降密度生物全降解薄膜挤出成型机的制作方法

1.本发明涉及一种薄膜挤出成型机，尤其涉及降密度生物全降解薄膜挤出成型机。


背景技术：

2.近年来，塑料污染日趋严重，各地陆续颁布限塑令，限期禁止使用塑料袋。生物全降解材料的发展与日俱增，应用范围不断扩大，在餐具、一次性包装、农用膜和日用品领域开始逐步取代传统塑料。传统的塑料袋采用塑料薄膜挤出机制造，塑料颗粒在料管被螺杆挤压并加温之后，在模头上挤出，经风吹胀大后成型。
3.生物全降解材料与塑料虽然都可以挤塑加工，但是两者的材料特性有所区别，导致生物全降解材料的薄膜袋无法很好的使用传统的挤塑机加工成型。传统塑料流动性较好且硬度较高，同时塑化区温度范围较广，料管的温度无需特别精确，不影响塑料颗粒熔化，不需要特别监测及控制挤出模头的出料口处的温度即可挤出成型；挤出模头上的出料口的数量较少即可保证两侧出料口出来的材料相互平滑粘合。生物全降解材料塑化区温度区间小、流动性差，硬度差，料管的温度过高会引起材料焦化，温度过低则无法熔化；挤出模头的出料口处的温度也有较高的精度的要求。
4.传统的挤塑机采用料管整段直接加热及风冷，料管头套上安装过滤网以隔除杂质，在挤出模头上直接用电热片加热，不利于各段温度及塑化控制。
5.中国专利cn200510105197公开了一种疏水性可生物降解材料，中国专利cn2005101048579公开了一种水溶性可生物降解材料，可以降低挤塑成型的薄膜的密度，有利于降低薄膜袋的成本。但是在传统的挤塑机上处理这种新型材料就无法产生降密度的效果。


技术实现要素：

6.为克服现有技术的上述问题，本发明提供一种降密度生物全降解薄膜挤出成型机。
7.本发明采用的技术方案是：降密度生物全降解薄膜挤出成型机，其特征在于：包括底座(11)，底座(11)上设有螺杆挤出机和风鼓(10)，螺杆挤出机包括料管(4)，料管(4)内安装有螺杆(7)，螺杆(7)的前端与驱动装置连接；料管(4)的前端顶部设有下料口座(5)，料管(4)的后端连接有料管头(13)，料管头(13)内套接有料管头套(14)，料管头(13)的顶部连接有用于挤出成型降密度生物全降解薄膜的模头(16)，模头(16)的轴心线垂直于料管(4)的轴心线；以物料行进的方向为后向；
8.所述料管(4)上沿物料行进方向设有料管冷水环(12)和加热水冷装置，加热水冷装置包括依次间隔重复设置的电加热器(6)和冷水环(8)，电加热器(6)为带有开口的环状结构，开口内设有温度探针，风鼓(10)的出风端通过风管与电加热器(6)连接；
9.所述料管头(13)内设有建压片(15)，建压片(15)封闭料管(4)，建压片(15)上设有多个贯通建压片(15)前后端面的节流孔(15-1)；
10.所述模头(16)包括设置在轴心上的模芯(16-3)与口模(16-2)，外模体(16-1)套在模芯(16-3)外，压盖(16-4)套在口模(16-2)外，模芯(16-3)与口模(16-2)连接成内芯，外模体(16-1)与压盖(16-4)连接成外套，所述的内芯与外套之间有物料输送通道(17)；模芯(16-3)外壁设有螺纹槽，所述的物料输送通道(17)在口模(16-2)的表面形成圆环状的薄膜喷口(16-7)，所述的物料输送通道(17)的厚度在靠近薄膜喷口(16-7)处收缩；
11.外模体(16-1)装有温度传感器(16-9)，压盖(16-4)装有温度压力传感器(16-8)，所述的温度传感器和温度压力传感器(16-8)均暴露于所述的物料输送通道(17)，外模体(16-1)的外侧安装有第一加热装置，压盖(16-4)的外侧安装有第二加热装置。
12.进一步，所述驱动装置包括电机(1)、减速机构(3)和齿轮箱(2)，螺杆的前端伸出料管(4)，并与料管(4)前方的齿轮箱(2)连接，齿轮箱(2)与减速机构(3)连接，减速机构(3)与电机(1)动力连接。
13.进一步，所述模芯(16-3)的底部设有进料孔(16-5)，进料孔的顶端与螺旋槽之间连通有4～12个进料支孔(16-6)，多个进料支孔(16-6)以进料孔(16-5)为中心间隔放射性设置。
14.进一步，进料支孔(16-6)的数量为8个。
15.进一步，所述薄膜喷口(16-7)的厚度为0.8mm～1.5mm。
16.进一步，所述薄膜喷口(16-7)的厚度为0.8mm。
17.进一步，所述料管头(13)内且位于建压片(15)的前侧安装有压力传感器。
18.进一步，所述料管冷水环(12)、冷水环(8)的进水端均设有电动水阀(9)。
19.进一步，所述物料输送通道自前向后依次包括螺旋输料槽(17-1)、环形间隙缓冲带(17-2)、渐缩锥面间隙(17-3)和圆环状的薄膜喷口(16-7)。
20.进一步，所述建压片(15)垂直于料管(4)的轴线，建压片(15)被料管头套(14)顶紧在料管头(13)的内部，所述多个节流孔(15-1)均布在建压片(15)上。
21.生物全降解材料在料管被螺杆挤压并加温之后进入料管头内，经过建压片一次建压，当生物全降解材料从建压片上的节流孔挤出后，在建压片的另一侧骤然释放压力使得材料膨化，降低密度；随后生物全降解材料流入模头的物料输送通道，并在薄膜喷口处挤出，由于物料输送通道的厚度在薄膜喷口处收缩，使得生物全降解材料在薄膜喷口处二次建压，生物全降解材料自薄膜喷口挤出后进入外界骤然释放压力，材料再次膨化，进一步降低密度，之后经风吹胀大成型。
22.本发明的有益效果是：与传统的挤塑机相比，料管和薄膜喷口处的温度控制精度更高，使温度始终保持在生物全降解材料吹膜所需要的塑化温度区间范围内。并且对生物全降解材料具有二次建立压力和骤然释放压力的过程使得材料两次膨化，可以降低挤塑后的薄膜的密度，有利于降低薄膜袋的成本。
附图说明
23.图1是本发明的正视图。
24.图2是本发明的俯视图。
25.图3是本发明的立体图。
26.图4是本发明的剖视图。
27.图5是图4中a处的局部放大图。
28.图6是建压片的结构示意图。
29.图7是建压片的正视图。
30.图8是图9中b-b向的剖视图。
31.图9是模头的结构示意图。
32.图10是模头的剖视图。
33.附图标记说明：1、电机；2、齿轮箱；3、减速机构；4、料管；5、下料口座；6、电加热器；7、螺杆；8、冷水环；9、电动水阀；10、风鼓；11、底座；12、料管冷水环；13、料管头；14、料管头套；15、建压片；151、节流孔；16、模头；16-1、外模体；16-2、口模；16-3、螺旋模芯；16-4、压盖；16-5、进料孔；16-6、进料支孔；16-7、薄膜喷口；16-8、温度压力传感器；16-9、温度传感器；17、物料输送通道；17-1、螺旋输料槽；17-2、环形间隙缓冲带；17-3、渐缩锥面间隙。
具体实施方式
34.下面将结合附图对本发明专利的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
36.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.参照附图，降密度生物全降解薄膜挤出成型机，其特征在于：包括底座11，底座11上设有螺杆挤出机和风鼓10，螺杆挤出机包括料管4，料管4内安装有螺杆7，螺杆7的前端与驱动装置连接；所述驱动装置包括电机1、减速机构3和齿轮箱2，螺杆的前端伸出料管4，并与料管4前方的齿轮箱2连接，齿轮箱2与减速机构3连接，减速机构3与电机1动力连接。其中，电机1可以是三相电机，也可以是伺服电机甚至是液压马达；减速机构3可以是皮带飞轮，也可以是齿轮。
38.料管4的后端顶部设有下料口座5，料管4的后端连接有料管头13，料管头13内套接有料管头套14，料管头13的顶部连接有用于挤出成型降密度生物全降解薄膜的模头16，模头16的轴心线垂直于料管4的轴心线；以物料行进的方向为后向。
39.所述料管4上沿物料行进方向设有料管冷水环12和加热水冷装置，加热水冷装置包括依次间隔重复设置的电加热器6和冷水环8，电加热器6为带有开口的环状结构，开口内设有温度探针，风鼓10的出风端通过风管与电加热器6连接；电加热器6的开口的位置可以
在上方，也可以在任何一个方向，开口主要用于安装温度探针和散风；料管冷水环12、冷水环8的进水端设有电动水阀9。
40.所述料管头13内设有用于一次建压以初步降低物料密度的建压片15，建压片15垂直于料管的轴线，建压片15被料管头套14顶紧在料管头13的内部，且建压片15封闭料管4，建压片15上设有多个节流孔15-1，多个节流孔15-1呈圆形阵列式排布在建压片15上。本实施例中每个过流孔15-1的直径设计为3mm，过流孔15-1的数量可以影响建压片15建立压力的大小。料管头13内且位于建压片15的前侧安装有压力传感器。以监测及确保所需的条件，也可以不安装，此时需要用经验来控制及更换选择建压片15来建立压力。
41.所述模头16包括设置在轴心上的模芯16-3与口模16-2，外模体16-1套在模芯16-3外，压盖16-4套在口模16-2外，模芯16-3与口模16-2连接成内芯，外模体16-1与压盖16-4连接成外套，所述的内芯与外套之间有的物料输送通道；所述模芯16-3的底部设有进料孔16-5，进料孔的顶端与螺旋槽之间连通有4～12个进料支孔16-6，多个进料支孔16-6以进料孔16-5为中心间隔放射性设置。其中，性价比最好的进料支孔16-6数量为8个。
42.模芯16-3外壁设有螺纹槽，螺纹槽由深变浅，最终消失；所述的物料输送通道在口模(16-2)的表面形成圆环形的薄膜喷口16-7，所述的物料输送通道的厚度在靠近薄膜喷口16-7处收缩，对物料二次建压；物料输送通道自前向后依次包括螺旋输料槽17-1、环形间隙缓冲带17-2、渐缩锥面间隙17-3和圆环状的薄膜喷口16-7。薄膜喷口16-7的厚度为0.8mm～1.5mm其中，性价比最好的薄膜喷口16-7厚度为0.8mm。
43.外模体16-1装有温度传感器，压盖16-4装有温度压力传感器16-8，所述的温度传感器和温度压力传感器均暴露于所述的物料输送通道，外模体16-1的外侧安装有第一加热装置，压盖16-4的外侧安装有第二加热装置。
44.本实施例所处理的生物全降解材料是中国专利中国专利cn200510105197公开的一种疏水性可生物降解材料，或中国专利cn2005101048579公开的一种水溶性可生物降解材料，该材料在骤然释放压力的条件下，会发生材料的膨化，降低材料的密度。
45.本发明的工作过程为：生物全降解材料由料管的后端进入料管头内，经过建压片一次建压，生物全降解材料从建压片上的节流孔挤出后，骤然释放压力，使得材料膨化，初步降低密度；随后生物全降解材料通过进料孔的顶端流向多个进料支孔进入螺旋输料槽，与普通的吹膜机模头相比本发明的进料支孔设计为4～12，多个进料支孔可以使得生物全降解材料均匀的输送至螺旋形输料通道内，螺旋输料槽的作用主要是使得生物全降解材料的温度更加均匀。
46.螺旋输料槽流出的生物全降解材料依次进入环形间隙缓冲带、渐缩锥面间隙和环形的薄膜喷口，与普通的吹膜机模头相比，本发明的薄膜喷口的厚度较小，仅为0.8mm～1.5mm，物料输送通道逐渐收缩，使得生物全降解材料二次建压，生物全降解材料自薄膜喷口挤出后进入外界骤然释放压力，材料再次膨化，进一步降低密度。
47.本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。