一种可降解塑料的制备系统的制作方法

技术特征：
1.一种可降解塑料的制备系统，其特征在于，包括：粉体制备单元，用以制备生物质粉体，包括用以储存植物的植物原料储罐，设置在植物原料储罐输出端、用以粉碎植物的粉碎机构，设置在粉碎机构输出端、用以筛选破碎后生物质粉体的筛网以及设置在筛网输出端、用以装载过筛的生物质粉体的粉体承载仓；在所述植物粉碎机构中设有粉碎扇叶；在所述筛网上设有用以检测未过筛粉末质量的质量检测器；粉体应力消除单元，其与所述粉体承载仓相连，用以接收和压实所述粉体承载仓输出的生物质粉体以消除生物质粉体的内应力，在粉体应力消除单元中设有压力检测器，用以检测粉体应力消除单元对生物质粉体施加的压力；混合粉体制备单元，其与所述粉体应力消除单元相连，混合粉体制备单元顶部设有改性原料储罐组；当所述混合粉体制备单元运行时，混合粉体制备单元分别接收所述粉体应力消除单元输出的生物质粉体以及改性原料储罐组中各改性原料储罐输出的改性原料并对生物质粉体和各改性原料进行搅拌以制备混合粉体；保护剂制备单元，用以制备保护剂；物料混合单元，其分别与所述混合粉体制备单元以及所述保护剂制备单元相连，物料混合单元还与淀粉储罐相连；当所述物料混合单元运行时，物料混合单元分别接收所述混合粉体制备单元输出的混合粉体、所述保护剂制备单元输出的保护剂以及所述淀粉储罐输出的淀粉并对混合粉体、保护剂以及淀粉进行搅拌以制备混合物料；在所述物料混合单元中设有粘度检测器，用以在物料混合单元制备混合物料时实时检测混合物料的粘度；造粒单元，其与所述物料混合单元相连，用以接收物料混合单元输出的混合物料并将混合物料并将混合物料制备成可降解塑料母粒；中控单元，其分别与各单元、各单元内的部件以及各储罐相连，用以在系统运行时根据未过筛的生物质粉体质量将粉碎机构中粉碎扇叶的粉碎转速调节至对应值并在未过筛的生物质粉体质量达到标准时对破碎机构制备的生物质粉体进行评级，当中控单元完成对生物质粉体的评级时，中控单元根据评级结果调节所述粉体应力消除单元对生物质粉体的压力。2.根据权利要求1所述的可降解塑料的制备系统，其特征在于，当所述粉体制备单元制备生物质粉体时，所述中控单元控制所述植物原料储罐将预设质量m的植物输送至所述粉碎机构并控制所述粉碎扇叶以预设粉碎转速v旋转以粉碎植物原料储罐输出的植物，粉碎完成后，粉碎机构将生物质粉末经第一预设目数r1的筛网输送至所述粉体承载仓，过筛后中控单元控制所述质量检测器检测筛网上未过筛的生物质粉体的质量、计算剩余生物质粉体质量与植物原料储罐输出的植物质量的占比b并将b与预设质量占比b0进行比对；若b＜b0，所述中控单元判定该生物质粉体粒度符合标准并将该生物质粉体评定为高目数的一级生物质粉体，判定完成后，中控单元将过筛的生物质粉体输送至所述分体应力消除单元；若b≥b0，中控单元控制所述筛网将剩余的生物质粉体通过回料通道输送至粉碎机构、计算b与b0之间的差值
△
b并根据
△
b将所述粉碎扇叶的转速调节至对应值以使破碎机构对剩余的生物质粉体进行二次粉碎，设定
△
b＝b
‑
b0；所述中控单元中设有第一预设质量差值
△
b1、第二预设质量差值
△
b2、第一预设粉碎转速调节系数α1和第二预设粉碎转速调节系数α2；其中，
△
b1＜
△
b2，1＜α1＜α2＜1.3；
当
△
b≤
△
b1时，所述中控单元在所述粉碎机构对剩余生物质粉体进行二次粉碎时不对所述粉碎扇叶的粉碎转速进行调节；当
△
b1＜
△
b≤
△
b2时，所述中控单元在所述粉碎机构对剩余生物质粉体进行二次粉碎时使用α1对所述粉碎扇叶的粉碎转速进行调节；当
△
b＞
△
b2时，所述中控单元在所述粉碎机构对剩余生物质粉体进行二次粉碎时使用α2对所述粉碎扇叶的粉碎转速进行调节；当所述中控单元使用αi对所述粉碎扇叶的粉碎转速进行调节时，设定i＝1，2，调节后的粉碎扇叶的粉碎转速记为v’，设定v’＝v
×
αi。3.根据权利要求2所述的可降解塑料的制备系统，其特征在于，所述中控单元中设置有预设临界粉碎转速vmax，当所述中控单元判定需将所述粉碎扇叶的粉碎转速调节至v’时，中控单元将v’与vmax进行比对；若v’＜vmax，所述中控单元将粉碎扇叶的粉碎转速调节至v’、在粉碎机构完成对剩余生物质粉体粉碎后重新计算所述筛网剩余生物质粉体质量与所述植物原料储罐输出的植物质量的占比并在该占比大于等于b0时根据二者差值重新调节粉碎扇叶的粉碎转速以重新对剩余生物质粉体进行粉碎直至粉碎后筛网上剩余的生物质粉体与植物原料储罐输出的植物质量的占比小于b0；若v’＞vmax，所述中控单元将粉碎扇叶的粉碎转速设置为vmax、在粉碎机构完成对剩余生物质粉体粉碎后重新计算所述筛网剩余生物质粉体质量与所述植物原料储罐输出的植物质量的占比b’并根据该占比对生物质粉体进行评级。4.根据权利要求3所述的可降解塑料的制备系统，其特征在于，当所述中控单元将b’与b0进行比对以对生物质粉体进行评级时，若b’≤b0，所述中控单元判定生物质粉体为高目数生物质粉体；若b’＞b0，所述中控单元计算质量差值
△
b’并根据
△
b’对粉末进行评级，设定
△
b’＝b
’‑
b0；若
△
b’≤
△
b1，所述中控单元评定该生物质粉体为高目数的一级生物质粉体；若
△
b1＜
△
b’≤
△
b2，所述中控单元控制所述粉体制备单元更换第二预设目数r2的筛网对粉碎后的剩余生物质粉体进行筛选，80＜r2＜r1＜120；若筛后的剩余生物质粉体质量与植物总质量的占比b”≤b0，所述中控单元评定该生物质粉体为中目数的二级生物质粉体；若b”＞b0，所述中控单元计算
△
b”并根据
△
b”对生物质粉体进行判定，设定
△
b”＝b
”‑
b0；若
△
b”≤
△
b1，所述中控单元评定该生物质粉体为中目数的二级生物质粉体；若
△
b”＞
△
b1，所述中控单元评定生物质粉体为低目数的三级生物质粉体；若
△
b’＞
△
b2，所述中控单元评定生物质粉体为低目数的三级生物质粉体。5.根据权利要求4所述的可降解塑料的制备系统，其特征在于，当所述中控单元完成对生物质粉体的目数的评级时，中控单元控制所述植物原料储罐向所述粉碎机构输送对应量的植物并控制所述粉碎扇叶以调节后的粉碎转速粉碎植物原料储罐输出的植物，粉碎过程中，中控单元实时检测所述粉体承载仓内生物质粉体的质量ma直至ma达到预设质量ma0，设定ma0＝m
×
(1
‑
b0)；当ma＝ma0时，所述中控单元控制粉体承载仓将过筛的生物质粉体输送至所述粉体应力消除单元。6.根据权利要求4所述的可降解塑料的制备系统，其特征在于，当所述中控单元完成对
生物质粉体的目数的评级并将生物质粉体输送至所述粉体应力消除单元时，中控单元根据输送至粉体应力消除单元的生物质粉体的质量ma确定粉体应力消除单元对生物质粉体施加的压力并根据生物质粉体的级别将粉体应力消除单元对生物质粉体施加的压力设置为对应值并根据生物质粉体的级别将施加的压力调节至对应值；所述中控单元中设有第一预设质量植物质量m1、第二预设植物质量m2、第一预设压力f1、第二预设压力f2、第三预设压力f3、第一预设压力调节系数β1和第二预设压力调节系数β2，其中，m1＜m2，f1＜f2＜f3，1＜β1＜β2＜1.5；若ma≤m1，所述中控单元将所述粉体应力消除单元对生物质粉体施加的压力初步设置为f1；若m1＜ma≤m2，所述中控单元将所述粉体应力消除单元对生物质粉体施加的压力初步设置为f2；ma＞m2，所述中控单元将所述粉体应力消除单元对生物质粉体施加的压力初步设置为f3；当所述中控单元将所述粉体应力消除单元对生物质粉体施加的压力初步设置为fj时，设定j＝1，2，3，中控单元根据生物质粉体的级别对fj进行调节；若生物质粉体为一级生物质粉体，所述中控单元不对fj进行调节；若生物质粉体为二级生物质粉体，所述中控单元使用β1对fj进行调节；若生物质粉体为三级生物质粉体，所述中控单元使用β2对fj进行调节；当所述中控单元使用βk对fj进行调节时，设定k＝1，2，调节后的压力记为fj’，设定fj’＝fj
×
βk。7.根据权利要求6所述的可降解塑料的制备系统，其特征在于，当所述物料混合单元混合物料且混合单元以初始搅拌转速w搅拌预设时长t时，所述中控单元控制所述粘度检测器检测物料的粘度e并在判定物料粘度不符合标准时添加对应种类的原料；所述中控单元中设有预设粘度区间e0(emin，emax)，其中，emin为预设最低粘度，emax为预设最高粘度；若e∈e0，所述中控单元判定物料粘度符合标准；若所述中控单元判定物料粘度不符合标准；当时，若e＜emin，中控单元计算粘度差值
△
e并根据
△
e调节混合单元的初始搅拌转速或添加淀粉和混合粉体：所述中控单元中设有第一预设粘度差值
△
e1、第二预设粘度差值
△
e2、第一预设搅拌转速调节系数γ1和第二预设搅拌转速调节系数γ2，其中，
△
e1＜
△
e2，0.8＜γ1＜γ2＜1；若
△
e≤
△
e1，所述中控单元使用γ2增加所述搅拌单元的搅拌转速；若
△
e1＜
△
e≤
△
e2，所述中控单元使用γ1增加所述搅拌单元的搅拌转速；若
△
e＞
△
e2，所述中控单元使用γ1增加所述搅拌单元的搅拌转速并向搅拌单元中添加qa质量的生物质粉末和qb质量的淀粉，其中，qa qb＝0.1
×
q0，q0为物料混合单元中物料的总质量；当所述中控单元使用γx增加所述搅拌单元的搅拌转速时，设定x＝1，2，增加后的搅拌转速记为w’，设定w’＝w
×
(2
‑
γx)；若e＞emin，中控单元计算粘度差值
△
e’并根据
△
e’调节混合单元的初始搅拌转速或添保护剂：
若
△
e’≤
△
e1，所述中控单元使用γ2降低所述搅拌单元的搅拌转速；若
△
e1＜
△
e’≤
△
e2，所述中控单元使用γ1降低所述搅拌单元的搅拌转速；若
△
e’＞
△
e2，所述中控单元使用γ1降低所述搅拌单元的搅拌转速并向搅拌单元中添加qc质量的保护剂，其中，qc＝0.15
×
q0；当所述中控单元使用γx降低所述搅拌单元的搅拌转速时，降低后的搅拌转速记为w”，设定w”＝w
×
γx。8.根据权利要求7所述的可降解塑料的制备系统，其特征在于，所述中控单元中还设有第一预设混合粉体添加量调节系数e1和第二预设混合粉体添加量调节系数e2，1＜e1＜e2＜1.4；当所述中控单元判定需向所述混合物料混合单元中添加qa质量的混合粉体时，中控单元根据混合粉体中生物质粉体的级别判定是否需对qa进行调节；若生物质粉体为一级生物质粉体，所述中控单元判定无需对qa进行调节；若生物质粉体为二级生物质粉体，所述中控单元判定需对qa进行调节并使用e1对qa进行调节；若生物质粉体为三级生物质粉体，所述中控单元判定需对qa进行调节并使用e2对qa进行调节；当所述中控单元使用ey对qa进行调节时，设定y＝1，2，调节后的混合粉体的添加量记为qa’，设定qa’＝qa
×
ey。9.根据权利要求8所述的可降解塑料的制备系统，其特征在于，所述中控单元中还设有预设混合粉体临界添加量qamax、预设淀粉临界添加量qbmax以及预设保护剂临界添加量qcmax；当所述中控单元控制所述淀粉储罐向物料混合单元的物料中添加淀粉时，中控单元记录添加的混合粉体的总质量qb0，若qb0＞qbmax，中控单元不控制淀粉储罐向物料混合单元的物料中添加淀粉并在后续添加过程中仅控制所述混合粉体制备单元向物料混合单元的物料中添加混合粉体；当所述中控单元控制所述混合粉体制备单元向物料混合单元的物料中添加混合粉体时，中控单元记录添加的混合粉体的总质量qa0，若qa0＞qamax，中控单元不控制混合粉体制备单元向物料混合单元的物料中添加混合粉体，仅调节物料混合单元中的搅拌转速；当所述中控单元控制所述保护剂制备单元向物料混合单元的物料中添加保护剂时，中控单元记录添加的保护剂的总质量qc0，若qc0＞qcmax，中控单元不控制保护剂制备单元向物料混合单元的物料中添加保护剂，仅调节物料混合单元中的搅拌转速。

技术总结
本发明涉及可降解塑料制备技术领域，尤其涉及一种可降解塑料的制备系统，包括粉体制备单元、粉体应力消除单元、混合粉体制备单元、保护剂制备单元、物料混合单元、造粒单元和中控单元。本发明通过在对生物质粉体进行二次粉碎时根据生物质粉体的实际未过筛比例将粉碎扇叶的粉碎转速调节至对应值，能够有效地将制得的将生物质粉体的平均目数粉碎至预设区间，同时，根据评级结果对制备可降解塑料的后续工艺中的参数进行对应的调节，能够有效保证不同级别的生物质粉体在作为原料制备可降解塑料时均能够与各原料进行有效的混合，从而有效提高了本发明所述系统针对可降解塑料的制备效率。了本发明所述系统针对可降解塑料的制备效率。了本发明所述系统针对可降解塑料的制备效率。


技术研发人员：何亮 温建强 符嘉欣
受保护的技术使用者：广东轻工职业技术学院
技术研发日：2021.09.09
技术公布日：2021/12/6