割、撕扯、輸送等一系列紛繁、多維位移的強(qiáng)大動(dòng)力作用下，原料物料被碾 磨成為比表面積大、干燥、細(xì)化和分布均勻的固相基料，物料的外形發(fā)生了很大的變化，有 的材料被細(xì)化，有的成為片狀，有的成為細(xì)條，無大顆粒狀物料，把配方物料充分的碾磨混 合均勻。經(jīng)碾磨預(yù)混合后的物料由引風(fēng)機(jī)負(fù)壓收集到旋風(fēng)分離料倉，在碾磨的過程中因摩 擦升溫和排風(fēng)，物料中的水分在旋風(fēng)分離器出風(fēng)口排出，材料得到了有效的干燥。磨盤型動(dòng) 力學(xué)混合器完全滿足了制備低碳復(fù)合材料的預(yù)混工藝要求，起到了意想不到的效果，為下 一步材料的熔融共混奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。而且此工藝能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化流水線作業(yè)，減小了操 作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，預(yù)混工作溫度低，粉塵產(chǎn)出量少，改善了操作人員的工作環(huán)境，特別是 能耗比常規(guī)的預(yù)混工藝低了很多（15% )，充分體現(xiàn)了國家低碳經(jīng)濟(jì)、環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā) 展的理念，是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的淀粉/聚烯烴基材料制備工藝方法的突破和創(chuàng)新。
[0018] 現(xiàn)有技術(shù)的淀粉/聚丙烯基一次性餐具材料制備方法，由于淀粉是親水性高分子 物質(zhì)，聚烯烴為疏水性材料，二者的相容性極差，傳統(tǒng)的預(yù)混合設(shè)備（重力混合器、氣動(dòng)混 合器、滾筒類混合設(shè)備、轉(zhuǎn)子類混合設(shè)備）都很難達(dá)到預(yù)混的特殊要求。預(yù)混階段預(yù)混效果 不好，在后工序的熔融共混階段是彌補(bǔ)不了預(yù)混不好帶來的不利后果，制備的材料性能將 難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。所以在淀粉/PP的加工中，除了原料配方之外，一個(gè)很重要的關(guān)鍵技術(shù) 就是原料的預(yù)混合，它涉及混合過程、混合機(jī)械和混合工藝。為解決淀粉/聚丙烯基一次性 餐具材料制備預(yù)混工藝的疑難問題，本申請(qǐng)的發(fā)明人在深入了解了各種不同混合設(shè)備的性 能結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和制備材料各原料組分性能及工藝需要的基礎(chǔ)上，深入研宄了淀粉/聚丙烯基 一次性餐具材料的加工規(guī)律，在上述工作基礎(chǔ)上建立了不同試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，作了很多的嘗試之 后，才提出了本發(fā)明的淀粉/聚丙烯基一次性餐具材料制備方法。
[0019] 本發(fā)明采用高速混合機(jī)在常溫下對(duì)原料整體進(jìn)行2~5分鐘短時(shí)間的初步預(yù)混合 之后，將得到的初步預(yù)混合原料物料送入特別選擇的磨盤形動(dòng)力學(xué)碾磨混合機(jī)，進(jìn)行碾磨 預(yù)混合，由于磨盤形動(dòng)力學(xué)碾磨混合機(jī)的碾磨機(jī)構(gòu)，是由結(jié)構(gòu)相似的安裝在動(dòng)力軸上的動(dòng) 磨盤和安裝在機(jī)殼上的靜磨盤構(gòu)成，進(jìn)入靜動(dòng)磨盤磨齒之間的物料，在磨盤磨齒的碾磨、剪 切、摩擦、切割、撕扯、輸送等一系列紛繁、多維位移的強(qiáng)大動(dòng)力作用下，被粉碎成粒徑小、比 表面積大、干燥、混合均勻的粉狀、條狀和片狀基料，天然的與合成的高分子材料經(jīng)過力學(xué) 方法加工后，提高了某些性能指標(biāo)或賦予某些新的特有性，使目前淀粉/聚烯烴基物料加 工中難以解決的問題得以迎刃而解。經(jīng)充分混合粉碎細(xì)化的物料從料倉送入雙螺桿擠出機(jī) 進(jìn)行熔融共混擠出造粒，得到所要制備的淀粉/聚丙烯基一次性餐具材料。
[0020] 采用本發(fā)明的制備方法對(duì)淀粉/聚丙烯基一次性餐具材料進(jìn)行加工，較之現(xiàn)有技 術(shù)采取在淀粉、聚烯烴樹脂、增塑劑（甘油、乙二醇）、增溶劑EAA存在的情況下，先在高速 攪拌機(jī)中于高溫（120°C )條件下進(jìn)行長時(shí)間（30分鐘）預(yù)混，然后再利用雙螺桿擠出機(jī)熔 融共混造粒，在預(yù)混效果、能耗、加工效率、工作環(huán)境等方面都明顯的提高與改善，如下附表 1所示。
[0021] 表1磨盤型混合器與高攪機(jī)的使用對(duì)比
[0022]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種淀粉/聚丙烯基一次性餐具材料制備方法，其特征在于： (1) 將包括35~50重量份的淀粉、35~50重量份的聚丙烯、10~20重量份的甘油、 5~15重量份的乙二醇、5~10重量份的EAA、0. 1~2重量份的無機(jī)納米粒子和0. 5~2 重量份的加工助劑的原料置入混合機(jī)在常溫下對(duì)原料組分進(jìn)行整體初步預(yù)混合； (2) 原料組分經(jīng)整體初步預(yù)混合后送入磨盤形動(dòng)力學(xué)碾磨混合機(jī)，在常溫下對(duì)原料進(jìn) 行碾磨預(yù)混合，得到充分碾磨預(yù)混合的物料； (3) 將充分碾磨預(yù)混合的物料送入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融共混擠出造粒，得到用于制 備一次性餐具的顆粒材料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的淀粉/聚丙烯基一次性餐具材料制備方法，其特征在于：經(jīng) 磨盤形動(dòng)力學(xué)碾磨混合機(jī)充分碾磨預(yù)混合的物料由引風(fēng)機(jī)負(fù)壓收集到料倉，再從料倉送入 雙螺桿擠出機(jī)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的淀粉/聚丙烯基一次性餐具材料制備方法，其特征在于：將 原料置入高速混合機(jī)在常溫下整體初步預(yù)混合2~5分鐘排出。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的淀粉/聚丙烯基一次性餐具材料制備方法，其特征 在于：所述淀粉為木薯淀粉、玉米淀粉和馬鈴薯淀粉中的至少一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的淀粉/聚丙烯基一次性餐具材料制備方法，其特征 在于：所述的無機(jī)納米粒子為納米蒙脫土。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的淀粉/聚丙烯基一次性餐具材料制備方法，其特征 在于：所述加工助劑為受阻酚抗氧劑1010和輔助抗氧劑168中的至少一種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的淀粉/聚丙烯基一次性餐具材料制備方法，其特征 在于：所述磨盤形動(dòng)力學(xué)碾磨混合機(jī)，其碾磨機(jī)構(gòu)由結(jié)構(gòu)相似的動(dòng)磨盤和靜磨盤構(gòu)成，靜磨 盤中央設(shè)計(jì)有物料進(jìn)入動(dòng)靜磨盤磨齒空間的進(jìn)料孔。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種淀粉/聚丙烯基一次性餐具材料制備方法：(1)將包括35～50重量份的淀粉、35～50重量份的聚丙烯、10～20重量份的甘油、5～15重量份的乙二醇、5～10重量份的EAA、0.1～2重量份的無機(jī)納米粒子和0.5～2重量份的加工助劑的原料置入混合機(jī)在常溫下進(jìn)行初步預(yù)混合；(2)經(jīng)初步預(yù)混合后的原料送入磨盤形動(dòng)力學(xué)碾磨混合機(jī)，在常溫下進(jìn)行碾磨預(yù)混合，得到充分碾磨預(yù)混合的物料；(3)將充分碾磨預(yù)混合的物料送入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融共混擠出造粒，制備得到用于制備一次性餐具的顆粒材料。本發(fā)明提供的制備方法克服了現(xiàn)有技術(shù)制備一次性餐具材料方法存在的預(yù)混效果不好、能耗高、加工效率低、工作環(huán)境差等問題。
【IPC分類】C08L3-02, C08K13-02, A47G19-03, C08K3-34, C08K5-053, C08L23-12
【公開號(hào)】CN104844836
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510328525
【發(fā)明人】侯世榮, 楊建軍
【申請(qǐng)人】侯世榮, 楊建軍
【公開日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年6月15日