CN113199665A - 一种pla降解塑料的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及塑料生产技术领域，尤其涉及一种PLA降解塑料的生产工艺，S1、使用除湿干燥器将PLA、PBAT、有机改性蒙脱土进行干燥；S2、将S1中干燥获得的PLA、PBAT、有机改性蒙脱土放入混合筒中碾碎并搅拌均匀；S3、将S2中获得的均匀原料加入至螺杆挤出机中进行熔融挤出；S4、将S3中获得的挤出物料冷却后加入至制粒机制粒，即得PLA降解塑料，本发明可以提升制备塑料的透光性，在工艺生产过程中碾碎同时可以防止结块的现象发生，利于充分混合。

Description

一种PLA降解塑料的生产工艺
技术领域
本发明涉及塑料生产技术领域，尤其涉及一种PLA降解塑料的生产工艺。
背景技术
降解塑料是指一类其制品的各项性能可满足使用要求，在保存期内性能不变，而使用后在自然环境条件下能降解成对环境无害的物质的塑料，PLA称之为聚乳酸，是以乳酸为主要原料聚合得到的聚酯类聚合物，是一种新型的生物降解材料，聚乳酸的热稳定性好，加工温度170～230℃，有较好的抗溶剂性，可用多种方式进行加工，如挤压、纺丝、双轴拉伸，注射吹塑，由聚乳酸制成的产品除能生物降解外，其生物相容性、光泽度、透明性、手感和耐热性好，将PLA运用在降解塑料工艺中来实现可降解塑料的生产，但现有的生产工艺所获得的塑料的透光性较差，同时生产工艺中进行原料碾碎与混合的步骤时，原料易在碾压时发生结块现象，导致粉碎与混合效果不佳，影响整个生产工艺的进行，降低成品品质。
发明内容
本发明的目的是为了解决背景技术中存在的缺点，而提出的一种PLA降解塑料的生产工艺。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种PLA降解塑料的生产工艺，包括以下步骤：
S1、使用除湿干燥器将PLA、PBAT、有机改性蒙脱土进行干燥；
S2、将S1中干燥获得的PLA、PBAT、有机改性蒙脱土放入混合筒中碾碎并搅拌均匀；
S3、将S2中获得的均匀原料加入至螺杆挤出机中进行熔融挤出；
S4、将S3中获得的挤出物料冷却后加入至制粒机制粒，即得PLA降解塑料。
优选的，步骤S3中挤出机的温度为180至195℃，转速为40-60r/min。
优选的，所述有机改性蒙脱土经过以下步骤制得：将Na-蒙脱土均匀分散在水中，形成Na-蒙脱土水溶液，之后将插层剂均匀溶解在其中并以此经过混合搅拌与离心取沉淀，制得有机改性蒙脱土，之后用水对有机改性蒙脱土反复洗涤，制得纯化的有机改性蒙脱土，再经干燥、研磨、过200目筛制得有机改性蒙脱土。
优选的，步骤S2中所述混合筒安装在挤出机的进料端，所述混合筒的下端固定安装有底托盘，所述底托盘的上端面延伸出连接台，所述连接台的上端面通过驱动机构转动安装有转动架，所述转动架的一侧通过升降机构沿竖向活动安装有刮板，所述刮板的两侧滑动安装有滑动板，所述转动架两侧转动安装有压轮，所述压轮与底托盘的上端面相配合进行碾碎混合，所述转动架的一侧外表面活动安装有转动板，所述压轮的一侧外表面环形阵列凸设有若干个触碰凸块，随着所述压轮的转动触碰凸块间断拨动转动板的上端，所述混合筒的外表面靠近下端处开设有排料管。
优选的，所述驱动机构包括固定安装在底托盘下端面的电机，所述电机的输出轴朝向上方延伸并固定连接在转动架的下端面。
优选的，所述转动架的两侧外表面分别固定安装有转动轴，所述压轮转动套装在转动轴的外表面。
优选的，所述升降机构包括沿竖向固定安装在转动架上端面的电动缸，所述电动缸的上端伸缩端固定连接有连接板，所述连接板朝向一侧延伸并在下端面固定连接有连接方杆，所述连接方杆的下端固定连接在刮板的上端边沿，所述转动架的一侧延伸出连接框，所述连接方杆滑动穿过连接框的内侧。
优选的，所述刮板的一侧外表面开设有两个对称的凹陷面，所述滑动板滑动卡装在凹陷面的内侧，两个所述凹陷面相靠近的一侧内壁上分别开设有滑槽，所述滑动板的边沿上延伸出滑动插装在滑槽内侧的滑块，所述滑槽远离滑块一端的内壁上延伸出滑动穿过滑块内侧的导杆，所述导杆的外表面套设有压缩弹簧。
优选的，所述转动架的一侧外表面固定连接在朝向下方延伸的固定竖板，所述固定竖板的外表面贯穿开设有活动口，所述转动板通过两侧延伸出的转轴转动安装在活动口的内侧，所述转动板的下端固定连接有连接弧板，所述连接弧板的下端面延伸出若干个拨动片，所述转动板的外表面靠近上端处延伸出弧形杆，所述弧形杆活动穿过固定竖板的前端面且端部固定连接有限位头，所述弧形杆的外表面套设有复位弹簧，所述固定竖板的外表面延伸出清刮压轮边沿的刮条。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过加入有机改性蒙脱土，有机改性蒙脱土经过以下步骤制得：将Na-蒙脱土均匀分散在水中，形成Na-蒙脱土水溶液，之后将插层剂均匀溶解在其中并依次经过混合搅拌与离心取沉淀，制得有机改性蒙脱土，之后用水对有机改性蒙脱土反复洗涤，制得纯化的有机改性蒙脱土，再经干燥、研磨、过目筛制得有机改性蒙脱土，有机改性蒙脱土熔融流动性较好，可以很好与PLA以及PBAT进行混合，并且提高了所得成品塑料的透光率。
2、将干燥后的PLA、PBAT、有机改性蒙脱土丢入混合筒的内侧，在驱动机构的作用下，使得转动架转动，压轮以转动轴为轴转动，对内侧的原料进行碾压，此过程中，触碰凸块间断的接触转动板的上端处，进而使得转动板以转轴为轴转动，复位弹簧挤压收缩后再驱使转动板复位，靠近下端处的拨动片将结块的粉末拨动，使其松散，确保碾碎混合的效果。
3、在转动架转动的过程中，两个滑动板的边沿分别对混合筒的内壁与连接台的外表面进行清刮，防止原料在碾碎时粘在内壁上，通过控制电动缸的伸缩，可以使得连接方杆上下移动，进而使得刮板上下移动，以在混合筒内原料过多时将刮板略微上移，防止阻力过大难以刮动，在刮板上下移动的过程中，滑动板在凹陷面的内侧滑动，同时滑块沿着滑槽的内侧滑动，导杆起到引导滑动的作用，防止滑动板脱离掉落，而压缩弹簧的弹力作用保障滑动板的边沿可以对混合筒的内壁或者连接台的外表面进行清刮，有效防止原料碾碎混合的过程中发生结块的现象。
附图说明
图1为本发明一种PLA降解塑料的生产工艺的结构示意图；
图2为本发明一种PLA降解塑料的生产工艺的混合筒处示意图；
图3为本发明一种PLA降解塑料的生产工艺的混合筒处剖视图；
图4为本发明一种PLA降解塑料的生产工艺的刮板处示意图；
图5为本发明一种PLA降解塑料的生产工艺的图4中A处放大图；
图6为本发明一种PLA降解塑料的生产工艺的混合筒处另一视角剖视图；
图7为本发明一种PLA降解塑料的生产工艺的图6中B处放大图；
图中：1、混合筒；2、底托盘；3、连接台；4、转动架；5、电动缸；6、连接板；7、连接框；8、连接方杆；9、刮板；10、凹陷面；11、滑动板；12、滑槽；13、导杆；14、压缩弹簧；15、滑块；16、固定竖板；17、转动板；18、转轴；19、弧形杆；20、复位弹簧；21、限位头；22、活动口；23、连接弧板；24、拨动片；25、转动轴；26、压轮；27、触碰凸块；28、刮条；29、排料管；30、挤出机。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
一种PLA降解塑料的生产工艺，包括以下步骤：
S1、使用除湿干燥器将PLA、PBAT、有机改性蒙脱土进行干燥；
S2、将S1中干燥获得的PLA、PBAT、有机改性蒙脱土放入混合筒中碾碎并搅拌均匀；
S3、将S2中获得的均匀原料加入至螺杆挤出机中进行熔融挤出；
S4、将S3中获得的挤出物料冷却后加入至制粒机制粒，即得PLA降解塑料。
步骤S3中挤出机的温度为180至195℃，转速为40-60r/min，可以确保材料的融化，并且该转速范围可以使得熔融挤出过程中持续进行，中间不易发生断裂。
有机改性蒙脱土经过以下步骤制得：将Na-蒙脱土均匀分散在水中，形成Na-蒙脱土水溶液，之后将插层剂均匀溶解在其中并依次经过混合搅拌与离心取沉淀，制得有机改性蒙脱土，之后用水对有机改性蒙脱土反复洗涤，制得纯化的有机改性蒙脱土，再经干燥、研磨、过200目筛制得有机改性蒙脱土，运用该方式获得的有机改性蒙脱土颗粒较细，利于后续与PLA以及PBAT进行混合热融，同时该改性蒙脱土中含有的杂色物质小，进一步确保了最终加工获得的塑料具有较好透光性。
如图1-图7所示，步骤S2中混合筒1安装在挤出机30的进料端，挤出机30即为塑料生产过程中常选用的螺杆挤出设备，内侧可以加热将原料融化，并由螺杆推挤出来，挤出机30的进料端安装有混合筒1，混合筒1的下端固定安装有底托盘2，底托盘2的上端面延伸出连接台3，连接台3的上端面通过驱动机构转动安装有转动架4，转动架4的一侧通过升降机构沿竖向活动安装有刮板9，刮板9的两侧滑动安装有滑动板11，转动架4两侧转动安装有压轮26，压轮26与底托盘2的上端面相配合进行碾碎混合，转动架4的一侧外表面活动安装有转动板17，压轮26的一侧外表面环形阵列凸设有若干个触碰凸块27，随着压轮26的转动触碰凸块27间断拨动转动板17的上端，混合筒1的外表面靠近下端处开设有排料管29，内侧碾碎混合的原料通过排料管29排出，相应的排料管29对应将原料导入至挤出机30的进料端。
驱动机构包括固定安装在底托盘2下端面的电机，电机的输出轴朝向上方延伸并固定连接在转动架4的下端面，使用过程中电机连接额外的输电线路，驱使电机运转工作，使得转动架4转动，从而压轮26进行原料的碾碎粉碎。
转动架4的两侧外表面分别固定安装有转动轴25，压轮26转动套装在转动轴25的外表面，在转动架4转动的过程中，压轮26与底托盘2之间的原料将会被挤压碾碎，并且在推挤作用下促使其混合在一起。
升降机构包括沿竖向固定安装在转动架4上端面的电动缸5，电动缸5的上端伸缩端固定连接有连接板6，连接板6朝向一侧延伸并在下端面固定连接有连接方杆8，连接方杆8的下端固定连接在刮板9的上端边沿，转动架4的一侧延伸出连接框7，连接方杆8滑动穿过连接框7的内侧，通过控制电动缸5的供电，进而使得连接板6上下移动，带动连接方杆8与刮板9共同上下移动，连接框7增加了连接方杆8上下滑动的平稳程度。
刮板9的一侧外表面开设有两个对称的凹陷面10，滑动板11滑动卡装在凹陷面10的内侧，两个凹陷面10相靠近的一侧内壁上分别开设有滑槽12，滑动板11的边沿上延伸出滑动插装在滑槽12内侧的滑块15，滑槽12远离滑块15一端的内壁上延伸出滑动穿过滑块15内侧的导杆13，导杆13的外表面套设有压缩弹簧14，压缩弹簧14的弹力作用，确保滑动板11的边沿始终抵在混合筒1的内壁或者连接台3的外表面。
转动架4的一侧外表面固定连接在朝向下方延伸的固定竖板16，固定竖板16的外表面贯穿开设有活动口22，转动板17通过两侧延伸出的转轴18转动安装在活动口22的内侧，转动板17的下端固定连接有连接弧板23，连接弧板23的下端面延伸出若干个拨动片24，转动板17的外表面靠近上端处延伸出弧形杆19，弧形杆19活动穿过固定竖板16的前端面且端部固定连接有限位头21，弧形杆19的外表面套设有复位弹簧20，固定竖板16的外表面延伸出清刮压轮26边沿的刮条28，在压轮26滚动的过程中，经过刮条28处时，将会把压轮26表面粘有的结块原料刮下，确保充分混合，防止原料过多的积累在压轮26上而难以进行混合。
本发明通过加入有机改性蒙脱土，有机改性蒙脱土经过以下步骤制得：将Na-蒙脱土均匀分散在水中，形成Na-蒙脱土水溶液，之后将插层剂均匀溶解在其中并依次经过混合搅拌与离心取沉淀，制得有机改性蒙脱土，之后用水对有机改性蒙脱土反复洗涤，制得纯化的有机改性蒙脱土，再经干燥、研磨、过200目筛制得有机改性蒙脱土，有机改性蒙脱土熔融流动性较好，可以很好与PLA以及PBAT进行混合，并且提高了所得成品塑料的透光率。
在制备塑料的过程中，使用者将干燥后的PLA、PBAT、有机改性蒙脱土丢入混合筒1的内侧，在驱动机构的作用下，使得转动架4转动，压轮26以转动轴25为轴转动，对内侧的原料进行碾压，此过程中，触碰凸块27间断的接触转动板17的上端处，进而使得转动板17以转轴18为轴转动，复位弹簧20挤压收缩后再驱使转动板17复位，靠近下端处的拨动片24将结块的粉末拨动，使其松散，确保碾碎混合的效果。
在转动架4转动的过程中，两个滑动板11的边沿分别对混合筒1的内壁与连接台3的外表面进行清刮，防止原料在碾碎时粘在内壁上，通过控制电动缸5的伸缩，可以使得连接方杆8上下移动，进而使得刮板9上下移动，以在混合筒1内原料过多时将刮板9略微上移，防止阻力过大难以刮动，在刮板9上下移动的过程中，滑动板11在凹陷面10的内侧滑动，同时滑块15沿着滑槽12的内侧滑动，导杆13起到引导滑动的作用，防止滑动板11脱离掉落，而压缩弹簧14的弹力作用保障滑动板11的边沿可以对混合筒1的内壁或者连接台3的外表面进行清刮，有效防止原料碾碎混合的过程中发生结块的现象。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。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的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (9)

1.一种PLA降解塑料的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、使用除湿干燥器将PLA、PBAT、有机改性蒙脱土进行干燥；
S2、将S1中干燥获得的PLA、PBAT、有机改性蒙脱土放入混合筒(1)中碾碎并搅拌均匀；
S3、将S2中获得的均匀原料加入至螺杆挤出机中进行熔融挤出；
S4、将S3中获得的挤出物料冷却后加入至制粒机制粒，即得PLA降解塑料。
2.根据权利要求1所述的一种PLA降解塑料的生产工艺，其特征在于：步骤S3中挤出机的温度为180至195℃，转速为40-60r/min。
3.根据权利要求1所述的一种PLA降解塑料的生产工艺，其特征在于：所述有机改性蒙脱土经过以下步骤制得：将Na-蒙脱土均匀分散在水中，形成Na-蒙脱土水溶液，之后将插层剂均匀溶解在其中并以此经过混合搅拌与离心取沉淀，制得有机改性蒙脱土，之后用水对有机改性蒙脱土反复洗涤，制得纯化的有机改性蒙脱土，再经干燥、研磨、过200目筛制得有机改性蒙脱土。
4.根据权利要求1所述的一种PLA降解塑料的生产工艺，其特征在于：步骤S2中所述混合筒(1)安装在挤出机(30)的进料端，所述混合筒(1)的下端固定安装有底托盘(2)，所述底托盘(2)的上端面延伸出连接台(3)，所述连接台(3)的上端面通过驱动机构转动安装有转动架(4)，所述转动架(4)的一侧通过升降机构沿竖向活动安装有刮板(9)，所述刮板(9)的两侧滑动安装有滑动板(11)，所述转动架(4)两侧转动安装有压轮(26)，所述压轮(26)与底托盘(2)的上端面相配合进行碾碎混合，所述转动架(4)的一侧外表面活动安装有转动板(17)，所述压轮(26)的一侧外表面环形阵列凸设有若干个触碰凸块(27)，随着所述压轮(26)的转动触碰凸块(27)间断拨动转动板(17)的上端，所述混合筒(1)的外表面靠近下端处开设有排料管(29)。
5.根据权利要求4所述的一种PLA降解塑料的生产工艺，其特征在于：所述驱动机构包括固定安装在底托盘(2)下端面的电机，所述电机的输出轴朝向上方延伸并固定连接在转动架(4)的下端面。
6.根据权利要求4所述的一种PLA降解塑料的生产工艺，其特征在于：所述转动架(4)的两侧外表面分别固定安装有转动轴(25)，所述压轮(26)转动套装在转动轴(25)的外表面。
7.根据权利要求4所述的一种PLA降解塑料的生产工艺，其特征在于：所述升降机构包括沿竖向固定安装在转动架(4)上端面的电动缸(5)，所述电动缸(5)的上端伸缩端固定连接有连接板(6)，所述连接板(6)朝向一侧延伸并在下端面固定连接有连接方杆(8)，所述连接方杆(8)的下端固定连接在刮板(9)的上端边沿，所述转动架(4)的一侧延伸出连接框(7)，所述连接方杆(8)滑动穿过连接框(7)的内侧。
8.根据权利要求4所述的一种PLA降解塑料的生产工艺，其特征在于：所述刮板(9)的一侧外表面开设有两个对称的凹陷面(10)，所述滑动板(11)滑动卡装在凹陷面(10)的内侧，两个所述凹陷面(10)相靠近的一侧内壁上分别开设有滑槽(12)，所述滑动板(11)的边沿上延伸出滑动插装在滑槽(12)内侧的滑块(15)，所述滑槽(12)远离滑块(15)一端的内壁上延伸出滑动穿过滑块(15)内侧的导杆(13)，所述导杆(13)的外表面套设有压缩弹簧(14)。
9.根据权利要求4所述的一种PLA降解塑料的生产工艺，其特征在于：所述转动架(4)的一侧外表面固定连接在朝向下方延伸的固定竖板(16)，所述固定竖板(16)的外表面贯穿开设有活动口(22)，所述转动板(17)通过两侧延伸出的转轴(18)转动安装在活动口(22)的内侧，所述转动板(17)的下端固定连接有连接弧板(23)，所述连接弧板(23)的下端面延伸出若干个拨动片(24)，所述转动板(17)的外表面靠近上端处延伸出弧形杆(19)，所述弧形杆(19)活动穿过固定竖板(16)的前端面且端部固定连接有限位头(21)，所述弧形杆(19)的外表面套设有复位弹簧(20)，所述固定竖板(16)的外表面延伸出清刮压轮(26)边沿的刮条(28)。
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CN117384474A (zh) * 2023-10-27 2024-01-12 佛山安亿纳米材料有限公司 一种高强度复合薄膜及其制备方法

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