一種生物可降解塑料筆桿的加工工藝的製作方法
2024-03-02 12:21:15 2
專利名稱：一種生物可降解塑料筆桿的加工工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及塑料加工工藝，尤其涉及一種生物可降解塑料筆桿的加工工藝。
背景技術：
近年來，由於價格低廉、使用方便，水筆受到了大多數人的青睞，並逐漸取代了鋼 筆，成為人們學習辦公首選的書寫工具。而用完水筆連筆桿隨手扔的情況，在學校、企事業 單位隨處可見。製作水筆、原子筆的塑料筆桿主要材料是聚苯乙烯，無法自行降解。因此，將 筆桿廢棄，會加重環境汙染，我國每年由一次性水筆產生的塑料垃圾已達到10萬噸以上， 一次性筆的垃圾汙染正成為繼塑膠袋、廢舊電池之後的又一大社會公害。塑料因其質量輕、強度高、化學性能穩定及廉價等優點而在許多領域廣泛發展。塑 料工業發展很快，而用過的塑料尚沒有妥善的處理方法，塑料就垃圾就對自然環境帶來嚴 重的汙染。非降解塑料大多是由低密度聚乙烯(LDPE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)其次 是高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)和聚氯乙烯(PVC)研製生成的。塑料 等固體垃圾的丟棄會汙染環境，深埋會侵佔土地，燒毀則會汙染空氣，這些都不解決問題的 根本方法。解決問題的根本方法就是研製可降解塑料，以此來代替非降解塑料。可降解塑料一般認為是一種通過太陽光輻射或土壤中微生物使其能分解成為低 分子物的塑料，它除具有可降解性外，還應有易於加工及滿足使用要求的性能。以聚烯烴為 例，光氧化經常引起聚合物的斷鏈或交聯，並伴隨形成一些含氧的官能團，如酮、羧酸和過 氧化物。其降解主要來自於聚合物中催化劑殘留物，以及加工過程中引入的過氧化物和羰 基的引發作用。生物可降解塑料主要的材料是澱粉、聚乳酸及纖維蛋白質，其內容物不含傳統塑 料成分。生分解性塑料可於多氧環境下，在土壤中由好氧微生物、水及氧等作用分解成二氧 化碳及水，在少氧環境下，由厭氧微生物及H20等作用分解成二氧化碳及甲烷。一些發達國家先後制定了限制或禁止某些場合使用非降解塑料，要求使用可降解 塑料的規定。為此各國政府及塑料工業界在著手制定處理和回收廢棄塑料的有力措施的同 時，十分重視研究開發可降解塑料，在政府的協調和支持下，是可降解塑料成為國際塑料工 業界的一個研究熱點。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種生物可降解塑料筆桿的加工工 藝。生物可降解塑料筆桿的加工工藝包括如下步驟1)在計算機上設計出塑料筆桿的三維CAD圖；2)根據筆桿的設計和客戶要求設計加工出注塑模具；3)將83 88重量份可降解玉米澱粉母料、11 13重量份聚丙烯，0.9 1. 1重量 份聚氧乙烯脂肪酸酯類增溶劑，1. 9 2. 1重量份HG-Ol型納米活性碳酸鈣和0. 04 0. 06
3重量份食用油的注塑材料，並在攪拌機上攪拌均勻混合，得到注塑材料，備用；4)把注塑材料放置在烘乾機內以85 90攝氏度溫度烘乾3 4小時，用塑料注 塑機進行注塑成形，冷卻，得到筆桿，注射時間為2. 6 3. 2秒，注塑溫度為205 215攝氏 度，注射壓力為100 105兆帕，保壓壓力為50 60兆帕，保壓時間為2 2. 5秒，冷卻時 間為4 6秒；5)在筆桿表面先用PP附著增進劑噴洗，晾乾筆桿後在其表面電鍍上一層磨砂粉， 再晾乾，最後在專用噴塗機上噴塗出需要的顏色和文字圖片；6)把噴塗後的筆桿送進烘乾機內以60 65攝氏度的溫度平均烘乾25 30分鐘。本發明選擇了一種價格較低的可降解材料通過添加不同配比的添加劑混合成筆 杆的注塑材料，解決了現有可降解材料面臨的高端可降解材料力學性能好可降解率高價格 高，低端可降解材料的力學性能差可降解率低的問題，在達到在保證降解率的同時，提高了 材料合力學性能，降低了筆桿類材料的成本。本發明與現有技術相比相比，具有的有益效果1)注塑出的生物可降解塑料筆桿，降解率較高該工藝生產出的塑料筆桿在GB/T 19277-2003下108天的降解率超過70% ；2)解決了一般可降解材料的注塑製品的柔軟性問題，該工藝生產出的塑料筆桿的 組織緻密、體積收縮率低，具有較高的抗拉強度；3)經過著色工藝處理後，色彩在筆桿表面附著性好，解決傳統澱粉材料的表面附 著性差的問題；4)本發明的產品具有較高的表面質量，解決了以往可降解材料注塑筆桿表面質量 差的問題。5)生產出來的筆桿彈性好，書寫手感好；6)混合可降解材料的成本比傳統的注塑塑料成本低5% 10%。
圖1為生物可降解塑料筆桿的加工工藝流程圖。
具體實施例方式生物可降解塑料筆桿的加工工藝包括如下步驟1)在計算機上設計出塑料筆桿的三維CAD圖；2)根據筆桿的設計和客戶要求設計加工出注塑模具；3)將83 88重量份可降解玉米澱粉母料、11 13重量份聚丙烯，0.9 1. 1重量 份聚氧乙烯脂肪酸酯類增溶劑，1. 9 2. 1重量份HG-Ol型納米活性碳酸鈣和0. 04 0. 06 重量份食用油的注塑材料，並在攪拌機上攪拌均勻混合，得到注塑材料，備用；4)把注塑材料放置在烘乾機內以85 90攝氏度溫度烘乾3 4小時，用塑料注 塑機進行注塑成形，冷卻，得到筆桿，注射時間為2. 6 3. 2秒，注塑溫度為205 215攝氏 度，注射壓力為100 105兆帕，保壓壓力為50 60兆帕，保壓時間為2 2. 5秒，冷卻時 間為4 6秒；
5)在筆桿表面先用PP附著增進劑噴洗，晾乾筆桿後在其表面電鍍上一層磨砂粉， 再晾乾，最後在專用噴塗機上噴塗出需要的顏色和文字圖片；6)把噴塗後的筆桿送進烘乾機內以60 65攝氏度的溫度烘乾25 30分鐘。實施例1 1)在計算機上設計出塑料筆桿的三維CAD圖；2)根據筆桿的設計和客戶要求設計加工出注塑模具；3)將83重量份可降解玉米澱粉母料、11重量份聚丙烯，0. 9重量份聚氧乙烯脂肪 酸酯類增溶劑，1. 9重量份HG-Ol型納米活性碳酸鈣和0. 04重量份食用油的注塑材料，並在 攪拌機上攪拌均勻混合，得到注塑材料，備用；4)把注塑材料放置在烘乾機內以85攝氏度溫度烘乾3小時，用塑料注塑機進行注 塑成形，冷卻，得到筆桿，注射時間為2. 6秒，注塑溫度為205攝氏度，注射壓力為100兆帕， 保壓壓力為5兆帕，保壓時間為2秒，冷卻時間為4秒；5)在筆桿表面先用PP附著增進劑噴洗，晾乾筆桿後在其表面電鍍上一層磨砂粉， 再晾乾，最後在專用噴塗機上噴塗出需要的顏色和文字圖片；6)把噴塗後的筆桿送進烘乾機內以60攝氏度的溫度烘乾25分鐘。實施例2 1)在計算機上設計出塑料筆桿的三維CAD圖；2)根據筆桿的設計和客戶要求設計加工出注塑模具；3)將88重量份可降解玉米澱粉母料、13重量份聚丙烯，1. 1重量份聚氧乙烯脂肪 酸酯類增溶劑，2. 1重量份HG-Ol型納米活性碳酸鈣和0. 06重量份食用油的注塑材料，並在 攪拌機上攪拌均勻混合，得到注塑材料，備用；4)把注塑材料放置在烘乾機內以90攝氏度溫度烘乾4小時，用塑料注塑機進行注 塑成形，冷卻，得到筆桿，注射時間為3. 2秒，注塑溫度為215攝氏度，注射壓力為105兆帕， 保壓壓力為60兆帕，保壓時間為2. 5秒，冷卻時間為6秒；5)在筆桿表面先用PP附著增進劑噴洗，晾乾筆桿後在其表面電鍍上一層磨砂粉， 再晾乾，最後在專用噴塗機上噴塗出需要的顏色和文字圖片；6)把噴塗後的筆桿送進烘乾機內以65攝氏度的溫度烘乾30分鐘。實施例3 1)在計算機上設計出塑料筆桿的三維CAD圖；2)根據筆桿的設計和客戶要求設計加工出注塑模具；3)將85重量份可降解玉米澱粉母料、12重量份聚丙烯，1. 0重量份聚氧乙烯脂肪 酸酯類增溶劑，2重量份HG-Ol型納米活性碳酸鈣和0. 05重量份食用油的注塑材料，並在攪 拌機上攪拌均勻混合，得到注塑材料，備用；4)把注塑材料放置在烘乾機內以88攝氏度溫度烘乾3. 5小時，用塑料注塑機進行 注塑成形，冷卻，得到筆桿，注射時間為3秒，注塑溫度為210攝氏度，注射壓力為102兆帕， 保壓壓力為55兆帕，保壓時間為2. 3秒，冷卻時間為5秒；5)在筆桿表面先用PP附著增進劑噴洗，晾乾筆桿後在其表面電鍍上一層磨砂粉， 再晾乾，最後在專用噴塗機上噴塗出需要的顏色和文字圖片；6)把噴塗後的筆桿送進烘乾機內以62攝氏度的溫度烘乾28分鐘。
權利要求
一種生物可降解塑料筆桿的加工工藝，其特徵在於包括如下步驟1)在計算機上設計出塑料筆桿的三維CAD圖；2)根據筆桿的設計和客戶要求設計加工出注塑模具；3)將83～88重量份可降解玉米澱粉母料、11～13重量份聚丙烯，0.9～1.1重量份聚氧乙烯脂肪酸酯類增溶劑，1.9～2.1重量份HG 01型納米活性碳酸鈣和0.04～0.06重量份食用油的注塑材料，並在攪拌機上攪拌均勻混合，得到注塑材料，備用；4)把注塑材料放置在烘乾機內以85～90攝氏度溫度烘乾3～4小時，用塑料注塑機進行注塑成形，冷卻，得到筆桿，注射時間為2.6～3.2秒，注塑溫度為205～215攝氏度，注射壓力為100～105兆帕，保壓壓力為50～60兆帕，保壓時間為2～2.5秒，冷卻時間為4～6秒；5)在筆桿表面先用PP附著增進劑噴洗，晾乾筆桿後在其表面電鍍上一層磨砂粉，再晾乾，最後在專用噴塗機上噴塗出需要的顏色和文字圖片；6)把噴塗後的筆桿送進烘乾機內以60～65攝氏度的溫度烘乾25～30分鐘。
全文摘要
本發明公開了一種生物可降解塑料筆桿的加工工藝。它的工藝步驟依次包括繪製筆桿CAD圖、設計加工筆桿模具、預混合攪拌、首次烘乾、注塑加工、著色處理和再次烘乾。先繪製筆桿的三維CAD圖，根據要求設計加工出注塑模具，然後混合攪拌一定配比的注塑材料，將其放進烘乾機上進行首次烘乾，用注塑機把烘乾後的材料中注塑成型，然後進行著色工藝處理，最後再次烘乾筆桿。本發明的優點是注塑出的生物可降解塑料筆桿的降解率較高，在GB/T19277-2003下108天的降解率超過70％；解決了一般可降解材料注塑製品的柔軟性問題，產出的塑料筆桿的組織緻密、體積收縮率低，具有較高的抗拉強度；色彩在筆桿表面附著性好；可降解材料的成本比傳統的塑料成本低5％～10％。
文檔編號B29C45/76GK101973174SQ201010288669
公開日2011年2月16日 申請日期2010年9月21日 優先權日2010年9月21日
發明者孫朋朋, 翁國衝, 胡樹根, 賴霞虹 申請人:浙江大學