一种复合植物纤维生物可降解材料的制备方法
阅读说明：本技术 一种复合植物纤维生物可降解材料的制备方法 (Preparation method of composite plant fiber biodegradable material ) 是由 代彦霞 于 2021-01-13 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种复合植物纤维生物可降解材料的制备方法,涉及复合可降解材料领域,一种复合植物纤维生物可降解材料,该复合植物纤维生物可降解材料由以下重量份数的成分组成：淀粉：35-60份、甘油：13-18份、棉麻纤维：25-50份、安息香乙醚：13-18份、邻苯二甲酸二乙酯：5-15份、助剂：1-5份和抗氧剂：0.4-3份,本发明以淀粉、甘油、棉麻纤维、安息香乙醚、邻苯二甲酸二乙酯、助剂和抗氧剂作为制备复合植物纤维生物可降解材料的原料,制备的复合植物纤维生物可降解材料密度小、拉伸强度小和冲击强度大,利于实际使用,同时降解速度快,此外,制备方法简单,利于企业生产。(The invention discloses a preparation method of a composite plant fiber biodegradable material, which relates to the field of composite degradable materials, and the composite plant fiber biodegradable material is composed of the following components in parts by weight: starch: 35-60 parts of glycerol: 13-18 parts of cotton and linen fibers: 25-50 parts of benzoin ethyl ether: 13-18 parts of diethyl phthalate: 5-15 parts of auxiliary agent: 1-5 parts of antioxidant: 0.4-3 parts of starch, glycerol, cotton-flax fiber, benzoin ethyl ether, diethyl phthalate, an auxiliary agent and an antioxidant are used as raw materials for preparing the composite plant fiber biodegradable material, and the prepared composite plant fiber biodegradable material is small in density, small in tensile strength and high in impact strength, is beneficial to practical use and high in degradation speed, and is simple in preparation method and beneficial to enterprise production.)
技术领域
本发明涉及复合可降解材料领域，具体为一种复合植物纤维生物可降解材料的制备方法。
背景技术
可生物降解聚合物一般可以分为天然和合成两大类。在合成可降解聚合物中，比较常用的主要有聚乳酸、聚羟基醋酸、聚3-羟基丁酸酯、共聚聚酯、聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物等。其中，聚乳酸(PLA)是最有发展前景的也是目前综合性能最突出的新型绿色高分子材料。聚乳酸的生产原料来源广泛，且不依赖于石油资源，具有良好的可生物降解性，降解后的产物为二氧化碳和水等小分子物质，能够被自然界重复利用，因此聚乳酸是一种符合循环经济的绿色环保型高分子材料。但目前市场上聚乳酸所占的份额还只是一小部分，还未能够普遍使用，主要是因为其生产成本较高，生产工艺复杂且生产流程长，与传统石油基聚合物材料相比，其机械性能稍差。植物纤维在自然界中分布比较广泛，主要是通过后加工处理从植物和农作物的各部位提取而来。
现有可生物降解聚合物存在密度大、拉伸强度和冲击强度有限的缺陷，原材料的裁切装置在裁切时裁切效果差，同时未设计循环结构，造成材料利用率。
因此提出一种复合植物纤维生物可降解材料的制备方法以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复合植物纤维生物可降解材料的制备方法，以解决上述背景技术中提出问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种复合植物纤维生物可降解材料，该复合植物纤维生物可降解材料由以下重量份数的成分组成：淀粉：35-60份、甘油：13-18份、棉麻纤维：25-50份、安息香乙醚：13-18份、邻苯二甲酸二乙酯：5-15份、助剂：1-5份和抗氧剂：0.4-3份。
一种复合植物纤维生物可降解材料的制备方法，制备方法步骤如下：
步骤一、棉麻纤维切成8-12mm的短纤维，再加入添加0.1%的纤维素酶和0.2%的果胶酶40-45℃，加水后将混合溶液pH调节至6.2-7.6，酶解反应12-15min，进行碱处理，得预处理棉麻纤维；
步骤二、按照重量份计，取淀粉：35-60份、甘油：13-18份、预处理棉麻纤维：25-50份、安息香乙醚：13-18份、邻苯二甲酸二乙酯：5-15份、助剂：1-5份和抗氧剂：0.4-3份，备用；
步骤三、然后将上述称取好的原料在开炼机上进行熔融共混12-16min，温度为160-180℃；
步骤四、将开炼后的熔融共混物在平板硫化机上经预热后排气，然后保压 5-7min，成型温度为150-190℃，压力为14-16MPa，最后常温冷却后，得复合植物纤维生物可降解材料。
一种复合植物纤维生物可降解材料的制备装置，包括箱体和盖板，所述箱体的底部通过均匀连接的螺栓固定连接有盖板，所述盖板的顶部固定连接有用于棉麻纤维切割的粉碎结构，所述粉碎结构包括转动轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮、曲轴、第一驱动电机、固定刀片和转动刀片，所述第一驱动电机的输出端固定连接有转动轴，所述转动轴固定连接有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮啮合连接有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮的直孔内固定连接有两组连杆轴颈的曲轴，所述曲轴的直立部位均匀固定连接有用于切断的转动刀片，所述箱体的内壁均匀固定连接有与转动刀片配合使用的固定刀片；
所述曲轴的连杆轴颈连接有用于棉麻纤维轧切的轧切结构，所述轧切结构包括轧切刀、第一活动板、进料筒、轧切刀安装板、第一连接横板、第二活动板、第二连接横板、直挡板和横槽，所述曲轴活动连接有第一活动板和第二活动板，所述第一活动板设置在盖板的顶部，所述第二活动板设置在盖板的底部，所述第一活动板的顶部通过固定连接的转轴转动连接有第一连接横板，所述第一连接横板右端固定连接有轧切刀安装板，所述轧切刀安装板的右侧壁均匀固定连接有用于轧切的轧切刀，所述第二活动板的顶部左端通过固定连接的转轴转动连接有第二连接横板，所述第二连接横板的右端固定连接有用于阻挡棉麻纤维向下落的直挡板，所述进料筒的左侧壁均匀开设有横槽，所述直挡板和轧切刀与进料筒的横槽贴合滑动连接；
所述箱体的底部固定连接有第二出料管，所述第二出料管连接有用于筛分的筛分结构，所述筛分结构包括第三驱动电机、第二安装架、第三出料管、筛分板和筛分圆筒，所述筛分圆筒的顶部与第二出料管的底部固定连接，所述筛分圆筒的后侧壁固定连接有第二安装架，所述第二安装架内固定连接有第三驱动电机，所述第三驱动电机的输出端固定连接有筛分板，且筛分板与筛分圆筒内壁贴合滑动连接，所述筛分圆筒的底部固定连接有用于下料的第三出料管；
所述筛分圆筒连接有用于物料循环的循环结构，所述循环结构包括集料斗、导料斜管、第一安装架、第二驱动电机、第一出料管、直筒、绞龙、弧形挡板和出料斜孔，所述筛分板的右端固定连接有与筛分圆筒内壁贴合滑动连接的弧形挡板，所述筛分圆筒的外壁中下端开设有出料斜孔，所述筛分圆筒在出料斜孔处固定连接有集料斗，所述集料斗的底部固定连接有导料斜管，所述导料斜管的底部固定连接有直筒，所述直筒的底部固定连接有第一安装架，所述第一安装架固定连接有第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出端固定连接有绞龙，所述直筒通过固定连接的轴承与绞龙转动连接，所述直筒的顶部侧壁左端高度连接有第一出料管，且第一出料管设置进料筒的顶部。
更进一步的，所述第一驱动电机固定安装在箱体顶部，所述箱体通过固定连接的轴承与曲轴转动连接。
更进一步的，所述进料筒固定安装在盖板的直槽内。
更进一步的，所述曲轴通过固定连接的轴承转动连接有第一活动板和第二活动板。
更进一步的，相邻所述轧切刀之间的距离为12-15mm。
更进一步的，所述筛分圆筒通过固定连接的轴承与筛分板转动转动连接，且第三驱动电机的轴线与筛分圆筒的轴线重合。
更进一步的，所述出料斜孔设在第三出料管上端。
更进一步的，筛分时所述筛分板带动弧形挡板转动，弧形挡板将出料斜孔堵住，筛分结束时筛分板带动弧形挡板的顶部低于出料斜孔的底部，筛分板的顶部物料通过出料斜孔进入集料斗内。
本发明的有益效果是：
本发明提供的一种复合植物纤维生物可降解材料的制备方法，通过粉碎结构的第一驱动电机带动转动轴转动，转动轴带动第一锥齿轮转动，第一锥齿轮带动第二锥齿轮转动，第二锥齿轮带动曲轴转动，曲轴的连杆轴颈分别带动轧切结构的第一活动板和第二活动板活动，第一活动板带动第一连接横板来回移动，第一连接横板带动轧切刀来回移动，轧切刀对进料筒内物料进行来回轧切，实现对棉麻纤维进行轧切处理，第二活动板带动第二连接横板来回移动，第二连接横板带动直挡板来回移动，直挡板间歇将进料筒内轧切过的棉麻纤维进行下料，提升棉麻纤维在进料筒存留时间，有助于提升轧切刀进行进行多次轧切，提升了轧切效果，降低后期剪切效果，加快棉麻纤维切割速度；
本发明提供的一种复合植物纤维生物可降解材料的制备方法，筛分结构的第三驱动电机带动筛分板在筛分圆筒内来回转动，筛分板带动切割的棉麻纤维抖动，抖动的棉麻纤维利于筛分板进行筛分，提升了筛分效果。
本发明提供的一种复合植物纤维生物可降解材料的制备方法，在筛分结束后筛分板带动循环结构的弧形挡板移动至出料斜孔的底部处，未通过筛分板的棉麻纤维通过自身重力进入出料斜孔内，再通过集料斗和导料斜管进入直筒内，第二驱动电机带动绞龙转动，绞龙驱动未通过筛分板的棉麻纤维进入第一出料管，再进行进料筒内再次轧切，最后再进入箱体进行再次切割，实现棉麻纤维最大化切割成标准长度，利于材料全部利用。
本发明提供的一种复合植物纤维生物可降解材料的制备方法，以淀粉、甘油、棉麻纤维、安息香乙醚、邻苯二甲酸二乙酯、助剂和抗氧剂作为制备复合植物纤维生物可降解材料的原料，制备的复合植物纤维生物可降解材料密度小、拉伸强度小和冲击强度大，利于实际使用，同时降解速度快，此外，制备方法简单，利于企业生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的制备方法流程图；
图2为本发明结构示意图；
图3为本发明结构后视图；
图4为本发明结构后仰视图；
图5为本发明的结构剖视图；
图6为本发明的结构剖视仰视图；
图7为本发明的第一活动板及其连接结构左视图；
图8为本发明的第一活动板及其连接结构示意图；
图9为本发明的图3的A处结构放大示意图；
图10为本发明的图5的B处结构放大示意图；
图11为本发明的图6的C处结构放大示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1.箱体 2.盖板 3.粉碎结构 301.转动轴 302.第一锥齿轮 303.第二锥齿轮304.曲轴 305.第一驱动电机 306.固定刀片 307.转动刀片 4.轧切结构 401.轧切刀402.第一活动板 403.进料筒 404.轧切刀安装板 405.第一连接横板 406.第二活动板407.第二连接横板 408.直挡板 409.横槽5.循环结构 501.集料斗 502.导料斜管 503.第一安装架 504.第二驱动电机 505.第一出料管 506.直筒 507.绞龙 508.弧形挡板 509.出料斜孔 6.第二出料管 7.筛分结构 701.第三驱动电机 702.第二安装架 703.第三出料管 704.筛分板 705.筛分圆筒。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
如图1所示，一种复合植物纤维生物可降解材料，该复合植物纤维生物可降解材料由以下重量份数的成分组成：淀粉：35-60份、甘油：13-18份、棉麻纤维：25-50份、安息香乙醚：13-18份、邻苯二甲酸二乙酯：5-15份、助剂：1-5份和抗氧剂：0.4-3份。
一种复合植物纤维生物可降解材料的制备方法，制备方法步骤如下：
步骤一、棉麻纤维切成8-12mm的短纤维，再加入添加0.1%的纤维素酶和0.2%的果胶酶40-45℃，加水后将混合溶液pH调节至6.2-7.6，酶解反应12-15min，进行碱处理，得预处理棉麻纤维；
步骤二、按照重量份计，取淀粉：35-60份、甘油：13-18份、预处理棉麻纤维：25-50份、安息香乙醚：13-18份、邻苯二甲酸二乙酯：5-15份、助剂：1-5份和抗氧剂：0.4-3份，备用；
步骤三、然后将上述称取好的原料在开炼机上进行熔融共混12-16min，温度为160-180℃；
步骤四、将开炼后的熔融共混物在平板硫化机上经预热后排气，然后保压 5-7min，成型温度为150-190℃，压力为14-16MPa，最后常温冷却后，得复合植物纤维生物可降解材料；
以淀粉、甘油、棉麻纤维、安息香乙醚、邻苯二甲酸二乙酯、助剂和抗氧剂作为制备复合植物纤维生物可降解材料的原料，制备的复合植物纤维生物可降解材料密度小、拉伸强度小和冲击强度大，利于实际使用，同时降解速度快，此外，制备方法简单，利于企业生产。
实施例2
实施例2是对实施例1的进一步改进。
如图2、3、4、5、6、8、9、10所示的一种复合植物纤维生物可降解材料的制备装置，包括箱体1和盖板2，箱体1的底部通过均匀连接的螺栓固定连接有盖板2，盖板2的顶部固定连接有用于棉麻纤维切割的粉碎结构3，粉碎结构3包括转动轴301、第一锥齿轮302、第二锥齿轮303、曲轴304、第一驱动电机305、固定刀片306和转动刀片307，第一驱动电机305的输出端固定连接有转动轴301，转动轴301固定连接有第一锥齿轮302，第一锥齿轮302啮合连接有第二锥齿轮303，第二锥齿轮303的直孔内固定连接有两组连杆轴颈的曲轴304，曲轴304的直立部位均匀固定连接有用于切断的转动刀片307，箱体1的内壁均匀固定连接有与转动刀片307配合使用的固定刀片306，第一驱动电机305固定安装在箱体1顶部，箱体1通过固定连接的轴承与曲轴304转动连接；
曲轴304的连杆轴颈连接有用于棉麻纤维轧切的轧切结构4，轧切结构4包括轧切刀401、第一活动板402、进料筒403、轧切刀安装板404、第一连接横板405、第二活动板406、第二连接横板407、直挡板408和横槽409，曲轴304活动连接有第一活动板402和第二活动板406，第一活动板402设置在盖板2的顶部，第二活动板406设置在盖板2的底部，第一活动板402的顶部通过固定连接的转轴转动连接有第一连接横板405，第一连接横板405右端固定连接有轧切刀安装板404，轧切刀安装板404的右侧壁均匀固定连接有用于轧切的轧切刀401，相邻轧切刀401之间的距离为12-15mm，第二活动板406的顶部左端通过固定连接的转轴转动连接有第二连接横板407，第二连接横板407的右端固定连接有用于阻挡棉麻纤维向下落的直挡板408，进料筒403的左侧壁均匀开设有横槽409，直挡板408和轧切刀401与进料筒403的横槽409贴合滑动连接，进料筒403固定安装在盖板2的直槽内，曲轴304通过固定连接的轴承转动连接有第一活动板402和第二活动板406，通过粉碎结构3的第一驱动电机305带动转动轴301转动，转动轴301带动第一锥齿轮302转动，第一锥齿轮302带动第二锥齿轮303转动，第二锥齿轮303带动曲轴304转动，曲轴304的连杆轴颈分别带动轧切结构4的第一活动板402和第二活动板406活动，第一活动板402带动第一连接横板405来回移动，第一连接横板405带动轧切刀401来回移动，轧切刀401对进料筒403内物料进行来回轧切，实现对棉麻纤维进行轧切处理，第二活动板406带动第二连接横板407来回移动，第二连接横板407带动直挡板408来回移动，直挡板408间歇将进料筒403内轧切过的棉麻纤维进行下料，提升棉麻纤维在进料筒403存留时间，有助于提升轧切刀401进行进行多次轧切，提升了轧切效果，降低后期剪切效果，加快棉麻纤维切割速度；
箱体1的底部固定连接有第二出料管6，第二出料管6连接有用于筛分的筛分结构7，筛分结构7包括第三驱动电机701、第二安装架702、第三出料管703、筛分板704和筛分圆筒705，筛分圆筒705的顶部与第二出料管6的底部固定连接，筛分圆筒705的后侧壁固定连接有第二安装架702，第二安装架702内固定连接有第三驱动电机701，第三驱动电机701的输出端固定连接有筛分板704，且筛分板704与筛分圆筒705内壁贴合滑动连接，筛分圆筒705的底部固定连接有用于下料的第三出料管703，筛分圆筒705通过固定连接的轴承与筛分板704转动转动连接，且第三驱动电机701的轴线与筛分圆筒705的轴线重合，筛分结构7的第三驱动电机701带动筛分板704在筛分圆筒705内来回转动，筛分板704带动切割的棉麻纤维抖动，抖动的棉麻纤维利于筛分板704进行筛分，提升了筛分效果。
实施例3
实施例3是对实施例1的进一步改进。
如图2、3、5、6、7、11所示，筛分圆筒705连接有用于物料循环的循环结构5，循环结构5包括集料斗501、导料斜管502、第一安装架503、第二驱动电机504、第一出料管505、直筒506、绞龙507、弧形挡板508和出料斜孔509，筛分板704的右端固定连接有与筛分圆筒705内壁贴合滑动连接的弧形挡板508，筛分圆筒705的外壁中下端开设有出料斜孔509，筛分圆筒705在出料斜孔509处固定连接有集料斗501，集料斗501的底部固定连接有导料斜管502，导料斜管502的底部固定连接有直筒506，直筒506的底部固定连接有第一安装架503，第一安装架503固定连接有第二驱动电机504，第二驱动电机504的输出端固定连接有绞龙507，直筒506通过固定连接的轴承与绞龙507转动连接，直筒506的顶部侧壁左端高度连接有第一出料管505，且第一出料管505设置进料筒403的顶部，出料斜孔509设在第三出料管703上端，筛分时筛分板704带动弧形挡板508转动，弧形挡板508将出料斜孔509堵住，筛分结束时筛分板704带动弧形挡板508的顶部低于出料斜孔509的底部，筛分板704的顶部物料通过出料斜孔509进入集料斗501内，在筛分结束后筛分板704带动循环结构5的弧形挡板508移动至出料斜孔509的底部处，未通过筛分板704的棉麻纤维通过自身重力进入出料斜孔509内，再通过集料斗501和导料斜管502进入直筒506内，第二驱动电机504带动绞龙507转动，绞龙507驱动未通过筛分板704的棉麻纤维进入第一出料管505，再进行进料筒403内再次轧切，最后再进入箱体1进行再次切割，实现棉麻纤维最大化切割成标准长度，利于材料全部利用。
使用时，将棉麻限位放到进料筒403内，启动粉碎结构3的第一驱动电机305，第一驱动电机305带动转动轴301转动，转动轴301带动第一锥齿轮302转动，第一锥齿轮302带动第二锥齿轮303转动，第二锥齿轮303带动曲轴304转动，曲轴304的连杆轴颈分别带动轧切结构4的第一活动板402和第二活动板406活动，第一活动板402带动第一连接横板405来回移动，第一连接横板405带动轧切刀401来回移动，轧切刀401对进料筒403内物料进行来回轧切，实现对棉麻纤维进行轧切处理，第二活动板406带动第二连接横板407来回移动，第二连接横板407带动直挡板408来回移动，直挡板408间歇将进料筒403内轧切过的棉麻纤维进行下料，提升棉麻纤维在进料筒403存留时间，有助于提升轧切刀401进行进行多次轧切，提升了轧切效果，降低后期剪切效果，加快棉麻纤维切割速度，然后曲轴304带动转动刀片307转动，转动刀片307和固定刀片306配合对轧切的棉麻纤维进行切割，切割后通过第二出料管6进入筛分结构7的第三出料管703内，启动筛分结构7的第三驱动电机701，第三驱动电机701带动筛分板704在筛分圆筒705内来回转动，筛分板704带动切割的棉麻纤维抖动，抖动的棉麻纤维利于筛分板704进行筛分，提升了筛分效果；在筛分结束后筛分板704带动循环结构5的弧形挡板508移动至出料斜孔509的底部处，未通过筛分板704的棉麻纤维通过自身重力进入出料斜孔509内，再通过集料斗501和导料斜管502进入直筒506内，第二驱动电机504带动绞龙507转动，绞龙507驱动未通过筛分板704的棉麻纤维进入第一出料管505，再进行进料筒403内再次轧切，最后再进入箱体1进行再次切割，实现棉麻纤维最大化切割成标准长度，利于材料全部利用。
本发明以淀粉、甘油、棉麻纤维、安息香乙醚、邻苯二甲酸二乙酯、助剂和抗氧剂作为制备复合植物纤维生物可降解材料的原料，制备的复合植物纤维生物可降解材料密度小、拉伸强度小和冲击强度大，利于实际使用，同时降解速度快，此外，制备方法简单，利于企业生产。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
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