CN117863511A - 一种淀粉基多孔材料的制备方法及挤压装置 - Google Patents
一种淀粉基多孔材料的制备方法及挤压装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117863511A CN117863511A CN202410127718.0A CN202410127718A CN117863511A CN 117863511 A CN117863511 A CN 117863511A CN 202410127718 A CN202410127718 A CN 202410127718A CN 117863511 A CN117863511 A CN 117863511A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- starch
- shell
- fixedly connected
- based porous
- machine barrel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 title claims abstract description 71
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 title claims abstract description 55
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 title claims abstract description 55
- 239000008107 starch Substances 0.000 title claims abstract description 55
- 239000011148 porous material Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 79
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 14
- 108010068370 Glutens Proteins 0.000 claims abstract description 8
- 235000021312 gluten Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000011268 mixed slurry Substances 0.000 claims abstract description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229940100445 wheat starch Drugs 0.000 claims abstract description 6
- 230000001007 puffing effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 12
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 10
- 239000000413 hydrolysate Substances 0.000 claims description 9
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 6
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 4
- 108090000145 Bacillolysin Proteins 0.000 claims description 3
- 102000035092 Neutral proteases Human genes 0.000 claims description 3
- 108091005507 Neutral proteases Proteins 0.000 claims description 3
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 3
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 208000032765 Device extrusion Diseases 0.000 abstract 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 81
- 230000009471 action Effects 0.000 description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 6
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 4
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 3
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 3
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 3
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 2
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 239000000109 continuous material Substances 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 2
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 2
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 2
- 239000004382 Amylase Substances 0.000 description 1
- 102000013142 Amylases Human genes 0.000 description 1
- 108010065511 Amylases Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 description 1
- 239000004368 Modified starch Substances 0.000 description 1
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 1
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 1
- 102100037486 Reverse transcriptase/ribonuclease H Human genes 0.000 description 1
- 235000019418 amylase Nutrition 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
- B29C48/395—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
- B29C48/397—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using a single screw
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/27—Cleaning; Purging; Avoiding contamination
- B29C48/271—Cleaning; Purging; Avoiding contamination of feeding units
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/285—Feeding the extrusion material to the extruder
- B29C48/288—Feeding the extrusion material to the extruder in solid form, e.g. powder or granules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
- B29C48/50—Details of extruders
- B29C48/505—Screws
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
- B29C48/50—Details of extruders
- B29C48/68—Barrels or cylinders
- B29C48/681—Barrels or cylinders for single screws
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2003/00—Use of starch or derivatives as moulding material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
本发明属于淀粉基多孔材料制备技术领域，具体的说是一种淀粉基多孔材料的制备方法及挤压装置，该制备方法包括以下步骤：调浆：将定量淀粉、谷朊粉、KOH、水搅拌均匀，得到混合浆料；挤压膨化：通过设置星形齿轮与螺杆啮合，在螺杆在高速转动时，可与两侧的星形齿轮啮合，通过螺杆上的螺槽、机筒内壁、星形齿轮的齿牙三者所围成的封闭空间，使得机筒的一端能够对空气进行压缩，产生高压气体，并对通过进料斗进入机筒内腔的原材料施加向前运动的力，使得原材料与螺杆的接触更迅速，同时利用高压气体对进料斗与螺杆的交汇点处的原材料施加压力，减少或避免出现“架桥”的现象，避免出现原材料堆积的问题，加快挤压装置的挤出效率。
Description
技术领域
本发明属于淀粉基多孔材料制备技术领域，具体的说是一种淀粉基多孔材料的制备方法及挤压装置。
背景技术
淀粉基多孔材料以多孔淀粉为主，是一种新型的变性淀粉，它是具有生淀粉酶活力的酶在低于糊化温度下作用于生淀粉而形成的多孔性蜂窝状产物。微孔淀粉表面布满直径为1um 左右的小孔，小孔由表面向中心深入，孔的容积占颗粒体积的50%左右。将天然生淀粉经过水解处理以后，在其颗粒表面形成小孔，并一直延伸到颗粒内部，是一种类似马蜂窝状的中空颗粒，可以盛装各种物质于其中，具有良好的吸附性。
多孔淀粉在制备时，主要制备方法有物理成孔法、化学成孔法、生物成孔法等。物理成孔法主要包括挤压法、喷雾干燥法、微波法等，化学成孔法主要有酸解法、交联变性、醇变性等，生物成孔法即酶解成孔法。申请号为CN202111646542.2的专利公开了一种淀粉基多孔材料的制备方法，采用一定比例的玉米粉和谷朊粉为原材料，首先将玉米粉和谷朊粉混合均匀后利用挤压装置即挤压机，进行挤压处理，使玉米粉中的淀粉与蛋白质通过挤压作用形成复合结构，然后用蛋白酶处理挤压后的面粉，使其中的蛋白质分解为小分子的肽、氨基酸，从淀粉-蛋白质复合结构中溶出，形成淀粉基的多孔材料；常见的挤压装置采用单螺杆或是双螺杆对进入挤压装置机筒的物料进行剪切和挤压，在旋转的螺杆作用下、通过机筒内壁和螺杆表面的摩擦作用，向前输送和压实；在开始的阶段物料呈固态向前输送，由于机筒外有加热圈，热通过机筒传导给物料；与此同时，物料在前进运动中，生成摩擦热，使物料沿料筒向前的温度逐渐升高，致使高分子物料从颗粒或粉状的固体转变成熔融的流体状态，熔融的物料被连续不断地输送到螺杆前方，通过过滤网、分流板而进入机头成型；
然而在挤压装置对物料进行处理时，物料在投入进料斗时，由于挤压装置工作时，螺杆的转动速度恒定，若是加料速度与螺杆挤出速度匹配，则会导致进料斗与螺杆的交汇点位置出现“架桥”现象，导致物料堆积，此时持续的投料会受到阻碍，而机筒内的挤出效率也将受到影响。
为此，本发明提供一种淀粉基多孔材料的制备方法及挤压装置。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种淀粉基多孔材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
S1：调浆：将定量淀粉、谷朊粉、KOH、水搅拌均匀，得到混合浆料；
S2：挤压膨化：将混合浆料引入挤压装置，得到膨化淀粉；
S3：干燥：将膨化淀粉经传送带送入烘干机进行干燥；
S4：粉碎：将干燥后的膨化淀粉粉碎至一定目数；
S5：水解：将粉碎后的膨化淀粉与中性蛋白酶液混合，并调节PH，得到水解产物；
S6：洗涤：对水解产物进行洗涤；
S7：烘干及粉碎：对洗涤后的水解产物进行烘干后粉碎，得到淀粉基多孔材料；
其中，挤压装置包括：
机座；
螺杆，螺杆的一端转动连接在机座上；
机筒，螺杆的另一端转动连接在机筒内；
进料斗，连通在机筒的一端顶部；
星形齿轮，设置两个，且均与机筒一端的螺杆啮合，用于压缩机筒一端的气体以辅助进料；
模头，固接在机筒的另一端，用于挤出物料。
一种淀粉基多孔材料的挤压装置，所述挤压装置还包括转轴；所述转轴转动连接在机座上，且与螺杆平行；所述转轴设于机筒底部；所述机筒由第一壳体、第二壳体、第三壳体组成，且第一壳体、第二壳体、第三壳体依次经螺丝固接；所述第一壳体、第二壳体、第三壳体均设置为分体式结构；所述第一壳体、第二壳体、第三壳体的两部分结构的底部均固接有铰接臂，且铰接臂的底部铰接在转轴上；所述机座两侧设置有气缸，且气缸与铰接臂连接，用于驱动铰接臂绕转轴偏转。
优选的，所述第一壳体的顶部连通有进气管，所述进气管与第一壳体内腔连通；所述第三壳体的一端与第二壳体固接，且另一端固接有锁紧座；所述锁紧座与模头经法兰固接；所述锁紧座用于卡紧分体式结构的第三壳体。
优选的，所述螺杆上依次设置有传动轴、加压部、抬肩、进料部、挤压部、出料部；所述传动轴转动连接在机座上，且所述加压部相邻传动轴布置；所述加压部与星形齿轮啮合；所述抬肩、进料部分别布置在进料斗底部两侧；所述挤压部相邻于进料部布置；所述出料部伸至锁紧座内，且与挤压部相邻布置。
优选的，所述进料斗内转动连接有下料组件；所述进料斗的顶部固接有支撑架；所述下料组件包括单杆，且单杆底部固接有绞龙；所述绞龙用于送料；所述单杆转动连接在支撑架上；所述下料组件还包括搅板；所述单杆侧壁固接连杆，且搅板经连杆与单杆固接。
优选的，所述进料斗的内侧壁开设有滑槽，且滑槽内滑动连接有活动料板；所述滑槽底部与顶部之间固接有弹簧杆，且弹簧杆贯穿活动料板。
优选的，所述单杆设为空心结构，且单杆上套接有密封罩；所述单杆中部开设有贯穿槽，且密封罩经螺栓滑动连接在贯穿槽内；所述活动料板与螺栓经绳索固接；所述单杆上还套接有弹簧，且弹簧的两端分别固接连杆、密封罩。
优选的，所述绞龙的底部固接有第二齿牙；所述抬肩的侧面固接有第一齿牙；所述第一齿牙与第二齿牙啮合。
优选的，所述机座内开设有凹槽，且转轴布置在凹槽内。
优选的，所述第一壳体的两侧开设有让位槽，且第一壳体外部对应于让位槽固接有罩板；所述让位槽内垂向固接有固定轴，且星形齿轮转动连接在固定轴上。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种淀粉基多孔材料的制备方法及挤压装置，通过设置星形齿轮与螺杆啮合，在螺杆在高速转动时，可与两侧的星形齿轮啮合，通过螺杆上的螺槽、机筒内壁、星形齿轮的齿牙三者所围成的封闭空间，使得机筒的一端能够对空气进行压缩，产生高压气体，并对通过进料斗进入机筒内腔的原材料施加向前运动的力，使得原材料与螺杆的接触更迅速，同时利用高压气体对进料斗与螺杆的交汇点处的原材料施加压力，减少或避免出现“架桥”的现象，避免出现原材料堆积的问题，加快挤压装置的挤出效率。
2.本发明所述的一种淀粉基多孔材料的制备方法及挤压装置，通过在进料斗内设置下料组件，通过外部电机带动单杆转动，进而可带动绞龙转动，当绞龙转动后，利用绞龙、进料斗内壁与物料间形成的封闭空间，可对积聚在进料斗内的原材料进行挤压输送，使得原材料能够顺利地进入机筒内部，同时避免了原材料在进料斗内的堆积和“架桥”现象的发生，其中，单杆在转动时，还可通过连杆带动搅板转动，对原材料进行预混合，使得原材料在进入机筒内腔前即完成充分混匀的效果。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明中制备方法的流程图；
图2是本发明中挤出装置的立体图；
图3是本发明中挤出装置的局部立体图；
图4是图3的局部立体图；
图5是本发明中挤出装置的俯视图；
图6是图5中的A-A位置剖视图；
图7是本发明中挤出装置的侧视图；
图8是图7中的B-B位置剖视图；
图9是本发明中螺杆的立体图；
图10是本发明中挤出装置的爆炸图；
图11是本发明中进料斗与下料组件的局部剖视图；
图12是本发明中下料组件的立体图；
图中：1、机座；11、凹槽；12、转轴；13、气缸；2、螺杆；21、传动轴；22、加压部；23、抬肩；231、第一齿牙；24、进料部；25、挤压部；26、出料部；27、星形齿轮；3、机筒；31、第一壳体；311、固定轴；312、进气管；32、第二壳体；33、第三壳体；34、进料斗；342、支撑架；343、滑槽；344、弹簧杆；345、活动料板；35、罩板；36、锁紧座；37、模头；38、铰接臂；4、下料组件；41、绞龙；42、第二齿牙；43、单杆；431、贯穿槽；432、连杆；44、密封罩；45、搅板；46、绳索；47、弹簧；
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图2所示，本发明实施例所述的一种淀粉基多孔材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
S1：调浆：将定量淀粉、谷朊粉、KOH、水搅拌均匀，得到混合浆料；
S2：挤压膨化：将混合浆料引入挤压装置，得到膨化淀粉；
S3：干燥：将膨化淀粉经传送带送入烘干机进行干燥；
S4：粉碎：将干燥后的膨化淀粉粉碎至一定目数；
S5：水解：将粉碎后的膨化淀粉与中性蛋白酶液混合，并调节PH，得到水解产物；
S6：洗涤：对水解产物进行洗涤；
S7：烘干及粉碎：对洗涤后的水解产物进行烘干后粉碎，得到淀粉基多孔材料；
其中，挤压装置包括：
机座1；
螺杆2，螺杆2的一端转动连接在机座1上；
机筒3，螺杆2的另一端转动连接在机筒3内；
进料斗34，连通在机筒3的一端顶部；所述进料斗34内设置有下料组件4，用于输送物料；
星形齿轮27，设置两个，且均与机筒3一端的螺杆2啮合，用于压缩机筒3一端的气体以辅助进料；
模头37，固接在机筒3的另一端，用于挤出物料。
本发明提供的粉基多孔材料的制备方法中的挤压装置在使用时，将淀粉、谷朊粉、KOH与水等原材料通过进料斗34投入机筒3中，原材料进入机筒3内腔与转动的螺杆2接触，在旋转的螺杆2作用下、通过机筒3内壁和螺杆2表面的摩擦作用，向前输送和压实原材料，配合机筒3外的加热圈，热量通过机筒3传导给原材料；与此同时，物料在前进运动中，生成摩擦热，使原材料沿料筒向前的温度逐渐升高，致使高分子原材料从颗粒或粉状的固体转变成熔融的流体状态，熔融的原材料被连续不断地输送到螺杆2前方，直至通过模头37挤出，在挤出时与空气接触瞬时膨化，再经过粉碎、水解、洗涤和烘干粉碎制得多孔淀粉；
其中，螺杆2与外部的伺服电机经联轴器固接（图中未示出）；螺杆2在高速转动时，可与两侧的星形齿轮27啮合，通过螺杆2上的螺槽、机筒3内壁、星形齿轮27的齿牙三者所围成的封闭空间，使得机筒3的一端能够对空气进行压缩，产生高压气体，并对通过进料斗34进入机筒3内腔的原材料施加向前运动的力，使得原材料与螺杆2的接触更迅速，下料组件4可将原材料输送进入机筒3内腔，且避免高压气体将原材料通过进料斗34反向挤出；同时利用高压气体对进料斗34与螺杆2的交汇点处的原材料施加压力，减少或避免出现“架桥”的现象，避免出现原材料堆积的问题，加快挤压装置的挤出效率。
如图3至图4所示，一种淀粉基多孔材料的挤压装置，所述挤压装置还包括转轴12；所述转轴12转动连接在机座1上，且与螺杆2平行；所述转轴12设于机筒3底部；所述机筒3由第一壳体31、第二壳体32、第三壳体33组成，且第一壳体31、第二壳体32、第三壳体33依次经螺丝固接；所述第一壳体31、第二壳体32、第三壳体33均设置为分体式结构；所述第一壳体31、第二壳体32、第三壳体33的两部分结构的底部均固接有铰接臂38，且铰接臂38的底部铰接在转轴12上；所述机座1两侧设置有气缸13，且气缸13与铰接臂38连接，用于驱动铰接臂38绕转轴12偏转。
本发明提供的淀粉基多孔材料的挤压装置在使用时，将机筒3拆分为第一壳体31、第二壳体32与第三壳体33，方便清理和维护，同时将第一壳体31、第二壳体32、第三壳体33均设置成分体式结构，可在清理维护时，利用气缸13带动铰接臂38绕转轴12偏转，来使得机筒3向两侧展开，使螺杆2暴露，从而方便操作人员清理，有利于避免物料挤出时伴有杂质的问题。
如图3至图8所示，所述第一壳体31的顶部连通有进气管312，所述进气管312与第一壳体31内腔连通；所述第三壳体33的一端与第二壳体32固接，且另一端固接有锁紧座36；所述锁紧座36与模头37经法兰固接；所述锁紧座36用于卡紧分体式结构的第三壳体33。
本发明提供的淀粉基多孔材料的挤压装置中的进气管312在使用时，当螺杆2高速转动时，可带动星形齿轮27转动，从而配合产生压缩腔，能够对机筒3内的气体进行压缩，并产生高压气体，利用产生的高压气体对机筒3内的原材料进行挤压，在对气体进行压缩时，利用进气管312进气、利用模头37处排气，无需进行散热，产生的热量可用于加热螺杆2，有利于使粉状的原材料转变为熔融的流体状态；
其中，第一壳体31、第二壳体32与第三壳体33通过螺栓固接，而锁紧座36能够对合并后的第三壳体33进行卡紧，使得机筒3成为整体，在清洁时，需要先将锁紧座36与第三壳体33分离，再将连接的螺栓拆除，然后才可利用气缸13带动第一壳体31、第二壳体32与第三壳体33展开。
如图9所示，所述螺杆2上依次设置有传动轴21、加压部22、抬肩23、进料部24、挤压部25、出料部26；所述传动轴21转动连接在机座1上，且所述加压部22相邻传动轴21布置；所述加压部22与星形齿轮27啮合；所述抬肩23、进料部24分别布置在进料斗34底部两侧；所述挤压部25相邻于进料部24布置；所述出料部26伸至锁紧座36内，且与挤压部25相邻布置。
本发明提供的淀粉基多孔材料的挤压装置中的螺杆2在使用时，利用传动轴21与外部的伺服电机固接，且加压部22与星形齿轮27啮合，相邻于加压部22的抬肩23与进料部24位于进料斗34底部两侧，利用抬肩23可对进入机筒3内腔的原材料进行引导，而进料部24则能够通过螺槽与机筒3内壁配合，通过摩擦力输送原材料，挤压部25的螺槽比进料部24的螺槽浅，因此在原材料输送至挤压部25时，能够增加原材料与机筒3内壁、螺槽间的压力，使得原材料所受到的剪切作用更强，缩短粉状的原材料到熔融流体状态的时间，出料部26伸至锁紧座36内，可对原材料进行充分的输送，减少原材料在机筒3内的残留。
如图10至图12所示，所述进料斗34内转动连接有下料组件4；所述进料斗34的顶部固接有支撑架342；所述下料组件4包括单杆43，且单杆43底部固接有绞龙41；所述绞龙41用于送料；所述单杆43转动连接在支撑架342上；所述下料组件4还包括搅板45；所述单杆43侧壁固接连杆432，且搅板45经连杆432与单杆43固接。
本发明提供的淀粉基多孔材料的挤压装置中的下料组件4在使用时，通过外部电机带动单杆43转动，进而可带动绞龙41转动，当绞龙41转动后，利用绞龙41、进料斗34内壁与物料间形成的封闭空间，可对积聚在进料斗34内的原材料进行挤压输送，使得原材料能够顺利地进入机筒3内部，同时避免了原材料在进料斗34内的堆积和“架桥”现象的发生，其中，单杆43在转动时，还可通过连杆432带动搅板45转动，对原材料进行预混合，使得原材料在进入机筒3内腔前即完成充分混匀的效果；
其中支撑架342通过螺丝固定在进料斗34的顶部，用于支撑单杆43转动。
如图11所示，所述进料斗34的内侧壁开设有多个滑槽343，且多个滑槽343内滑动连接有多个活动料板345；所述滑槽343底部与顶部之间固接有弹簧杆344，且弹簧杆344贯穿活动料板345。
本发明提供的淀粉基多孔材料的挤压装置中，活动料板345可滑动在滑槽343内，在向进料斗34中投加物料时，物料能够通过堆积在活动料板345的表面，并利用活动料板345的引导向下滑动至进料斗34底部，随后利用绞龙41不断将原材料送入机筒3内腔；
其中，弹簧杆344包括复位弹簧与阻尼伸缩杆，在未向进料斗34内投料时，利用复位弹簧可挤压活动料板345滑动至滑槽343的底部；多个活动料板345位于滑槽343最底部时相邻面接触，构成完整的环板结构。
如图12所示，所述单杆43设为空心结构，且单杆43上套接有密封罩44；所述单杆43中部开设有贯穿槽431，且密封罩44经螺栓滑动连接在贯穿槽431内；所述活动料板345与螺栓经绳索46固接；所述单杆43上还套接有弹簧47，且弹簧47的两端分别固接连杆432、密封罩44。
本发明提供的淀粉基多孔材料的挤压装置中的单杆43在使用时，当原材料逐渐减少时，绞龙41、进料斗34内壁与物料间不再形成封闭空间，此时由星形齿轮27配合加压部22所形成的高压气体可能会通过进料斗34排出，造成机筒3内原材料的部分散失，针对上述问题，在未投放原材料时，利用弹簧47的弹性势能提拉密封罩44，使得密封罩44的底部边缘与活动料板345的内侧边缘接触，达到密封效果，而在投放原材料时，利用原材料对密封罩44施加的压力克服弹簧47的弹性势能，使得密封罩44向下运动与活动料板345分离，此时密封罩44与活动料板345之间的空隙能够使物料下落至绞龙41处，并利用绞龙41输送至机筒3的内腔中，而在物料量逐渐减少直至无物料投入进料斗34时，密封罩44被向上拉动至重新与活动料板345的内侧边缘接触，并达到密封效果，避免高压气体泄露；
其中，利用定长的绳索46，使得密封罩44向下移动时，能够同步带动活动料板345沿进料斗34内壁向上滑动，并克服弹簧杆344的弹性势能，进而在密封罩44向下运动的同时，活动料板345向上运动，使密封罩44与活动料板345之间的空隙加大，加快物料的下料效率，此时原材料可与绞龙41接触，并在绞龙41转动过程中，源源不断地被送入机筒3内腔中。
如图9至图12所示，所述绞龙41的底部固接有第二齿牙42；所述抬肩23的侧面固接有第一齿牙231；所述第一齿牙231与第二齿牙42啮合。
本发明提供的淀粉基多孔材料的挤压装置中的第二齿牙42可与第一齿牙231啮合，在螺杆2转动时，可通过第一齿牙231带动第二齿牙42转动，进而带动绞龙41转动，无需再设置独立的外部电机。
如图1至图2所示，所述机座1内开设有凹槽11，且转轴12布置在凹槽11内。
如图11所示，所述第一壳体31的两侧开设有让位槽，且第一壳体31外部对应于让位槽固接有罩板35；所述让位槽内垂向固接有固定轴311，且星形齿轮27转动连接在固定轴311上。
本发明提供的淀粉基多孔材料的挤压装置中的让位槽用于焊接固定轴311，而固定轴311用于安装星形齿轮27，且让位槽外设置罩板35，可定期拆卸罩板35对星形齿轮27与加压部22进行检修和维护。
工作原理：由于在挤压装置对物料进行处理时，物料在投入进料斗34时，由于挤压装置工作时，螺杆2的转动速度恒定，若是加料速度与螺杆2挤出速度匹配，则会导致进料斗34与螺杆2的交汇点位置出现“架桥”现象，导致物料堆积，此时持续的投料会受到阻碍，而机筒3内的挤出效率也将受到影响。
该装置在使用时，将淀粉、谷朊粉、KOH与水等原材料通过进料斗34投入机筒3中，原材料进入机筒3内腔与转动的螺杆2接触，在旋转的螺杆2作用下、通过机筒3内壁和螺杆2表面的摩擦作用，向前输送和压实原材料，配合机筒3外的加热圈，热量通过机筒传导给原材料；与此同时，物料在前进运动中，生成摩擦热，使原材料沿料筒向前的温度逐渐升高，致使高分子原材料从颗粒或粉状的固体转变成熔融的流体状态，熔融的原材料被连续不断地输送到螺杆2前方，直至通过模头37挤出，在挤出时与空气接触瞬时膨化，再经过粉碎、水解、洗涤和烘干粉碎制得多孔淀粉；
螺杆2在高速转动时，可与两侧的星形齿轮27啮合，通过螺杆2上的螺槽、机筒3内壁、星形齿轮27的齿牙三者所围成的封闭空间，使得机筒3的一端能够对空气进行压缩，产生高压气体，并对通过进料斗34进入机筒3内腔的原材料施加向前运动的力，使得原材料与螺杆2的接触更迅速，下料组件4可将原材料输送进入机筒3内腔，且避免高压气体将原材料通过进料斗34反向挤出；同时利用高压气体对进料斗34与螺杆2的交汇点处的原材料施加压力，减少或避免出现“架桥”的现象，避免出现原材料堆积的问题，加快挤压装置的挤出效率；
其中，当螺杆2高速转动时，可带动星形齿轮27转动，从而配合产生压缩腔，能够对机筒3内的气体进行压缩，并产生高压气体，利用产生的高压气体对机筒3内的原材料进行挤压，在对气体进行压缩时，利用进气管312进气、利用模头37处排气，无需进行散热，产生的热量可用于加热螺杆2，有利于使粉状的原材料转变为熔融的流体状态；
利用传动轴21与外部的伺服电机固接，且加压部22与星形齿轮27啮合，相邻于加压部22的抬肩23与进料部24位于进料斗34底部两侧，利用抬肩23可对进入机筒3内腔的原材料进行引导，而进料部24则能够通过螺槽与机筒3内壁配合，通过摩擦力输送原材料，挤压部25的螺槽比进料部24的螺槽浅，因此在原材料输送至挤压部25时，能够增加原材料与机筒3内壁、螺槽间的摩擦力，使得原材料所受到的剪切作用更强，缩短粉状的原材料到熔融流体状态的时间，出料部26伸至锁紧座36内，可对原材料进行充分的输送，减少原材料在机筒3内的残留。
下料组件4在使用时，通过外部电机带动单杆43转动，进而可带动绞龙41转动，当绞龙41转动后，利用绞龙41、进料斗34内壁与物料间形成的封闭空间，可对积聚在进料斗34内的原材料进行挤压输送，使得原材料能够顺利地进入机筒3内部，同时避免了原材料在进料斗34内的堆积和“架桥”现象的发生，其中，单杆43在转动时，还可通过连杆432带动搅板45转动，对原材料进行预混合，使得原材料在进入机筒3内腔前即完成充分混匀的效果；
活动料板345可滑动在滑槽343内，在向进料斗34中投加物料时，物料能够通过堆积在活动料板345的表面，并利用活动料板345的引导向下滑动至进料斗34底部，随后利用绞龙41不断将原材料送入机筒3内腔；
其中，弹簧杆344包括复位弹簧与阻尼伸缩杆，在未向进料斗34内投料时，利用复位弹簧可挤压活动料板345滑动至滑槽343的底部；多个活动料板345位于滑槽343最底部时相邻面接触，构成完整的环板结构；
当原材料逐渐减少时，绞龙41、进料斗34内壁与物料间不再形成封闭空间，此时由星形齿轮27配合加压部22所形成的高压气体可能会通过进料斗34排出，造成机筒3内原材料的部分散失，针对上述问题，在未投放原材料时，利用弹簧47的弹性势能提拉密封罩44，使得密封罩44的底部边缘与活动料板345的内侧边缘接触，达到密封效果，而在投放原材料时，利用原材料对密封罩44施加的压力克服弹簧47的弹性势能，使得密封罩44向下运动与活动料板345分离，此时密封罩44与活动料板345之间的空隙能够使物料下落至绞龙41处，并利用绞龙41输送至机筒3的内腔中，而在物料量逐渐减少直至无物料投入进料斗34时，密封罩44被向上拉动至重新与活动料板345的内侧边缘接触，并达到密封效果，避免高压气体泄露；
其中，利用定长的绳索46，使得密封罩44向下移动时，能够同步带动活动料板345沿进料斗34内壁向上滑动，并克服弹簧杆344的弹性势能，进而在密封罩44向下运动的同时，活动料板345向上运动，使密封罩44与活动料板345之间的空隙加大，加快物料的下料效率，此时原材料可与绞龙41接触，并在绞龙41转动过程中，源源不断地被送入机筒3内腔中。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。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说明本发明的原理，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范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种淀粉基多孔材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
S1：调浆：将定量淀粉、谷朊粉、KOH、水搅拌均匀，得到混合浆料；
S2：挤压膨化：将混合浆料引入挤压装置，得到膨化淀粉；
S3：干燥：将膨化淀粉经传送带送入烘干机进行干燥；
S4：粉碎：将干燥后的膨化淀粉粉碎至一定目数；
S5：水解：将粉碎后的膨化淀粉与中性蛋白酶液混合，并调节PH，得到水解产物；
S6：洗涤：对水解产物进行洗涤；
S7：烘干及粉碎：对洗涤后的水解产物进行烘干后粉碎，得到淀粉基多孔材料；
其特征在于：挤压装置包括：
机座（1）；
螺杆（2），螺杆（2）的一端转动连接在机座（1）上；
机筒（3），螺杆（2）的另一端转动连接在机筒（3）内；
进料斗（34），连通在机筒（3）的一端顶部；
星形齿轮（27），设置两个，且均与机筒（3）一端的螺杆（2）啮合，用于压缩机筒（3）一端的气体以辅助进料；
模头（37），固接在机筒（3）的另一端，用于挤出物料。
2.一种淀粉基多孔材料的挤压装置，适用于权利要求1所述的一种淀粉基多孔材料的制备方法，其特征在于：所述挤压装置还包括转轴（12）；所述转轴（12）转动连接在机座（1）上，且与螺杆（2）平行；所述转轴（12）设于机筒（3）底部；所述机筒（3）由第一壳体（31）、第二壳体（32）、第三壳体（33）组成，且第一壳体（31）、第二壳体（32）、第三壳体（33）依次经螺丝固接；所述第一壳体（31）、第二壳体（32）、第三壳体（33）均设置为分体式结构；所述第一壳体（31）、第二壳体（32）、第三壳体（33）的两部分结构的底部均固接有铰接臂（38），且铰接臂（38）的底部铰接在转轴（12）上；所述机座（1）两侧设置有气缸（13），且气缸（13）与铰接臂（38）连接，用于驱动铰接臂（38）绕转轴（12）偏转。
3.根据权利要求2所述的一种淀粉基多孔材料的挤压装置，其特征在于：所述第一壳体（31）的顶部连通有进气管（312），所述进气管（312）与第一壳体（31）内腔连通；所述第三壳体（33）的一端与第二壳体（32）固接，且另一端固接有锁紧座（36）；所述锁紧座（36）与模头（37）经法兰固接；所述锁紧座（36）用于卡紧分体式结构的第三壳体（33）。
4.根据权利要求3所述的一种淀粉基多孔材料的挤压装置，其特征在于：所述螺杆（2）上依次设置有传动轴（21）、加压部（22）、抬肩（23）、进料部（24）、挤压部（25）、出料部（26）；所述传动轴（21）转动连接在机座（1）上，且所述加压部（22）相邻传动轴（21）布置；所述加压部（22）与星形齿轮（27）啮合；所述抬肩（23）、进料部（24）分别布置在进料斗（34）底部两侧；所述挤压部（25）相邻于进料部（24）布置；所述出料部（26）伸至锁紧座（36）内，且与挤压部（25）相邻布置。
5.根据权利要求4所述的一种淀粉基多孔材料的挤压装置，其特征在于：所述进料斗（34）内转动连接有下料组件（4）；所述进料斗（34）的顶部固接有支撑架（342）；所述下料组件（4）包括单杆（43），且单杆（43）底部固接有绞龙（41）；所述绞龙（41）用于送料；所述单杆（43）转动连接在支撑架（342）上；所述下料组件（4）还包括搅板（45）；所述单杆（43）侧壁固接连杆（432），且搅板（45）经连杆（432）与单杆（43）固接。
6.根据权利要求5所述的一种淀粉基多孔材料的挤压装置，其特征在于：所述进料斗（34）的内侧壁开设有滑槽（343），且滑槽（343）内滑动连接有活动料板（345）；所述滑槽（343）底部与顶部之间固接有弹簧杆（344），且弹簧杆（344）贯穿活动料板（345）。
7.根据权利要求6所述的一种淀粉基多孔材料的挤压装置，其特征在于：所述单杆（43）设为空心结构，且单杆（43）上套接有密封罩（44）；所述单杆（43）中部开设有贯穿槽（431），且密封罩（44）经螺栓滑动连接在贯穿槽（431）内；所述活动料板（345）与螺栓经绳索（46）固接；所述单杆（43）上还套接有弹簧（47），且弹簧（47）的两端分别固接连杆（432）、密封罩（44）。
8.根据权利要求7所述的一种淀粉基多孔材料的挤压装置，其特征在于：所述绞龙（41）的底部固接有第二齿牙（42）；所述抬肩（23）的侧面固接有第一齿牙（231）；所述第一齿牙（231）与第二齿牙（42）啮合。
9.根据权利要求8所述的一种淀粉基多孔材料的挤压装置，其特征在于：所述机座（1）内开设有凹槽（11），且转轴（12）布置在凹槽（11）内。
10.根据权利要求9所述的一种淀粉基多孔材料的挤压装置，其特征在于：所述第一壳体（31）的两侧开设有让位槽，且第一壳体（31）外部对应于让位槽固接有罩板（35）；所述让位槽内垂向固接有固定轴（311），且星形齿轮（27）转动连接在固定轴（311）上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410127718.0A CN117863511B (zh) | 2024-01-30 | 2024-01-30 | 一种淀粉基多孔材料的制备方法及挤压装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410127718.0A CN117863511B (zh) | 2024-01-30 | 2024-01-30 | 一种淀粉基多孔材料的制备方法及挤压装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117863511A true CN117863511A (zh) | 2024-04-12 |
| CN117863511B CN117863511B (zh) | 2024-06-18 |
Family
ID=90582828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410127718.0A Active CN117863511B (zh) | 2024-01-30 | 2024-01-30 | 一种淀粉基多孔材料的制备方法及挤压装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117863511B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5213737A (en) * | 1991-12-02 | 1993-05-25 | Corning Incorporated | Extrusion method and apparatus for producing a body from powder material |
| JP2011020341A (ja) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Olympus Corp | 混練機、成形装置及び被混練物の流動体の製造方法 |
| CN216001387U (zh) * | 2021-09-27 | 2022-03-11 | 常州市双旺机械科技有限公司 | 一种塑料挤出复合机组用机筒密封结构 |
| CN114276577A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-05 | 江南大学 | 一种淀粉基多孔材料的制备方法 |
-
2024
- 2024-01-30 CN CN202410127718.0A patent/CN117863511B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5213737A (en) * | 1991-12-02 | 1993-05-25 | Corning Incorporated | Extrusion method and apparatus for producing a body from powder material |
| JP2011020341A (ja) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Olympus Corp | 混練機、成形装置及び被混練物の流動体の製造方法 |
| CN216001387U (zh) * | 2021-09-27 | 2022-03-11 | 常州市双旺机械科技有限公司 | 一种塑料挤出复合机组用机筒密封结构 |
| CN114276577A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-05 | 江南大学 | 一种淀粉基多孔材料的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117863511B (zh) | 2024-06-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN116729951B (zh) | 一种羟丙甲纤维素生产用抛料机进料装置及其使用方法 | |
| CN201585390U (zh) | 真空和面、真空压面一体机 | |
| CN114272992A (zh) | 一种饲料破碎混合用装置 | |
| CN117863511B (zh) | 一种淀粉基多孔材料的制备方法及挤压装置 | |
| CN109939615A (zh) | 加湿器用负离子球制备装置 | |
| CN210030523U (zh) | 一种淀粉提取装置 | |
| CN209580155U (zh) | 一种天然橡胶初加工湿搅挤洗一体机 | |
| CN108908772A (zh) | 一种橡胶原料混合装置 | |
| CN213284422U (zh) | 一种中药药丸制作器 | |
| CN115999692A (zh) | 一种饲料加工粉碎装置 | |
| CN208543664U (zh) | 一种橡胶原料混合装置 | |
| CN212065603U (zh) | 一种椰汁压榨装置 | |
| CN220425510U (zh) | 一种烟花制作原料粉碎装置 | |
| CN111758983A (zh) | 一种农用饲料加工装置 | |
| CN115212801B (zh) | 一种农作物秸秆颗粒燃料加工用压缩成型装置 | |
| CN219934437U (zh) | 一种生物质颗粒生产用干燥装置 | |
| CN111820439B (zh) | 一种青贮饲料的加工装置及其加工方法 | |
| CN109366788A (zh) | 一种天然橡胶初加工湿搅挤洗一体机 | |
| CN213035056U (zh) | 一种塑料制品上下壳用搅碎装置 | |
| CN221104745U (zh) | 一种香菇植物肉膨化设备 | |
| CN216879147U (zh) | 一种茶粕制饼处理装置 | |
| CN2328197Y (zh) | 调质挤压器 | |
| CN209737719U (zh) | 一种肉制品成型压制机 | |
| CN217962859U (zh) | 一种中药材加工用研磨筛选装置 | |
| CN212549068U (zh) | 一种碳棒制造用原料混合装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |