CN203790939U - 非主粮复合变性疏水淀粉制备的全生物降解树脂的制备装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种非主粮复合变性疏水淀粉制备的全生物降解树脂的制备装置。本实用新型的目的在于提供一种高效、结构简单的非主粮复合变性疏水淀粉制备的全生物降解树脂的制备装置,它包括高速搅拌反应装置、用于加热高速搅拌反应装置的恒温加热装置、真空泵以及设有出料孔的双螺杆双排气挤出机。本实用新型的双螺杆双排气挤出机设有两个排气口，并设有两台真空泵，在排气口和真空泵的共同作用下能有效的抽离体系中的水汽，有利于全生物降解树脂的合成，从而大大提高产品的品质；另外，本实用新型结构简单，操作方便，能达到流水生产的效果，从而更好的工业化推广。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种非主粮复合变性疏水淀粉制备的全生物降解树脂的制备装置。
背景技术
近年来，随着石油资源趋紧和白色污染加重，以生物质材料制备的全生物降解材料的经济和环保意义日渐显现，产业发展内在动力不断增强。发达国家纷纷出台相关政策以支持和推广生物质与生物降解材料及产品的应用和发展，如日本的生物质战略、美国农业部的生物基优先采购计划、欧盟实施包装法规强制推动一次性的生物降解塑料包装。另外，全生物降解材料在生产技术上取得了较快发展，例如利用变性淀粉作为原料制备生物分解材料已赢得许多国家的广泛关注，因为考虑到人口与粮食的问题，采用非主粮变性淀粉制备全生物降解材料得到广泛关注，而传统的变性淀粉工艺无非就是偶联法和糊化法，并且该两种工艺技术相对较简单，制备的变性淀粉性能不稳定。虽然现代加工技术中，也出现了对淀粉进行复合变性工艺，但是该技术主要使用在食品行业，对变性淀粉的取代度、接枝率等技术指标要求不高。为了制备适用于工业领域的变性淀粉，特别是应用在全生物降解塑料领域的复合疏水变性淀粉，因此有必要提供一种高效，结构简单的非主粮复合变性疏水淀粉制备的全生物降解树脂的制备装置。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种高效、结构简单的非主粮复合变性疏水淀粉制备的全生物降解树脂的制备装置。
本实用新型的目的通过如下技术方案实现：一种非主粮复合变性疏水淀粉 制备的全生物降解树脂的制备装置，其特征在于：它包括高速搅拌反应装置、用于加热高速搅拌反应装置的恒温加热装置、真空泵以及设有出料孔的双螺杆双排气挤出机；
所述的高速搅拌反应装置包括电机A、高速搅拌轴以及顶部开口的反应容器，所述的电机A与高速搅拌轴连接并带动高速搅拌轴转动，高速搅拌轴从反应容器的顶部伸入反应容器中；所述的恒温加热装置位于反应容器的下方；
所述的双螺杆双排气挤出机包括组合机筒、双螺杆、加料装置、螺杆轴承A、加热片、齿轮减速箱以及电机B，所述的组合机筒由若干截分段机筒前后对齐连接而成，组合机筒表面附有加热片；所述的组合机筒内部设有贯穿前后且横截面为“8”字形的通孔A，所述的双螺杆位于通孔A内并通过固定于组合机筒通孔A前端的螺杆轴承A固定；双螺杆前端所在的分段机筒侧壁上设有与通孔A连通的进料口A，双螺杆末端所在的分段机筒上设有与通孔A连通的后排气口，设有进料口A的分段机筒和设有后排气口的分段机筒之间的其中1截分段机筒上设有与通孔A连通的进料口B,设有进料口A的分段机筒和设有进料口B的分段机筒之间的其中1截分段机筒上设有与通孔A连通的前排气口；所述的进料口A和进料口B分别与1个加料装置连接，所述的后排气口和前排气口分别与1台真空泵连接，所述的双螺杆的前端与齿轮减速箱连接，双螺杆通过齿轮减速箱与电机B连接；
所述的加料装置包括单螺杆、蜗轮蜗杆减速装置、螺杆轴承B、料斗以及加料机筒，所述的加料机筒位于组合机筒的上方，加料机筒的内部设有贯穿前后的通孔B，所述的单螺杆位于通孔B内并通过固定于加料机筒通孔B前端的螺杆轴承B固定，位于单螺杆前端、加料机筒顶部设有进料口C，位于单螺杆末端、加料机筒底部设有出料口A，所述的进料口C与料斗连接，进料口A和进料口B分别与对应的出料口A连通；所述的单螺杆通过蜗轮蜗杆减速装置与电机B连接。
较之现有技术而言，本实用新型的优点在于：(1)本实用新型的双螺杆双排气挤出机设有两个排气口，并设有两台真空泵，在排气口和真空泵的共同作用下能有效的抽离体系中的水汽，有利于全生物降解树脂的合成，从而大大提 高产品的品质。(2)本实用新型设有两个进料口，进料口A和进料口B，进料口A可以添加未酯化完全的变性淀粉、生物降解低分子量的聚乳酸或二元酸二元醇共聚物以及酸性催化剂，经过剪切作用，在酸性催化剂的作用下，同时在高温，一定压力条件下，使得未酯化完全的变性淀粉进一步进行酯化、熔融接枝反应，从而得到高取代度、高接枝率的复合变性淀粉；进料口B可以添加生物降解树脂以及助剂。这样分段进料具有一定的优点，它不仅使得后添加的生物降解树脂不会影响前一段反应的效率，使得前一段酯化、接枝过程更高效地进行，而且从后段进料口B添加的生物降解树脂省去了前段的剪切以及热加工过程，从而降低了生物降解树脂在螺杆停留时间，抑制了生物降解树脂的降解过程，保证了树脂的性能。(3)本实用新型结构简单，操作方便，能达到流水生产的效果，从而更好的工业化推广。
附图说明
图1是本实用新型的高速搅拌反应装置的结构示意图。
图2是本实用新型的双螺杆双排气挤出机与真空泵的实施状态示意图。
图3是本实用新型的组合机筒和双螺杆的结构示意图。
图4是本实用新型的分段机筒的结构示意图。
图5是本实用新型的加料装置的结构示意图。
标号说明：1组合机筒、2双螺杆、3螺杆轴承A、4加热片、5进料口A、6后排气口、7进料口B、8前排气口、9真空泵、10单螺杆、11加料机筒、12料斗、13蜗轮蜗杆减速装置、14螺杆轴承B、15电机A、16高速搅拌轴、17反应容器、18出料口A、19恒温加热装置、20齿轮减速箱。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例对本实用新型内容进行详细说明：
如图1、图2、图3、图4、图5所示：为本实用新型提供的一种非主粮复合变性疏水淀粉制备的全生物降解树脂的制备装置，它包括高速搅拌反应装置、用于加热高速搅拌反应装置的恒温加热装置19、真空泵9以及设有出料孔的双螺杆双排气挤出机；
如图1所示：所述的高速搅拌反应装置包括电机A、高速搅拌轴16以及顶部开口的反应容器17，所述的电机A15与高速搅拌轴16连接并带动高速搅拌轴16转动，高速搅拌轴16从反应容器17的顶部伸入反应容器17中；所述的恒温加热装置19位于反应容器17的下方；
需搅拌的物料从反应容器的顶部开口投入反应容器中；该反应容器的底端可以设有可启闭且带密封圈的出料口B，当投入大量的反应物时，反应结束后得到的产物不方便倒出，可以从出料口B中导出。如果产物为液态，则开启出料口B直接让产物流出；如果得到的是产物是固体，可以认为将产物捣碎，然后将产物从出料口B移出。如果得到的产物为粉末，此时可以再加设一个负压抽风系统，该负压抽风系统包括风管、负压抽风机以及产物收集容器，所述的风管的一端与出料口B连接，另一端与产物收集容器连接，粉末状的产物在负压抽风机的作用下，可以从反应容器17中抽出，沿风管进入收集容器，这样方便了产物的转移。
如果各物料的量是按物料比投放，则出料口B可以直接位于料斗12的上方，将反应容器17中的产物直接从出料口B放出，进入双螺杆双排气挤出机中，与按物料比投放的其他物质进行反应。
如图2、图3所示：所述的双螺杆双排气挤出机包括组合机筒1、双螺杆2、加料装置、螺杆轴承A3、加热片4、齿轮减速箱20以及电机B，所述的组合机筒1由若干截分段机筒前后对齐连接而成，组合机筒1表面附有加热片4；所述的组合机筒1内部设有贯穿前后且横截面为“8”字形的通孔A，所述的双螺杆2位于通孔A内并通过固定于组合机筒1通孔A前端的螺杆轴承A3固定；双螺杆2前端所在的分段机筒侧壁上设有与通孔A连通的进料口A5，双螺杆2末端所在的分段机筒上设有与通孔A连通的后排气口6，设有进料口A5的分段机筒和设有后排气口6的分段机筒之间的其中1截分段机筒上设有与通孔A连通的进料口B7,设有进料口A5的分段机筒和设有进料口B7的分段机筒之间的其中1截分段机筒上设有与通孔A连通的前排气口8；所述的进料口A5和进料口B7 分别与1个加料装置连接，所述的后排气口6和前排气口8分别与1台真空泵9连接，所述的双螺杆2的前端与齿轮减速箱20连接，双螺杆2通过齿轮减速箱20与电机B连接；
所述的前排气口8和后排气口6与真空泵9共同作用可以对双螺杆双排气挤出机进行抽真空以便于除去水汽。本实用新型设有两个进料口，进料口A5和进料口B7，进料口A5可以添加未酯化完全的变性淀粉、生物降解低分子量的聚乳酸或二元酸二元醇共聚物以及酸性催化剂，经过剪切作用，在酸性催化剂的作用下，同时在高温，一定压力条件下，使得初级酯化变性淀粉进一步进行酯化、熔融接枝反应，从而得到高取代度、高接枝率的复合变性淀粉；进料口B可以添加生物降解树脂以及助剂。这样分段进料具有一定的优点，它不仅使得后添加的生物降解树脂不会影响前段反应的效率，使得前段酯化、接枝过程更高效地进行，而且从后段进料口B7添加的生物降解树脂省去了前段的剪切以及热加工过程，从而降低了生物降解树脂在螺杆中的停留时间，抑制了生物降解树脂的降解过程，保证了树脂的性能。另外双螺杆在不同的分段机筒中，其螺纹组合可以不同。
如图4所示：分段机筒内设有贯穿前后且横截面为“8”字形的通孔A。
如图5所示：所述的加料装置包括单螺杆10、蜗轮蜗杆减速装置13、螺杆轴承B14、料斗12以及加料机筒11，所述的加料机筒11位于组合机筒1的上方，加料机筒11的内部设有贯穿前后的通孔B，所述的单螺杆10位于通孔B内并通过固定于加料机筒11通孔B前端的螺杆轴承B14固定，位于单螺杆10前端、加料机筒11顶部设有进料口C，位于单螺杆10末端、加料机筒11底部设有出料口A18，所述的进料口C与料斗12连接，进料口A5和进料口B7分别与对应的出料口A18连通；所述的单螺杆10通过蜗轮蜗杆减速装置13与电机B连接。
加料装置的运作方式为:先启动电机B，单螺杆10在蜗轮蜗杆减速装置13和启动电机B的作用下均匀转动，当物料从料斗12倒入，物料在单螺杆10的作用下从单螺杆10的前端运动到单螺杆10的末端，然后沿料口A进入组合机筒1中。
Claims (1)
1.一种非主粮复合变性疏水淀粉制备的全生物降解树脂的制备装置，其特征在于：它包括高速搅拌反应装置、用于加热高速搅拌反应装置的恒温加热装置(19)、真空泵(9)以及设有出料孔的双螺杆(2)双排气挤出机；
所述的高速搅拌反应装置包括电机A、高速搅拌轴(16)以及顶部开口的反应容器(17)，所述的电机A(15)与高速搅拌轴(16)连接并带动高速搅拌轴(16)转动，高速搅拌轴(16)从反应容器(17)的顶部伸入反应容器(17)中；所述的恒温加热装置(19)位于反应容器(17)的下方；
所述的双螺杆双排气挤出机包括组合机筒(1)、双螺杆(2)、加料装置、螺杆轴承A(3)、加热片(4)、齿轮减速箱(20)以及电机B，所述的组合机筒(1)由若干截分段机筒前后对齐连接而成，组合机筒(1)表面附有加热片(4)；所述的组合机筒(1)内部设有贯穿前后且横截面为“8”字形的通孔A，所述的双螺杆(2)位于通孔A内并通过固定于组合机筒(1)通孔A前端的螺杆轴承A(3)固定；双螺杆(2)前端所在的分段机筒侧壁上设有与通孔A连通的进料口A(5)，双螺杆(2)末端所在的分段机筒上设有与通孔A连通的后排气口(6)，设有进料口A(5)的分段机筒和设有后排气口(6)的分段机筒之间的其中1截分段机筒上设有与通孔A连通的进料口B(7),设有进料口A(5)的分段机筒和设有进料口B(7)的分段机筒之间的其中1截分段机筒上设有与通孔A连通的前排气口(8)；所述的进料口A(5)和进料口B(7)分别与1个加料装置连接，所述的后排气口(6)和前排气口(8)分别与1台真空泵(9)连接，所述的双螺杆(2)的前端与齿轮减速箱(20)连接，双螺杆(2)通过齿轮减速箱(20)与电机B连接；
所述的加料装置包括单螺杆(10)、蜗轮蜗杆减速装置(13)、螺杆轴承B(14)、料斗(12)以及加料机筒(11)，所述的加料机筒(11)位于组合机筒(1)的上方，加料机筒(11)的内部设有贯穿前后的通孔B，所述的单螺杆(10)位于通孔B内并通过固定于加料机筒(11)通孔B前端的螺杆轴承B(14)固定，位于单螺杆(10)前端、加料机筒(11)顶部设有进料口C，位于单螺杆(10)末端、加料机筒(11)底部设有出料口A(18)，所述的进料口C与料斗(12)连接，进料口A(5)和进料口B(7)分别与对应的出料口A(18)连通；所述的单螺杆(10)通过蜗轮蜗杆减速装置(13)与电机B连接。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN103865107A (zh) * | 2014-03-26 | 2014-06-18 | 苏州汉丰新材料股份有限公司 | 非主粮复合变性疏水淀粉制备的全生物降解树脂的制备方法及其制备装置 |
| CN106956415A (zh) * | 2016-01-08 | 2017-07-18 | 华东理工大学 | 组合型双转子连续混炼挤出机 |
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2014
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