[发明专利]植物纤维增强淀粉片材快干定型装置和制作工艺

说明书

本发明涉及制品干燥定型技术领域，公开一种植物纤维增强淀粉片材快干定型装置和制作工艺，包括料斗、与料斗相接的强制喂料机、设于强制喂料机出料口的螺杆挤出机，螺杆挤出机挤出端设有片材模头，还包括对片材模头输出的片材进行干燥的微波加热器和对经微波加热器干燥后的片材进行切断的切刀。采用微波加热器对植物纤维增加塑化淀粉复合材料片材进行快速干燥，并采用整平辊对片材进行压平整形、定型制备出平整的大幅片材，片材内内含水率可控制在5‑6%，拉伸强度可达21.6MPa，断裂伸长率可达113%。

技术领域

本发明涉及制品干燥定型技术领域，具体地，涉及一种植物纤维增强淀粉片材快干定型装置和制作工艺。

背景技术

淀粉是一种来自于自然植物的可再生可循环的绿色材料，其不仅可以作为粮食用供人类使用，也被广泛应用于化工与新材料领域用于制备各类复合材料。因其优异的可生物降解性能，淀粉通常作为填充来制备热塑性高生物碳含量生物基复合材料，广泛应用于一次性用品，在当前石化资源日益短缺，白色污染日益严重的大环境下越来越受到人们的重视。植物纤维是另一种广泛存在于自然界且为可再生生物质资源，与淀粉相比，其具有更大的长径比与更高的比强度，是制备生物基复合材料的非常重要的原材料。具有较高长径比与比强度的植物纤维在复合材料中可以构造出三维结构，形成支撑骨架，连接连续相基体，形成结构增强材料。

纤维增强淀粉复合材料以其全降解的特性及优良的力学性能可以广泛应用于包装制品的生产，主要有两种应用方式。一是直接采用注塑成型生产异型包装制品，二是采用挤出成型片材，再二次加工成需要形状。因为纤维增强淀粉复合材料流动性非常差，注塑成型对制品结构要求较高，对于精密度要求较高结构复杂的制品很难一次成型。通过挤出成型再二次加工成需要形状同样可以达到使用的目的，且效率相对会更高。

然后在纤维增强淀粉复合材料的配方中会经常涉及到用水进行联合增塑提升复合材料的加工性能，在成型工艺的后期需要通过加热将水分蒸发出来，以保持产品的形状。传统的干燥方式对于连续片材的加工效率较低，且干燥不均匀，很难控制水分的均匀程度。

发明内容

本发明解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种实现快速均匀干燥定型的植物纤维增强淀粉片材快干定型装置。

本发明同时还提供一种采用上述植物纤维增强淀粉片材快干定型装置进行植物纤维增强淀粉片材制作的工艺。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种植物纤维增强淀粉片材快干定型装置，包括料斗、与料斗相接的强制喂料机、设于强制喂料机出料口的螺杆挤出机，螺杆挤出机挤出端设有片材模头，还包括对片材模头输出的片材进行干燥的微波加热器和对经微波加热器干燥后的片材进行切断的切刀。

进一步地，微波加热器和切刀之间还具有对片材起平整作用的整平辊。

一种采用上述植物纤维增强淀粉片材快干定型装置进行植物纤维增强淀粉片材制作的工艺，包括如下步骤：

S1.将植物纤维增强淀粉原材料按比例配合进行搅拌20～30min后静置备用；

S2.将S1中混合料加入料斗后由强制喂料机送入螺杆挤出机挤出，挤出温度为50～120℃；

S3.S2中的复合材料通过片材模头挤出后途径设置有微波加热器的通道，片材中的水分转化为水蒸气排出；

S4.片材被切刀切断、堆放和入库。

进一步地，S1中搅拌时间为25min，静置时间为24h。

更进一步地，S2中挤出温度为60～100℃。

进一步地，植物纤维增强淀粉原材料的配比为：植物纤维20-40份、淀粉20-50份、甘油2-5份、聚乙二醇2-5份、PVA5-10份；水5-40份。