一种生物基降解高韧性农用大棚膜的机理与制备方法与流程

文档序号:15259643发布日期:2018-08-24 21:21阅读:235来源:国知局

本发明属于生物基降解技术领域,尤其涉及一种生物基降解高韧性农用大棚膜的机理与制备方法。



背景技术:

随着经济的飞速发展,人们对环境的破坏日益严重,尤其是不可降解的塑料,被人们随意乱丢后,由于不易被土壤微生物降解,长期留存在土壤内,给生态环境造成了严重的污染。一次性餐具、一次性塑料制品以及农用地膜等均难以再回收利用,传统的处理方法以焚烧和掩埋为主。焚烧会产生大量的有害气体,污染环境;掩埋则其中的聚合物短时间内不能被微生物分解,也污染环境。残弃的塑料膜存在于土壤中,阻碍农作物根系的发育和对水分、养分的吸收,使土壤透气性降低,导致农作物减产;动作食用残弃的塑料膜后,会造成肠梗阻而死亡;流失到海洋中或废弃在海洋中的合成纤维渔网和钓线已对海洋生物造成了相当的危害,因此提倡绿色消费与加强环境保护势在必行。

为了减少白色污染,保护生态环境,人们开始对可降解的塑料进行研究,研究的第一代降解塑料为可降解塑料,这种可降解塑料在原有原料的基础上添加了一小部分的可降解母料或淀粉基原料,其大部分是不能进行降解的,也不利于塑料的回收与再造;研究的第二代降解塑料为生物基可控全降解塑料,以资源丰富、可再生的生物质为原料,降解过程绿色、清洁,还有利于构建土地和环境体系的良性循环,是缓解石油危机、消除白色污染的有效途径。

目前,制造生物基可控全降解塑料的方法为首先将原料通过搅拌装置搅拌,然后通过造粒机造粒,造粒后通过干燥装置进行干燥,最后通过共挤吹膜机吹膜成型。

在制造工艺中,干燥器为主要制造设备,但是目前实际使用的干燥器加热管均安装在干燥器侧壁上,加热管双向散热,其中有一半的热量被作废了,浪费了能源。



技术实现要素:

本发明提供一种生物基降解高韧性农用大棚膜的机理与制备方法,以解决上述背景技术中提出的浪费能源的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:

一种生物基降解高韧性农用大棚膜的机理与制备方法,包括搅拌器、造粒机、干燥器、共挤吹膜机,所述干燥器包括机壳,所述机壳内设有分隔壁,所述分隔壁内设有加热仓,所述加热仓内设有加热管,所述加热仓顶部设有挡盖,所述分隔壁将机壳分为第一干燥仓、第二干燥仓;

所述第一干燥仓内设有第一搅拌轴,所述第一干燥仓底部设有第一限位孔,所述第一搅拌轴底端位于第一限位孔内,所述第一干燥仓顶部设有第一通槽,所述第一搅拌轴顶端穿过第一限位孔且连接有第一电机,所述第一搅拌轴侧面设有第一转动搅拌杆,所述第一干燥仓内壁设有第一固定搅拌杆,所述第一转动搅拌杆、第一固定搅拌杆交错设置;

所述第二干燥仓内设有第二搅拌轴,所述第二干燥仓底部设有第二限位孔,所述第二搅拌轴底端位于第二限位孔内,所述第二干燥仓顶部设有第二通槽,所述第二搅拌轴顶端穿过第二限位孔且连接有第二电机,所述第二搅拌轴侧面设有第二转动搅拌杆,所述第二干燥仓内壁设有第二固定搅拌杆,所述第二转动搅拌杆、第二固定搅拌杆交错设置。

所述第一通槽内设有第一轴承,所述第一轴承套在第一搅拌轴的外面,所述第二通槽内设有第二轴承,所述第二轴承套在第二搅拌轴的外面。

所述第一转动搅拌杆、第二转动搅拌杆等距排列,所述第一固定搅拌杆、第二固定搅拌杆等距排列。

本发明的有益效果为:

1本技术方案通过将干燥器内的加热管设置在中间,可以利用加热管的全部能源,避免的能源的浪费,而且设置在中间,还可以节省一个加热管的配置,降低了成本,节约了能源。

2限位孔的设置主要对搅拌轴起限位作用。

3在干燥仓内壁设置固定搅拌杆,可以辅助搅拌,使搅拌更为充分。

4轴承的设置可以减少搅拌轴与加热仓的摩擦,延长使用寿命。

附图说明

图1为本发明的结构示意图;

图2为本发明干燥器的结构示意图;

图中:3-机壳,4-分隔壁,5-加热仓,6-加热管,7-挡盖,8-第一干燥仓,9-第二干燥仓,10-第一搅拌轴,11-第一限位孔,12-第一通槽,13-第一电机,14-第一转动搅拌杆,15-第一固定搅拌杆,16-第二搅拌轴,17-第二限位孔,18-第二通槽,19-第二电机,20-第二转动搅拌杆,21-第二固定搅拌杆,22-第一轴承,23-第二轴承,24-搅拌器,25-造粒机,26-干燥器,27-共挤吹膜机。

具体实施方式

一种生物基降解高韧性农用大棚膜的机理与制备方法,包括搅拌器24、造粒机25、干燥器26、共挤吹膜机27,干燥器26包括机壳3,机壳3内设有分隔壁4,分隔壁4内设有加热仓5,加热仓5内设有加热管6,加热仓5顶部设有挡盖7,分隔壁4将机壳3分为第一干燥仓8、第二干燥仓9;

第一干燥仓8内设有第一搅拌轴10,第一干燥仓8底部设有第一限位孔11,第一搅拌轴10底端位于第一限位孔11内,第一干燥仓8顶部设有第一通槽12,第一搅拌轴10顶端穿过第一限位孔11且连接有第一电机13,第一搅拌轴10侧面设有第一转动搅拌杆14,第一干燥仓8内壁设有第一固定搅拌杆15,第一转动搅拌杆14、第一固定搅拌杆15交错设置;

第二干燥仓9内设有第二搅拌轴16,第二干燥仓9底部设有第二限位孔17,第二搅拌轴16底端位于第二限位孔17内,第二干燥仓9顶部设有第二通槽18,第二搅拌轴16顶端穿过第二限位孔18且连接有第二电机19,第二搅拌轴16侧面设有第二转动搅拌杆20,第二干燥仓9内壁设有第二固定搅拌杆21,第二转动搅拌杆20、第二固定搅拌杆21交错设置。

第一通槽12内设有第一轴承22,第一轴承22套在第一搅拌轴10的外面,第二通槽18内设有第二轴承23,第二轴承23套在第二搅拌轴16的外面。

第一转动搅拌杆14、第二转动搅拌杆20等距排列,第一固定搅拌杆15、第二固定搅拌杆21等距排列。

实施原理:

生物基可控全降解塑料根据原材料分,可以分为淀粉类,聚酯类和其他类,本技术方案为聚酯类,聚乳酸(pla)也称聚丙交酯,属于聚酯家族,其结构式为(-o-chch3-co-)n。

聚乳酸最主要的两种聚合方法是直接聚合法和开环聚合法。直接聚合法是典型的缩聚反应。利用乳酸的活性,通过加热,乳酸分子间发生脱水缩合反应,获得聚乳酸。直接聚合法生产工艺简单,生产成本低,不需要分离反应的中间体。但聚乳酸的分子量较低,分子量分布较广,性能差。丙交酯开环聚合法采用两步法生产聚乳酸。首先由乳酸脱水环化制得丙交酯,然后再由精制过的丙交酯开环聚合制成聚乳酸。开环聚合法制得的聚乳酸物理力学性能较好,该法的生产成本比直接聚合法高。

聚乳酸的降解分为简单水解(酸碱催化)和酶催化水解降解。聚乳酸的主要降解方式为本体侵蚀。疏水性的聚合物通过主链上不稳定键(c-o键)的水解变成低相对分子量、水溶性分子和单体,然后在酶的作用下进一步降解为水和二氧化碳。聚乳酸的降解首先是非晶区的水解,其次是晶区。水解反应会因羧基的存在而加快。聚乳酸内部存在自催化作用,内部降解的速度比表面的快。在降解开始时,基质中酯键的水解是各向同性的。在降解过程中,端羧基对水解起催化作用。随着降解的进行,端羧基量增加,降解速率加快。

实施过程:

将原料放进搅拌装置进行搅拌,转速为300-500rpm,时间为300min-400min,搅拌均匀后放入造粒机进行造粒,得到降解塑料颗粒,机头温度为110-150℃,然后将降解塑料颗粒放入烘干装置进行烘干,温度为80-100℃,时间为20-30min,烘干后放入共挤吹膜机内进行吹膜,其中吹膜的温度为150℃-200℃,吹胀比为2-3,牵引速度为5-8min。

以上对本发明的实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围,凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

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