CN216609962U - 一种降密度生物全降解吸管挤出成型机 - Google Patents

Abstract

一种降密度生物全降解吸管挤出成型机，包括同轴依次连接的螺杆挤出机、料管头、料管头套、模头和水冷定型装置；模头包括内芯和外套，内芯与外套之间有物料输送通道，物料输送通道在口模的表面形成圆环状的吸管喷口；螺杆后端螺纹沟槽的截面积大于吸管喷口的截面积；物料输送通道的截面积沿物料的行进方向呈阶梯状下降形式。本实用新型利用螺杆后端螺纹沟槽与吸管喷口面积差产生吸管喷口出的压力差源，物料从进料孔至吸管喷口的行进过程中仅在吸管喷口处产生一次压降，改变分子的结晶结构，降低挤塑后吸管的密度，有利于降低吸管袋的成本。

Description

一种降密度生物全降解吸管挤出成型机

技术领域

本实用新型涉及一种吸管挤出成型机，尤其涉及一种降密度生物全降解吸管挤出成型机。

背景技术

近年来，塑料污染日趋严重，各地陆续颁布限塑令，限期禁止使用塑料袋。生物全降解材料的发展与日俱增，应用范围不断扩大，在餐具、一次性包装、农用膜和日用品领域开始逐步取代传统塑料。传统的塑料吸管采用塑料吸管挤出机制造，塑料颗粒在料管被螺杆挤压并加温之后，在模头上挤出后成型。

生物全降解材料与PP塑料都可以使用传统的吸管挤出机加工以得到吸管制品，但是生物全降解材料密度一般都高于传统PP塑料，同时材料成本也远高于PP塑料，因此使得生物降解吸管制品的成品一般比PP吸管制品高出3-4倍，因而降密度吸管的开发有助于降低全降解吸管的成本。

中国专利CN200510105197公开了一种疏水性可生物降解材料，中国专利CN2005101048579公开了一种水溶性可生物降解材料，可以降低挤塑后的吸管的密度，有利于降低吸管的成本。但是在传统的吸管挤塑机上处理这种新型材料就无法有效产生降密度的效果。

发明内容

为克服上述问题，本实用新型提供一种降密度生物全降解吸管挤出成型机。

本实用新型采用的技术方案是：一种降密度生物全降解吸管挤出成型机，包括同轴依次连接的螺杆挤出机、料管头、料管头套、模头和水冷定型装置，以螺杆挤出机内物料的行进方向为后向，所述物料采用生物全降解材料；

所述螺杆挤出机包括料管，料管的后端为螺杆挤出机的输出端；料管内设有螺杆，螺杆的前端与驱动装置连接，料管的前端顶部设有下料口；料管上且位于下料口的后方依次设有一组料管冷水环和多组电加热器，电加热器为带有开口的环状结构，所述开口内设有温度探针，电加热器内部通过风管与风鼓的出风端连接；

所述料管头与料管的后端连接，料管头的后端连接有料管头套，料管头套与料管头之间设有快速换网装置或过滤板，以过滤物料中的杂质避免阻塞模头；料管头套的后端连接有模头，模头的轴心线与料管轴心线共线；

所述模头包括同轴设置的口模和模芯，口模位于模芯的后端；模芯外套设有外膜体，口模外套设有压盖；模芯与口模连接成内芯，外模体与压盖连接成外套；内芯与外套之间有物料输送通道，物料输送通道在口模的表面形成圆环状的吸管喷口(D)；物料输送通道包括依次连通的进料孔(A)、进料支孔(B)、螺纹槽(C)、环形槽和吸管喷口(D)，进料孔(A)设置在模芯前端，进料孔(A)的后端连接有多个进料支孔(B)，多个进料支孔(B)以进料孔(A)为中心间隔放射性设置；模芯外壁设有螺纹槽(C)，进料支孔(B)与螺纹槽(C)连通；口模与压盖之间形成环形槽，螺纹槽(C)与环形槽连通，环形槽与口模表面的吸管喷口(D)连通；

所述螺杆后端螺纹沟槽(A1)的截面积大于吸管喷口(D)的截面积，利用螺杆后端螺纹沟槽(A1)与吸管喷口(D)面积差产生吸管喷口(D)出的压力差源；所述物料输送通道的截面积沿物料的行进方向呈阶梯状下降形式，即进料孔(A)的截面积大于进料支孔(B) 的截面积，进料支孔(B)的截面积大于螺纹槽(C)的截面积，螺纹槽(C)的截面积大于吸管喷口(D)的截面积，使得物料从进料孔(A) 至吸管喷口(D)的行进过程中仅在吸管喷口(D)处产生一次压降；

所述模头的外表面从前至后依次包覆有若干模头电热片和模头温控装置，模头温控装置与吸管喷口(D)对应设置，吸管喷口(D) 内设有熔体压力传感器；

所述水冷定型装置包括矫正支架和冷水池，矫正支架设置在模头后方，矫正支架上设有吸管形状矫正孔，吸管形状矫正孔正对吸管喷口(D)；矫正支架的后方设有冷水池，冷水池沿水平方向向后延伸；冷水池的前后侧壁上与吸管形状矫正孔相对应的位置设有吸管通孔，吸管喷口(D)喷出的物料经过吸管形状矫正孔矫正形状后、穿过吸管通孔进入冷水箱冷却定型。

进一步，所述驱动装置包括变频器、电机、减速机构和齿轮箱，螺杆的前端伸出料管与齿轮箱的输出端连接，齿轮箱的输入端与减速机构的输出端连接，减速机构的输入端与电机动力连接，电机与变频器电连接。

进一步，所述熔体压力传感器与变频器连接，熔体压力传感器将吸管喷口(D)处的压力值回馈至变频器；当压力值与所需的压力值不同时，变频器控制电机转速，将吸管喷口(D)处的压力值调节至所需的压力值。

进一步，所述吸管喷口(D)的厚度为0.12mm-0.4mm；螺杆后端螺纹沟槽(A1)的截面积是吸管喷口(D)的截面积的1.5倍至3 倍。

进一步，所述进料支孔(B)的数量为2-6个。

生物全降解材料在料管被螺杆挤压并加温后经过料管头和料管头套进入进料孔内，由于位于进料孔内的物料尚未建立压力，对螺杆后端螺纹沟槽与进料口的之间的大小关系不作要求。随后物料从进料孔进入吹膜模头的物料输送通道，并在吸管喷口处挤出，由于螺杆后端螺纹沟槽的截面积大于吸管喷口的截面积，且物料输送通道呈阶梯状下降形式，生物全降解材料在整个行进过程仅在吸管喷口处产生一次压降，之后经水冷定型装置冷却成型。熔融物料在吸管喷口处瞬间产生压降形成吸管时，因为物料的特性会改变分子的结晶结构，因分子结晶改变而形成不同密度的吸管制品，同样的生物全降解材料，压降越大制品密度越小。

本实用新型的有益效果是：

(1)与传统的吸管挤出成型机相比，利用螺杆后端螺纹沟槽A1 与吸管喷口D的面积差来产生吸管喷口D处的压力差源，对生物全降解材料具有一次瞬间压降过程，改变分子的结晶结构，降低挤塑后吸管的密度，有利于降低吸管袋的成本；

(2)吸管喷口D处安装一个熔体压力传感器，熔体压力传感器与驱动装置的变频器连接，利用变频器改变电机转速、利用模头温控装置温度控制模头的温度，以此来调整模头吸管喷口D处的出口压力，得到不同密度的所需降密度吸管；同时，吸管喷口D处的压力稳定，可以生产出稳定的降密度吸管。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是螺杆挤出机、料管头、料管头套与模头的装置示意图。

图3是吹膜模头的立体图。

图4是吹膜模头的内部结构示意图。

附图标记说明：1、螺杆挤出机；11、料管；12、螺杆；13、驱动装置；14、下料口；15、冷水环；16、电加热器；17、风鼓；2、料管头；3、料管头套；4、模头；41、口模；42、模芯；43、外模体； 44、压盖；5、过滤板；61、矫正支架；62、冷水箱。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型专利的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的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实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照附图，一种降密度生物全降解吸管挤出成型机，包括同轴依次连接的螺杆挤出机1、料管头2、料管头套3、模头4和水冷定型装置，以螺杆挤出机内物料的行进方向为后向，所述物料采用生物全降解材料；

所述螺杆挤出机1包括料管11，料管11的后端为螺杆挤出机1 的输出端；料管11内设有螺杆12，螺杆12的前端与驱动装置13连接，料管11的前端顶部设有下料口14；料管11上且位于下料口14 的后方依次设有一组料管冷水环15和多组电加热器16，电加热器16 为带有开口的环状结构，所述开口内设有温度探针，电加热器16内部通过风管与风鼓17的出风端连接；

所述料管头2与料管11的后端连接，料管头2的后端连接有料管头套3，料管头套3与料管头2之间设有快速换网装置或过滤板5，以过滤物料中的杂质避免阻塞模头4；料管头套3的后端连接有模头 4，模头4的轴心线与料管11轴心线共线；

所述模头4包括同轴设置的口模41和模芯42，口模41位于模芯42的后端；模芯42外套设有外膜体43，口模41外套设有压盖44；模芯42与口模41连接成内芯，外模体43与压盖44连接成外套；内芯与外套之间有物料输送通道，物料输送通道在口模41的表面形成圆环状的吸管喷口D；物料输送通道包括依次连通的进料孔A、进料支孔B、螺纹槽C、环形槽和吸管喷口D，进料孔A设置在模芯前端，为了确保材料由模头挤出后的良好结合性，进料孔A的后端连接有 2-6个(最佳为4个)进料支孔B，2-6个进料支孔B以进料孔A为中心间隔放射性设置；模芯外壁设有螺纹槽C，进料支孔B与螺纹槽C 连通；口模与压盖之间形成环形槽，螺纹槽C与环形槽连通，环形槽 E与口模表面的吸管喷口D连通；

所述螺杆后端螺纹沟槽A1的截面积大于吸管喷口D的截面积，利用螺杆后端螺纹沟槽A1与吸管喷口D面积差产生吸管喷口D出的压力差源；具体的，薄膜喷口D的厚度为0.12mm-0.4mm，螺杆后端螺纹沟槽A1的截面积是薄膜喷口D的截面积的1.5倍至3倍，最佳为2倍，以提供一个合适薄膜喷口D的压力源。

所述物料输送通道的截面积沿物料的行进方向呈阶梯状下降形式，即进料孔A的截面积大于进料支孔B的截面积，进料支孔B的截面积大于螺纹槽C的截面积，螺纹槽C的截面积大于吸管喷口D 的截面积，使得物料从进料孔A至吸管喷口D的行进过程中仅在吸管喷口D处产生一次压降；

对螺杆后端螺纹沟槽A1的截面积与进料孔A的截面积之间的大小关系不做要求，可以是大于，还可以是等于，甚至是小于；物料在从螺杆挤出机向吹膜模头行进过程中，在进料孔A处尚未建立压力，进料孔A仅作为通道使用。所述模头4的外表面从前至后依次包覆有若干模头电热片和模头温控装置，模头温控装置与吸管喷口D对应设置，吸管喷口D内设有熔体压力传感器；驱动装置包括变频器、电机、减速机构和齿轮箱，螺杆的前端伸出料管与齿轮箱的输出端连接，齿轮箱的输入端与减速机构的输出端连接，减速机构的输入端与电机动力连接，电机与变频器电连接。所述熔体压力传感器与变频器连接，熔体压力传感器将薄膜喷口D处的压力值回馈至变频器；当压力值与所需的压力值不同时，变频器控制电机转速，将薄膜喷口D处的压力值调节至所需的压力值。

利用电机转速与吹膜模头的温度，在压力源的基础上，来提升或降低吸管喷口D的压力。吸管喷口D处所建立的压力越高，物料在挤出吸管喷口D后所产生的压降越大，熔融物料在出口处瞬间产生压降形成吸管时，因为物料的特性会改变分子的结晶体结构，因分子结晶体改变因而形成不同密度的吸管制品，同样的降密度原料，压降越大制品密度越小。所述水冷定型装置包括矫正支架61和冷水池62，矫正支架61设置在模头4后方，矫正支架61上设有吸管形状矫正孔，吸管形状矫正孔正对吸管喷口D；矫正支架61的后方设有冷水池，冷水池62沿水平方向向后延伸；冷水池62的前后侧壁上与吸管形状矫正孔相对应的位置设有吸管通孔，吸管喷口D喷出的物料经过吸管形状矫正孔矫正形状后、穿过吸管通孔进入冷水箱62冷却定型。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (5)

1.一种降密度生物全降解吸管挤出成型机，其特征在于；包括同轴依次连接的螺杆挤出机、料管头、料管头套、模头和水冷定型装置，以螺杆挤出机内物料的行进方向为后向，所述物料采用生物全降解材料；

所述螺杆挤出机包括料管，料管的后端为螺杆挤出机的输出端；料管内设有螺杆，螺杆的前端与驱动装置连接，料管的前端顶部设有下料口；料管上且位于下料口的后方依次设有一组料管冷水环和多组电加热器，电加热器为带有开口的环状结构，所述开口内设有温度探针，电加热器内部通过风管与风鼓的出风端连接；

所述料管头与料管的后端连接，料管头的后端连接有料管头套，料管头套与料管头之间设有快速换网装置或过滤板，以过滤物料中的杂质避免阻塞模头；料管头套的后端连接有模头，模头的轴心线与料管轴心线共线；

所述模头包括同轴设置的口模和模芯，口模位于模芯的后端；模芯外套设有外膜体，口模外套设有压盖；模芯与口模连接成内芯，外模体与压盖连接成外套；内芯与外套之间有物料输送通道，物料输送通道在口模的表面形成圆环状的吸管喷口(D)；物料输送通道包括依次连通的进料孔(A)、进料支孔(B)、螺纹槽(C)、环形槽和吸管喷口(D)，进料孔(A)设置在模芯前端，进料孔(A)的后端连接有多个进料支孔(B)，多个进料支孔(B)以进料孔(A)为中心间隔放射性设置；模芯外壁设有螺纹槽(C)，进料支孔(B)与螺纹槽(C)连通；口模与压盖之间形成环形槽，螺纹槽(C)与环形槽连通，环形槽与口模表面的吸管喷口(D)连通；

所述螺杆后端螺纹沟槽(A1)的截面积大于吸管喷口(D)的截面积，利用螺杆后端螺纹沟槽(A1)与吸管喷口(D)面积差产生吸管喷口(D)出的压力差源；所述物料输送通道的截面积沿物料的行进方向呈阶梯状下降形式，即进料孔(A)的截面积大于进料支孔(B)的截面积，进料支孔(B)的截面积大于螺纹槽(C)的截面积，螺纹槽(C)的截面积大于吸管喷口(D)的截面积，使得物料从进料孔(A)至吸管喷口(D)的行进过程中仅在吸管喷口(D)处产生一次压降；

所述模头的外表面从前至后依次包覆有若干模头电热片和模头温控装置，模头温控装置与吸管喷口(D)对应设置，吸管喷口(D)内设有熔体压力传感器；

所述水冷定型装置包括矫正支架和冷水池，矫正支架设置在模头后方，矫正支架上设有吸管形状矫正孔，吸管形状矫正孔正对吸管喷口(D)；矫正支架的后方设有冷水池，冷水池沿水平方向向后延伸；冷水池的前后侧壁上与吸管形状矫正孔相对应的位置设有吸管通孔，吸管喷口(D)喷出的物料经过吸管形状矫正孔矫正形状后、穿过吸管通孔进入冷水箱冷却定型。

2.如权利要求1所述的一种降密度生物全降解吸管挤出成型机，其特征在于：所述驱动装置包括变频器、电机、减速机构和齿轮箱，螺杆的前端伸出料管与齿轮箱的输出端连接，齿轮箱的输入端与减速机构的输出端连接，减速机构的输入端与电机动力连接，电机与变频器电连接。

3.如权利要求1所述的一种降密度生物全降解吸管挤出成型机，其特征在于：所述熔体压力传感器与变频器连接，熔体压力传感器将吸管喷口(D)处的压力值回馈至变频器；当压力值与所需的压力值不同时，变频器控制电机转速，将吸管喷口(D)处的压力值调节至所需的压力值。

4.如权利要求1所述的一种降密度生物全降解吸管挤出成型机，其特征在于：所述吸管喷口(D)的厚度为0.12mm-0.4mm；螺杆后端螺纹沟槽(A1)的截面积是吸管喷口(D)的截面积的1.5倍至3倍。

5.如权利要求1所述的一种降密度生物全降解吸管挤出成型机，其特征在于：所述进料支孔(B)的数量为2-6个。

Images