“淀粉基生物降解樹脂及片材”成套設備系列制造技術

該機組包括淀粉改性鍋，７５雙螺桿／１５０單螺桿雙階組合，風冷造粒、片材模具、三輥壓光牽引收卷等工藝過程一機二用。采用ＰＣＬ或ＰＣＣ控制系統可遠程操作。其特征在：（１）淀粉改性鍋；（２）７５平雙Ｌ／Ｄ＝４４，單螺桿１５０Ｌ／Ｄ＝７～１２；（３）風冷模面切粒；（４）片材擠出模具；（５）三輥壓光牽引；（６）雙工位收卷；其優點是淀粉改性鍋快速改性，粉料一步法生產片材；７５／１５０雙階混煉擠出（無需溶體泵）。配備模具、三輥壓光牽引等寬幅在１５００ｍｍ范圍內任意多刀切幅，同時多臺雙工位收卷，縮短加工工藝流程，采用“低溫高剪切”合理將物料改性、增塑，穩定生產淀粉含量達６０～８０％的淀粉基樹脂或片材，單機日產量是普通同類塑料機型產量的２～３倍，并通用于滑石粉等高填充料，產量更高。

【技術實現步驟摘要】

：75/150雙階生產生物降解樹脂及片材設備，系生產綠色環保制品的專用設備。由于物料是以天然高分子化合物淀粉為基料，存在熱敏感性強、加工工藝復雜等缺點。本設備的組合改變了普通塑料機械高溫高剪切的不足之處，采用先進的PCC觸摸屏自動控制程序，針對淀粉基物料的特性，縮短加工工藝流程，在“低溫高剪切力”的作用下合理將物料改性、增塑制得含量60～80％的淀粉基樹脂或片材，用于制造各類一次性環保型包裝、餐飲具、玩具及衛生用品等。
技術介紹
：地球只有一個，環保是人類共同關心的事業，塑料原料、石油化工、俞來俞短缺，塑料廢棄物嚴重污染環境。我公司研發的成果“淀粉改性增塑助劑”，(已申請專利)對植物淀粉資源的深開發利用提供了廣闊的前景，淀粉基制品的淀粉含量最高可達80％，并能生物降解，解決了白色污染的嚴重問題。由于淀粉基物料的低溫加工特性、目前世界上采用普通塑料加工工藝路線、產量小、能耗高；制約了淀粉基樹脂的發展，我公司設計的淀粉改性、75/150雙階一步法生產淀粉降解樹脂及片材設備，產量比以前75型雙螺桿+溶體泵擠出高出2～3倍，并一機兩用(造粒或片材)，是環保機械產業的一次跨越式發展。
技術實現思路
：淀粉改性技術是助劑的合理計量使用與設備的工藝參數控制、機械物理反應等共同實現完成的創新技術；也是一門復雜的環境科學、高分子化學。生物物理及生物化學———等交叉的新領域。“75/150雙階生產生物降解樹脂及片材設備”，該套設備包括植物淀粉快速改性、75/150雙階組合、塑化、風冷模面熱切粒，粉料一步法生產片材等，其特征是：淀粉改性鍋降壓啟動、導熱油循環加熱，出料快速冷卻，螺桿長徑比：雙螺桿L/D＝44、單螺桿150L/D＝7～12；根據淀粉基物料流動性差的特點，優化螺桿組合采用PCL或PCC+觸摸屏自動控制系統，對螺筒各段溫度實行電腦編程控制，縮短生產工藝路線，合理將物料“低溫高剪切”，完成熱塑性增容、反應性增塑，制得淀粉含量高達60～80％的淀粉基樹脂或片材，該設備并且通用于滑石粉等高填充物料，其產量比淀粉基更高。一、理論創新：淀粉改性增塑助劑在淀粉基制品行業中率先實現“低溫高剪切”、“粉料一步法”的工藝路線，解決了同行所采用制造塑料“高溫高剪切”不利于該行業生產的技術困難，由于植物淀粉是多羥基的碳水化合物在分子間力和氫鍵的作用下，形成團粒結構，原淀粉不能夠作為材料使用。淀粉基材料它不同于合成高分子聚脂塑料(如PP/PE等)它的加工溫度從180～230度之間，經機械高溫高剪切力的作用，熔溶變成“液態”，在此溫度以內都可以生產出制品，然而淀粉基改性接枝的材料，它的加工溫度高于180度時，其制品開始發黃、發脆；尤其是高淀粉含量；熱敏感性更突出，雙螺桿是非常理想的反應器，其加工溫度從145～155度之間，經機械低溫高剪切力的作用，充分熔溶塑化，達到熱塑成型理想的效果，其物料在加工過程中，不管加-->工溫度提升多高，但始終都是“固態”，所以它不利于“溶體泵”作業，取而代之的是雙階機(雙螺桿混煉、單螺桿擠出)，因此，是該行業生產理想的工藝。二、技術創新：1，3二酰胺丁二酯聚合物，促使淀粉轉化為熱可塑性材料，同時淀粉與少量可降解的聚脂在改性鍋內快速改性(酶化)——高分子改性、接枝，無需糊化改性，合理將物料經雙螺桿混煉，單螺桿擠出，粉料一步法生產片材或風冷模面切粒，具有加工溫度低、流動性能良好的特點，并且淀粉在制品中的含量達60～80％。三、工藝創新：本技術改變了“高溫高剪切”在淀粉基行業生產上的工藝常規，根據淀粉的特性實現了“低溫高剪切”的工藝路線，攻克了“高溫高剪切”不利于淀粉基生產的技術難題，同時本技術生產淀粉基可塑性材料，一步法風冷模面切粒(無需水環切粒)，縮短了工藝，解決了淀粉基材料水環切粒，含水量大，難以加工的難題。“淀粉改性增塑助劑”抗粘連，與植物淀粉改性后轉化為“熱可塑性材料”，生產工藝短、加工溫度低，無需“糊化處理復雜工藝”，淀粉基物料難以加T，它始終都是“固態”，所以它不利于“溶體泵”作業，取而代之的是雙階擠出機(雙螺桿混煉、單螺桿擠出)，螺筒各段溫度設置為：平雙各段：130℃、130℃、135℃、146℃、146℃(強剪切區)、135℃、135℃、138℃、145℃、150℃(高剪切區)，單螺桿擠出機溫度1～5段為145℃，物料經“低溫高剪切”力的作用，同時實現“低溫高剪切”、“粉料一步法”生產片材或“風冷模面切粒”樹脂且產量大(是同類機型的2～3倍)，能耗低，并能一機二用，處于行業領先水平。四、結構創新：該設備的結構組合在淀粉基制品行業生產中屬世界首創，其創新在于淀粉改性鍋快速(酶化)高分子改性，依次進入平行雙螺桿混煉，單螺桿擠出，一機二用、風冷模面切粒，或一步法生產片材，并同時實現多刀切幅，3臺或4臺雙工位收卷機同時收卷，便于操作和清理螺桿，雙螺桿主機與單螺桿主機之間出入料口采用活環扣連接，并且雙螺桿主機下部裝有滾輪和滑道，前后移動方便。附圖說明：圖1：SM75-150型片材、風冷切來面圖；A為淀粉改性鍋：B為75-150雙階混煉擠出機組；C為淀粉基切粒系統；D為淀粉基粉料一步法生產片材輔機系統。其中1、淀粉改性鍋：320#導熱油循環加熱、分熱、冷高低速混；2、75平行雙螺桿混煉機組：螺桿長徑比L/D＝44；3、150單螺桿擠出機組：螺桿長徑比L/D＝12；4、造粒系統切粒滑道；5、切粒機頭；6、切粒機組；7、第一節旋風分離器；-->8、第二節旋風分離風冷振動篩；9、輸送風機；10、粒料成品料倉；11、片材輔機導軌移動電機；12、三輥獨立傳動電機；13、三輥液壓站；14、三混冷卻模溫機組；15、單引托架、切幅刀架、廢邊收卷機；16、二臺雙工位收卷機組；17、75平雙立面圖；圖2：SM75-150型片材、風冷切粒立面圖：A向為淀粉改性鍋；B向為75-150風冷造粒系統；C為片材輔機系統。其中：1、雙速電機；2、淀粉改性鍋；3、油加熱器、冷混鍋；4、扶梯；5、冷混電機；6、直流電機；7、主喂料機；8、強制喂料機；9、SM75主機；10、制粒第一節旋風分離器；11、第二節旋風分離器；12、粒料成品料倉；13、風冷卻振動篩；14、輸送風機；15、三混壓光機；16、托架、切邊收卷；17、片材牽引機；18、雙工位收卷機；19、雙工位收卷機；-->圖3：SM500×2/1000立升淀粉改性鍋；A、立面圖、B、正面圖C、平面圖；其中：1、扶梯；2、冷混電機；3、冷混鍋；4、雙速電機；5、淀粉改性鍋；6、油加熱器；圖4：SM75平行雙螺料桿混煉機組：其中：1、直流電機132KW；2、主喂料機；下部為齒輪轉動箱；3、強制喂料機；上部為料桶；4、主機筒體L/D＝44；5、第二節排氣口；6、150單螺桿主機；圖5：SM150擠出機立面圖；其中：1、直流電機75KW；2、傳動齒輪箱；3、單螺桿筒體；4、機頭液壓換網器5、三輥壓光機；6、導軌滑輪；7、導軌移動電機；8、強制冷確風機。圖6：SM75/150擠出機平面圖；其中：1、排污管G″高105；2、抽真空高720；3、軟水冷卻系統；4、真空罐；進水管″、高650；5、真空泵、進水管φ8；6、150單螺桿擠出機筒；L/D＝12；7、直流電機5本文檔來自技高網...

【技術保護點】
該設備的組合，它包括植物淀粉改性鍋，ＳＭ－７５平雙混煉機１５０單螺桿擠出機、風冷模面造粒機、斜三輥壓光牽引機、雙工位收卷機；其特征是：植物淀粉改性機組出料后，依次自動定量上料進入７５平雙混煉，１５０單螺桿擠出造粒或片材，一機可二用、配制可分開組合：Ａ、含主機獨立風冷模面切粒；Ｂ、含主機粉料一步法生產片材。

【技術特征摘要】
1、該設備的組合，它包括植物淀粉改性鍋，SM-75平雙混煉機150單螺桿擠出機、風冷模面造粒機、斜三輥壓光牽引機、雙工位收卷機；其特征是：植物淀粉改性機組出料后，依次自動定量上料進入75平雙混煉，150單螺桿擠出造粒或片材，一機可二用、配制可分開組合：A、含主機獨立風冷模面切粒；B、含主機粉料一步法生產片材。2、斜三輥壓光機獨立轉動、牽引機、片材...

【專利技術屬性】
技術研發人員：祝順生，祝劍，
申請(專利權)人：祝順生，
類型：發明
國別省市：83[中國|武漢]