥15-25h，即得改性纳米氧化锌；
步骤S3制备改性硅藻土：取85-110g壳聚糖加入1500-2000g质量分数为0.8-1.8％的乙酸水溶液中以转速为100-400r/min搅拌20-40min混合均匀，加入15-25g油酸钠、80-120g硅藻土以转速为250-350r/min搅拌1-3h，离心分离，将沉淀在温度65-85℃下干燥15-25h，即得改性硅藻土；
步骤S4原料混合：准备以下重量分数的原料：60-65份PC树脂、28-32份ABS树脂、3-5份步骤S2制备的改性纳米氧化锌、0.2-0.4份润滑剂、6-10份步骤S3制备的改性硅藻土、0.2-0.4份抗氧剂、0.2-0.4份紫外吸收剂、0.6-1.4份硬脂酸钙、1-3份马来酸酐接枝ABS；将原料置于混合机中混合均匀，得到混合料；
步骤S5制备塑料颗粒：将混合料投入双螺杆挤出机料斗内，挤出造粒，即得；
其中，步骤S1中使用的萃取机包括机体(1)、安装在机体上的温度压力控制器(2)、通过管道与机体底部相通的CO2源(3)、通过管道与机体底部相通的储存箱(4)、安装在在机体顶部的箱盖(5)、安装在机体顶部的电机(6)、与电机相连且位于机体内部的萃取装置(7)、位于机体底部与CO2连接处的通止阀(8)；所述萃取装置包括顶部与电机主轴相连的转轴(71)、连接在转轴底部的柱销(72)、通过柱销与转轴相连的传动件(73)、安装于于传动件下方的容物盒(74)、固定在容物盒底部的底板(75)、分层安装在容物盒内部的多个收集板(76)；用于将收集板安装在容物盒内的第一导杆(77)以及第二导杆(78)；制备皂角萃取液时，通过电机工作使转轴连带容物盒上移，向容物盒内放入皂角粉，关闭箱盖，电机工作带动转轴以及容物盒下移，过程中转轴带动传动件旋转，传动件通过与第一导杆传动使收集板振动，将皂角粉分散到各收集板上；容物盒下移至机体底部时底板与通止阀配合，使CO2源与机体以及容物盒内部连通，处于超临界状态下的CO2接触皂角粉并进行萃取，得到的萃取液流入储存箱内；完成萃取后电机工作使容物盒上移，过程中传动件通过与第二导杆传动使多层收集板并拢，传动件与第一导杆传动使收集板振动，利用离心力将CO2从容物盒内排出，直至容物盒上移至行程末，之后打开箱盖，将容物盒以及传动件从转轴上取下，拆开容物盒以清理收集板上余留的杂质；进入储存箱内的皂角液进入下一工序。
2.根据权利要求1所述的一种家居用环保塑料制造工艺，其特征在于：所述收集板(76)上设有置物腔(761)、微孔挡环(762)、连通槽(763)、第一开孔(764)以及第二开孔(765)；所述第一开孔内设有环形槽(7641)；所述第一导杆(77)包括与传动件(73)相连的全齿轮(771)、与全齿轮同轴相连的多个托环(772)、位于托环内部的两个插销(773)、设于插销底部的凸块(774)、连接在两个插销之间的第一弹簧(775)、分别设于托环以及连接托环与全齿轮的轴段上的穿孔(776)；所述置物腔设于收集板顶部；所述微孔挡环设于收集板底部；所述连通槽呈圆周分布于收集板周面上；所述托环位于第一开孔内；所述插销一端插入环形槽内；所述第一开孔与第二开孔交错分布；所述凸块穿过托环并可在托环内滑动；所述插销以及第一弹簧位于穿孔内；所述电机(6)带动转轴(71)工作时，通过与传动件配合使全齿轮旋转，带动插销以及托环旋转，同时插销在环形槽内滑动，带动托环上下摆动，托环推动收集板上下摆动，通过振动将倒入所述容物盒内的皂角粉抖动到置物腔内，皂角粉在置物腔内与CO2接触，进行萃取。
3.根据权利要求2所述的一种家居用环保塑料制造工艺，其特征在于：所述第二导杆(78)包括与传动件(73)相连的半齿轮(781)、设于半齿轮顶部的安装环(782)、一端插入安装环内的螺纹杆(783)；所述安装环与容物盒(74)可旋转连接；所述螺纹杆穿过第二开孔(765)；容物盒下移时，传动件带动半齿轮以及螺纹杆反转，螺纹杆在第二开孔内旋转并推动各容物盒收拢，以将萃取后的杂质锁在所述置物腔(761)内；容物盒上移时，传动件带动半齿轮正转，螺纹杆推动各容物盒之间拉开距离，方便皂角粉分散到所述置物腔(761)内。
4.根据权利要求1所述低VOC环保PC/ABS塑料的生产工艺，其特征在于，所述紫外吸收剂为5-氯-2-(((二甲氨基)亚甲基)氨基)二苯甲酮；所述抗氧剂为己二醇双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]或N,N’-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺；所述润剂为乙撑双油酸酰胺。
5.根据权利要求1所述的一种家居用环保塑料制造工艺，其特征在于：所述机体(1)上设有导轨(11)、T形滑槽(12)、弹簧座(13)、卡块(14)、挡片(15)、第二弹簧(16)、螺旋孔(17)、密封孔(18)以及CO2通口(19)；所述箱盖(5)一端设有T形块(51)；所述底板(75)上设有流道(751)；所述通止阀(8)包括位于CO2通口内的连通杆(81)、设于连通杆上的开孔块(82)以及固定在开孔块下方的第三弹簧(83)；所述转轴(71)包括设于顶部的密封部分(711)、设于密封部分下方的螺旋部分(712)、位于螺旋部分下方的柱孔(713)；所述导轨固定在机体顶部且用于限制所述电机(6)竖直移动；所述箱盖远离T形槽一端与机体顶部可旋转连接；所述T形块插入T形滑槽内；所述弹簧座位于T形槽下方；所述卡块插入T形槽以及弹簧座内；所述第二弹簧位于挡片下方且位于弹簧座内；所述密封部分位于密封孔内；所述螺旋部分插入螺旋孔内；所述柱销(72)插入柱孔内且两端与传动件(73)相连；所述CO2通口位于转轴轴心处；所述流道位于CO2通口正上方；电机旋转时带动转轴旋转，螺旋部分在螺旋孔内旋转，进而使转轴上下移动，过程中由于导轨的限制使电机随转轴平稳移动，以持续向转轴提供动力；转轴正转时，带动所述容物盒(74)下移，流道底部接触连通杆顶部使开孔块下移，所述CO2源(3)向CO2通口内通入CO2，且CO2顺着开孔块表面开槽从流道内通到容物盒(74)内，进行萃取，密封部分下移至密封孔内，二者之间形成密封，并且卡块挡在T形块侧方，阻止箱盖开启，进行萃取操作。
6.根据权利要求3所述的一种家居用环保塑料制造工艺，其特征在于：所述传动件(73)包括与转轴(71)底部相连的连接孔(731)、设于连接孔底部的齿圈(732)、设于齿圈下方的主动齿轮(733)、位于主动齿轮与齿圈之间的轴承(734)；所述容物箱(74)包括第一从动齿轮(741)、第二从动齿轮(742)、固定齿轮(743)、投料口(744)、传动室(745)、辅助槽(746)；所述容物箱表面还开设有密布的小孔(747)；所述柱销穿插在连接孔上；所述齿圈与第一从动齿轮啮合；所述第二从动齿轮与第一从动齿轮同轴相连且与固定齿轮啮合；所述第一从动齿轮与第二从动齿轮之间安装有单向轴承；所述固定齿轮设于容物箱顶部；所述主动齿轮位于传动室内；所述主动齿轮分别与全齿轮(771)以及半齿轮(772)啮合；所述投料口共四个且分别与对应的辅助槽以及连通槽(763)相通；所述辅助槽与连通槽一一对应；萃取时所述电机(6)带动转轴正转，齿圈旋转带动第一从动齿轮旋转，由于在第一从动齿轮与第二从动齿轮之间设置了单向轴承，第二从动齿轮不旋转，同时主动齿轮带动全齿轮以及半齿轮旋转，聚集在辅助槽与连通槽附近的皂角粉随着振动均匀分散到所述收集板(76)上，为萃取做准备。
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