CN116253950A - 一种高透明的生物可降解聚丙烯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及聚丙烯材料技术领域，且公开了一种高透明的生物可降解聚丙烯的制备方法。所述高透明的生物可降解聚丙烯的制备方法，包括以下步骤：将聚丙烯、纤维素、氯化铵、琼脂、酵母、水混合，再加入脱氢枞酸、硬脂酸钠、硬脂酸铈、松香酸和抗氧剂混合，得到混合料，再将混合料加入到双螺杆挤出造粒机中熔融挤出造粒，自然冷却后得到高透明的生物可降解聚丙烯。本发明制得的高透明的生物可降解聚丙烯，具有高透明性，且可以直接在自然界中进行生物降解，绿色环保，具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及聚丙烯材料技术领域，具体为一种高透明的生物可降解聚丙烯的制备方法。
背景技术
聚丙烯是目前用量最大的廉价通用塑料之一，具有很多优异的特性，如来源广、价格低、密度小、无毒、易加工等，因而被广泛应用于汽车、家电、电子电气等领域。但聚丙烯的韧性较差，特别是在低温和高应变速率情况下，这大大限制了其在工程中的应用，而在聚丙烯生产过程中加入成核剂能有效地克服这一缺点。其中山梨醇类成核剂是使用最为广泛的成核剂，特别是对光学性能有独特的影响，但在成核过程中会产生聚甲醛有毒气体，且耐高温性差，受热易分解。新型有机磷酸盐类成核剂成核效率高、无异味，但价格昂贵。
其次由于聚丙烯的分子结构是饱和的碳碳单键，相对分子结构比较稳定而难以降解，导致聚丙烯在给人们的生产生活带来便利的同时，也造成了极大的环境污染，因此环保型可降解的聚丙烯的制备和研究就显得尤为重要。可生物降解聚丙烯是一种以聚丙烯为基材与其他原料进行协同作用制备得到的可进行生物降解的聚丙烯材料，能够有效改善聚丙烯材料难降解的问题。如中国专利CN101805463B公开了一种淀粉填充可生物降解聚丙烯及其制备方法。但是因为淀粉的加入，可生物降解聚丙烯的透明度下降严重。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高透明的生物可降解聚丙烯的制备方法，包括以下步骤：
步骤(1)混料；
将聚丙烯、纤维素、氯化铵、琼脂、酵母、水加入到混合机中，在设定温度下混合，混合完成后冷却至室温，然后静置，再加入脱氢枞酸、硬脂酸钠、硬脂酸铈、松香酸、抗氧剂到混合机中，在室温下混合，混合完成后得到混合料；
步骤(2)熔融挤出造粒；
将混合料加入到双螺杆挤出造粒机中，经过加热熔融挤出造粒，自然冷却后得到高透明生物可降解聚丙烯。
优选地，步骤(1)中，聚丙烯、纤维素、氯化铵、琼脂、酵母、水、脱氢枞酸、硬脂酸钠、硬脂酸铈、松香酸、抗氧剂间的质量比为80:(0.5-0.8):(0.45-0.6):(0.6-0.8):0.85:0.4:(1-1.5):(1-1.5):3:1.5:0.1；聚丙烯包括均聚聚丙烯粉料；纤维素包括棉籽提取物。
优选地，所述步骤(1)中，设定温度下混合时，混合机的转速为200-300r/min，混合的时间为5-10min，设定温度为63℃，静置的时间为27h，室温下混合时，混合机转速为200-300r/min，混合的时间为5-10min。
优选地，所述步骤(2)中，双螺杆挤出造粒机中加料段温度为180-185℃，熔融共混段温度为185-190℃，挤出段温度为195-200℃，机头温度为200℃，螺杆转速为200-250r/min。
优选地，本发明还公开了一种双螺杆挤出造粒机，所述双螺杆挤出造粒机包括造粒仓，所述造粒仓偏心设置有挤出座，所述挤出座内嵌有造粒模具，且所述挤出座连接有熔融挤出装置，所述熔融挤出装置将混合料熔融后从所述造粒模具挤出以形成塑料条，所述造粒仓的中心处转动安装有切刀组件，所述切刀组件绕所述造粒仓中轴线转动以对所述塑料条剪切形成塑料粒；
所述切刀组件包括刀座，所述刀座上设置剪切刀，所述剪切刀滑动设置有擦拭块，所述擦拭块上安装有自驱组件，且所述造粒仓内固定安装有内基盘，所述内基盘上开设有触发槽；
所述剪切刀对所述塑料条剪切形成塑料粒后，随着所述剪切刀的旋转，所述自驱组件与所述触发槽相契合以使解除所述擦拭块与所述刀座的锁定，并随着所述剪切刀带动所述擦拭块绕所述造粒仓中轴线转动，而使所述擦拭块在所述自驱组件与触发槽的滑动配合下相对所述剪切刀滑动。
优选地，所述熔融挤出装置包括熔融机和挤出机，所述挤出机的出料口与所述挤出座固定安装，以使熔融料通过所述挤出座内的造粒模具挤出，且所述熔融机上开设有喂料口以用于喂料，所述熔融机和挤出机均固定安装在所述底架上以便于组装。
优选地，所述切刀组件还包括了刀轴，所述刀轴与所述造粒仓转动安装，且所述刀轴与所述刀座固定安装，所述刀座的两侧均开设有刀具槽，所述刀具槽的一侧固定安装有所述剪切刀，且所述自驱组件与所述刀具槽相卡接以使所述擦拭块锁定在所述刀具槽内；
所述刀轴的一端贯穿所述造粒仓通过同步轮和同步带与所述步进电机动力连接。
优选地，所述擦拭块上开设有安装槽，所述安装槽内固定安装有自驱组件，所述自驱组件包括自驱筒，所述自驱筒固定安装在所述安装槽内，所述自驱筒的内壁滑动安装有触发座，所述触发座贯穿并固定安装有导杆，所述导杆与所述自驱筒滑动配合，且所述导杆的一端通过连接弹簧滑动安装有锁定头，另一端固定安装有限位驱动头，所述触发座与所述自驱筒的内壁之间设置有触发弹簧，所述触发弹簧的两端分别固定安装在所述触发座与所述自驱筒的内壁上；
所述刀具槽的一侧开设有锁定孔，所述锁定孔与所述锁定头相适配。
优选地，所述内基盘固定安装在所述造粒仓的内壁上，且其与所述挤出座和刀轴相套接，所述触发槽为弧形，所述触发槽与所述限位驱动头相契合，并相对滑动配合，且所述触发槽与所述限位驱动头相分离的一端存在一个弧形段，以用于连接所述触发槽内壁底部和内基盘的表面。
优选地，所述造粒仓内还设置有复位组件，所述复位组件与所述擦拭块相连接，所述刀座在所述擦拭块相对剪切刀滑动至设定位置后，所述限位驱动头脱离所述触发槽，随着所述刀座的旋转，所述复位组件转动以驱动所述擦拭块复位至所述锁定孔与所述锁定头相卡接。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明中聚丙烯与纤维素、氯化铵、琼脂、酵母、水混合时，氯化铵溶于水中，提供离子，促进纤维素分子链上的-OH(羟基)与琼脂分子链和酵母分子链上的-OH发生反应，纤维素分子链、琼脂分子链和酵母分子链连接，形成弱的聚合物链，制得易于生物降解的聚合物组合物，即生物可降解聚丙烯。与接触土壤时，生物可降解聚丙烯能够成为土壤中微生物的营养物，发生快速的生物降解。本发明还添加了少量的硬脂酸铈和松香酸，二者协同配合，进一步提高了生物可降解聚丙烯的生物可降解性。
2、本发明中脱氢枞酸与硬脂酸钠在聚丙烯挤出加工过程中发生原位反应，生成一种脱氢枞酸钠盐，该脱氢枞酸钠盐既能作为一种成核剂，又能对聚丙烯进行透明改性，是一种透明成核剂。原位反应生成的透明成核剂在基体中分散均匀，成核效率高。将脱氢枞酸钠盐与传统山梨醇类成核剂比较，其透明改性能力不逊于山梨醇类成核剂，同时还能克服山梨醇类成核剂在成核过程中产生聚甲醛有毒气体的缺点。且脱氢枞酸钠盐能够与松香酸协同配合，进一步提高聚丙烯的透明性。
3、本发明中的双螺杆挤出造粒机通过随着剪切刀的继续旋转，使自驱组件进入触发槽内，从而使自驱组件与刀座相脱离，由于自驱组件安装在擦拭块上，因此自驱组件相对刀座分离使擦拭块相对刀座解除了锁定，并且由于自驱组件此时与触发槽相契合，随着刀座、剪切刀的旋转，由于擦拭块安装在剪切刀上，且相对剪切刀滑动，因此自驱组件在触发槽的引导作用下，驱动擦拭块在剪切刀上进行滑动，实现对剪切刀的擦拭，避免剪切后的熔融混合料冷却后发生固化而粘黏在剪切刀的刃口上，影响了剪切刀的锋利程度，以及对后续塑料条的剪切产生干扰，导致无法快速将塑料条切断，而使塑料粒之间出现拉丝、连结等现象，严重影响塑料粒的品质。
附图说明
图1是本发明制备高透明的生物可降解聚丙烯的流程图；
图2为本发明中双螺杆挤出造粒机的熔融机、挤出机以及造粒仓组装结构图；
图3为本发明中双螺杆挤出造粒机的造粒仓内部结构图；
图4为本发明中双螺杆挤出造粒机的线轮槽内部结构图；
图5为本发明中双螺杆挤出造粒机的刀座部分结构爆炸图；
图6为本发明中双螺杆挤出造粒机的擦拭块以及自驱组件剖视简图。
附图2-6中，各标号所代表的部件列表如下：
1、造粒仓；2、挤出座；3、造粒模具；4、熔融挤出装置；401、熔融机；402、挤出机；403、喂料口；5、切刀组件；501、刀座；502、剪切刀；503、擦拭块；504、刀轴；505、刀具槽；506、同步轮；507、同步带；508、步进电机；509、安装槽；510、锁定孔；6、自驱组件；601、自驱筒；602、触发座；603、导杆；604、锁定头；605、限位驱动头；606、触发弹簧；7、内基盘；8、触发槽；9、底架；10、复位组件；1001、线轮槽；1002、线轮轴；1003、线轮；1004、驱动齿；1005、异齿环；11、排料斗；12、排风仓；13、排风扇。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的。
实施例1
本实施例公开一种高透明的生物可降解聚丙烯的制备方法，包括以下步骤：
(1)混料；
将均聚聚丙烯粉料、棉籽提取物、氯化铵、琼脂、酵母、水加入到混合机中，在63℃下混合5min，混合机转速为300r/min，混合完成后冷却至25℃，然后静置27h，再加入脱氢枞酸、硬脂酸钠、硬脂酸铈、松香酸、抗氧剂到混合机中，在25℃下混合5min，混合机转速为300r/min，得到混合料；其中均聚聚丙烯粉料、棉籽提取物、氯化铵、琼脂、酵母、水、脱氢枞酸、硬脂酸钠、硬脂酸铈、松香酸、抗氧剂间的质量比为80:0.5:0.45:0.6:0.85:0.4:1:1:3:1.5:0.1；
(2)熔融挤出造粒；
将混合料加入到双螺杆挤出造粒机中，经过加热熔融挤出造粒，自然冷却后得到高透明生物可降解聚丙烯；双螺杆挤出造粒机中加料段温度为180-185℃，熔融共混段温度为185-190℃，挤出段温度为195-200℃，机头温度为200℃，螺杆转速为200r/min。
实施例2
本实施例公开一种高透明的生物可降解聚丙烯的制备方法，包括以下步骤：
(1)混料；
将均聚聚丙烯粉料、棉籽提取物、氯化铵、琼脂、酵母、水加入到混合机中，在63℃下混合6min，混合机转速为280r/min，混合完成后冷却至25℃，然后静置27h，再加入脱氢枞酸、硬脂酸钠、硬脂酸铈、松香酸、抗氧剂到混合机中，在25℃下混合6min，混合机转速为280r/min，得到混合料；其中均聚聚丙烯粉料、棉籽提取物、氯化铵、琼脂、酵母、水、脱氢枞酸、硬脂酸钠、硬脂酸铈、松香酸、抗氧剂间的质量比为80:0.8:0.6:0.8:0.85:0.4:1.5:1.5:3:1.5:0.1；
(2)熔融挤出造粒；
将混合料加入到双螺杆挤出造粒机中，经过加热熔融挤出造粒，自然冷却后得到高透明生物可降解聚丙烯；双螺杆挤出造粒机中加料段温度为180-185℃，熔融共混段温度为185-190℃，挤出段温度为195-200℃，机头温度为200℃，螺杆转速为220r/min。
实施例3
本实施例公开一种高透明的生物可降解聚丙烯的制备方法，包括以下步骤：
(1)混料；
将均聚聚丙烯粉料、棉籽提取物、氯化铵、琼脂、酵母、水加入到混合机中，在63℃下混合8min，混合机转速为250r/min，混合完成后冷却至25℃，然后静置27h，再加入脱氢枞酸、硬脂酸钠、硬脂酸铈、松香酸、抗氧剂到混合机中，在25℃下混合8min，混合机转速为250r/min，得到混合料；其中均聚聚丙烯粉料、棉籽提取物、氯化铵、琼脂、酵母、水、脱氢枞酸、硬脂酸钠、硬脂酸铈、松香酸、抗氧剂间的质量比为80:0.6:0.5:0.66:0.85:0.4:1.2:1.2:3:1.5:0.1；
(2)熔融挤出造粒；
将混合料加入到双螺杆挤出造粒机中，经过加热熔融挤出造粒，自然冷却后得到高透明生物可降解聚丙烯；双螺杆挤出造粒机中加料段温度为180-185℃，熔融共混段温度为185-190℃，挤出段温度为195-200℃，机头温度为200℃，螺杆转速为240r/min。
实施例4
本实施例公开一种高透明的生物可降解聚丙烯的制备方法，包括以下步骤：
(1)混料；
将均聚聚丙烯粉料、棉籽提取物、氯化铵、琼脂、酵母、水加入到混合机中，在63℃下混合10min，混合机转速为200r/min，混合完成后冷却至25℃，然后静置27h，再加入脱氢枞酸、硬脂酸钠、硬脂酸铈、松香酸、抗氧剂到混合机中，在25℃下混合10min，混合机转速为200r/min，得到混合料；其中均聚聚丙烯粉料、棉籽提取物、氯化铵、琼脂、酵母、水、脱氢枞酸、硬脂酸钠、硬脂酸铈、松香酸、抗氧剂间的质量比为80:0.7:0.55:0.72:0.85:0.4:1.35:1.35:3:1.5:0.1；
(2)熔融挤出造粒；
将混合料加入到双螺杆挤出造粒机中，经过加热熔融挤出造粒，自然冷却后得到高透明生物可降解聚丙烯；双螺杆挤出造粒机中加料段温度为180-185℃，熔融共混段温度为185-190℃，挤出段温度为195-200℃，机头温度为200℃，螺杆转速为250r/min。
对比例1
本对比例公开一种高透明的生物可降解聚丙烯的制备方法，包括以下步骤：
(1)混料；
将均聚聚丙烯粉料、脱氢枞酸、硬脂酸钠、硬脂酸铈、松香酸、抗氧剂到混合机中，在25℃下混合6min，混合机转速为280r/min，得到混合料；其中均聚聚丙烯粉料、脱氢枞酸、硬脂酸钠、硬脂酸铈、松香酸、抗氧剂间的质量比为80:1.2:1.2:3:1.5:0.1；
(2)熔融挤出造粒；
将混合料加入到双螺杆挤出造粒机中，经过加热熔融挤出造粒，自然冷却后得到高透明生物可降解聚丙烯；双螺杆挤出造粒机中加料段温度为180-185℃，熔融共混段温度为185-190℃，挤出段温度为195-200℃，机头温度为200℃，螺杆转速为220r/min。
对比例2
本对比例公开一种高透明的生物可降解聚丙烯的制备方法，包括以下步骤：
(1)混料；
将均聚聚丙烯粉料、棉籽提取物、氯化铵、琼脂、酵母、水加入到混合机中，在63℃下混合6min，混合机转速为280r/min，混合完成后冷却至25℃，然后静置27h，再加入硬脂酸铈、松香酸、抗氧剂到混合机中，在25℃下混合6min，混合机转速为280r/min，得到混合料；其中均聚聚丙烯粉料、棉籽提取物、氯化铵、琼脂、酵母、水、硬脂酸铈、松香酸、抗氧剂间的质量比为80:0.6:0.5:0.66:0.85:0.4:3:1.5:0.1；
(2)熔融挤出造粒；
将混合料加入到双螺杆挤出造粒机中，经过加热熔融挤出造粒，自然冷却后得到高透明生物可降解聚丙烯；双螺杆挤出造粒机中加料段温度为180-185℃，熔融共混段温度为185-190℃，挤出段温度为195-200℃，机头温度为200℃，螺杆转速为220r/min。
对比例1是在实施例3的基础上未使用棉籽提取物、氯化铵、琼脂、酵母、水来制备高透明生物可降解聚丙烯；对比例2是在实施例3的基础上未使用脱氢枞酸、硬脂酸钠来制备高透明生物可降解聚丙烯。
以上所有实施例、对比例中，均聚聚丙烯粉料来自上海赛科石油化工有限责任公司，型号为S1003；棉籽提取物来自扶风斯诺特生物科技有限公司；氯化铵来自安徽八一化工股份有限公司，CAS号为12125-02-9；琼脂为琼脂粉，来自江苏采薇生物科技有限公司，CAS号为9002-18-0；酵母为酵母粉，来自广州仟汇生物科技有限公司，货号：204；脱氢枞酸来自武汉市承天精细化工有限公司，型号为1740-19-8；硬脂酸钠来自天津金汇太亚化学试剂有限公司，CAS号为822-16-2；硬脂酸铈来自湖北科沃德化工有限公司，CAS号为10119-53-6；松香酸来自拉那白医药化工实力供应商，CAS号为514-10-3；抗氧剂来自宜兴市天使合成化学有限公司，型号为1010。
试验例
1)降解性能测试：将实施例1-4和对比例1-2制得的产品制成尺寸规格相同、质量均为100g的样条，进行降解性能测试，将上述样品条分别埋于距地表深度15cm的土壤中，土壤环境相同，5个月后测试各样品条损失的质量；测试结果如表1所示：
表1
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 对比例1 | 对比例2 | |
| 损失的质量(g) | 6.75 | 8.12 | 7.25 | 7.83 | 4.54 | 5.43 |
由表1可知，本发明制得的高透明生物可降解聚丙烯具有良好的降解性能。在多种原料的协同作用下，能够实现生物可降解聚丙烯在自然环境中的快速降解。
2)透明性测试：将实施例1-4和对比例1-2制得的产品以及实施例1-4和对比例1-2中制备高透明的生物可降解聚丙烯的原料之一的均聚聚丙烯粉料，分别制成直径为50mm、厚度为1mm的圆片，分别记为样品1、样品2、样品3、样品4、样品5、样品6、样品7、按照标准GB/T2410-2008《透明塑料透光率和雾度试验方法》测试样品1-7的透光率；
测试结果如表2所示：
表2
由表2可知，本发明制得的高透明生物可降解聚丙烯具有良好的透光性。在添加棉籽提取物、氯化铵、琼脂、酵母提高降解率的同时，聚丙烯的透明性下降程度较小，依然具有较高的透明性。
实施例5
本实施例提供了一种双螺杆挤出造粒机，该双螺杆挤出造粒机能够满足实施例1-4和对比例1-2中步骤(2)的熔融挤出造粒操作。
请参阅图2-6，一种双螺杆挤出造粒机，包括造粒仓1，所述造粒仓1偏心设置有挤出座2，所述挤出座2内嵌有造粒模具3，且所述挤出座2连接有熔融挤出装置4，所述熔融挤出装置4将混合料熔融后从所述造粒模具3挤出以形成塑料条，所述造粒仓1的中心处转动安装有切刀组件5，所述切刀组件5绕所述造粒仓1中轴线转动以对所述塑料条剪切形成塑料粒；
所述切刀组件5包括刀座501，所述刀座501上设置剪切刀502，所述剪切刀502滑动设置有擦拭块503，所述擦拭块503上安装有自驱组件6，且所述造粒仓1内固定安装有内基盘7，所述内基盘7上开设有触发槽8；
所述剪切刀502对所述塑料条剪切形成塑料粒后，随着所述剪切刀502的旋转，所述自驱组件6与所述触发槽8相契合以使解除所述擦拭块503与所述刀座501的锁定，并随着所述剪切刀502带动所述擦拭块503绕所述造粒仓1中轴线转动，而使所述擦拭块503在所述自驱组件6与触发槽8的滑动配合下相对所述剪切刀502滑动。
通过熔融挤出装置4将混合料熔融后挤出，使其通过造粒模具3形成塑料条，并且由于造粒模具3相对剪切刀502旋转所形成的圆形路径为偏心设置，剪切刀502的一侧与造粒模具3的表面相贴合，因此随着剪切刀502的旋转，剪切刀502对通过造粒模具3所形成的塑料条进行剪切形成塑料粒，由于熔融混合料经过造粒模具3所形成的塑料条具备一定的温度，导致其具有一定的柔性，因此剪切刀502在剪切完成后，剪切刀502上会粘黏有部分熔融混合料，熔融混合料冷却后发生固化，导致剪切刀502的刃口厚度增大，进而影响了剪切刀502的锋利程度，以及对后续塑料条的剪切产生干扰，导致无法快速将塑料条切断，而使塑料粒之间出现拉丝、连结等现象，严重影响塑料粒的品质；
因此在剪切刀502完成剪切后，随着剪切刀502的继续旋转，使自驱组件6进入触发槽8内，从而使自驱组件6与刀座501相脱离，由于自驱组件6安装在擦拭块503上，因此自驱组件6相对刀座501分离使擦拭块503相对刀座501解除了锁定，并且由于自驱组件6此时与触发槽8相契合，随着刀座501、剪切刀502的旋转，由于擦拭块503安装在剪切刀502上，且相对剪切刀502滑动，因此自驱组件6在触发槽8的引导作用下，驱动擦拭块503在剪切刀502上进行滑动，实现对剪切刀502的擦拭，避免剪切后的熔融混合料冷却后发生固化而粘黏在剪切刀502的刃口上，影响了剪切刀502的锋利程度，以及对后续塑料条的剪切产生干扰，导致无法快速将塑料条切断，而使塑料粒之间出现拉丝、连结等现象，严重影响塑料粒的品质。
进一步地，擦拭块503上开设有与剪切刀502相契合的擦拭槽，擦拭块503通过擦拭槽与所述剪切刀502滑动配合。
进一步地，擦拭块503分为外基体和内基体，内基体上开设有与剪切刀502相契合的擦拭槽，擦拭块503通过擦拭槽与所述剪切刀502滑动配合，而内基体与外基体相互套接，且内基体的两侧开设有引导块，外基体内侧开设有与引导块相契合的引导槽，且引导槽和引导块滑动配合，而引导槽的一侧固定安装有压力传感器，压力传感器的一侧固定安装有检测弹簧的一端，检测弹簧的另一端固定安装在引导块上。
在具体使用时，自驱组件6安装在外基体上，随着刀座501、剪切刀502的旋转，自驱组件6在触发槽8的引导作用下带动外基体、内基体在剪切刀502上滑动，完成对剪切刀502的擦拭，当剪切刀502由于长时间的实用出现卷刃的情况时，由于剪切刀502卷刃处的形状与擦拭槽不吻合，导致内基体无法相对剪切刀502滑动，而外基体在自驱组件6和触发槽8的引导作用下，相对剪切刀502滑动，从而使内基体和外基体之间产生相对位移，进而使检测弹簧产生弹力，当压力传感器所检测的弹力达到设定值后，会传输至控制系统，停止剪切刀502的旋转以及熔融挤出装置4的运行，可以有效的停止运转，避免对卷刃的剪切刀502在剪切成粒时，塑料粒无法完全断开以及剪切面不平整而影响塑料粒的品质，同时也防止设备的损伤。
进一步地，对于上述熔融挤出装置4来说，所述熔融挤出装置4包括熔融机401和挤出机402，所述挤出机402的出料口与所述挤出座2固定安装，以使熔融料通过所述挤出座2内的造粒模具3挤出，且所述熔融机401上开设有喂料口403以用于喂料，所述熔融机401和挤出机402均固定安装在所述底架9上以便于组装；
本发明中熔融机401和挤出机402均为现有成熟的设备，本发明不再进行详细赘述，其中熔融机401中通过喂料口403外接投料设备，使各种原料均通过喂料口进行熔融机401内进行熔融和混合，随后熔融混合后的混合料通入挤出机402内，利用挤出机402将熔融后的混合料进行部分冷却，同时将熔融混合料挤出进入挤出座2内，并通过不断的挤出，使熔融混合料从造粒模具3穿过，形成塑料条，每当塑料条挤出时，剪切刀502进行剪切，从而形成塑料粒，通过控制剪切刀502每转一圈所需的时间，来控制塑料粒的高度。
进一步地，对于上述切刀组件5来说，所述切刀组件5还包括了刀轴504，所述刀轴504与所述造粒仓1转动安装，且所述刀轴504与所述刀座501固定安装，所述刀座501的两侧均开设有刀具槽505，所述刀具槽505的一侧固定安装有所述剪切刀502，且所述自驱组件6与所述刀具槽505相卡接以使所述擦拭块503锁定在所述刀具槽505内；
所述刀轴504的一端贯穿所述造粒仓1通过同步轮506和同步带507与所述步进电机508动力连接；
步进电机508通过同步轮506和同步带507驱动刀轴504进行转动，由于刀座501通过键和键槽固定安装在刀轴504上，且剪切刀502也固定安装在刀座501的刀具槽505上，从而通过步进电机508驱动刀座501和剪切刀502进行旋转；
在对造粒模具3所形成的塑料条进行剪切时，擦拭块503被自驱组件6锁定在刀具槽505内，以防止擦拭块503随着剪切刀502进行旋转而产生离心力，造成剪切刀502进行剪切时，擦拭块503与塑料条发生挤压而导致塑料条产生位置偏移，影响剪切刀502的剪切。
进一步地，对于上述擦拭块503来说，所述擦拭块503上开设有安装槽509，所述安装槽509内固定安装有自驱组件6，所述自驱组件6包括自驱筒601，所述自驱筒601固定安装在所述安装槽509内，所述自驱筒601的内壁滑动安装有触发座602，所述触发座602贯穿并固定安装有导杆603，所述导杆603与所述自驱筒601滑动配合，所述导杆603的一端通过连接弹簧滑动安装有锁定头604，另一端固定安装有限位驱动头605，所述触发座602与所述自驱筒601的内壁之间设置有触发弹簧606，所述触发弹簧606的两端分别固定安装在所述触发座602与所述自驱筒601的内壁上；
所述刀具槽505的一侧开设有锁定孔510，所述锁定孔510与所述锁定头604相适配；
在擦拭块503被锁定在刀具槽505内时，限位驱动头605与内基盘7相贴合，且导杆603移动以使触发弹簧606产生压缩，从而使锁定头604进入锁定孔510内，完成对擦拭块503在安装槽509内的锁定；
当剪切刀502对塑料条进行剪切后继续旋转，使限位驱动头605转动至触发槽8处时，限位驱动头605、导杆603以及锁定头604在压缩的触发弹簧606的弹力作用下快速移动，以使限位驱动头605进入触发槽8内与其相贴合，同时锁定头604从锁定孔510内移出，从而完成对擦拭块503在安装槽509内的锁定的解除，随着剪切刀502的旋转，由于此时限位驱动头605位于触发槽8内，从而使擦拭块503在限位驱动头和触发槽8的配合作用下实现随着剪切刀502同步转动的同时，相对剪切刀502进行滑动，实现对剪切刀502的擦拭作用；
当限位驱动头605移动至触发槽8的尾部后，随着剪切刀502的旋转，限位驱动头605再次与内基盘7的表面贴合，以使触发弹簧606产生压缩，同时使锁定头604凸出，为擦拭块503复位后的锁定进行准备。
所述造粒仓1内还设置有复位组件10，所述复位组件10与所述擦拭块503相连接，所述刀座501在所述擦拭块503相对剪切刀502滑动至设定位置后，所述限位驱动头605脱离所述触发槽8，随着所述刀座501的旋转，所述复位组件10转动以驱动所述擦拭块503复位至所述锁定孔510与所述锁定头604相卡接；
当锁定头604再次凸出后，随着剪切刀502和刀座501的旋转，复位组件10转动，以拉动擦拭块503逐渐向刀具槽505内移动，直至锁定孔510与所述锁定头604相卡接再次卡接为止。
所述复位组件10包括线轮槽1001，所述线轮槽1001开设在所述刀座501上，且所述线轮槽1001与所述刀具槽505相连通，所述线轮槽1001的中部转动安装有线轮轴1002，所述线轮轴1002的中部固定安装有线轮1003，所述线轮1003上设置有牵引绳，所述牵引绳的自由端固定安装在所述擦拭块503上；
所述线轮轴1002的一端贯穿所述刀具槽505固定安装有驱动齿1004，所述造粒仓1的内壁上固定安装有异齿环1005，所述异齿环1005与所述刀轴504同轴设置，且所述异齿环1005存在一段与所述驱动齿1004相啮合的齿。
当剪切刀502和刀座501的旋转至设定位置后，驱动齿1004与异齿环1005上的齿相啮合，随着驱动齿1004绕刀轴504做圆周运动，使驱动齿1004在异齿环1005上的齿的作用下进行转动，从而使线轮轴1002带动线轮1003进行转动，使牵引绳收缩在线轮1003上，从而拉动擦拭块503逐渐向刀具槽505移动，当锁定头604与刀具槽505的边缘接触后，锁定头604受力而相对导杆603移动，使连接弹簧压缩，以使锁定头604的端面与刀具槽505的表面贴合，使擦拭块503进入刀具槽505内，锁定头604与锁定孔10相对应时，锁定头604在连接弹簧的作用下复位，进入锁定孔内，完成对擦拭块503的锁定。
进一步地，对于上述内基盘7来说，所述内基盘7固定安装在所述造粒仓1的内壁上，且其与所述挤出座2和刀轴504相套接，所述触发槽8为弧形，所述触发槽8与所述限位驱动头605相契合，并相对滑动配合，且所述触发槽8与所述限位驱动头605相分离的一端存在一个弧形段，以用于连接所述触发槽8内壁底部和内基盘7的表面；
触发槽8通过弧形设置，使剪切刀502在旋转90度的情况下，使擦拭块503在触发槽8与所述限位驱动头605相契合的配合的作用下，完成从剪切刀502的一端到另一端的移动，并通过触发槽8与所述限位驱动头605相分离的一端的弧形段，使限位驱动头605在剪切刀502旋转的作用下脱离触发槽8，重新压缩触发弹簧606，使限位驱动头605与内基盘7的表面贴合。
进一步地，对于上述造粒仓1来说，所述造粒仓1的底部固定安装有排料斗11，所述排料斗11倾斜设置以便于排料；
剪切刀502所剪切下的塑料粒从倾斜设置的排料斗11上排出造粒仓1，实现对塑料粒的收集。
进一步地，排料斗11上可设置振动电机，以加快塑料粒的排放。
进一步地，对于上述造粒仓1来说，所述造粒仓1的顶部固定安装有排风仓12，所述排风仓12的内壁设置有活性炭网，所述排风仓12的仓口设置有排风扇13；
由于剪切后的塑料颗粒仍存在一定的热量，通过排风扇13向上排风，使热量排出，同时，利用活性炭网将所排风中的异味去除。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种高透明的生物可降解聚丙烯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤(1)混料；
将聚丙烯、纤维素、氯化铵、琼脂、酵母、水加入到混合机中，在设定温度下混合，混合完成后冷却至室温，然后静置，再加入脱氢枞酸、硬脂酸钠、硬脂酸铈、松香酸、抗氧剂到混合机中，在室温下混合，混合完成后得到混合料；
步骤(2)熔融挤出造粒；
将混合料加入到双螺杆挤出造粒机中，经过加热熔融挤出造粒，自然冷却后得到高透明生物可降解聚丙烯。
2.根据权利要求1所述的一种高透明的生物可降解聚丙烯的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，聚丙烯、纤维素、氯化铵、琼脂、酵母、水、脱氢枞酸、硬脂酸钠、硬脂酸铈、松香酸、抗氧剂间的质量比为80:(0.5-0.8):(0.45-0.6):(0.6-0.8):0.85:0.4:(1-1.5):(1-1.5):3:1.5:0.1；聚丙烯包括均聚聚丙烯粉料；纤维素包括棉籽提取物。
3.根据权利要求1所述的一种高透明的生物可降解聚丙烯的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，设定温度下混合时，混合机的转速为200-300r/min，混合的时间为5-10min，设定温度为63℃，静置的时间为27h，室温下混合时，混合机转速为200-300r/min，混合的时间为5-10min。
4.根据权利要求1所述的一种高透明的生物可降解聚丙烯的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，双螺杆挤出造粒机中加料段温度为180-185℃，熔融共混段温度为185-190℃，挤出段温度为195-200℃，机头温度为200℃，螺杆转速为200-250r/min。
5.根据权利要求1所述的一种高透明的生物可降解聚丙烯的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中使用的双螺杆挤出造粒机，包括造粒仓，所述造粒仓偏心设置有挤出座，所述挤出座内嵌有造粒模具，且所述挤出座连接有熔融挤出装置，所述熔融挤出装置将混合料熔融后从所述造粒模具挤出以形成塑料条，所述造粒仓的中心处转动安装有切刀组件，所述切刀组件绕所述造粒仓中轴线转动以对所述塑料条剪切形成塑料粒；
所述切刀组件包括刀座，所述刀座上设置剪切刀，所述剪切刀滑动设置有擦拭块，所述擦拭块上安装有自驱组件，且所述造粒仓内固定安装有内基盘，所述内基盘上开设有触发槽；
所述剪切刀对所述塑料条剪切形成塑料粒后，随着所述剪切刀的旋转，所述自驱组件与所述触发槽相契合以使解除所述擦拭块与所述刀座的锁定，并随着所述剪切刀带动所述擦拭块绕所述造粒仓中轴线转动，而使所述擦拭块在所述自驱组件与触发槽的滑动配合下相对所述剪切刀滑动。
6.根据权利要求5所述的一种高透明的生物可降解聚丙烯的制备方法，其特征在于，所述熔融挤出装置包括熔融机和挤出机，所述挤出机的出料口与所述挤出座固定安装，以使熔融料通过所述挤出座内的造粒模具挤出，且所述熔融机上开设有喂料口以用于喂料，所述熔融机和挤出机均固定安装在所述底架上以便于组装。
7.根据权利要求6所述的一种高透明的生物可降解聚丙烯的制备方法，其特征在于，所述切刀组件还包括了刀轴，所述刀轴与所述造粒仓转动安装，且所述刀轴与所述刀座固定安装，所述刀座的两侧均开设有刀具槽，所述刀具槽的一侧固定安装有所述剪切刀，且所述自驱组件与所述刀具槽相卡接以使所述擦拭块锁定在所述刀具槽内；
所述刀轴的一端贯穿所述造粒仓通过同步轮和同步带与所述步进电机动力连接。
8.根据权利要求7所述的一种高透明的生物可降解聚丙烯的制备方法，其特征在于，所述擦拭块上开设有安装槽，所述安装槽内固定安装有自驱组件，所述自驱组件包括自驱筒，所述自驱筒固定安装在所述安装槽内，所述自驱筒的内壁滑动安装有触发座，所述触发座贯穿并固定安装有导杆，所述导杆与所述自驱筒滑动配合，且所述导杆的一端通过连接弹簧滑动安装有锁定头，另一端固定安装有限位驱动头，所述触发座与所述自驱筒的内壁之间设置有触发弹簧，所述触发弹簧的两端分别固定安装在所述触发座与所述自驱筒的内壁上；
所述刀具槽的一侧开设有锁定孔，所述锁定孔与所述锁定头相适配。
9.根据权利要求8所述的一种高透明的生物可降解聚丙烯的制备方法，其特征在于，所述内基盘固定安装在所述造粒仓的内壁上，且其与所述挤出座和刀轴相套接，所述触发槽为弧形，所述触发槽与所述限位驱动头相契合，并相对滑动配合，且所述触发槽与所述限位驱动头相分离的一端存在一个弧形段，以用于连接所述触发槽内壁底部和内基盘的表面。
10.根据权利要求9所述的一种高透明的生物可降解聚丙烯的制备方法，其特征在于，所述造粒仓内还设置有复位组件，所述复位组件与所述擦拭块相连接，所述刀座在所述擦拭块相对剪切刀滑动至设定位置后，所述限位驱动头脱离所述触发槽，随着所述刀座的旋转，所述复位组件转动以驱动所述擦拭块复位至所述锁定孔与所述锁定头相卡接。
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