CN114407225B - 一种一次性薄膜手套制备用全降解塑料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一次性薄膜手套制备用全降解塑料的制备方法，属于全降解塑料领域，一种一次性薄膜手套制备用全降解塑料的制备方法，通过在隔水冷却筒的设置，在冷却时，撒粒瓣囊向外抛洒塑料粒子，使塑料粒子撞击水冷瓣并嵌入至水冷瓣内，从而实现在隔离水与塑料粒子的情况下，使冷却水对塑料粒子进行包裹冷却，带走粒子携带的热量，同时配合冷却气体的作用，及时带走散发在隔水冷却筒内的热量，进而达到对塑料粒子的快速冷却，相较于现有技术，在冷却后，塑料粒子表面干燥，无需进行干燥步骤或者仅需进行短时间的干燥步骤，从而大幅度提高全降解塑料粒子的制备效率。

Description

一种一次性薄膜手套制备用全降解塑料的制备方法

技术领域

本发明涉及全降解塑料领域，更具体地说，涉及一种一次性薄膜手套制备用全降解塑料的制备方法。

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。因此，也被称为可环境降解塑料。以淀粉等天然物质为基础的生物降解塑料目前主要包括以下几种产品：聚乳酸(PLA)、聚羟基烷酸酯(PHA)、淀粉塑料、生物工程塑料、生物通用塑料(聚烯烃和聚氯乙烯)。

现有技术中对全降解塑料在挤出造粒后，一般通过水冷冷却，之后再经过干燥工序，最终得到全降解塑料颗粒，但是这种方式，水冷后干燥，由于粒子全方位与水接触，导致表面水分较高，在干燥时，需要耗费相对较长的时间，导致整体的制备效率较低。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种一次性薄膜手套制备用全降解塑料的制备方法，通过在隔水冷却筒的设置，在冷却时，撒粒瓣囊向外抛洒塑料粒子，使塑料粒子撞击水冷瓣并嵌入至水冷瓣内，从而实现在隔离水与塑料粒子的情况下，使冷却水对塑料粒子进行包裹冷却，带走粒子携带的热量，同时配合冷却气体的作用，及时带走散发在隔水冷却筒内的热量，进而达到对塑料粒子的快速冷却，相较于现有技术，在冷却后，塑料粒子表面干燥，无需进行干燥步骤或者仅需进行短时间的干燥步骤，从而大幅度提高全降解塑料粒子的制备效率。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种一次性薄膜手套制备用全降解塑料，包括按照质量份计的以下配料：

PBAT65-71份、PLA14-21份、热塑性淀粉树脂颗粒11-17份、BR橡胶1-2份、芥酸酰胺0.1-0.5份、石蜡0.2-0.3份、硅酮粉0.1-0.2份、抗氧化剂0.1-0.2份紫外吸收剂0.05-0.15份、单双硬脂酸甘油酯0.1-0.3份。

一种一次性薄膜手套制备用全降解塑料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将各配料按照配比称量准备，然后均匀混合；

S2、将初步混合后的配料投入至高混机中，控制转速为2000r/min，搅拌1-2min；

S3、搅拌均匀后将原料投入到双螺杆挤出机中，高温熔融共混，然后使用双螺杆挤出机进行挤出造粒；

S4、将造粒后的高温粒子投入至隔水冷却筒中，进行冷却，冷却时，向隔水冷却筒中循环通入冷却水以及冷却气体，并控制内部的撒粒筒旋转抛洒粒子，使其嵌入水冷瓣中，从而在不与冷却水接触的情况下，被冷却水包裹，从而带走热量，在多次通入隔水冷却筒后，完成冷却，得到全降解塑料粒子。

进一步的，所述双螺杆挤出机中的螺杆直径71mm，螺杆长径比L/D＝52，所述步骤S3中，高温熔融共混的温度为170-190℃

进一步的，所述隔水冷却筒的个数设置不低于2个，且沿着粒子转移方向，隔水冷却筒内通入的冷却水和冷却气体的温度越来越低。

进一步的，所述隔水冷却筒包括筒体，所述筒体外端分别固定连接有两个通气管以及两个通水管，所述通水管位于通气管上方，所述筒体内壁连接有撒粒瓣囊，所述撒粒瓣囊包括与筒体内壁固定连接的环形顶板、通过电动转盘连接在环形顶板下端的多孔撒粒筒以及多个固定连接在环形顶板下端水冷瓣，多个所述水冷瓣沿着多孔撒粒筒外侧周向分布，所述水冷瓣下端固定连接有导杆，所述导杆外端转动连接有显温环，所述水冷瓣下端部与显温环固定连接。

进一步的，所述导杆为导热结构，所述显温环内部镶嵌有热致变色环，所述筒体外端安装有视窗，所述视窗和显温环均为透明结构。

进一步的，所述环形顶板内部开凿有散水腔，所述环形顶板上端面为从边缘向中下部的倾斜结构，两个通水管均固定贯穿环形顶板并与散水腔相通，所述水冷瓣端部固定连接有内延进水管和外延出水管，二者均与散水腔相通，且外延出水管端部延伸至其中一个通水管处并与通水管固定相通。

进一步的，所述内延进水管下端延伸至水冷瓣内，且内延进水管下端部位于水冷瓣中线下方。

进一步的，所述水冷瓣靠近多孔撒粒筒的端面为柔性密封结构，所述水冷瓣远离多孔撒粒筒的一端为硬质定型结构，所述水冷瓣柔性端面固定连接有多个均匀分布的磁串球。

进一步的，相邻两个所述磁串球之间的距离大于磁串球的长度，所述磁串球为内部包裹有磁芯的热熔结构，且磁串球外表面包裹有耐高温的柔性包层。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案通过在隔水冷却筒的设置，在冷却时，撒粒瓣囊向外抛洒塑料粒子，使塑料粒子撞击水冷瓣并嵌入至水冷瓣内，从而实现在隔离水与塑料粒子的情况下，使冷却水对塑料粒子进行包裹冷却，带走粒子携带的热量，同时配合冷却气体的作用，及时带走散发在隔水冷却筒内的热量，进而达到对塑料粒子的快速冷却，相较于现有技术，在冷却后，塑料粒子表面干燥，无需进行干燥步骤或者仅需进行短时间的干燥步骤，从而大幅度提高全降解塑料粒子的制备效率。

附图说明

图1为本发明的主要的流程框图；

图2为本发明的多个相连的隔水冷却筒的结构示意图；

图3为本发明的隔水冷却筒正面的结构示意图；

图4为本发明的撒粒瓣囊立体放入结构示意图；

图5为本发明的撒粒瓣囊截面的结构示意图；

图6为本发明的水冷瓣立体的结构示意图；

图7为本发明的粒子嵌入水冷瓣内被包裹时的结构示意图；

图8为本发明的水冷瓣截面的结构示意图；

图9为本发明的粒子嵌入水冷瓣内被包裹时嵌入口部分的结构示意图。

图中标号说明：

1筒体、2视窗、3多孔撒粒筒、4水冷瓣、5导杆、6显温环、7环形顶板、81内延进水管、82外延出水管、9磁串球。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；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范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，一种一次性薄膜手套制备用全降解塑料，包括按照质量份计的以下配料：

PBAT65-71份、PLA14-21份、热塑性淀粉树脂颗粒11-17份、BR橡胶1-2份、芥酸酰胺0.1-0.5份、石蜡0.2-0.3份、硅酮粉0.1-0.2份、抗氧化剂0.1-0.2份紫外吸收剂0.05-0.15份、单双硬脂酸甘油酯0.1-0.3份。

上述配方的仅表示各配料的用料范围，在实际生产过程中，本领域技术人员可以在该范围内，合理的调整具体用量。

一种一次性薄膜手套制备用全降解塑料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将各配料按照配比称量准备，然后均匀混合；

S2、将初步混合后的配料投入至高混机中，控制转速为2000r/min，搅拌1-2min；

S3、搅拌均匀后将原料投入到双螺杆挤出机中，高温熔融共混，然后使用双螺杆挤出机进行挤出造粒；

S4、将造粒后的高温粒子投入至隔水冷却筒中，进行冷却，冷却时，向隔水冷却筒中循环通入冷却水以及冷却气体，并控制内部的撒粒筒旋转抛洒粒子，使其嵌入水冷瓣中，从而在不与冷却水接触的情况下，被冷却水包裹，从而带走热量，在多次通入隔水冷却筒后，完成冷却，得到全降解塑料粒子。

所得塑料粒子可用于吹膜工艺制造薄膜，所制造薄膜可用于制造一次性薄膜手套。

双螺杆挤出机中的螺杆直径71mm，螺杆长径比L/D＝52，步骤S3中，高温熔融共混的温度为170-190℃

如图2，隔水冷却筒的个数设置不低于2个，且沿着粒子转移方向，隔水冷却筒内通入的冷却水和冷却气体的温度越来越低，在实际实施过程中，技术人员可测定本塑料粒子的最大结晶速度，从而控制冷却冷却水和冷却气体的温度均处于目标全降解塑料的Tg到最大结晶速度的冷却温度之间，从而有效保证的得到的全降解塑料质量更好。

请参阅图3-4，隔水冷却筒包括筒体1，筒体1外端分别固定连接有两个通气管以及两个通水管，通水管位于通气管上方，筒体1内壁连接有撒粒瓣囊，撒粒瓣囊包括与筒体1内壁固定连接的环形顶板7、通过电动转盘连接在环形顶板7下端的多孔撒粒筒3以及多个固定连接在环形顶板7下端水冷瓣4，多个水冷瓣4沿着多孔撒粒筒3外侧周向分布，水冷瓣4下端固定连接有导杆5，导杆5外端转动连接有显温环6，水冷瓣4下端部与显温环6固定连接，导杆5为导热结构，显温环6内部镶嵌有热致变色环，筒体1外端安装有视窗2，视窗2和显温环6均为透明结构，当粒子冷却不及时时，热量聚集过高，使显温环6处发生明显的变化，此时工作人员可以通过视窗2观察该处的颜色变化，判断冷却情况，从而及时调整冷却水和冷却气体的温度，进而使冷却效率维持一个相对稳定的状态，不易出现冷却过低的情况发生。

环形顶板7内部开凿有散水腔，如图5-6，环形顶板7上端面为从边缘向中下部的倾斜结构，在通过上端部向多孔撒粒筒3内通入粒子时，倾斜的平面，有效避免粒子在环形顶板7上方的堆积，两个通水管均固定贯穿环形顶板7并与散水腔相通，水冷瓣4端部固定连接有内延进水管81和外延出水管82，二者均与散水腔相通，且外延出水管82端部延伸至其中一个通水管处并与通水管固定相通，在通入冷却水时，冷却水可直接从散水腔沿着内延进水管81进入到水冷瓣4内，而向外排出时，通过外延出水管82直接与其中一个通水管外排，从而使进水出水分流，有效保证冷却水对粒子的冷却效率。

内延进水管81下端延伸至水冷瓣4内，且内延进水管81下端部位于水冷瓣4中线下方，使刚通入的冷却水从水冷瓣4的下部分向上蔓延，进而有效避免冷却水还未在充分在多孔撒粒筒3内循环就沿着外延出水管82外溢的情况发生，同时，可以使水冷瓣4下端部保持相对较低的温度，使粒子从多孔撒粒筒3内被抛洒分散后撞击在水冷瓣4上，后沿着水冷瓣4内壁下滑时，其热量能够被充分吸附，提高冷却效率。

如图7，水冷瓣4靠近多孔撒粒筒3的端面为柔性密封结构，在多孔撒粒筒3转动过程中，其内部的粒子随其旋转被抛洒而出，并撞击在水冷瓣4柔性的表面，使该部分变形，粒子随之嵌入水冷瓣4内，从而在不与水接触的情况下，实现冷却水对塑料粒子的包裹，进而充分吸收粒子上携带的热量，提高冷却效率。

如图8-9，图中a表示粒子，水冷瓣4远离多孔撒粒筒3的一端为硬质定型结构，水冷瓣4柔性端面固定连接有多个均匀分布的磁串球9，使水冷瓣4柔性端部在粒子作用下内嵌时，内嵌处的口部的多个磁串球9相互靠近，从而使相互之间贴附在粒子裸露在外的部分相互吸附，从而使粒子被水包裹时，稳定性更高，在粒子持续撞击下，后撞击的粒子再次使水冷瓣4内嵌，此时对易凹陷部分产生拉扯力，迫使其恢复形变，使相互吸附的磁串球9分离，从而使粒子弹出下落，使塑料粒子持续经历被包裹后弹出的过程，从而有效保证散热效率，相邻两个磁串球之间的距离大于磁串球的长度，使相邻的两个磁串球9在正常情况下，不易相互吸附聚集，磁串球9为内部包裹有磁芯的热熔结构，热熔温度控制在40-50摄氏度，一方面消耗粒子的热量，另一方面，在粒子冷却过程中，其吸热热熔后，使磁串球9端部处于柔性状态，此时其在于粒子发生撞击后，有效保护粒子不易因撞击产生较大的形变，且磁串球9外表面包裹有耐高温的柔性包层。

通过在隔水冷却筒的设置，在冷却时，撒粒瓣囊向外抛洒塑料粒子，使塑料粒子撞击水冷瓣并嵌入至水冷瓣内，从而实现在隔离水与塑料粒子的情况下，使冷却水对塑料粒子进行包裹冷却，带走粒子携带的热量，同时配合冷却气体的作用，及时带走散发在隔水冷却筒内的热量，进而达到对塑料粒子的快速冷却，相较于现有技术，在冷却后，塑料粒子表面干燥，无需进行干燥步骤或者仅需进行短时间的干燥步骤，从而大幅度提高全降解塑料粒子的制备效率。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种一次性薄膜手套制备用全降解塑料的制备方法，其特征在于：所述全降解塑料，包括按照质量份计的以下配料：

PBAT 65-71份、PLA 14-21份、热塑性淀粉树脂颗粒11-17份、BR橡胶1-2份、芥酸酰胺0.1-0.5份、石蜡0.2-0.3份、硅酮粉0.1-0.2份、抗氧化剂0.1-0.2份紫外吸收剂0.05-0.15份、单双硬脂酸甘油酯0.1-0.3份；

所述全降解塑料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将各配料按照配比称量准备，然后均匀混合；

S2、将初步混合后的配料投入至高混机中，控制转速为2000r/min，搅拌1-2min；

S3、搅拌均匀后将原料投入到双螺杆挤出机中，高温熔融共混，然后使用双螺杆挤出机进行挤出造粒；

S4、将造粒后的高温粒子投入至隔水冷却筒中，进行冷却，冷却时，向隔水冷却筒中循环通入冷却水以及冷却气体，并控制内部的撒粒筒旋转抛洒粒子，使其嵌入水冷瓣中，从而在不与冷却水接触的情况下，被冷却水包裹，从而带走热量，在多次通入隔水冷却筒后，完成冷却，得到全降解塑料粒子；

所述隔水冷却筒包括筒体（1），所述筒体（1）外端分别固定连接有两个通气管以及两个通水管，所述通水管位于通气管上方，所述筒体（1）内壁连接有撒粒瓣囊，所述撒粒瓣囊包括与筒体（1）内壁固定连接的环形顶板（7）、通过电动转盘连接在环形顶板（7）下端的多孔撒粒筒（3）以及多个固定连接在环形顶板（7）下端水冷瓣（4），多个所述水冷瓣（4）沿着多孔撒粒筒（3）外侧周向分布，所述水冷瓣（4）下端固定连接有导杆（5），所述导杆（5）外端转动连接有显温环（6），所述水冷瓣（4）下端部与显温环（6）固定连接，所述环形顶板（7）内部开凿有散水腔，所述环形顶板（7）上端面为从边缘向中下部的倾斜结构，两个通水管均固定贯穿环形顶板（7）并与散水腔相通，所述水冷瓣（4）端部固定连接有内延进水管（81）和外延出水管（82），二者均与散水腔相通，且外延出水管（82）端部延伸至其中一个通水管处并与通水管固定相通，所述水冷瓣（4）靠近多孔撒粒筒（3）的端面为柔性密封结构，所述水冷瓣（4）远离多孔撒粒筒（3）的一端为硬质定型结构，所述水冷瓣（4）柔性端面固定连接有多个均匀分布的磁串球（9）。

2.根据权利要求1所述的一种一次性薄膜手套制备用全降解塑料的制备方法，其特征在于：所述双螺杆挤出机中的螺杆直径71mm，螺杆长径比L/D=52，所述步骤S3中，高温熔融共混的温度为170-190℃。

3.根据权利要求1所述的一种一次性薄膜手套制备用全降解塑料的制备方法，其特征在于：所述隔水冷却筒的个数设置不低于2个，且沿着粒子转移方向，隔水冷却筒内通入的冷却水和冷却气体的温度越来越低。

4.根据权利要求1所述的一种一次性薄膜手套制备用全降解塑料的制备方法，其特征在于：所述导杆（5）为导热结构，所述显温环（6）内部镶嵌有热致变色环，所述筒体（1）外端安装有视窗（2），所述视窗（2）和显温环（6）均为透明结构。

5.根据权利要求1所述的一种一次性薄膜手套制备用全降解塑料的制备方法，其特征在于：所述内延进水管（81）下端延伸至水冷瓣（4）内，且内延进水管（81）下端部位于水冷瓣（4）中线下方。

6.根据权利要求5所述的一种一次性薄膜手套制备用全降解塑料的制备方法，其特征在于：相邻两个所述磁串球之间的距离大于磁串球的长度，所述磁串球（9）为内部包裹有磁芯的热熔结构，且磁串球（9）外表面包裹有耐高温的柔性包层。