非主糧復(fù)合變性疏水淀粉制備的全生物降解樹脂的制備裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種非主糧復(fù)合變性疏水淀粉制備的全生物降解樹脂的制備裝置。本實(shí)用新型的目的在于提供一種高效、結(jié)構(gòu)簡單的非主糧復(fù)合變性疏水淀粉制備的全生物降解樹脂的制備裝置,它包括高速攪拌反應(yīng)裝置、用于加熱高速攪拌反應(yīng)裝置的恒溫加熱裝置、真空泵以及設(shè)有出料孔的雙螺桿雙排氣擠出機(jī)。本實(shí)用新型的雙螺桿雙排氣擠出機(jī)設(shè)有兩個(gè)排氣口，并設(shè)有兩臺(tái)真空泵，在排氣口和真空泵的共同作用下能有效的抽離體系中的水汽，有利于全生物降解樹脂的合成，從而大大提高產(chǎn)品的品質(zhì)；另外，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，能達(dá)到流水生產(chǎn)的效果，從而更好的工業(yè)化推廣。
【專利說明】非主糧復(fù)合變性疏水淀粉制備的全生物降解樹脂的制備裝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種非主糧復(fù)合變性疏水淀粉制備的全生物降解樹脂的制備裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著石油資源趨緊和白色污染加重，以生物質(zhì)材料制備的全生物降解材料的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保意義日漸顯現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展內(nèi)在動(dòng)力不斷增強(qiáng)。發(fā)達(dá)國家紛紛出臺(tái)相關(guān)政策以支持和推廣生物質(zhì)與生物降解材料及產(chǎn)品的應(yīng)用和發(fā)展，如日本的生物質(zhì)戰(zhàn)略、美國農(nóng)業(yè)部的生物基優(yōu)先采購計(jì)劃、歐盟實(shí)施包裝法規(guī)強(qiáng)制推動(dòng)一次性的生物降解塑料包裝。另夕卜，全生物降解材料在生產(chǎn)技術(shù)上取得了較快發(fā)展，例如利用變性淀粉作為原料制備生物分解材料已贏得許多國家的廣泛關(guān)注，因?yàn)榭紤]到人口與糧食的問題，采用非主糧變性淀粉制備全生物降解材料得到廣泛關(guān)注，而傳統(tǒng)的變性淀粉工藝無非就是偶聯(lián)法和糊化法，并且該兩種工藝技術(shù)相對(duì)較簡單，制備的變性淀粉性能不穩(wěn)定。雖然現(xiàn)代加工技術(shù)中，也出現(xiàn)了對(duì)淀粉進(jìn)行復(fù)合變性工藝，但是該技術(shù)主要使用在食品行業(yè)，對(duì)變性淀粉的取代度、接枝率等技術(shù)指標(biāo)要求不高。為了制備適用于工業(yè)領(lǐng)域的變性淀粉，特別是應(yīng)用在全生物降解塑料領(lǐng)域的復(fù)合疏水變性淀粉，因此有必要提供一種高效，結(jié)構(gòu)簡單的非主糧復(fù)合變性疏水淀粉制備的全生物降解樹脂的制備裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種高效、結(jié)構(gòu)簡單的非主糧復(fù)合變性疏水淀粉制備的全生物降解樹脂的制備裝置。
[0004]本實(shí)用新型的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種非主糧復(fù)合變性疏水淀粉制備的全生物降解樹脂的制備裝置，其特征在于:它包括高速攪拌反應(yīng)裝置、用于加熱高速攪拌反應(yīng)裝置的恒溫加熱裝置、真空泵以及設(shè)有出料孔的雙螺桿雙排氣擠出機(jī)；
[0005]所述的高速攪拌反應(yīng)裝置包括電機(jī)A、高速攪拌軸以及頂部開口的反應(yīng)容器，所述的電機(jī)A與高速攪拌軸連接并帶動(dòng)高速攪拌軸轉(zhuǎn)動(dòng)，高速攪拌軸從反應(yīng)容器的頂部伸入反應(yīng)容器中；所述的恒溫加熱裝置位于反應(yīng)容器的下方；
[0006]所述的雙螺桿雙排氣擠出機(jī)包括組合機(jī)筒、雙螺桿、加料裝置、螺桿軸承A、加熱片、齒輪減速箱以及電機(jī)B，所述的組合機(jī)筒由若干截分段機(jī)筒前后對(duì)齊連接而成，組合機(jī)筒表面附有加熱片；所述的組合機(jī)筒內(nèi)部設(shè)有貫穿前后且橫截面為“8”字形的通孔A，所述的雙螺桿位于通孔A內(nèi)并通過固定于組合機(jī)筒通孔A前端的螺桿軸承A固定；雙螺桿前端所在的分段機(jī)筒側(cè)壁上設(shè)有與通孔A連通的進(jìn)料口 A，雙螺桿末端所在的分段機(jī)筒上設(shè)有與通孔A連通的后排氣口，設(shè)有進(jìn)料口 A的分段機(jī)筒和設(shè)有后排氣口的分段機(jī)筒之間的其中I截分段機(jī)筒上設(shè)有與通孔A連通的進(jìn)料口 B，設(shè)有進(jìn)料口 A的分段機(jī)筒和設(shè)有進(jìn)料口 B的分段機(jī)筒之間的其中I截分段機(jī)筒上設(shè)有與通孔A連通的前排氣口 ；所述的進(jìn)料口 A和進(jìn)料口 B分別與I個(gè)加料裝置連接，所述的后排氣口和前排氣口分別與I臺(tái)真空泵連接，所述的雙螺桿的前端與齒輪減速箱連接，雙螺桿通過齒輪減速箱與電機(jī)B連接；
[0007]所述的加料裝置包括單螺桿、蝸輪蝸桿減速裝置、螺桿軸承B、料斗以及加料機(jī)筒，所述的加料機(jī)筒位于組合機(jī)筒的上方，加料機(jī)筒的內(nèi)部設(shè)有貫穿前后的通孔B，所述的單螺桿位于通孔B內(nèi)并通過固定于加料機(jī)筒通孔B前端的螺桿軸承B固定，位于單螺桿前端、力口料機(jī)筒頂部設(shè)有進(jìn)料口 C，位于單螺桿末端、加料機(jī)筒底部設(shè)有出料口 A，所述的進(jìn)料口 C與料斗連接，進(jìn)料口 A和進(jìn)料口 B分別與對(duì)應(yīng)的出料口 A連通；所述的單螺桿通過蝸輪蝸桿減速裝置與電機(jī)B連接。
[0008]較之現(xiàn)有技術(shù)而言，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:(I)本實(shí)用新型的雙螺桿雙排氣擠出機(jī)設(shè)有兩個(gè)排氣口，并設(shè)有兩臺(tái)真空泵，在排氣口和真空泵的共同作用下能有效的抽離體系中的水汽，有利于全生物降解樹脂的合成，從而大大提高產(chǎn)品的品質(zhì)。(2)本實(shí)用新型設(shè)有兩個(gè)進(jìn)料口，進(jìn)料口 A和進(jìn)料口 B，進(jìn)料口 A可以添加未酯化完全的變性淀粉、生物降解低分子量的聚乳酸或二元酸二元醇共聚物以及酸性催化劑，經(jīng)過剪切作用，在酸性催化劑的作用下，同時(shí)在高溫，一定壓力條件下，使得未酯化完全的變性淀粉進(jìn)一步進(jìn)行酯化、熔融接枝反應(yīng)，從而得到高取代度、高接枝率的復(fù)合變性淀粉；進(jìn)料口 B可以添加生物降解樹脂以及助劑。這樣分段進(jìn)料具有一定的優(yōu)點(diǎn)，它不僅使得后添加的生物降解樹脂不會(huì)影響前一段反應(yīng)的效率，使得前一段酯化、接枝過程更高效地進(jìn)行，而且從后段進(jìn)料口 B添加的生物降解樹脂省去了前段的剪切以及熱加工過程，從而降低了生物降解樹脂在螺桿停留時(shí)間，抑制了生物降解樹脂的降解過程，保證了樹脂的性能。(3)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，能達(dá)到流水生產(chǎn)的效果，從而更好的工業(yè)化推廣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型的高速攪拌反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2是本實(shí)用新型的雙螺桿雙排氣擠出機(jī)與真空泵的實(shí)施狀態(tài)示意圖。
[0011]圖3是本實(shí)用新型的組合機(jī)筒和雙螺桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖4是本實(shí)用新型的分段機(jī)筒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖5是本實(shí)用新型的加料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]標(biāo)號(hào)說明:I組合機(jī)筒、2雙螺桿、3螺桿軸承A、4加熱片、5進(jìn)料口 A、6后排氣口、7進(jìn)料口 B、8前排氣口、9真空泵、10單螺桿、11加料機(jī)筒、12料斗、13蝸輪蝸桿減速裝置、14螺桿軸承B、15電機(jī)A、16高速攪拌軸、17反應(yīng)容器、18出料口 A、19恒溫加熱裝置、20齒輪減速箱。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合說明書附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0016]如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示:為本實(shí)用新型提供的一種非主糧復(fù)合變性疏水淀粉制備的全生物降解樹脂的制備裝置，它包括高速攪拌反應(yīng)裝置、用于加熱高速攪拌反應(yīng)裝置的恒溫加熱裝置19、真空泵9以及設(shè)有出料孔的雙螺桿雙排氣擠出機(jī)；
[0017]如圖1所示:所述的高速攪拌反應(yīng)裝置包括電機(jī)A、高速攪拌軸16以及頂部開口的反應(yīng)容器17，所述的電機(jī)A15與高速攪拌軸16連接并帶動(dòng)高速攪拌軸16轉(zhuǎn)動(dòng)，高速攪拌軸16從反應(yīng)容器17的頂部伸入反應(yīng)容器17中；所述的恒溫加熱裝置19位于反應(yīng)容器17的下方；
[0018]需攪拌的物料從反應(yīng)容器的頂部開口投入反應(yīng)容器中；該反應(yīng)容器的底端可以設(shè)有可啟閉且?guī)芊馊Φ某隽峡?B，當(dāng)投入大量的反應(yīng)物時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后得到的產(chǎn)物不方便倒出，可以從出料口 B中導(dǎo)出。如果產(chǎn)物為液態(tài)，則開啟出料口 B直接讓產(chǎn)物流出；如果得到的是產(chǎn)物是固體，可以認(rèn)為將產(chǎn)物搗碎，然后將產(chǎn)物從出料口 B移出。如果得到的產(chǎn)物為粉末，此時(shí)可以再加設(shè)一個(gè)負(fù)壓抽風(fēng)系統(tǒng)，該負(fù)壓抽風(fēng)系統(tǒng)包括風(fēng)管、負(fù)壓抽風(fēng)機(jī)以及產(chǎn)物收集容器，所述的風(fēng)管的一端與出料口 B連接，另一端與產(chǎn)物收集容器連接，粉末狀的產(chǎn)物在負(fù)壓抽風(fēng)機(jī)的作用下，可以從反應(yīng)容器17中抽出，沿風(fēng)管進(jìn)入收集容器，這樣方便了產(chǎn)物的轉(zhuǎn)移。
[0019]如果各物料的量是按物料比投放，則出料口 B可以直接位于料斗12的上方，將反應(yīng)容器17中的產(chǎn)物直接從出料口 B放出，進(jìn)入雙螺桿雙排氣擠出機(jī)中，與按物料比投放的其他物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)。
[0020]如圖2、圖3所示:所述的雙螺桿雙排氣擠出機(jī)包括組合機(jī)筒1、雙螺桿2、加料裝置、螺桿軸承A3、加熱片4、齒輪減速箱20以及電機(jī)B，所述的組合機(jī)筒I由若干截分段機(jī)筒前后對(duì)齊連接而成，組合機(jī)筒I表面附有加熱片4 ;所述的組合機(jī)筒I內(nèi)部設(shè)有貫穿前后且橫截面為“8”字形的通孔A，所述的雙螺桿2位于通孔A內(nèi)并通過固定于組合機(jī)筒I通孔A前端的螺桿軸承A3固定；雙螺桿2前端所在的分段機(jī)筒側(cè)壁上設(shè)有與通孔A連通的進(jìn)料口A5，雙螺桿2末端所在的分段機(jī)筒上設(shè)有與通孔A連通的后排氣口 6，設(shè)有進(jìn)料口 A5的分段機(jī)筒和設(shè)有后排氣口 6的分段機(jī)筒之間的其中I截分段機(jī)筒上設(shè)有與通孔A連通的進(jìn)料口B7,設(shè)有進(jìn)料口 A5的分段機(jī)筒和設(shè)有進(jìn)料口 B7的分段機(jī)筒之間的其中I截分段機(jī)筒上設(shè)有與通孔A連通的前排氣口 8 ;所述的進(jìn)料口 A5和進(jìn)料口 B7分別與I個(gè)加料裝置連接，所述的后排氣口 6和前排氣口 8分別與I臺(tái)真空泵9連接，所述的雙螺桿2的前端與齒輪減速箱20連接，雙螺桿2通過齒輪減速箱20與電機(jī)B連接；
[0021]所述的前排氣口 8和后排氣口 6與真空泵9共同作用可以對(duì)雙螺桿雙排氣擠出機(jī)進(jìn)行抽真空以便于除去水汽。本實(shí)用新型設(shè)有兩個(gè)進(jìn)料口，進(jìn)料口 A5和進(jìn)料口 B7，進(jìn)料口A5可以添加未酯化完全的變性淀粉、生物降解低分子量的聚乳酸或二元酸二元醇共聚物以及酸性催化劑，經(jīng)過剪切作用，在酸性催化劑的作用下，同時(shí)在高溫，一定壓力條件下，使得初級(jí)酯化變性淀粉進(jìn)一步進(jìn)行酯化、熔融接枝反應(yīng)，從而得到高取代度、高接枝率的復(fù)合變性淀粉；進(jìn)料口 B可以添加生物降解樹脂以及助劑。這樣分段進(jìn)料具有一定的優(yōu)點(diǎn)，它不僅使得后添加的生物降解樹脂不會(huì)影響前段反應(yīng)的效率，使得前段酯化、接枝過程更高效地進(jìn)行，而且從后段進(jìn)料口 B7添加的生物降解樹脂省去了前段的剪切以及熱加工過程，從而降低了生物降解樹脂在螺桿中的停留時(shí)間，抑制了生物降解樹脂的降解過程，保證了樹脂的性能。另外雙螺桿在不同的分段機(jī)筒中，其螺紋組合可以不同。
[0022]如圖4所示:分段機(jī)筒內(nèi)設(shè)有貫穿前后且橫截面為“8”字形的通孔A。
[0023]如圖5所示:所述的加料裝置包括單螺桿10、蝸輪蝸桿減速裝置13、螺桿軸承B14、料斗12以及加料機(jī)筒11，所述的加料機(jī)筒11位于組合機(jī)筒I的上方，加料機(jī)筒11的內(nèi)部設(shè)有貫穿前后的通孔B，所述的單螺桿10位于通孔B內(nèi)并通過固定于加料機(jī)筒11通孔B前端的螺桿軸承B14固定，位于單螺桿10前端、加料機(jī)筒11頂部設(shè)有進(jìn)料口 C，位于單螺桿10末端、加料機(jī)筒11底部設(shè)有出料口 A18，所述的進(jìn)料口 C與料斗12連接，進(jìn)料口 A5和進(jìn)料口 B7分別與對(duì)應(yīng)的出料口 A18連通；所述的單螺桿10通過蝸輪蝸桿減速裝置13與電機(jī)B連接。
[0024]加料裝置的運(yùn)作方式為:先啟動(dòng)電機(jī)B，單螺桿10在蝸輪蝸桿減速裝置13和啟動(dòng)電機(jī)B的作用下均勻轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)物料從料斗12倒入，物料在單螺桿10的作用下從單螺桿10的前端運(yùn)動(dòng)到單螺桿10的末端，然后沿料口 A進(jìn)入組合機(jī)筒I中。
【權(quán)利要求】
1.一種非主糧復(fù)合變性疏水淀粉制備的全生物降解樹脂的制備裝置，其特征在于:它包括高速攪拌反應(yīng)裝置、用于加熱高速攪拌反應(yīng)裝置的恒溫加熱裝置(19)、真空泵(9)以及設(shè)有出料孔的雙螺桿(2)雙排氣擠出機(jī)； 所述的高速攪拌反應(yīng)裝置包括電機(jī)A、高速攪拌軸(16)以及頂部開口的反應(yīng)容器(17)，所述的電機(jī)A(15)與高速攪拌軸(16)連接并帶動(dòng)高速攪拌軸(16)轉(zhuǎn)動(dòng)，高速攪拌軸(16)從反應(yīng)容器(17)的頂部伸入反應(yīng)容器(17)中；所述的恒溫加熱裝置(19)位于反應(yīng)容器(17)的下方； 所述的雙螺桿雙排氣擠出機(jī)包括組合機(jī)筒(I)、雙螺桿(2)、加料裝置、螺桿軸承A(3)、加熱片(4)、齒輪減速箱(20)以及電機(jī)B，所述的組合機(jī)筒(I)由若干截分段機(jī)筒前后對(duì)齊連接而成，組合機(jī)筒(I)表面附有加熱片(4);所述的組合機(jī)筒(I)內(nèi)部設(shè)有貫穿前后且橫截面為“8”字形的通孔A，所述的雙螺桿(2)位于通孔A內(nèi)并通過固定于組合機(jī)筒(I)通孔A前端的螺桿軸承A(3)固定；雙螺桿(2)前端所在的分段機(jī)筒側(cè)壁上設(shè)有與通孔A連通的進(jìn)料口 A(5)，雙螺桿(2)末端所在的分段機(jī)筒上設(shè)有與通孔A連通的后排氣口 (6)，設(shè)有進(jìn)料口 A(5)的分段機(jī)筒和設(shè)有后排氣口(6)的分段機(jī)筒之間的其中I截分段機(jī)筒上設(shè)有與通孔A連通的進(jìn)料口 B (7)，設(shè)有進(jìn)料口 A (5)的分段機(jī)筒和設(shè)有進(jìn)料口 B (7)的分段機(jī)筒之間的其中I截分段機(jī)筒上設(shè)有與通孔A連通的前排氣口(8);所述的進(jìn)料口 A (5)和進(jìn)料口B(7)分別與I個(gè)加料裝置連接，所述的后排氣口(6)和前排氣口(8)分別與I臺(tái)真空泵(9)連接，所述的雙螺桿(2)的前端與齒輪減速箱(20)連接，雙螺桿(2)通過齒輪減速箱(20)與電機(jī)B連接； 所述的加料裝置包括單螺桿(10)、蝸輪蝸桿減速裝置(13)、螺桿軸承B (14)、料斗(12)以及加料機(jī)筒(11)，所述 的加料機(jī)筒(11)位于組合機(jī)筒(I)的上方，加料機(jī)筒(11)的內(nèi)部設(shè)有貫穿前后的通孔B，所述的單螺桿(10)位于通孔B內(nèi)并通過固定于加料機(jī)筒(11)通孔B前端的螺桿軸承B(14)固定，位于單螺桿(10)前端、加料機(jī)筒(11)頂部設(shè)有進(jìn)料口 C，位于單螺桿(10)末端、加料機(jī)筒(11)底部設(shè)有出料口 A(18)，所述的進(jìn)料口 C與料斗(12)連接，進(jìn)料口 A(5)和進(jìn)料口 B(7)分別與對(duì)應(yīng)的出料口 A(18)連通；所述的單螺桿(10)通過蝸輪蝸桿減速裝置(13)與電機(jī)B連接。
【文檔編號(hào)】C08B31/04GK203790939SQ201420140798
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月26日
【發(fā)明者】余潤保, 姜?jiǎng)P, 黃祥秋, 劉小文 申請(qǐng)人:蘇州漢豐新材料股份有限公司, 陳明興