液相介質加熱雙膜泡法製備聚乳酸薄膜的裝置的製作方法

2023-05-22 17:49:21

專利名稱：液相介質加熱雙膜泡法製備聚乳酸薄膜的裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種製備聚乳酸薄膜的裝置。
背景技術：
常用塑料如聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯等材料的原料主要 來源於石油，隨著石油資源的日益匱乏，常用烯烴基高分子材料的原料來 源將面臨巨大挑戰。另外石油基高分子材料應用後的處理也是一個非常大 的難題，尤其是塑料包裝材料，由於其應用周期較短，且用量大，因此給 環境帶來的汙染更加嚴重。現有技術中塑料廢棄物主要通過焚燒或掩埋進 行處理，焚燒會釋放大量有毒的副產物，而塑料掩埋後由於塑料穩定的化 學生物性質，幾乎不分解而大量殘留造成土地浪費。因此開發非石油基的 全生物降解材料十分重要。
'其中，聚乳酸以其良好的機械強度和生物降解性能而倍受關注。聚乳酸 的原料可以來源於玉米等農作物，利用發酵等方法得到單體乳酸，再由單 體聚合得到聚乳酸。這種材料應用後丟棄到自然界可以很快降解為無毒小 分子，更為重要的是這類材料擺脫了傳統高分子工業對石油化工的高度依 賴性，有著非常良好的應用前景。
聚乳酸基樹脂在包裝材料方面的研究更是成為熱點，尤其是聚乳酸薄膜 的開發會大大緩解常用聚烯烴材料給環境帶來的巨大影響。但是目前聚乳 酸薄膜自身還存在很多問題。首先聚乳酸樹脂價格很高，只有大幅降低聚 乳酸薄膜的厚度，才能降低單位面積聚乳酸薄膜的成本。聚乳酸材料具有 良好的機械性能，這使得通過降低薄膜的厚度來降低成文成為可能。其次是聚乳酸薄膜的生產加工工藝不成熟，聚乳酸基樹脂的熔體強度很低，難 以採用傳統的直接吹塑法製備聚乳酸薄膜，目前主要採用雙軸拉伸的方法
製備聚乳酸基樹脂薄膜。如WO2003/037966公開了利用雙軸拉伸的方法制 備聚乳酸基樹脂薄膜，可用於信封包裝的玻璃窗；CN00814964.X同樣也採 用雙軸拉伸的方法製備了聚乳酸基樹脂薄膜，可用於密封的單層包裝。雖 然利用雙軸拉伸的方法可以較為方便的製備聚乳酸基樹脂薄膜，但是雙軸 拉伸的設備昂貴，工藝複雜，且無法製備出厚度很薄的的聚乳酸薄膜，這 些都使得聚乳酸薄膜的成本高居不下，因此此類製備方法難以推廣。
JP2008-120865報導了的一種雙膜泡法製備聚乳酸薄膜，此方法工藝簡 單，操作方便，但是聚乳酸基樹脂導熱係數很低，且模量對溫度非常敏感， 小幅的溫度變化會導致聚乳酸基樹脂薄膜的大幅波動，因此採用傳統的熱 空氣加熱也難以穩定的製備出超薄的聚乳酸薄膜。 發明內容
.本實用新型的目的是提供一種液相介質加熱雙膜泡法製備聚乳酸薄膜
的裝置，以克服現有技術存在的上述缺陷。
本實用新型的液相介質加熱雙膜泡法製備聚乳酸薄膜的裝置，包括 坯管擠出成型裝置、設置在所述的坯管擠出成型裝置一端並與其銜接的
坯管定型裝置、設置在坯管定型裝置另一端的下夾輥、設置在下夾輥另一
端的加熱裝置、設置在加熱裝置另一端的上夾輥、設置在上夾輥另一端的
收巻裝置和支架；
下夾輥、加熱裝置、上夾輥和收巻裝置固定在所述支架上； 其特徵在於，所述的加熱裝置為中空的兩端開放的容器，所述容器的底
部設有液封裝置；本實用新型是這樣操作的將液相介質如水或甘油等灌入加熱裝置4， 並加熱，由坯管擠出成型裝置擠出聚乳酸坯管，通過坯管定型裝置定型， 定型後坯管通過下夾輥後，在加熱裝置中，通過液相介質加熱加熱，然後 通過上夾輥，由收巻裝置收巻，獲得聚乳酸薄膜，厚度可達到2微米。
本實用新型利用液相介質加熱聚乳酸坯管來替代傳統的空氣加熱聚乳 酸坯管，相對於空氣加熱，液相介質的加熱方式大幅提高加熱效率，為聚 乳酸薄膜的成型提供穩定的溫度環境，從而能夠製備出超薄的聚乳酸薄膜。

圖l是本裝置的結構示意圖。
具體實施方式

參見圖1 ，本實用新型的液相介質加熱雙膜泡法製備聚乳酸薄膜的裝置， 包括
坯管擠出成型裝置1、設置在所述的坯管擠出成型裝置1 一端並與其銜 接的坯管定型裝置2、設置在坯管定型裝置2另一端的下夾輥3、設置在下 夾輥3另一端的加熱裝置4、設置在加熱裝置4另一端的上夾輥5、設置在 上夾輥5另一端的收巻裝置6和支架7;
下夾輥3、加熱裝置4、上夾輥5和收巻裝置6固定在所述支架7上； 其特徵在於，所述的加熱裝置4為中空的兩端開放的容器，所述容器 的底部設有液封裝置401;
進一步，所述加熱裝置4設有加熱元件402，如電熱棒等； 進一步，所述上夾輥5與支架7之間設有上夾輥滑動裝置，上夾輥5 的聯端兩側設有上夾輥定位構件10，所述上夾輥滑動裝置包括設置在所述 支架7上的上夾輥導軌8和設置在上夾輥5兩端的上夾輥滑輪9，所述上夾輥，輪9與上夾輥導軌配合，使上夾輥5能夠移動，並由上夾輥定位構件
IO定位；
通過調整上夾輥5的位置，可以改變坯管內氣體的壓力，進而可以調 整薄膜的橫向拉伸比，而縱向拉伸比可以通過調整上夾輥和下夾輥的轉速 比進行調整。
權利要求1.液相介質加熱雙膜泡法製備聚乳酸薄膜的裝置，包括坯管擠出成型裝置(1)、設置在所述的坯管擠出成型裝置(1)一端並與其銜接的坯管定型裝置(2)、設置在坯管定型裝置(2)另一端的下夾輥(3)、設置在下夾輥(3)另一端的加熱裝置(4)、設置在加熱裝置(4)另一端的上夾輥(5)、設置在上夾輥(5)另一端的收卷裝置(6)和支架(7)；下夾輥(3)、加熱裝置(4)、上夾輥(5)和收卷裝置(6)固定在所述支架(7)上；其特徵在於，所述的加熱裝置(4)為中空的兩端開放的容器，所述容器的底部設有液封裝置(401)。
2. 根據權利要求1所述的液相介質加熱雙膜泡法製備聚乳酸薄膜的裝 置，其特徵在於，所述加熱裝置(4)設有加熱元件(402)。
3. 根據權利要求1或2所述的液相介質加熱雙膜泡法製備聚乳酸薄膜 的裝置，其特徵在於，所述上夾輥(5)與支架(7)之間設有上夾輥滑動 裝置，上夾輥(5)的底端兩側設有上夾輥定位構件(10)。
4. 根據權利要求3所述的液相介質加熱雙膜泡法製備聚乳酸薄膜的裝 置，其特徵在於，所述上夾輥滑動裝置包括設置在所述支架(7)上的上夾 輥導軌(8)和設置在上夾輥(5)兩端的上夾輥滑輪(9)，所述上夾輥滑 輪(9)與上夾輥導軌配合。
專利摘要本實用新型涉及一種製備聚乳酸薄膜的裝置，提供了一種液相介質加熱雙膜泡法製備聚乳酸薄膜的裝置，包括坯管擠出成型裝置、設置在坯管擠出成型裝置一端並與其銜接的坯管定型裝置、設置在坯管定型裝置另一端的下夾輥、設置在下夾輥另一端的加熱裝置、設置在加熱裝置另一端的上夾輥、設置在上夾輥另一端的收卷裝置和支架，下夾輥、加熱裝置、上夾輥和收卷裝置固定在所述支架上，加熱裝置為中空的兩端開放的容器，容器的底部設有液封裝置。本實用新型利用液相介質加熱聚乳酸坯管來替代傳統的空氣加熱聚乳酸坯管，可大幅提高加熱效率，為聚乳酸薄膜的成型提供穩定的溫度環境，從而能夠製備出超薄的聚乳酸薄膜。
文檔編號B29K67/00GK201410740SQ20092007353
公開日2010年2月24日 申請日期2009年6月8日 優先權日2009年6月8日
發明者李勇鋒, 程樹軍 申請人:上海華義化工科技有限公司