CN113021662B - 一种加快塑料生物降解的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种加快塑料生物降解的方法，包括：步骤一，按质量配比称量好以下组分：聚丙烯、聚己内酯、马来酸酐接枝聚丙烯、硬脂酸胺、芥酸酰胺、硬脂酸等；步骤二，将马来酸酐接枝聚丙烯、硬脂酸胺等放入混合机中进行混合均匀以得到第一混合物；步骤三，将聚己内酯和聚丙烯放入混合机中与第一混合物进行混合以得到第二混合物；步骤四，中控单元判定第二混合物混合均匀时，将第二混合物通过挤压机挤压成型，得到生物降解塑料；从而能够通过调节转速、混合时间和混合仓内的温度以使混合仓内的第二混合物的颗粒数量和光强度符合标准，从而使混合仓内的第二混合物混合均匀，进而能够有效增加生物降解性以加快塑料生物降解的速度。

Description

一种加快塑料生物降解的方法
技术领域
本发明涉及环保生物降解塑料领域，尤其涉及一种加快塑料生物降解的方法。
背景技术
塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物，可以自由改变成分及形体样式，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。塑料是重要的有机合成高分子材料，由于其抗腐蚀能力强，不与酸、碱反应，制造成本低，耐用、防水、质轻，可塑性强，被广泛应用于各个行业。
但是塑料容易老化，废弃的塑料几十年甚至几百年都无法自然降解，导致生态环境的破坏和威胁生物的正常生活，今年来可降解塑料得到广泛的关注，开发出了各种可加快降解的改性塑料，但是由于塑料本身的特性无法完全降解，目前的绿色塑料降解性好但机械性能较差，因此需要一种性能稳定的全降解塑料。
聚烯烃塑料，特别是聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)，在日常生活中的应用非常广泛，如电子电器包装,日用品包装,超市购物袋,外卖包装袋,医疗用品包装,农业行业,工业行业,各种塑料,五金,电器制品等。然而，聚烯烃塑料的表面是疏水性的，抑制了微生物的生长，再加上聚烯烃本身结构十分稳定，因此短时间内很难降解。PE在100年内降解不到0.5％，如果在生物降解之前暴露于日光(UV)下2年，降解率仅可达1％，塑料垃圾的逐年积累给环境带来了极大的困难与挑战，跟可持续发展的理念背道而驰。
研究发现，ECO～啃塑剂是全生物降解材料是目前唯一的可控自然降解新技术，检测证明可使塑料制品降解后的产物为二氧化碳、甲烷和有机腐化物，是一种目前国际上最新的降解领域新材料，降解过程包括厌氧降解、海洋降解、堆肥降解。
目前，已经发现了一些加快塑料生物降解的方法，但普遍不能从制备降解塑料的过程中通过精确控制制备过程以提高塑料生物降解的可降解性能，进而加快塑料生物降解的速度。
发明内容
为此，本发明提供一种加快塑料生物降解的方法，可以有效解决现有技术中不能通过精确控制生物降解塑料的制备过程中的颗粒数量以加快塑料的生物降解的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种加快塑料生物降解的方法，包括：
步骤一，按质量配比称量好以下组分：聚丙烯、聚己内酯、马来酸酐接枝聚丙烯、硬脂酸胺、芥酸酰胺、硬脂酸、软脂酸、抗氧剂和硅烷偶联剂；
步骤二，将马来酸酐接枝聚丙烯、硬脂酸胺、芥酸酰胺、硬脂酸、软脂酸、抗氧剂和硅烷偶联剂放入混合机中进行混合均匀以得到第一混合物；
步骤三，将聚己内酯和聚丙烯放入所述混合机中与所述第一混合物进行混合以得到第二混合物；
步骤四，中控单元判定所述第二混合物混合均匀时，将所述第二混合物通过挤压机挤压成型，得到生物降解塑料；
所述步骤三中，混合时，中控单元通过将某一粒度的实际颗粒数量与中控单元内储存的标准颗粒数量进行比较以确定所述第二混合物是否混合均匀，根据颗粒数量差值系数计算颗粒数量差值和确定继续混合时间，颗粒数量差值计算完成时，将该粒度的颗粒数量差值与标准颗粒数量差值进行比较以确定所述第二混合物未混合均匀时的转速调节量，通过将混合仓实际温度与混合仓标准温度进行比较以确定调节转速二次混合后所述第二混合物仍未混合均匀时的温度调节量，并根据转速调节量对温度调节量进行修正，通过将该粒度对应衍射角的实际光强度与标准光强度进行比较以确定实际颗粒数量。
所述中控单元将光强度传感器接收的激光器发射过来的衍射光线进行分析后得到实际颗粒数量，中控单元将所述实际颗粒数量设置为A，同时，中控单元将标准颗粒数量设置为A0，设置完成时，中控单元将实际颗粒数量A与标准颗粒数量A0进行比较：
若A≥A0，所述中控单元判定所述第二混合物混合均匀；
若A＜A0，所述中控单元判定所述第二混合物未混合均匀并控制转速调节阀调节所述混合机的转速。
进一步地，所述中控单元设置有标准浓度和颗粒数量差值系数；所述标准浓度包括第一标准浓度η1，第二标准浓度η2和第三标准浓度η3，其中，η1＜η2＜η3＜100mol/L；所述颗粒数量差值系数包括颗粒数量差值第一系数δ1，颗粒数量差值第二系数δ2，颗粒数量差值第三系数δ3和颗粒数量差值第四系数δ4，其中，δ1+δ2+δ3+δ4＝2，所述各系数相互之间均不相等；
所述中控单元判定所述第二混合物未混合均匀时，利用粉末浓度检测仪检测所述第二混合物的浓度，检测完成时，中控单元将检测到的实际浓度设置为η，设置完成时，中控单元将实际浓度η与标准浓度进行比较：
若η＜η1，所述中控单元选用δ1计算颗粒数量差值；
若η1≤η＜η2，所述中控单元选用δ2计算颗粒数量差值；
若η2≤η＜η3，所述中控单元选用δ3计算颗粒数量差值；
若η≥η3，所述中控单元选用δ4计算颗粒数量差值；
所述中控单元选用颗粒数量差值第i系数δi计算颗粒数量差值时，中控单元计算颗粒数量差值△A，设定△A＝(A0-A)×δi，i＝1,2,3,4。
进一步地，所述中控单元还设置有标准颗粒数量差值和预设转速调节量；所述标准颗粒数量差值包括第一标准颗粒数量差值△A1，第二标准颗粒数量差值△A2和第三标准颗粒数量差值△A3，其中，△A1＜△A2＜△A3；所述预设转速调节量包括预设转速第一调节量V1，预设转速第二调节量V2，预设转速第三调节量V3和设转速第四调节量V4，其中，V1＜V2＜V3＜V4；
所述颗粒数量差值△A计算完成时，所述中控单元将颗粒数量差值△A与标准颗粒数量差值进行比较：
若△A＜△A1，所述中控单元将所述转速调节阀的转速调节量设置为V1；
若△A1≤△A＜△A2，所述中控单元将所述转速调节阀的转速调节量设置为V2；
若△A2≤△A＜△A3，所述中控单元将所述转速调节阀的转速调节量设置为V3；
若△A≥△A3，所述中控单元将所述转速调节阀的转速调节量设置为V4；
所述中控单元将所述转速调节阀的转速调节量设置为Vi时，调节转速调节阀顺时针旋转以增大转速为Vi，设定i＝1,2,3,4。
进一步地，所述中控单元还设置有标准继续混合时间，包括第一标准继续混合时间t1,第二标准继续混合时间t2，第三标准继续混合时间t3和第四标准继续混合时间t4，其中，0＜t1＜t2＜t3＜t4；
所述转速调节阀调节转速前，所述中控单元根据选用的颗粒数量差值系数确定调节转速后的继续混合时间：
当所述中控单元选用δ1计算颗粒数量差值时，中控单元判定调节转速后的继续混合时间为4×t1；
当所述中控单元选用δ2计算颗粒数量差值时，中控单元判定调节转速后的继续混合时间为3×t2；
当所述中控单元选用δ3计算颗粒数量差值时，中控单元判定调节转速后的继续混合时间为2×t3；
当所述中控单元选用δ4计算颗粒数量差值时，中控单元判定调节转速后的继续混合时间为t4；
所述中控单元确定继续混合时间时，调节转速调节阀将转速调节量设置为预设值并将继续混合时间设置为j×ti,设定j＝4,3,2,1,i＝1,2,3,4。
进一步地，所述转速调节量和所述继续混合时间确定时，调节所述转速调节阀以对转速调节量和继续混合时间进行设置，所述混合机根据设置继续混合完成时，所述中控单元将二次混合后的实际颗粒数量Az与标准颗粒数量A0进行比较：
若Az≥A0，所述中控单元判定所述第二混合物混合均匀；
若Az＜A0，所述中控单元判定所述第二混合物未混合均匀并控制温度调节阀调节所述混合仓内的温度。
进一步地，所述中控单元还设置有混合仓标准温度和标准温度调节量W；所述混合仓标准温度包括混合仓第一标准温度H1，混合仓第二标准温度H2和混合仓第三标准温度H3，其中，H1＜H2＜H3＜1000℃；
所述中控单元判定二次混合后所述第二混合物仍未混合均匀时，中控单元获取温度测量仪测得的混合仓实际温度并将其设置为H，设置完成时，中控单元将混合仓实际温度H与混合仓标准温度进行比较：
若H＜H1，所述中控单元判定升高所述混合仓的温度以使所述第二混合物混合均匀，其中，温度调节量设置为W；
若H1≤H＜H2，所述中控单元判定升高所述混合仓的温度以使所述第二混合物混合均匀，其中，温度调节量设置为2W；
若H2≤H＜H3，所述中控单元判定升高所述混合仓的温度以使所述第二混合物混合均匀，其中，温度调节量设置为3W；
若H≥H3，所述中控单元判定升高所述混合仓的温度以使所述第二混合物混合均匀，其中，温度调节量设置为4W；
所述中控单元将温度调节量设置为i×W时，调节温度调节阀以使所述混合仓内的温度升高i×W，设定i＝1,2,3,4。
进一步地，所述中控单元还设置有标准温度修正系数，包括第一标准温度修正系数ζ1，第二标准温度修正系数ζ2，第三标准温度修正系数ζ3和第四标准温度修正系数ζ4，其中，ζ1+ζ2+ζ3+ζ4＝10；
所述温度调节阀调节温度前，所述中控单元根据转速调节量对温度调节量进行修正，当所述转速调节量为Vi时，所述中控单元选用ζi对温度调节量进行修正，设定i＝1,2,3,4；
所述中控单元选用第i标准温度修正系数ζi对温度调节量进行修正时，中控单元计算修正后的温度调节量W’，设定W’＝j×W×ζi，j＝1,2,3,4,i＝1,2,3,4。
进一步地，所述温度调节阀调节所述混合仓内的温度后，所述混合机根据设置继续混合完成时，所述中控单元将三次混合后的实际颗粒数量与标准颗粒数量A0进行比较，若中控单元判定所述第二混合物仍未混合均匀，说明此次混合失败，将所述第二混合物通过废料管导入废料箱进行待处理。
进一步地，所述中控单元还设置有标准光强度，包括第一标准光强度B1，第二标准光强度B2和第三标准光强度B3，其中，B1＜B2＜B3；
所述步骤三中，混合时，打开激光器实时发射激光，激光通过第一透镜进入混合仓内对所述第二混合物进行衍射并通过第二透镜将衍射光线传递至所述光强度传感器，光强度传感器接收到该衍射光线后传递至所述中控单元以将衍射光线转化为电信号，中控单元根据电信号的强弱确定实际光强度B，确定完成时，中控单元将实际光强度B与标准光强度进行比较：
若B＜B1，所述中控单元计算实际颗粒数量A，设定A＝(B1/B)×A0；
若B1≤B＜B2，所述中控单元计算实际颗粒数量A，设定A＝(B2/B+B/B1)×A0；
若B2≤B＜B3，所述中控单元计算实际颗粒数量A，设定A＝(B3/B+B/B2)×A0；
若B≥B3，所述中控单元计算实际颗粒数量A，设定A＝(B3/B)×A0。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明通过设置激光器和光强度传感器并通过中控单元的分析得到颗粒数量和光强度，从而能够通过调节转速、混合时间和混合仓内的温度以使混合仓内的第二混合物的颗粒数量和光强度符合标准，从而使混合仓内的第二混合物混合均匀，进而能够有效增加生物降解性以加快塑料生物降解的速度。本发明通过将实际光强度与标准光强度进行比较以确定实际颗粒数量，通过将实际颗粒数量与标准颗粒数量进行比较以确定所述第二混合物是否混合均匀并根据颗粒数量差值系数计算颗粒数量差值和确定继续混合时间，颗粒数量差值计算完成时，通过将该粒度的颗粒数量差值与标准颗粒数量差值进行比较以确定所述第二混合物未混合均匀时的转速调节量，通过将混合仓实际温度与混合仓标准温度进行比较以确定调节转速二次混合后所述第二混合物仍未混合均匀时的温度调节量，并根据转速调节量对温度调节量进行修正，从而能够通过调节转速、混合时间和混合仓内的温度以使混合仓内的第二混合物的颗粒数量和光强度符合标准，从而使混合仓内的第二混合物混合均匀，进而能够有效增加生物降解性以加快塑料生物降解的速度。
进一步地，本发明通过将实际浓度η与标准浓度进行比较以确定颗粒数量差值系数，并在确认完成时计算颗粒数量差值，颗粒差值系数的设置能够提高计算的准确性，避免其他因素例如温度和密度的干扰。
进一步地，本发明通过将颗粒数量差值△A与标准颗粒数量差值进行比较以确定转速调节量，并通过转速调节阀进行调节以使第二混合物混合均匀，从而能够通过精确控制转速的变化来使第二混合物混合均匀，进而能够有效增加生物降解性以加快塑料生物降解的速度。
进一步地，本发明根据选用的颗粒数量差值系数确定调节转速后的继续混合时间，从而能够使得转速调节和混合时间的调节相辅相成，进而能够使混合仓内的第二混合物混合均匀，进而能够有效增加生物降解性以加快塑料生物降解的速度。
进一步地，本发明通过将二次混合后的实际颗粒数量Az与标准颗粒数量A0进行比较以确定二次混合后的第二混合物是否混合均匀并确定第二混合物仍混合不均匀时的调节方式，从而能够连续对第二混合物的混合过程进行调节，进而能够通过调节转速以使混合仓内的第二混合物的颗粒数量和光强度符合标准，从而使混合仓内的第二混合物混合均匀，进而能够有效增加生物降解性以加快塑料生物降解的速度。
进一步地，本发明通过将混合仓实际温度H与混合仓标准温度进行比较以确定温度调节量，从而能够通过调节混合仓内的温度以使混合仓内的第二混合物的颗粒数量和光强度符合标准，从而使混合仓内的第二混合物混合均匀，进而能够有效增加生物降解性以加快塑料生物降解的速度。
进一步地，本发明中采用聚己内酯来增加生物降解性，聚己内酯具有良好生物相容性、有机高聚物相容性和生物降解性，可以很好地与多种常规塑料相互兼容，赋予塑料产品一定的生物降解性，并且不影响塑料本身的性能；通过马来酸酐接枝聚丙烯来改善聚丙烯的亲和性，以及各组分的分散性，使得该添加剂能够良好地在塑料产品中分散；并采用硅烷偶联剂来进一步增加该添加剂在塑料中的相容性和分散性；采用硬脂酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸、软脂酸作为堆肥降解厌氧降解海洋降解降解剂，通过引入具有较高活性的官能团来促进聚烯烃的厌氧降解反应，从而提高塑料产品的降解能力；通过添加芥酸酰胺即可直接作为聚烯烃的降解剂，也可以与硬脂酸共同作用生成软脂酸作为厌氧降解剂，促进聚烯烃材料的降解；采用的以上原料成本较低，且能够较好地平衡好塑料产品的综合性能和生物降解能力，使产品具有良好的力学性能和较长的使用寿命，同时能够在堆肥或海水的作用下以及土壤填埋时均具有良好的生物降解性能，可与多种常规塑料互相兼容。生产塑料产品时，在原料里添加1～5％本发明产品，生产出来的塑料产品在自然环境条件下6-24个月即可完全生物降解，具有良好的实用价值。
附图说明
图1为本发明实施例加快塑料生物降解的装置的结构示意图；
图2为本发明实施例加快塑料生物降解的方法的流程示意图；
图中标记说明：1、混合机；11、激光控制阀；12、转速调节阀；13、温度调节阀；2、混合仓；21、粉末浓度检测仪；22、温度测量仪；23、搅拌桨；31、激光器；32、第一透镜；33、第二透镜；34、光强度传感器；41、废料管；42、废料箱；5、中控单元。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1和图2所示，图1为本发明实施例加快塑料生物降解的装置的结构示意图，图2为本发明实施例加快塑料生物降解的方法的流程示意图，本实施例的加快塑料生物降解的装置包括：
混合机1、中控单元5和挤压机(图中未画出)，中控单元5分别与混合机1和挤压机连接，混合机1用以将各类原料混合均匀，中控单元5用以控制混合机1的混合过程和挤压机的挤压过程，挤压机用以将混合均匀后的第二混合物挤压成型以得到生物降解塑料；
所述混合机1设置有激光控制阀11、转速调节阀12和温度调节阀13，激光控制阀11设置在混合机1的侧面，转速调节阀12和温度调节阀13均设置在混合机1的上端，激光控制阀11用以控制激光器31的开启/关闭，转速调节阀12用以开启/关闭和调节混合仓2的转速和混合时间，温度调节阀13用以开启/关闭和调节混合仓2的温度；
所述混合机1还设置有混合仓2，其设置在混合机1内部以承装用以混合的原料，混合仓2内设置有粉末浓度检测仪21、温度测量仪22和搅拌桨23，粉末浓度检测仪21用以检测所述第二混合物的浓度，温度测量仪22用以测量混合仓2内的实际温度，搅拌桨23用以在混合时进行搅拌以使混合仓2内的物质混合均匀，搅拌桨23的开启/关闭通过转速调节阀12进行设置；
所述混合机1内还设置有激光器31、第一透镜32、第二透镜33、光强度传感器34、废料管41和废料箱42，激光器31设置在混合机1的内部一侧与混合仓2之间，激光器31与混合仓2之间设置有第一透镜32，第二透镜33设置在混合仓2与混合机1的内部另一侧之间，第二透镜33与混合机1的内部另一侧之间设置有光强度传感器34，激光器31用以发射激光，激光通过第一透镜32进入混合仓2内对混合仓2内的物质进行衍射得到衍射光线，通过第二透镜33将衍射光线传递至光强度传感器34并通过光强度传感器34传递至中控单元5进行分析以得到实际光强度和实际颗粒数量。
结合图1所示，基于上述加快塑料生物降解的装置，本实施例的加快塑料生物降解的方法包括：
步骤一，按质量配比称量好以下组分：聚丙烯、聚己内酯、马来酸酐接枝聚丙烯、硬脂酸胺、芥酸酰胺、硬脂酸、软脂酸、抗氧剂和硅烷偶联剂；
步骤二，将马来酸酐接枝聚丙烯、硬脂酸胺、芥酸酰胺、硬脂酸、软脂酸、抗氧剂和硅烷偶联剂放入混合机1中进行混合均匀以得到第一混合物；
步骤三，将聚己内酯和聚丙烯放入所述混合机1中与所述第一混合物进行混合以得到第二混合物；
步骤四，中控单元5判定所述第二混合物混合均匀时，将所述第二混合物通过挤压机挤压成型，得到生物降解塑料；
所述步骤三中，混合时，中控单元5通过将某一粒度的实际颗粒数量与中控单元5内储存的标准颗粒数量进行比较以确定所述第二混合物是否混合均匀，根据颗粒数量差值系数计算颗粒数量差值和确定继续混合时间，颗粒数量差值计算完成时，将该粒度的颗粒数量差值与标准颗粒数量差值进行比较以确定所述第二混合物未混合均匀时的转速调节量，通过将混合仓2实际温度与混合仓2标准温度进行比较以确定调节转速二次混合后所述第二混合物仍未混合均匀时的温度调节量，并根据转速调节量对温度调节量进行修正，通过将该粒度对应衍射角的实际光强度与标准光强度进行比较以确定实际颗粒数量。
本实施例中，中控单元5内设置有PLC控制板。本发明实际颗粒数量的对比均在同一粒度的基础上进行对比，是否为同一粒度的判定通过激光器31发射激光进行衍射后的衍射角度进行判定，衍射角度一致的为同一粒度。
所述中控单元5将光强度传感器34接收的激光器31发射过来的衍射光线进行分析后得到实际颗粒数量，中控单元5将所述实际颗粒数量设置为A，同时，中控单元5将标准颗粒数量设置为A0，设置完成时，中控单元5将实际颗粒数量A与标准颗粒数量A0进行比较：
若A≥A0，所述中控单元5判定所述第二混合物混合均匀；
若A＜A0，所述中控单元5判定所述第二混合物未混合均匀并控制转速调节阀12调节所述混合机1的转速。
具体而言，本发明实施例通过将实际光强度与标准光强度进行比较以确定实际颗粒数量，通过将实际颗粒数量与标准颗粒数量进行比较以确定所述第二混合物是否混合均匀并根据颗粒数量差值系数计算颗粒数量差值和确定继续混合时间，颗粒数量差值计算完成时，通过将该粒度的颗粒数量差值与标准颗粒数量差值进行比较以确定所述第二混合物未混合均匀时的转速调节量，通过将混合仓2实际温度与混合仓2标准温度进行比较以确定调节转速二次混合后所述第二混合物仍未混合均匀时的温度调节量，并根据转速调节量对温度调节量进行修正，从而能够通过调节转速、混合时间和混合仓2内的温度以使混合仓2内的第二混合物的颗粒数量和光强度符合标准，从而使混合仓2内的第二混合物混合均匀，进而能够有效增加生物降解性以加快塑料生物降解的速度。
具体而言，所述生物降解塑料按重量份包括：聚丙烯30～50份，聚己内酯20～30份，马来酸酐接枝聚丙烯2～5份，硬脂酸胺10～15份，芥酸酰胺5～10份，硬脂酸0.5～3份，软脂酸0.5～3份，抗氧剂0.5～3份，硅烷偶联剂0.5～3份。
具体而言，本发明中采用聚己内酯来增加生物降解性，聚己内酯具有良好生物相容性、有机高聚物相容性和生物降解性，可以很好地与多种常规塑料相互兼容，赋予塑料产品一定的生物降解性，并且不影响塑料本身的性能；通过马来酸酐接枝聚丙烯来改善聚丙烯的亲和性，以及各组分的分散性，使得该添加剂能够良好地在塑料产品中分散；并采用硅烷偶联剂来进一步增加该添加剂在塑料中的相容性和分散性；采用硬脂酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸、软脂酸作为堆肥降解厌氧降解海洋降解降解剂，通过引入具有较高活性的官能团来促进聚烯烃的厌氧降解反应，从而提高塑料产品的降解能力；通过添加芥酸酰胺即可直接作为聚烯烃的降解剂，也可以与硬脂酸共同作用生成软脂酸作为厌氧降解剂，促进聚烯烃材料的降解；采用的以上原料成本较低，且能够较好地平衡好塑料产品的综合性能和生物降解能力，使产品具有良好的力学性能和较长的使用寿命，同时能够在堆肥或海水的作用下以及土壤填埋时均具有良好的生物降解性能，可与多种常规塑料互相兼容。生产塑料产品时，在原料里添加1～5％本发明产品，生产出来的塑料产品在自然环境条件下6-24个月即可完全生物降解，具有良好的实用价值。
具体而言，所述中控单元5设置有标准浓度和颗粒数量差值系数；所述标准浓度包括第一标准浓度η1，第二标准浓度η2和第三标准浓度η3，其中，η1＜η2＜η3＜100mol/L；所述颗粒数量差值系数包括颗粒数量差值第一系数δ1，颗粒数量差值第二系数δ2，颗粒数量差值第三系数δ3和颗粒数量差值第四系数δ4，其中，δ1+δ2+δ3+δ4＝2，所述各系数相互之间均不相等；
所述中控单元5判定所述第二混合物未混合均匀时，利用粉末浓度检测仪21检测所述第二混合物的浓度，检测完成时，中控单元5将检测到的实际浓度设置为η，设置完成时，中控单元5将实际浓度η与标准浓度进行比较：
若η＜η1，所述中控单元5选用δ1计算颗粒数量差值；
若η1≤η＜η2，所述中控单元5选用δ2计算颗粒数量差值；
若η2≤η＜η3，所述中控单元5选用δ3计算颗粒数量差值；
若η≥η3，所述中控单元5选用δ4计算颗粒数量差值；
所述中控单元5选用颗粒数量差值第i系数δi计算颗粒数量差值时，中控单元5计算颗粒数量差值△A，设定△A＝(A0-A)×δi，i＝1,2,3,4。
具体而言，本发明实施例通过将实际浓度η与标准浓度进行比较以确定颗粒数量差值系数，并在确认完成时计算颗粒数量差值，颗粒差值系数的设置能够提高计算的准确性，避免其他因素例如温度和密度的干扰。
具体而言，所述中控单元5还设置有标准颗粒数量差值和预设转速调节量；所述标准颗粒数量差值包括第一标准颗粒数量差值△A1，第二标准颗粒数量差值△A2和第三标准颗粒数量差值△A3，其中，△A1＜△A2＜△A3；所述预设转速调节量包括预设转速第一调节量V1，预设转速第二调节量V2，预设转速第三调节量V3和设转速第四调节量V4，其中，V1＜V2＜V3＜V4；
所述颗粒数量差值△A计算完成时，所述中控单元5将颗粒数量差值△A与标准颗粒数量差值进行比较：
若△A＜△A1，所述中控单元5将所述转速调节阀12的转速调节量设置为V1；
若△A1≤△A＜△A2，所述中控单元5将所述转速调节阀12的转速调节量设置为V2；
若△A2≤△A＜△A3，所述中控单元5将所述转速调节阀12的转速调节量设置为V3；
若△A≥△A3，所述中控单元5将所述转速调节阀12的转速调节量设置为V4；
所述中控单元5将所述转速调节阀12的转速调节量设置为Vi时，调节转速调节阀12顺时针旋转以增大转速为Vi，设定i＝1,2,3,4。
具体而言，本发明实施例通过将颗粒数量差值△A与标准颗粒数量差值进行比较以确定转速调节量，并通过转速调节阀12进行调节以使第二混合物混合均匀，从而能够通过精确控制转速的变化来使第二混合物混合均匀，进而能够有效增加生物降解性以加快塑料生物降解的速度。
具体而言，所述中控单元5还设置有标准继续混合时间，包括第一标准继续混合时间t1,第二标准继续混合时间t2，第三标准继续混合时间t3和第四标准继续混合时间t4，其中，0＜t1＜t2＜t3＜t4；
所述转速调节阀12调节转速前，所述中控单元5根据选用的颗粒数量差值系数确定调节转速后的继续混合时间：
当所述中控单元5选用δ1计算颗粒数量差值时，中控单元5判定调节转速后的继续混合时间为4×t1；
当所述中控单元5选用δ2计算颗粒数量差值时，中控单元5判定调节转速后的继续混合时间为3×t2；
当所述中控单元5选用δ3计算颗粒数量差值时，中控单元5判定调节转速后的继续混合时间为2×t3；
当所述中控单元5选用δ4计算颗粒数量差值时，中控单元5判定调节转速后的继续混合时间为t4；
所述中控单元5确定继续混合时间时，调节转速调节阀12将转速调节量设置为预设值并将继续混合时间设置为j×ti,设定j＝4,3,2,1,i＝1,2,3,4。
具体而言，本发明实施例根据选用的颗粒数量差值系数确定调节转速后的继续混合时间，从而能够使得转速调节和混合时间的调节相辅相成，进而能够使混合仓2内的第二混合物混合均匀，进而能够有效增加生物降解性以加快塑料生物降解的速度。
具体而言，所述转速调节量和所述继续混合时间确定时，调节所述转速调节阀12以对转速调节量和继续混合时间进行设置，所述混合机1根据设置继续混合完成时，所述中控单元5将二次混合后的实际颗粒数量Az与标准颗粒数量A0进行比较：
若Az≥A0，所述中控单元5判定所述第二混合物混合均匀；
若Az＜A0，所述中控单元5判定所述第二混合物未混合均匀并控制温度调节阀13调节所述混合仓2内的温度。
具体而言，本发明实施例通过将二次混合后的实际颗粒数量Az与标准颗粒数量A0进行比较以确定二次混合后的第二混合物是否混合均匀并确定第二混合物仍混合不均匀时的调节方式，从而能够连续对第二混合物的混合过程进行调节，进而能够通过调节转速以使混合仓2内的第二混合物的颗粒数量和光强度符合标准，从而使混合仓2内的第二混合物混合均匀，进而能够有效增加生物降解性以加快塑料生物降解的速度。
具体而言，所述中控单元5还设置有混合仓2标准温度和标准温度调节量W；所述混合仓2标准温度包括混合仓2第一标准温度H1，混合仓2第二标准温度H2和混合仓2第三标准温度H3，其中，H1＜H2＜H3＜1000℃；
所述中控单元5判定二次混合后所述第二混合物仍未混合均匀时，中控单元5获取温度测量仪22测得的混合仓2实际温度并将其设置为H，设置完成时，中控单元5将混合仓2实际温度H与混合仓2标准温度进行比较：
若H＜H1，所述中控单元5判定升高所述混合仓2的温度以使所述第二混合物混合均匀，其中，温度调节量设置为W；
若H1≤H＜H2，所述中控单元5判定升高所述混合仓2的温度以使所述第二混合物混合均匀，其中，温度调节量设置为2W；
若H2≤H＜H3，所述中控单元5判定升高所述混合仓2的温度以使所述第二混合物混合均匀，其中，温度调节量设置为3W；
若H≥H3，所述中控单元5判定升高所述混合仓2的温度以使所述第二混合物混合均匀，其中，温度调节量设置为4W；
所述中控单元5将温度调节量设置为i×W时，调节温度调节阀13以使所述混合仓2内的温度升高i×W，设定i＝1,2,3,4。
具体而言，本发明实施例通过将混合仓2实际温度H与混合仓2标准温度进行比较以确定温度调节量，从而能够通过调节混合仓2内的温度以使混合仓2内的第二混合物的颗粒数量和光强度符合标准，从而使混合仓2内的第二混合物混合均匀，进而能够有效增加生物降解性以加快塑料生物降解的速度。
具体而言，所述中控单元5还设置有标准温度修正系数，包括第一标准温度修正系数ζ1，第二标准温度修正系数ζ2，第三标准温度修正系数ζ3和第四标准温度修正系数ζ4，其中，ζ1+ζ2+ζ3+ζ4＝10；
所述温度调节阀13调节温度前，所述中控单元5根据转速调节量对温度调节量进行修正，当所述转速调节量为Vi时，所述中控单元5选用ζi对温度调节量进行修正，设定i＝1,2,3,4；
所述中控单元5选用第i标准温度修正系数ζi对温度调节量进行修正时，中控单元5计算修正后的温度调节量W’，设定W’＝j×W×ζi，j＝1,2,3,4,i＝1,2,3,4。
具体而言，本发明实施例中的温度调节阀13在调节温度前，通过转速的实际调节量对温度调节量进行修正，从而能够精确控制混合过程中的温度调节量，进而能够通过调节混合仓2内的温度以使混合仓2内的第二混合物的颗粒数量和光强度符合标准，从而使混合仓2内的第二混合物混合均匀，进而能够有效增加生物降解性以加快塑料生物降解的速度。
具体而言，所述温度调节阀13调节所述混合仓2内的温度后，所述混合机1根据设置继续混合完成时，所述中控单元5将三次混合后的实际颗粒数量与标准颗粒数量A0进行比较，若中控单元5判定所述第二混合物仍未混合均匀，说明此次混合失败，将所述第二混合物通过废料管41导入废料箱42进行待处理。
本实施例中，待处理表示经过筛分装置将不同物质筛分出来进行重新配料混合或者直接作为废料处理，实际处理过程中根据设备和生产要求的不同而有所区别。
具体而言，本发明实施例通过设置废料管41和废料箱42对多次调节后仍不符合混合均匀标准的第二混合物进行处理，从而能够有效节省反复调节的时间。
具体而言，所述中控单元5还设置有标准光强度，包括第一标准光强度B1，第二标准光强度B2和第三标准光强度B3，其中，B1＜B2＜B3；
所述步骤三中，混合时，打开激光器31实时发射激光，激光通过第一透镜32进入混合仓2内对所述第二混合物进行衍射并通过第二透镜33将衍射光线传递至所述光强度传感器34，光强度传感器34接收到该衍射光线后传递至所述中控单元5以将衍射光线转化为电信号，中控单元5根据电信号的强弱确定实际光强度B，确定完成时，中控单元5将实际光强度B与标准光强度进行比较：
若B＜B1，所述中控单元5计算实际颗粒数量A，设定A＝(B1/B)×A0；
若B1≤B＜B2，所述中控单元5计算实际颗粒数量A，设定A＝(B2/B+B/B1)×A0；
若B2≤B＜B3，所述中控单元5计算实际颗粒数量A，设定A＝(B3/B+B/B2)×A0；
若B≥B3，所述中控单元5计算实际颗粒数量A，设定A＝(B3/B)×A0。
本实施例中，电信号强则实际光强度大，颗粒数量多。
具体而言，本发明实施例通过将实际光强度B与标准光强度进行比较以确定实际颗粒数量，从而能够通过调节转速、混合时间和混合仓2内的温度以使混合仓2内的第二混合物的颗粒数量和光强度符合标准，从而使混合仓2内的第二混合物混合均匀，进而能够有效增加生物降解性以加快塑料生物降解的速度。
实施例1
步骤一，按质量配比称量好以下组分：聚丙烯30份、聚己内酯20份、马来酸酐接枝聚丙烯2份、硬脂酸胺10份、芥酸酰胺5份、硬脂酸0.5份、软脂酸0.5份、抗氧剂0.5份和硅烷偶联剂0.5份；
步骤二，将马来酸酐接枝聚丙烯、硬脂酸胺、芥酸酰胺、硬脂酸、软脂酸、抗氧剂和硅烷偶联剂放入混合机1中进行混合均匀以得到第一混合物；
步骤三，将聚己内酯和聚丙烯放入所述混合机1中与所述第一混合物进行混合以得到第二混合物；
步骤四，中控单元5判定所述第二混合物混合均匀时，将所述第二混合物通过挤压机挤压成型，得到生物降解塑料。
实施例2
步骤一，按质量配比称量好以下组分：聚丙烯50份，聚己内酯30份，马来酸酐接枝聚丙烯5份，硬脂酸胺15份，芥酸酰胺10份，硬脂酸3份，软脂酸3份，抗氧剂3份，硅烷偶联剂3份；
步骤二，将马来酸酐接枝聚丙烯、硬脂酸胺、芥酸酰胺、硬脂酸、软脂酸、抗氧剂和硅烷偶联剂放入混合机1中进行混合均匀以得到第一混合物；
步骤三，将聚己内酯和聚丙烯放入所述混合机1中与所述第一混合物进行混合以得到第二混合物；
步骤四，中控单元5判定所述第二混合物混合均匀时，将所述第二混合物通过挤压机挤压成型，得到生物降解塑料。
实施例3
步骤一，按质量配比称量好以下组分：聚丙烯40份，聚己内酯25份，马来酸酐接枝聚丙烯3份，硬脂酸胺12份，芥酸酰胺7.5份，硬脂酸2份，软脂酸2份，抗氧剂1.5份，硅烷偶联剂1.5份；
步骤二，将马来酸酐接枝聚丙烯、硬脂酸胺、芥酸酰胺、硬脂酸、软脂酸、抗氧剂和硅烷偶联剂放入混合机1中进行混合均匀以得到第一混合物；
步骤三，将聚己内酯和聚丙烯放入所述混合机1中与所述第一混合物进行混合以得到第二混合物；
步骤四，中控单元5判定所述第二混合物混合均匀时，将所述第二混合物通过挤压机挤压成型，得到生物降解塑料。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种加快塑料生物降解的方法，其特征在于，包括：
步骤一，按质量配比称量好以下组分：聚丙烯、聚己内酯、马来酸酐接枝聚丙烯、硬脂酸胺、芥酸酰胺、硬脂酸、软脂酸、抗氧剂和硅烷偶联剂；
步骤二，将马来酸酐接枝聚丙烯、硬脂酸胺、芥酸酰胺、硬脂酸、软脂酸、抗氧剂和硅烷偶联剂放入混合机中进行混合均匀以得到第一混合物；
步骤三，将聚己内酯和聚丙烯放入所述混合机中与所述第一混合物进行混合以得到第二混合物；
步骤四，中控单元判定所述第二混合物混合均匀时，将所述第二混合物通过挤压机挤压成型，得到生物降解塑料；
所述步骤三中，混合时，中控单元通过将某一粒度的实际颗粒数量与中控单元内储存的标准颗粒数量进行比较以确定所述第二混合物是否混合均匀，根据颗粒数量差值系数计算颗粒数量差值和确定继续混合时间，颗粒数量差值计算完成时，将该粒度的颗粒数量差值与标准颗粒数量差值进行比较以确定所述第二混合物未混合均匀时的转速调节量，通过将混合仓实际温度与混合仓标准温度进行比较以确定调节转速二次混合后所述第二混合物仍未混合均匀时的温度调节量，并根据转速调节量对温度调节量进行修正，通过将该粒度对应衍射角的实际光强度与标准光强度进行比较以确定实际颗粒数量；
所述中控单元将光强度传感器接收的激光器发射过来的衍射光线进行分析后得到实际颗粒数量，中控单元将所述实际颗粒数量设置为A，同时，中控单元将标准颗粒数量设置为A0，设置完成时，中控单元将实际颗粒数量A与标准颗粒数量A0进行比较：
若A≥A0，所述中控单元判定所述第二混合物混合均匀；
若A＜A0，所述中控单元判定所述第二混合物未混合均匀并控制转速调节阀调节所述混合机的转速。
2.根据权利要求1所述的加快塑料生物降解的方法，其特征在于，所述中控单元设置有标准浓度和颗粒数量差值系数；所述标准浓度包括第一标准浓度η1，第二标准浓度η2和第三标准浓度η3，其中，η1＜η2＜η3＜100mol/L；所述颗粒数量差值系数包括颗粒数量差值第一系数δ1，颗粒数量差值第二系数δ2，颗粒数量差值第三系数δ3和颗粒数量差值第四系数δ4，其中，δ1+δ2+δ3+δ4＝2，所述各系数相互之间均不相等；
所述中控单元判定所述第二混合物未混合均匀时，利用粉末浓度检测仪检测所述第二混合物的浓度，检测完成时，中控单元将检测到的实际浓度设置为η，设置完成时，中控单元将实际浓度η与标准浓度进行比较：
若η＜η1，所述中控单元选用δ1计算颗粒数量差值；
若η1≤η＜η2，所述中控单元选用δ2计算颗粒数量差值；
若η2≤η＜η3，所述中控单元选用δ3计算颗粒数量差值；
若η≥η3，所述中控单元选用δ4计算颗粒数量差值；
所述中控单元选用颗粒数量差值第i系数δi计算颗粒数量差值时，中控单元计算颗粒数量差值△A，设定△A＝(A0-A)×δi，i＝1,2,3,4。
3.根据权利要求2所述的加快塑料生物降解的方法，其特征在于，所述中控单元还设置有标准颗粒数量差值和预设转速调节量；所述标准颗粒数量差值包括第一标准颗粒数量差值△A1，第二标准颗粒数量差值△A2和第三标准颗粒数量差值△A3，其中，△A1＜△A2＜△A3；所述预设转速调节量包括预设转速第一调节量V1，预设转速第二调节量V2，预设转速第三调节量V3和设转速第四调节量V4，其中，V1＜V2＜V3＜V4；
所述颗粒数量差值△A计算完成时，所述中控单元将颗粒数量差值△A与标准颗粒数量差值进行比较：
若△A＜△A1，所述中控单元将所述转速调节阀的转速调节量设置为V1；
若△A1≤△A＜△A2，所述中控单元将所述转速调节阀的转速调节量设置为V2；
若△A2≤△A＜△A3，所述中控单元将所述转速调节阀的转速调节量设置为V3；
若△A≥△A3，所述中控单元将所述转速调节阀的转速调节量设置为V4；
所述中控单元将所述转速调节阀的转速调节量设置为Vi时，调节转速调节阀顺时针旋转以增大转速为Vi，设定i＝1,2,3,4。
4.根据权利要求3所述的加快塑料生物降解的方法，其特征在于，所述中控单元还设置有标准继续混合时间，包括第一标准继续混合时间t1,第二标准继续混合时间t2，第三标准继续混合时间t3和第四标准继续混合时间t4，其中，0＜t1＜t2＜t3＜t4；
所述转速调节阀调节转速前，所述中控单元根据选用的颗粒数量差值系数确定调节转速后的继续混合时间：
当所述中控单元选用δ1计算颗粒数量差值时，中控单元判定调节转速后的继续混合时间为4×t1；
当所述中控单元选用δ2计算颗粒数量差值时，中控单元判定调节转速后的继续混合时间为3×t2；
当所述中控单元选用δ3计算颗粒数量差值时，中控单元判定调节转速后的继续混合时间为2×t3；
当所述中控单元选用δ4计算颗粒数量差值时，中控单元判定调节转速后的继续混合时间为t4；
所述中控单元确定继续混合时间时，调节转速调节阀将转速调节量设置为预设值并将继续混合时间设置为j×ti,设定j＝4,3,2,1,i＝1,2,3,4。
5.根据权利要求4所述的加快塑料生物降解的方法，其特征在于，所述转速调节量和所述继续混合时间确定时，调节所述转速调节阀以对转速调节量和继续混合时间进行设置，所述混合机根据设置继续混合完成时，所述中控单元将二次混合后的实际颗粒数量Az与标准颗粒数量A0进行比较：
若Az≥A0，所述中控单元判定所述第二混合物混合均匀；
若Az＜A0，所述中控单元判定所述第二混合物未混合均匀并控制温度调节阀调节所述混合仓内的温度。
6.根据权利要求5所述的加快塑料生物降解的方法，其特征在于，所述中控单元还设置有混合仓标准温度和标准温度调节量W；所述混合仓标准温度包括混合仓第一标准温度H1，混合仓第二标准温度H2和混合仓第三标准温度H3，其中，H1＜H2＜H3＜1000℃；
所述中控单元判定二次混合后所述第二混合物仍未混合均匀时，中控单元获取温度测量仪测得的混合仓实际温度并将其设置为H，设置完成时，中控单元将混合仓实际温度H与混合仓标准温度进行比较：
若H＜H1，所述中控单元判定升高所述混合仓的温度以使所述第二混合物混合均匀，其中，温度调节量设置为W；
若H1≤H＜H2，所述中控单元判定升高所述混合仓的温度以使所述第二混合物混合均匀，其中，温度调节量设置为2W；
若H2≤H＜H3，所述中控单元判定升高所述混合仓的温度以使所述第二混合物混合均匀，其中，温度调节量设置为3W；
若H≥H3，所述中控单元判定升高所述混合仓的温度以使所述第二混合物混合均匀，其中，温度调节量设置为4W；
所述中控单元将温度调节量设置为i×W时，调节温度调节阀以使所述混合仓内的温度升高i×W，设定i＝1,2,3,4。
7.根据权利要求6所述的加快塑料生物降解的方法，其特征在于，所述中控单元还设置有标准温度修正系数，包括第一标准温度修正系数ζ1，第二标准温度修正系数ζ2，第三标准温度修正系数ζ3和第四标准温度修正系数ζ4，其中，ζ1+ζ2+ζ3+ζ4＝10；
所述温度调节阀调节温度前，所述中控单元根据转速调节量对温度调节量进行修正，当所述转速调节量为Vi时，所述中控单元选用ζi对温度调节量进行修正，设定i＝1,2,3,4；
所述中控单元选用第i标准温度修正系数ζi对温度调节量进行修正时，中控单元计算修正后的温度调节量W’，设定W’＝j×W×ζi，j＝1,2,3,4,i＝1,2,3,4。
8.根据权利要求7所述的加快塑料生物降解的方法，其特征在于，所述温度调节阀调节所述混合仓内的温度后，所述混合机根据设置继续混合完成时，所述中控单元将三次混合后的实际颗粒数量与标准颗粒数量A0进行比较，若中控单元判定所述第二混合物仍未混合均匀，说明此次混合失败，将所述第二混合物通过废料管导入废料箱进行待处理。
9.根据权利要求1所述的加快塑料生物降解的方法，其特征在于，所述中控单元还设置有标准光强度，包括第一标准光强度B1，第二标准光强度B2和第三标准光强度B3，其中，B1＜B2＜B3；
所述步骤三中，混合时，打开激光器实时发射激光，激光通过第一透镜进入混合仓内对所述第二混合物进行衍射并通过第二透镜将衍射光线传递至所述光强度传感器，光强度传感器接收到该衍射光线后传递至所述中控单元以将衍射光线转化为电信号，中控单元根据电信号的强弱确定实际光强度B，确定完成时，中控单元将实际光强度B与标准光强度进行比较：
若B＜B1，所述中控单元计算实际颗粒数量A，设定A＝(B1/B)×A0；
若B1≤B＜B2，所述中控单元计算实际颗粒数量A，设定A＝(B2/B+B/B1)×A0；
若B2≤B＜B3，所述中控单元计算实际颗粒数量A，设定A＝(B3/B+B/B2)×A0；
若B≥B3，所述中控单元计算实际颗粒数量A，设定A＝(B3/B)×A0。
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