一种基于PPC共混改性的生物降解薄膜制备装置的制作方法

本发明涉及薄膜挤出制备，尤其涉及一种基于ppc共混改性的生物降解薄膜制备装置。

背景技术：

1、在塑料污染治理与资源循环利用的背景下，废旧塑料回收再利用与生物降解材料改性相结合，成为实现薄膜材料绿色低碳生产的重要路径，通过将回收塑料与二氧化碳共聚物（ppc）共混改性制备生物降解薄膜，既可以提高废料利用率、降低生产成本，又能实现薄膜制品的生物降解，有利于缓解环境压力。

2、然而，现有传统薄膜挤出机在挤出牵引时，难以适配回收料共混体系，现有用于塑料废料回收加工的薄膜挤出机，在牵引工序中普遍采用薄膜直接贴合牵引辊的牵引方式，而经废料共混改性后的ppc熔体，因含有回收组分，其熔体强度偏低、力学稳定性相对较差，这使得刚从模头挤出的薄膜尚未完全冷却固化，结构强度较弱，在初始牵引时，薄膜直接与牵引辊接触，受到瞬时牵引力和辊面夹持力作用，容易导致薄膜受力集中且缓冲过渡不充分，极易出现局部应力过大而被撕裂的情况，严重时会造成断膜停机，这种直接贴合牵引的结构未考虑废旧塑料共混物料的特性差异，不仅废品率高、生产连续性差，也容易对薄膜的厚度均匀性与力学性能产生不良影响。

3、为此，提出一种基于ppc共混改性的生物降解薄膜制备装置来解决上述现有技术中存在的一些问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的ppc共混改性生物降解薄膜在挤出牵引时，直接与牵引辊贴合，容易因受力集中、缓冲过渡不充分，导致局部应力过大，薄膜被撕裂的问题，而提出的一种基于ppc共混改性的生物降解薄膜制备装置。

2、为了解决现有技术存在的问题，本发明采用了如下技术方案：

3、一种基于ppc共混改性的生物降解薄膜制备装置，包括机座，机座上固定安装有机筒，且机筒的端头位置固定连通有竖直向下的t型挤出头，机筒的另一端固定连接有进料斗，机筒内转动安装有设置在t型挤出头和进料斗之间的螺杆，机筒的端壁内固定安装有多个均匀分布的电加热模块，机座上固定安装有用于驱动螺杆旋转的驱动单元，机座上安装有与t型挤出头对应设置的牵引机构，牵引机构包括固定安装在机座上的轴架，轴架内转动安装有平行设置在t型挤出头下方的牵引辊，牵引辊内开设有多个均匀环绕分布的插孔，且插孔的一端贯穿至牵引辊的外表面，插孔的另一端垂直指向牵引辊的中心轴线，插孔内安装有气杆，且气杆内开设有气流道二，气杆裸露在插孔外侧的端头圆柱面上环绕开设有与气流道二连通的伯努利气孔，机座上固定安装有用于驱动牵引辊旋转的伺服电机，轴架上固定安装有垂直指向牵引辊外表面，并垂直指向牵引辊外侧绕设的薄膜的测距传感器。

4、优选地，轴架内安装有轴杆，牵引辊内中心轴线上贯穿开设有轴孔，轴杆活动插接在轴孔内，插孔贯穿连通至轴孔的内端壁上，气流道二的一端贯穿连通在插孔内，轴杆内开设有气流道一，轴杆上开设有连通在部分气流道一和插孔之间的连通口。

5、优选地，轴杆上设置有封堵在部分气流道一和插孔之间的隔离区。

6、优选地，轴杆与轴架转动连接，轴架上固定安装有活动套设在轴杆一端外侧的转接头，气流道一与转接头转动连通，机座上固定安装有与转接头连接的气泵。

7、优选地，轴杆的另一端固定安装有蜗轮，轴架上转动安装有与蜗轮啮合的蜗杆。

8、优选地，牵引辊内开设有套设在气杆外侧的活塞腔，且活塞腔与对应的插孔连通，气杆滑动插接在对应的插孔内，活塞腔内滑动安装有与气杆固定连接的活塞块。

9、优选地，牵引辊的两端固定安装有活动套设在轴杆外侧的轴套，轴架上固定安装有与轴套旋转连接的轴筒，两侧的轴套和轴筒之间均开设有与多个活塞腔共同连通的环形油道，两侧轴筒上均外接有与对应环形油道内部连通的油泵，其中一个环形油道用于向活塞腔内输油，另一个环形油道用于从活塞腔抽油。

10、优选地，牵引辊的外表面环绕开设有多个轴向延伸的凹槽一，牵引辊的外表面均匀开设有多个径向环绕的凹槽二，插孔设置在凹槽一和凹槽二的连通处。

11、优选地，凹槽一内固定安装有与多个气杆端头对应设置的挡块一，挡块一设置在对应的气杆的固定方向上，凹槽二内固定安装有与多个气杆端头对应设置的挡块二，挡块二设置在对应的气杆的固定方向上，挡块一和挡块二均设置为低风阻的导流结构。

12、优选地，机筒的外侧固定安装有壳体，壳体的一侧固定连接有风机，机座上固定安装有与壳体内部连通的保温箱，保温箱外接排风管，气泵的进风口与保温箱内部连通。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

14、1.在本发明中，通过气泵驱动气流经轴杆内的气流道一、连通口、气杆内的气流道二，最终从伯努利气孔高速喷出，可在牵引辊的圆柱面附近形成一层稳定的、低气压的高速气流层，使得薄膜从t型挤出头挤出并向下经过此区域时，该气流层能以非接触的方式产生吸附力，对强度较低、尚未完全冷却固化的ppc共混改性薄膜实现初步的、柔性的抓取和预牵引，有效避免了传统机械辊直接夹持所带来的瞬时集中应力，为熔体强度较差的薄膜提供了较为充分的缓冲和力学过渡阶段，有利于防止薄膜在牵引初始阶段因受力不均而发生撕裂和断膜现象，显著提高了生产连续性和成品率；

15、2.在本发明中，通过控制连接在活塞腔两侧的输油泵和抽油泵，可以精确调节活塞腔内液压油的体积，从而驱动活塞块带动气杆在插孔内进行轴向滑动，使得气杆端部及伯努利气孔能够探出或缩回牵引辊外表面，在牵引初期，气杆探出，利用伯努利气流层非接触式抓取并稳定薄膜，随后，通过控制气杆缓慢回缩，便于逐步、平稳地减小薄膜与牵引辊圆柱面之间的气隙，直至薄膜轻柔地贴合辊面，便于其稳定过渡到传统的可靠辊式牵引，通过从非接触到接触牵引的无级、平滑转换，可以进一步保证牵引过程的稳定性和对薄膜材料的保护；

16、3.在本发明中，通过在牵引辊表面设置有多个均匀分布的轴向凹槽一和周向凹槽二，可以在气杆缩回时，为气杆端头提供了容纳空间，避免了其对薄膜造成划伤和产生压力集中点，并为气流层的持续流动提供稳定区域，同时，通过设置有挡块一和挡块二，并将其设置为导流结构，可以有效防止相对设置的伯努利气孔喷出的高速气流在凹槽一和凹槽二内相互对冲、紊流，有利于维持牵引辊表面气流场的整体有序和稳定。

1.一种基于ppc共混改性的生物降解薄膜制备装置，包括机座（1），所述机座（1）上固定安装有机筒（11），且机筒（11）的端头位置固定连通有竖直向下的t型挤出头（12），所述机筒（11）的端壁内固定安装有多个均匀分布的电加热模块，其特征在于：所述机座（1）上安装有与t型挤出头（12）对应设置的牵引机构（2），所述牵引机构（2）包括固定安装在机座（1）上的轴架（21），所述轴架（21）内转动安装有平行设置在t型挤出头（12）下方的牵引辊（23），所述牵引辊（23）内开设有多个均匀环绕分布的插孔（24），且插孔（24）的一端贯穿至牵引辊（23）的外表面，所述插孔（24）的另一端垂直指向牵引辊（23）的中心轴线，所述插孔（24）内安装有气杆（241），且气杆（241）内开设有气流道二（242），所述气杆（241）裸露在插孔（24）外侧的端头圆柱面上环绕开设有与气流道二（242）连通的伯努利气孔（243），所述机座（1）上固定安装有用于驱动牵引辊（23）旋转的伺服电机（26），所述轴架（21）上固定安装有垂直指向牵引辊（23）外表面，并垂直指向牵引辊（23）外侧绕设的薄膜的测距传感器（3）。

2.根据权利要求1所述的一种基于ppc共混改性的生物降解薄膜制备装置，其特征在于：所述轴架（21）内安装有轴杆（22），所述牵引辊（23）内中心轴线上贯穿开设有轴孔（231），所述轴杆（22）活动插接在轴孔（231）内，所述插孔（24）贯穿连通至轴孔（231）的内端壁上，所述气流道二（242）的一端贯穿连通在插孔（24）内，所述轴杆（22）内开设有气流道一（221），所述轴杆（22）上开设有连通在部分气流道一（221）和插孔（24）之间的连通口（222）。

3.根据权利要求2所述的一种基于ppc共混改性的生物降解薄膜制备装置，其特征在于：所述轴杆（22）上设置有封堵在部分气流道一（221）和插孔（24）之间的隔离区（223）。

4.根据权利要求3所述的一种基于ppc共混改性的生物降解薄膜制备装置，其特征在于：所述轴杆（22）与轴架（21）转动连接，所述轴架（21）上固定安装有活动套设在轴杆（22）一端外侧的转接头（224），所述气流道一（221）与转接头（224）转动连通，所述机座（1）上固定安装有与转接头（224）连接的气泵（43）。

5.根据权利要求4所述的一种基于ppc共混改性的生物降解薄膜制备装置，其特征在于：所述轴杆（22）的另一端固定安装有蜗轮（225），所述轴架（21）上转动安装有与蜗轮（225）啮合的蜗杆（226）。

6.根据权利要求2所述的一种基于ppc共混改性的生物降解薄膜制备装置，其特征在于：所述牵引辊（23）内开设有套设在气杆（241）外侧的活塞腔（25），且活塞腔（25）与对应的插孔（24）连通，所述气杆（241）滑动插接在对应的插孔（24）内，所述活塞腔（25）内滑动安装有与气杆（241）固定连接的活塞块（251）。

7.根据权利要求6所述的一种基于ppc共混改性的生物降解薄膜制备装置，其特征在于：所述牵引辊（23）的两端固定安装有活动套设在轴杆（22）外侧的轴套（252），所述轴架（21）上固定安装有与轴套（252）旋转连接的轴筒（253），两侧的所述轴套（252）和轴筒（253）之间均开设有与多个活塞腔（25）共同连通的环形油道（254），两侧所述轴筒（253）上均外接有与对应环形油道（254）内部连通的油泵，其中一个所述环形油道（254）用于向活塞腔（25）内输油，另一个所述环形油道（254）用于从活塞腔（25）抽油。

8.根据权利要求7所述的一种基于ppc共混改性的生物降解薄膜制备装置，其特征在于：所述牵引辊（23）的外表面环绕开设有多个轴向延伸的凹槽一（232），所述牵引辊（23）的外表面均匀开设有多个径向环绕的凹槽二（233），所述插孔（24）设置在凹槽一（232）和凹槽二（233）的连通处。

9.根据权利要求8所述的一种基于ppc共混改性的生物降解薄膜制备装置，其特征在于：所述凹槽一（232）内固定安装有与多个气杆（241）端头对应设置的挡块一（234），所述挡块一（234）设置在对应的气杆（241）的固定方向上，所述凹槽二（233）内固定安装有与多个气杆（241）端头对应设置的挡块二（235），所述挡块二（235）设置在对应的气杆（241）的固定方向上，所述挡块一（234）和挡块二（235）均设置为低风阻的导流结构。

10.根据权利要求4所述的一种基于ppc共混改性的生物降解薄膜制备装置，其特征在于：所述机筒（11）的外侧固定安装有壳体（4），所述壳体（4）的一侧固定连接有风机（41），所述机座（1）上固定安装有与壳体（4）内部连通的保温箱（42），所述保温箱（42）外接排风管，所述气泵（43）的进风口与保温箱（42）内部连通。