一种可降解塑料母粒制备方法与流程

本发明涉及生态环境降解材料之可降解塑料母粒技术领域，尤其涉及一种可降解塑料母粒制备方法。

背景技术：

塑料母料是把塑料助剂超常量地载附于树脂中而制成的浓缩体；制造塑料制品时，不必再加入该种塑料助剂，而只需加入相应的母料即可。因而，它是当今世界塑料助剂应用的最主要形式之一，高分子材料具有良好的功能性和实用性，在社会建设和人们的日常生活中发挥着巨大作用。然而，传统高分子材料的生产应用所引发的环境问题也日益受到关注：一是由于其不可降解性所造成的“白色污染”，已严重威胁了生态环境；二是它们通常来源于石油这种不可再生资源，而全球的石油储量是有限的。因此，研制绿色环保材料是解决环境污染、资源枯竭问题的根本途径之，可降解塑料，又称可环境降解塑料，是指在生产过程中加入一定量的添加剂，使其稳定性下降，后较容易在自然环境中降解的塑料，可降解塑料的主要应用领域有农用地膜、各类塑料包装袋、垃圾袋、商场购物袋以及一次性餐饮具等；

在现有的可降解塑料母粒的制备中，需要通过失重喂料器来将原料连续定量向螺杆挤出机内进行输送，失重喂料器由料斗、喂料器（单、双轴螺旋喂料器）、称重系统和调节器组成，在操作中，料斗、物料和喂料器共同连续地进行称重。随着物料送出后，测量真实的失重速率，并将它与所需要的失重速率（设定值）加以比较。失重式给料机（失重给料机）通过调解喂料器速率来自动修正偏离设定点的偏值，从而可以均匀准确地连续喂送物料；

但是现有的失重喂料器在使用时，多种原料倒入喂料器中，混合不均与，导致原料质量参差不齐；

喂料器的下料嘴无法调节，不方便人们将喂料器的下料嘴对准螺杆挤出机的进料口，给人们安装增加难度；

并且喂料器不方便安装拆卸。

因此，有必要提供一种可降解塑料母粒制备方法解决上述技术问题。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明是提供一种可降解塑料母粒制备方法。

本发明提供的一种可降解塑料母粒制备方法，所述可降解塑料母粒制备方法包括以下步骤：

a、采用颗粒脱水机将pla、pbat脱水，并通过干燥器对pla、pbat表面进行干燥；

b、然后将步骤a中的pla、pbat及改性剂放入密闭的高速搅拌机中混合，在混合过程中，温度控制在60℃，混合时间为10-20分钟，得到主料；

c、根据配比调节失重喂料器参数，分别将步骤b中的主料与助剂按比例同时加入到螺杆挤出机中熔融共混，混练温度为140℃-170℃，熔融后的物料通过螺杆挤出机挤压输送至造粒机进行造粒；

其中，步骤c中所使用的失重喂料器包括称台、减速器、第一电机、螺杆输送装置、下料嘴装置、过渡下料装置、混合斗、混合装置、接合装置、盖体和进料管，所述称台上表面一端固定有减速器，所述减速器一侧固定有第一电机，所述第一电机的输出端与减速器的输入端固定连接，所述称台上表面固定有螺杆输送装置，且螺杆输送装置一端与减速器固定连接，所述减速器的输出端与螺杆输送装置的输入端固定连接，所述螺杆输送装置的出料端固定有可调节角度的下料嘴装置，所述螺杆输送装置的进料端固定有过渡下料装置，所述过渡下料装置顶部固定有混合斗，所述混合斗顶部固定有盖体，所述盖体中部固定有混合装置，所述混合装置底部通过接合装置与过渡下料装置卡接，所述盖体顶部等距固定有进料管；

所述混合装置包括第二转筒、固定板、u形板、转轴、第二电机、第一齿轮、第二齿轮、齿轮环、第三齿轮、第一锥齿轮、连接轴、第二锥齿轮和搅拌桨，所述盖体中部通过轴承转动连接有第二转筒，所述混合斗内壁下端固定有固定板，且第二转筒通过轴承与第二固定板转动连接，所述盖体上表面中部固定有u形板，所述固定板中部通过轴承转动连接有转轴，且转轴位于第二转筒内壁，所述转轴顶部通过轴承与u形板转动连接，所述u形板上表面固定有第二电机，且第二电机为一种减速电机，所述第二电机的输出端穿过u形板固定有第一齿轮，所述转轴靠近第一齿轮的一端固定有第二齿轮，且第一齿轮与第二齿轮啮合连接，所述第二转筒上端外侧固定有齿轮环，所述第二电机的输出端靠近齿轮环的一端固定有第三齿轮，且第三齿轮与齿轮环啮合连接，所述转轴中部等距固定有第一锥齿轮，所述第二转筒表面通过轴承等距转动连接有连接轴，所述连接轴靠近第一锥齿轮的一端固定有第二锥齿轮，且第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合连接，所述连接轴远离第一锥齿轮的一端固定有搅拌桨。

优选的，所述过渡下料装置包括过渡斗、驱动箱、第一转杆、第三锥齿轮、第二转杆、第四锥齿轮和第一搅拌杆，所述螺杆输送装置的进料口固定有过渡斗，所述过渡斗内壁中部固定有驱动箱，所述驱动箱内壁通过轴承转动连接有第一转杆，所述第一转杆两端通过轴承与驱动箱内壁转动连接，所述第一转杆位于驱动箱内壁固定有第三锥齿轮，所述驱动箱顶部通过轴承转动连接有第二转杆，所述第二转杆底部固定有第四锥齿轮，且第三锥齿轮与第四锥齿轮啮合连接，所述第一转杆两端对称固定有第一搅拌杆。

优选的，所述接合装置包括插块、插槽、固定块、滑槽、滑块、限位条、弹簧、导向槽和导向块，所述第二转杆顶部固定有插块，所述插块顶部开设有插槽，所述转轴底部固定有固定块，所述固定块下表面开设有滑槽，所述滑槽内壁滑动连接有滑块，所述滑块底部固定有限位条，且限位条与插槽内壁插接，所述滑槽内壁顶部固定有弹簧，且弹簧底部与滑块固定连接，所述滑槽内壁对称开设有导向槽，所述滑块两端对称固定有导向块，且导向块与导向槽滑动连接。

优选的，所述下料嘴装置包括第一转筒、下料管、蜗轮环、固定环、l形板、蜗杆和旋钮，所述螺杆输送装置远离减速器的一端外侧通过轴承转动连接有第一转筒，所述第一转筒一端固定有下料管，所述第一转筒外侧固定有蜗轮环，所述螺杆输送装置靠近蜗轮环的一端固定有固定环，所述固定环外侧对称固定有l形板，两个所述l形板靠近蜗轮环的一端固定有蜗杆，且蜗杆与蜗轮环啮合连接，所述蜗杆一端穿过l形板固定有旋钮。

优选的，所述转轴靠近固定块的一端对称固定有第二搅拌杆。

优选的，所述第一齿轮的直径大于第二齿轮，且齿轮环的直径大于第三齿轮。

优选的，所述插块顶部和限位条底部均开设有倒角。

优选的，所述混合斗呈锥形设置，且搅拌桨随着混合斗自上而下逐级变小，其中第二转筒上端和中部的搅拌桨呈中空设置，且第二转筒下端的搅拌桨呈实心设置。

与相关技术相比较，本发明提供的可降解塑料母粒制备方法具有如下有益效果：

本发明提供可降解塑料母粒制备方法：

1、通过混合装置，使得搅拌桨在以转轴为中心旋转时，自身可进行自转，从而提高混合效率；

2、通过旋钮带动蜗轮蜗杆机构来驱动下料管进行角度调节，方便对准螺杆挤出机，使得人们无需很精确的控制本装置的安装位置也可时下料管对准螺杆挤出机，降低人们的安装难度；

3、混合装置与过渡下料装置之间通过接合装置进行连接，可实现快速拼接，拆卸时也无需多余操作，可直接拔出，方便拆卸安装维修；

4、通过混合装置和接合装置驱动过渡下料装置内的第一搅拌杆旋转，减少成本，且可防止物料堵塞。

附图说明

图1为本发明提供的整体结构示意图之一；

图2为本发明提供的整体结构示意图之二；

图3为本发明提供的整体内部结构示意图；

图4为图2中的a处放大图；

图5为本发明提供的混合装置结构示意图；

图6为本发明提供的搅拌桨结构示意图；

图7为本发明提供的第一齿轮结构示意图；

图8为本发明提供的固定板结构示意图；

图9为本发明提供的过渡下料装置结构示意图；

图10为本发明提供的过渡下料装置内部结构示意图；

图11为本发明提供的接合装置剖视结构示意图。

图中标号：1、称台；2、减速器；3、第一电机；4、螺杆输送装置；5、下料嘴装置；51、第一转筒；52、下料管；53、蜗轮环；54、固定环；55、l形板；56、蜗杆；57、旋钮；6、过渡下料装置；61、过渡斗；62、驱动箱；63、第一转杆；64、第三锥齿轮；65、第二转杆；66、第四锥齿轮；67、第一搅拌杆；7、混合斗；8、混合装置；81、第二转筒；82、固定板；83、u形板；84、转轴；85、第二电机；86、第一齿轮；87、第二齿轮；88、齿轮环；89、第三齿轮；810、第一锥齿轮；811、连接轴；812、第二锥齿轮；813、搅拌桨；814、第二搅拌杆；9、接合装置；91、插块；92、插槽；93、固定块；94、滑槽；95、滑块；96、限位条；97、弹簧；98、导向槽；99、导向块；10、盖体；11、进料管。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

在具体实施过程中，如图1、图2和图3所示，一种可降解塑料母粒制备方法，该可降解塑料母粒制备方法包括以下步骤：

a、采用颗粒脱水机将pla、pbat脱水，并通过干燥器对pla、pbat表面进行干燥；

b、然后将步骤a中的pla、pbat及改性剂放入密闭的高速搅拌机中混合，在混合过程中，温度控制在60℃，混合时间为10-20分钟，得到主料；本实施例中各组分按重量份计为pla100份、pbat120份、改性剂30份；

c、根据配比调节失重喂料器参数，分别将步骤b中的主料与助剂按比例同时加入到螺杆挤出机中熔融共混，混练温度为140℃-170℃，熔融后的物料通过螺杆挤出机挤压输送至造粒机进行造粒；

其中，本领域技术人员应该知晓pla为聚乳酸简称，又称聚丙交酯，是以乳酸为主要原料聚合得到的聚酯类聚合物，pbat属于热塑性生物降解塑料，是己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物，兼具pba和pbt的特性，既有较好的延展性和断裂伸长率，也有较好的耐热性和冲击性能；二者均具有优良的生物降解性，本实施例所使用的pla、pbat均使用东莞宇宙环保科技有限公司的相关产品，改性剂选择玉米淀粉，可以是原淀粉或者甲氧基淀粉、为巴斯夫公司提供。

其中，步骤c中所使用的失重喂料器包括称台1、减速器2、第一电机3、螺杆输送装置4、下料嘴装置5、过渡下料装置6、混合斗7、混合装置8、接合装置9、盖体10和进料管11，称台1上表面一端固定有减速器2，减速器2一侧固定有第一电机3，第一电机3的输出端与减速器2的输入端固定连接，称台1上表面固定有螺杆输送装置4，且螺杆输送装置4一端与减速器2固定连接，减速器2的输出端与螺杆输送装置4的输入端固定连接，螺杆输送装置4的出料端固定有可调节角度的下料嘴装置5，螺杆输送装置4的进料端固定有过渡下料装置6，过渡下料装置6顶部固定有混合斗7，混合斗7顶部固定有盖体10，盖体10中部固定有混合装置8，混合装置8底部通过接合装置9与过渡下料装置6卡接，盖体10顶部等距固定有进料管11，其中，通过失重喂料器对螺杆挤出机进行上料，通过称台1可进行称量，配合螺杆输送装置4进行下料，以达到定量持续送料，称台1和螺杆输送装置4为现有的失重喂料器的基础装置，为一种已公开的技术，在原理上不做赘述；

参考图5、图6、图7和图8所示，混合装置8包括第二转筒81、固定板82、u形板83、转轴84、第二电机85、第一齿轮86、第二齿轮87、齿轮环88、第三齿轮89、第一锥齿轮810、连接轴811、第二锥齿轮812和搅拌桨813，盖体10中部通过轴承转动连接有第二转筒81，混合斗7内壁下端固定有固定板82，且第二转筒81通过轴承与第二固定板82转动连接，盖体10上表面中部固定有u形板83，固定板82中部通过轴承转动连接有转轴84，且转轴84位于第二转筒81内壁，转轴84顶部通过轴承与u形板83转动连接，u形板83上表面固定有第二电机85，且第二电机85为一种减速电机，便于降低输出转速，提高输出扭矩，第二电机85的输出端穿过u形板83固定有第一齿轮86，转轴84靠近第一齿轮86的一端固定有第二齿轮87，且第一齿轮86与第二齿轮87啮合连接，第二转筒81上端外侧固定有齿轮环88，第二电机85的输出端靠近齿轮环88的一端固定有第三齿轮89，且第三齿轮89与齿轮环88啮合连接，转轴84中部等距固定有第一锥齿轮810，第一齿轮86的直径大于第二齿轮87，且齿轮环88的直径大于第三齿轮89，使得转轴84的旋转速度大于第二转筒81的旋转速度，使得转轴84和第二转筒81之间形成速度差，进而使得连接轴811上的第二锥齿轮812在转轴84上的第一锥齿轮810上进行转动，使得第一锥齿轮810带动第二锥齿轮812进行旋转，第二转筒81表面通过轴承等距转动连接有连接轴811，连接轴811靠近第一锥齿轮810的一端固定有第二锥齿轮812，且第一锥齿轮810与第二锥齿轮812啮合连接，连接轴811远离第一锥齿轮810的一端固定有搅拌桨813，转轴84靠近固定块93的一端对称固定有第二搅拌杆814，通过第二电机85旋转带动第一齿轮86和第三齿轮89转动，使得第一齿轮86带动第二齿轮87转动，进而带动转轴84转动，而第三齿轮89转动带动齿轮环88转动，进而可带动第二转筒81转动，进而可带动第二转筒81上的连接轴811一转轴84为中心旋转，进而带动搅拌将进行旋转，而转轴84和第二转筒81均同时转动，并且第一齿轮86的直径大于第二齿轮87，齿轮环88的直径大于第三齿轮89，使得转轴84的旋转速度大于第二转筒81的旋转速度，使得转轴84和第二转筒81之间形成速度差，进而使得连接轴811上的第二锥齿轮812在转轴84上的第一锥齿轮810上进行转动，使得第一锥齿轮810带动第二锥齿轮812进行旋转，进而使得连接轴811带动搅拌桨813以连接轴811为轴线进行自转，且对称的两个搅拌桨813的自转方向相反，进而对混合斗7内的原料进行充分的混合，而转轴84底部的第二搅拌杆814则可对混合斗7与过渡斗61之间进行搅拌，防止原料堵塞混合斗7底部。

参考图9和图10所示，过渡下料装置6包括过渡斗61、驱动箱62、第一转杆63、第三锥齿轮64、第二转杆65、第四锥齿轮66和第一搅拌杆67，螺杆输送装置4的进料口固定有过渡斗61，过渡斗61内壁中部固定有驱动箱62，驱动箱62内壁通过轴承转动连接有第一转杆63，第一转杆63两端通过轴承与驱动箱62内壁转动连接，第一转杆63位于驱动箱62内壁固定有第三锥齿轮64，驱动箱62顶部通过轴承转动连接有第二转杆65，第二转杆65底部固定有第四锥齿轮66，且第三锥齿轮64与第四锥齿轮66啮合连接，第一转杆63两端对称固定有第一搅拌杆67，转轴84通过接合装置9可带动第二转杆65旋转，使得第二转杆65带动第四锥齿轮66转动，进而可带动第三锥齿轮64转动，使得第三锥齿轮64带动第一转杆63旋转，进而可带动第一转杆63两端的第一搅拌杆67旋转，对过渡斗61内的物料进行搅拌，可防止物料堆积在过渡斗61内堵塞。

参考图6、图10和图11所示，接合装置9包括插块91、插槽92、固定块93、滑槽94、滑块95、限位条96、弹簧97、导向槽98和导向块99，第二转杆65顶部固定有插块91，插块91顶部开设有插槽92，转轴84底部固定有固定块93，固定块93下表面开设有滑槽94，滑槽94内壁滑动连接有滑块95，滑块95底部固定有限位条96，且限位条96与插槽92内壁插接，插块91顶部和限位条96底部均开设有倒角，以方便插块91插入滑槽94内壁，使得方便限位条96插入插槽92内，滑槽94内壁顶部固定有弹簧97，且弹簧97底部与滑块95固定连接，滑槽94内壁对称开设有导向槽98，滑块95两端对称固定有导向块99，且导向块99与导向槽98滑动连接，通过设置导向块99和导向槽98，可对滑块95进行限位，防止滑块95转动，人们将混合斗7安装在过渡斗61上时，转轴84上的固定块93位于插块91的正上方，使得插块91插入滑槽94内，如果插槽92与限位条96刚好对齐，则限位条96刚好插入插槽92内，如果限位条96不与插槽92重合时，则限位条96被插块91阻挡，进而可通过滑块95挤压弹簧97，使得滑块95滑动避让，当第二电机85旋转时，带动转轴84旋转，进而带动固定块93旋转，使得固定块93带动被导向块99和导向槽98限位的滑块95旋转，使得滑块95上的限位条96旋转，直至限位条96旋转至与插槽92重合时，滑块95在弹簧97的弹力下向下滑动，进而可带动限位条96卡进插槽92内，使得滑块95与插块91卡接，进而使得固定块93旋转可带动插块91旋转，使得转轴84可带动第二转杆65旋转，使得人们在安装混合装置8时，无需刻意对接，方便安装，且拆卸时可直接将混合装置8拆除，方便人们拆卸维修。

参考图2和图4所示，下料嘴装置5包括第一转筒51、下料管52、蜗轮环53、固定环54、l形板55、蜗杆56和旋钮57，螺杆输送装置4远离减速器2的一端外侧通过轴承转动连接有第一转筒51，第一转筒51一端固定有下料管52，第一转筒51外侧固定有蜗轮环53，螺杆输送装置4靠近蜗轮环53的一端固定有固定环54，固定环54外侧对称固定有l形板55，两个l形板55靠近蜗轮环53的一端固定有蜗杆56，且蜗杆56与蜗轮环53啮合连接，蜗轮蜗杆具有自锁功能，可使得下料管52保持角度，蜗杆56一端穿过l形板55固定有旋钮57，旋钮57为梅花状，方便人们旋转，通过旋转旋钮57带动蜗杆56转动，进而带动蜗轮环53旋转，进而可带动第一转筒51转动，实现调节下料管52的角度，方便下料管52对准螺杆挤出机的进料口。

参考图6所示，混合斗7呈锥形设置，且搅拌桨813随着混合斗7自上而下逐级变小，其中第二转筒81上端和中部的搅拌桨813呈中空设置，且第二转筒81下端的搅拌桨813呈实心设置，以便于适应混合斗7，且搅拌桨813设置中空，减少搅拌时的阻力。

工作原理：

在使用时，通过失重喂料器对螺杆挤出机进行上料，通过称台1可进行称量，配合螺杆输送装置4进行下料，以达到定量持续送料，此称台1和螺杆输送装置4为现有的失重喂料器的基础装置，为一种已公开的技术，在原理上不做赘述；

进行喂料时，人们通过进料管11向混合斗7内输入原料和助剂，且进料管11有三个，可分别加入不同的原料或助剂，通过第二电机85旋转带动第一齿轮86和第三齿轮89转动，使得第一齿轮86带动第二齿轮87转动，进而带动转轴84转动，而第三齿轮89转动带动齿轮环88转动，进而可带动第二转筒81转动，进而可带动第二转筒81上的连接轴811一转轴84为中心旋转，进而带动搅拌将进行旋转，而转轴84和第二转筒81均同时转动，并且第一齿轮86的直径大于第二齿轮87，齿轮环88的直径大于第三齿轮89，使得转轴84的旋转速度大于第二转筒81的旋转速度，使得转轴84和第二转筒81之间形成速度差，进而使得连接轴811上的第二锥齿轮812在转轴84上的第一锥齿轮810上进行转动，使得第一锥齿轮810带动第二锥齿轮812进行旋转，进而使得连接轴811带动搅拌桨813以连接轴811为轴线进行自转，且对称的两个搅拌桨813的自转方向相反，进而对混合斗7内的原料进行充分的混合，而转轴84底部的第二搅拌杆814则可对混合斗7与过渡斗61之间进行搅拌，防止原料堵塞混合斗7底部；

转轴84通过接合装置9可带动第二转杆65旋转，使得第二转杆65带动第四锥齿轮66转动，进而可带动第三锥齿轮64转动，使得第三锥齿轮64带动第一转杆63旋转，进而可带动第一转杆63两端的第一搅拌杆67旋转，对过渡斗61内的物料进行搅拌，可防止物料堆积在过渡斗61内堵塞，转轴84通过接合装置9与第二转杆65进行连接；

在安装时，人们将混合斗7安装在过渡斗61上时，转轴84上的固定块93位于插块91的正上方，使得插块91插入滑槽94内，如果插槽92与限位条96刚好对齐，则限位条96刚好插入插槽92内，如果限位条96不与插槽92重合时，则限位条96被插块91阻挡，进而可通过滑块95挤压弹簧97，使得滑块95滑动避让，当第二电机85旋转时，带动转轴84旋转，进而带动固定块93旋转，使得固定块93带动被导向块99和导向槽98限位的滑块95旋转，使得滑块95上的限位条96旋转，直至限位条96旋转至与插槽92重合时，滑块95在弹簧97的弹力下向下滑动，进而可带动限位条96卡进插槽92内，使得滑块95与插块91卡接，进而使得固定块93旋转可带动插块91旋转，使得转轴84可带动第二转杆65旋转，使得人们在安装混合装置8时，无需刻意对接，方便安装，且拆卸时可直接将混合装置8拆除，方便人们拆卸维修；

且通过旋转旋钮57带动蜗杆56转动，进而带动蜗轮环53旋转，进而可带动第一转筒51转动，实现调节下料管52的角度，方便下料管52对准螺杆挤出机的进料口。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。