一种可降解环保塑料制品生产工艺的制作方法

本发明属于环保塑料加工领域，具体涉及一种可降解环保塑料制品生产工艺。

背景技术：

塑料袋已经融入到了人们的日常生活中，但是由于常规的pe塑料具有不易被天然微生物菌降解的特性，所以塑料袋带来的“白色污染”也越来越严重，所以现阶段塑料的可降解技术是塑料袋发展的重要方向之一。

为了让塑料袋达到可降解的效果，塑料原料从pe塑料原料替换为了pla、bpit、phas、pba、pbs等高分子材料，生产形成的环保塑料袋多应用于超市购物袋、连卷保鲜袋等包装的制造中，受到加工原料以及加工工艺的限制，超市购物袋和连卷保鲜袋材料挺度和抗拉伸能力均较低，在将大片的图案印刷到超市购物袋和连卷保鲜袋上时，超市购物袋和连卷保鲜袋容易出现图案缺印和错位印刷等情况，严重时套印精度会达到1cm；若将超市购物袋或连卷保鲜袋的加工原料和加工工艺运用至纸巾的包装袋上，纸巾的包装袋上的大片的人物、卡通、商品条码等图案无法进行完整的印刷，直接影响纸巾包装袋的美观性，同时当纸巾产品的条码或二维码等标识信息也无法印刷完整时，还会直接影响纸巾产品的购买和结算，产品难以正常售卖。

技术实现要素：

本发明意在提供一种可降解环保塑料制品生产工艺，以解决可降解的纸巾包装袋上图案、条码等标识信息印刷缺陷严重的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：一种可降解环保塑料制品生产工艺，包括以下步骤：

步骤1：准备以下质量份数的原料：10-20份的pla、60-80份的pbat、1-3份的爽滑剂和0.5-1.5份的开口剂；同时准备吹膜机和印刷机；

步骤2：将原料放置到吹膜机的各个储料桶内，吹膜机吸取原料后，对原料热熔，热熔温度为120-170℃，然后将熔化后的原料吹制为呈圆柱状的粗品膜，粗品膜张力控制在10-17n，且粗品膜的厚度为2.5-9μm；

步骤3：对步骤2中的粗品膜进行切边收卷加工，将粗品膜切割为单层状的单层膜；

步骤4：将单层膜设置在印刷机的上料辊上，印刷机对单层膜的表面进行图案印刷，套印精度小于等于0.5mm。

基础方案的原理及其优点：原料中采用了10-20份的pla生物降解材料，同时将粗品膜的厚度控制在2.5-9μm，使最终加工形成的单层膜的张力被控制在10-17n，相对于现有的可降解的超市购物袋和连卷保鲜袋有效的提升了单层膜的挺度；同时采用以上的原料组份和相应的热熔温度后，能让加工后的单层膜，具有轻盈、良好的抗拉伸性和防水特点，适合用于制作纸巾包装袋。

在控制单层膜的厚度和张力后，再将单层膜放置到印刷机上时，单层膜能够被稳定且平整的张紧在印刷机上进行印刷加工，由于单层膜的挺度良好，在进行印刷的过程中不会产生褶皱、变形等情况，能够确保多色的大片图案清晰的印刷到单层膜的表面上，印刷后的图案、条码等标识信息能够显示完全，进而使得套印精度小于等于0.5mm，达到精确的印刷，能有效克服超市购物袋和连卷保鲜袋存在的印刷缺陷，确保纸巾在进行扫码结算时，不会出错。

同时通过以上组份的原料制成的纸巾包装袋，由于其中含有10-20份的pla生物降解材料，该包装袋在使用后，进行180天左右的堆肥后即可降解生成二氧化碳和水，具有良好的环保特性。

进一步，步骤1中，吹膜机上设有若干冷风管以及控制若干冷风管均匀进风的流量控制器，步骤2中，冷风管出风的一端与粗品膜的侧壁相对，且若干冷风管出风的一端与粗品膜的周面均匀相对。

若干冷风管与粗品膜的周面均匀相对，当冷风管喷出冷风时，能够对粗品膜的侧面均匀的冷却，让最终形成的粗品膜保持光滑和平整的状态，且让粗品膜的厚度保持均匀的状态，提升最终纸巾包装袋的加工精度。

进一步，步骤2中，流量控制器控制进风量为5000-6000㎡/h，且冷风管出风一端的风温为8-15℃。

流量控制器能够均衡的控制单个冷风管内风的流通量，使得各个冷风管喷出的冷风量均衡，使得粗品膜的侧面被进一步的均匀冷却，相应的能够提升单层膜的成型均匀度，更便于后续进行图案的多色印刷加工。

进一步，还包括制冷机，冷风管进风的一端与制冷机连通，制冷机将冷风管内空气的温度控制为8-15℃。

当吹膜机外的环境温度过高时，若冷风管自然吸取环境中的空气，会导致冷风管喷出的冷风的温度过高，无法起到对粗品膜进行快速降温的作用，同时自然吸取环境中的空气时，也会导致冷风管喷出的冷风温度不一致，导致粗品膜的降温情况不稳定，会直接影响粗品膜的张力和光滑度。

进一步，吹膜机包括挤压形成第一层膜的外层螺旋体、挤压形成第二层膜的中层螺旋体和挤压形成第三层膜的内层螺旋体，外层螺旋体、中层螺旋体和内层螺旋体同轴安装在吹膜机内，吹膜机内设有供第一层膜、第二层膜和第三层膜挤压合并为粗品膜的环状腔。

通过外层螺旋体、中层螺旋体和内层螺旋体的设置，实现第一层膜、第二层膜和第三层膜的挤压；同时将第一层膜、第二层膜和第三层膜混合至环状腔中后，环状腔的顶端能对粗品膜挤压成型。

进一步，还包括对粗品膜的内壁进行冷却的冷却单元，冷却单元包括进风管、冷却管和出风管，冷却管竖直固定安装在吹膜机内，冷却管的侧壁上设有若干与粗品膜的内壁相对的出风口；冷却管远离粗品膜的一端与进风管和出风管均连通。

在对粗品膜进行冷却时，除去冷风管外，进风管还能进入冷风，冷风进入到冷却管后，冷风通过冷却管的出风口冲击到粗品膜内壁上，对粗品膜的内壁进行降温，冷风与热空气进行热交换后，热风处出风管处排出；与此同时，冷却管和冷风管中吹出的冷风能共同对粗品膜进行冷却，能让粗品膜快速的冷却，加快粗品膜的加工速率。

进一步，外层螺旋体、中层螺旋体和内层螺旋体内的原料温度为130-160℃。

采用以上温度后，能让形成第一层膜、第二层膜和第三层膜的原料被充分的融化和混合，让原料具有充分的流动性，便于形成的第一层膜、第二层膜和第三层膜保持均一状态，最终形成的粗品膜也具有良好的均一性，提高粗品膜的产品质量。

进一步，粗品膜张力控制在8-15n。

对粗品膜的张力进行进一步的限制，能够进一步精确的控制粗品膜的挺度，便于后续在印刷加工时，单层膜的传送更稳定，进而增强图案印刷的稳定性和完整性。

进一步，粗品膜的厚度为3.0-8.5μm。

粗品膜厚度控制在3.0-8.5μm后，粗品膜的挺度更适用于纸巾包装袋，同时能够提升图案印刷的完整性。

进一步，套印精度小于等于0.3mm。

通过粗品膜的厚度以及张力的控制，能将印刷缺陷的面积进一步缩小，使得最终套印精度小于等于0.3mm，提升纸巾包装袋上图案印刷的完整性。

附图说明

图1为本发明实施例1中一种可降解环保塑料制品生产工艺的加工流程图；

图2为本发明实施例1步骤2中吹膜机主视方向的结构剖视图；

图3为本发明实施例2中吹膜机主视方向的结构剖视图；

图4为本发明实施例2中风环和进风单元的纵向剖视图；

图5为图4中风环和进风单元a-a向的剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：外模体10、风环11、外过渡体12、内过渡体13、口模14、调节环15、外层螺旋体16、中层螺旋体17、内层螺旋体18、第一挤压腔106、第二挤压腔107、第三挤压腔108、环状腔19、进风管20、冷却管21、换热机体22、出风管23、冷风管24、支架25、固定轴26、滚轮27、上环28、出风板29、下环30、上密封板31、下密封板32、v型板33、平面轴承34、隔温层35。

实施例1

实施例1基本如附图1和附图2所示：一种可降解环保塑料制品生产工艺，包括以下步骤：

步骤1：准备以下质量份数的原料：11-18份的pla、70份的pbat、2份的爽滑剂和1份的开口剂。

步骤2：准备吹膜机、制冷机和印刷机，其中吹膜机包括均呈环状的风环11、外过渡体12、内过渡体13、口模14、调节环15、外模体10、挤压形成第一层膜的外层螺旋体16、挤压形成第二层膜的中层螺旋体17和挤压形成第三层膜的内层螺旋体18，外层螺旋体16、中层螺旋体17和内层螺旋体18由外至内的同轴焊接在外模体10内，外过渡体12的下表面与外模体10的上端面焊接，且外过渡体12的下表面与外层螺旋体16的上端面相对；内过渡体13的下表面与内层螺旋体18的上端面焊接，且内过渡体13的下表面与中层螺旋体17的上端面相对。

外层螺旋体16的外壁、外模体10的内壁与外过渡体12的下表面之间形成挤压第一层膜的第一挤压腔106，中层螺旋体17的外壁与外层螺旋体16的外壁之间形成挤压第二层膜的第二挤压腔，内层螺旋体18的外壁、中层螺旋体17的外壁与内过渡体13的下表面之间形成挤压第三层膜的第三挤压腔108。口模14的下表面与内过渡体13的上表面焊接，调节环15与外过渡体12的上表面焊接，同时口模14的外壁、调节环15的内壁、内过渡体13的外壁与内过渡体13的外壁之间构成环状腔19；同时第一挤压腔106、第二挤压腔107和第三挤压腔108的顶端均与环状腔19连通。

吹膜机内还设有冷却单元，冷却单元包括进风管20、热交换器、出风管23、四个冷风管24以及控制四个冷风管24均匀进风的流量控制器，热交换器通过螺栓固定安装在口模14的上表面上，且热交换器包括冷却管21和换热机体22，冷却管21竖直同轴焊接在外模体10内，冷却管21的上端穿过换热机体22和口模14后与粗品膜的内壁相对，且冷却管21的侧壁上设有若干与的出风口，同时冷却管21的下端与进风管20和出风管23均连通；外模体10的下端上通过螺栓固定安装有风室，风室与制冷机通过管道连通，风室与四个冷风管24的下端均连通，且四个冷风管24中的流量控制器为plc控制器；同时风环11的下表面焊接在调节环15的上表面上，四个冷风管24的上端风环11卡扣安装并且连通，且四个冷风管24的上端均匀布置在风环11上。

步骤3：准备三个储料桶以及与三个储料桶一一对应的三个挤出机，原料同时进入到第一个储料桶内、第二个储料桶和第三个储料桶内，然后第一个挤出机吸取第一个储料桶内的原料且与第一挤压腔106连通，第二个挤出机吸取第二个储料桶内的原料且与第二挤压腔107连通，第三个挤出机吸取第三个储料桶内的原料且与第三挤压腔108连通；三个挤出机对原料进行热熔和传送，使得进入到第一挤压腔106、第二挤压腔107和第三挤压腔108内的原料的温度为130-160℃，在三个挤出机挤出压力的作用下，第一挤压腔106、第二挤压腔107和第三挤压腔108内的原料向环状腔19处挤出，环状腔19的顶端处形成圆柱状的粗品膜；此时制冷机将冷风的温度控制在8-15℃，冷风依次通过管道和风室传递到四个冷风管24内，此时流量控制器控制单个冷风管24内的进风量为5000-6000㎡/h，冷风通过风环11作用到粗品膜的外壁上，对粗品膜进行快速冷却；与此同时，进风管20向冷却管21内进风，冷却管21喷出的冷风对粗品膜的内壁进行降温处理，换热机体22也对冷却管21进行换热处理，使得热风从出风管23处喷出；通过上述冷却和吹膜的过程，让粗品膜张力控制在8-15n，且粗品膜的厚度为3.0-8.5μm。

步骤4：对步骤2中的粗品膜进行压制和传送，使得粗品膜形成双层薄膜片；然后对双层薄膜片的边沿处进行切割加工，形成单层状的单层膜；

步骤5：对步骤4中的两层单层膜进行分别的收卷，然后将收卷后的单层膜设置在印刷机的上料辊上，印刷机对单层膜的表面进行图案印刷，由于单层膜的张力控制在8-15n，且其厚度为3.0-8.5μm，单层膜能够稳定且平整的张紧在印刷机上进行印刷加工，使得套印精度小于等于0.3mm，让纸巾包装上的图案、条码等标识信息均能够被印刷清晰。

实施例1中印刷完成的纸巾包装袋与现有技术中超市购物袋和连卷保鲜袋在印刷质量上得到了明显的提升；同时实施例1中加工完成的纸巾包装袋相较于常规的pe纸巾包装袋具有可自然降解的功能，更加环保，更符合技术的发展趋势。

通过对实施例1中印刷完成的纸巾包装袋、超市购物袋和连卷保鲜袋进行印刷效果的检测和降解时长的检测，选择两个印刷有不同超市logo的超市购物袋膜作为印刷样品1和印刷样品2；选择两个不同品牌的连卷保鲜袋膜作为印刷样品3和印刷样品4，印刷样品3和印刷样品4上均印刷有单色的qs说明；选择实施例1中加工完成的单层膜形成印刷样品5和印刷样品6，且在印刷样品5和印刷样品6上印刷不同的品牌的图案；同时，印刷样品1、印刷样品2、印刷样品3、印刷样品4、印刷样品5和印刷样品6的面积均相同，对印刷样品1、印刷样品2、印刷样品3、印刷样品4、印刷样品5和印刷样品6进行印刷后，对各个样品的印刷精度、印刷缺陷情况、降解情况进行检测，进而获得以下的检测数据：

表1

从表1中可以看出，印刷样品5和印刷样品6的套印精度明显优于印刷样品1-4，同时印刷样品5和印刷样品6还具有多色印刷，显色良好的效果；同时，在印刷样品5和印刷样品6的厚度达到了印刷样品1-4厚度3-4倍时，其堆肥降解的时间也只增加了一倍左右，印刷样品5和印刷样品6的可降解能力也明显优于印刷样品1-4。

实施例2

实施例2与实施例1的不同之处在于，实施例2基本如附图3、附图4和附图5所示，风室的左右两端上设有支撑单元，支撑单元包括支架25、固定轴26和滚轮27，固定轴26的两端穿过滚轮27并且与支架25焊接，滚轮27的轴心处与固定轴26滑动接触，支架25远离滚轮27的一端与风室的竖直侧面焊接；当需要根据加工需要移动整个吹膜机时，可推动整个吹膜机移动，此时滚轮27与地面滚动接触，实现对吹膜机位置的改变，也便于对整个吹膜机进行搬运。

风环11包括由上至下依次设置的上环28、出风板29和下环30，且上环28、出风板29和下环30均呈环状，出风板29竖直倾斜设置并且出风板29上设有若干通风孔，出风板29的上端与上环28的内圈壁焊接，出风板29的下端与下环30的内圈壁焊接，出风板29呈向上环28和下环30的外圈方向凹陷的弧面，出风板29的弧面与环状腔19顶端挤出的粗品膜相对，下环30的下表面与调节环15的上端面之间设有平面轴承34，平面轴承34的下表面穿过口模14与调节环15的上端面焊接，平面轴承34的上表面与下环30的下表面焊接。

冷风管24的数量为8，上环28和下环30之间设有若干进风单元，进风单元包括环状的上密封板31、下密封板32以及竖直设置在上环28和下环30之间的八个v型板33，单个v型板33设置在相邻的两个冷风管24之间，且v型板33的一端与一个冷风管24的端部焊接，且v型板33的另一端与相邻冷风管24的端部焊接，v型板33远离冷风管24的尖部呈圆弧状，v型板33远离出风板29的一侧上固定粘接有隔温层35，上密封板31覆盖八个v型板33的上端面并且与上环28下表面滑动密封连接，下密封板32覆盖八个v型板33的下端面并且与下环30上表面滑动密封连接。

本实施例中的一种可降解环保塑料制品生产工艺在使用时与实施例1相比有如下不同之处，在对刚刚从环状腔19处顶部挤出粗品膜进行冷却时，8个冷风管24的上端均喷出冷风进入到上密封板31、下密封板32和v型板33之间，此时相邻两个v型板33的单侧能对单个冷风管24中冷风的喷出范围进行划分，同时能对喷出的冷风进行导向，使得8个冷风管24内的冷风快速且均匀喷到出风板29处，使得位于出风板29外的粗品膜外壁被均匀冷却；此过程中，v型板33、上密封板31和下密封板32的设置能减小原本风环11的进风范围，同时隔温层35能对v型板33、上密封板31和下密封板32之间的冷风进行隔温，能够使得进入到风环11内的冷风能被充分的利用。

与此同时，在粗品膜进行冷却时，固定冷风管24的上端处，使得8个冷风管24、上密封板31、下密封板32和v型板33相对风环11被固定，此时转动下环30，下环30带动平面轴承34的上端面相对调节环15转动，此时下环30带动上环28和出风板29同步转动，此时出风板29与各个冷风管24上端的相对位置发生变化，能够进一步让出风板29的各处更均匀的喷出冷风，让粗品膜的外壁被更加均匀的冷却；此过程中，平面轴承34能让转动的上环28、出风板29和下环30与粗品膜保持同轴状态并且保持稳定的转动状态。