一种高分子材料制防霉合金筷制备工艺及生产装置
技术领域
本发明涉及合金筷生产
技术领域
,尤其涉及一种高分子材料制防霉合金筷制备工艺及生产装置。背景技术
竹木筷不容易清洗,而且吸水性、吸附性很强,会有净洗剂的残留,很容易被病原微生物污染。竹木筷必须要经常高温消毒,保持清洁,来避免竹木筷子发霉、长毛现象发生,还需三个月更换一批;
涂彩漆的筷子的涂料中的重金属铅以及有机溶剂苯等物质具有致癌性;随着使用中的磨损,筷子上的涂料一旦脱落,随食物进入人体,会严重危害人的健康;金属筷重量太重,手感不好,而且导热性强,进食过热的食物时,容易烫伤嘴。还要看清是不是食品级的不锈钢,如果使用劣质不锈钢餐具或者以不恰当的方法使用不锈钢餐具,就有可能造成重金属对人体健康的危害;
密胺塑料筷子质感较脆,不耐高温,受热后容易变形、熔化,并产生对人体有害的物质;PPS(聚苯硫醚)塑料筷子质地坚硬,色泽光亮,但是PPS在挤出和注塑的过程中会产生对人体健康有害的物质,因此目前市场上尚没有通过食品安全标准认证的PPS材质的塑料筷子;因此,本发明提供一种高分子材料制防霉合金筷的制备工艺。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在无法满足环保耐用的缺点,而提出的一种防霉合金筷的高分子材料。为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种防霉合金筷的高分子材料,由以下按重量份数计的原料组成:PPA为40-70份,辅料为20-50份,碳酸钙为25-30份,流动改性剂为0.5份,着色剂为0.4-0.5份,抗氧剂为0.5份,钛合金粉末为1-2份;
所述PPA具体成分为PA6T和PA66嵌段共聚物,其中PA6T含量在35-50%;所述辅料中玻纤为长纤维或短切纤维,所述短切纤维厚度为3-5mm;所述流动改性剂为树枝状尼龙润滑剂。
本发明还提供一种高分子材料制防霉合金筷制备工艺,包括如下步骤;
步骤1:取40-70份的PPA、20-50份的辅料、25-30份的碳酸钙、0.5份的流动改性剂、0.4-0.5份的着色剂、0.5份的抗氧剂和1-2份的钛合金粉末投入搅拌机中充分混合,混合时间为5-10min;
步骤2:将混合后的物料经过高温加热处理,使得混合物料处于熔融状态,加热温度为200-300℃,然后导入挤出机内通过螺旋杆导出;
步骤3:挤出机挤出的物料通过挤压盘挤成条状,挤压盘的通孔内径为2-5mm,然后通过刀轮切成颗粒状,再经过筛板筛选后导出,筛板为200-300目,最后通过热塑模具定型。
本发明还提供一种高分子材料制防霉合金筷制备的生产装置,包括安装架、混合机构、冷却机构、挤出机构和造粒机构,所述混合机构安装在安装架的顶部,所述冷却机构安装在混合机构的出口端,所述挤出机构安装在冷却机构的出口端,所述造粒机构安装在挤出机构的出口端;
所述混合机构包括混料筒、安装板、搅拌电机、搅拌轴、搅拌叶轮、出料筒和刮除组件,所述混料筒固定安装在安装架的顶部,所述安装板固定安装在混料筒的顶部,所述搅拌电机固定安装在搅拌电机的顶部,所述搅拌轴转动安装在混料筒的内部,所述搅拌电机的输出轴与搅拌轴固定连接,所述搅拌叶轮的数量为若干个,若干所述搅拌叶轮沿着搅拌轴中心轴线均匀分布,所述出料筒固定安装在混料筒的底部;所述刮除组件安装在出料筒的内部,所述刮除组件包括往复螺杆、螺纹座、连杆、环形刮板和限位块,所述往复螺杆的顶端通过联轴器与搅拌轴的底部固定连接,所述限位块固定安装在往复螺杆的底端,所述螺纹座螺纹安装在往复螺杆上,所述连杆的数量为若干个、且环绕着螺纹座均匀分布,若干所述连杆的一端均与螺纹座的外侧固定连接,若干所述连杆的另一端与环形刮板的内侧固定连接,所述环形刮板与出料筒的内壁接触、且与出料筒内壁滑动连接;
所述冷却机构包括水冷箱、导料座、∪型换热管、冷凝液导管、料泵和冷凝液储存箱,所述水冷箱固定安装在出料筒的底端,所述导料座固定安装在水冷箱的内部,所述∪型换热管的数量为若干个,若干所述∪型换热管均匀固定安装在水冷箱的内部,所述冷凝液导管的数量为两个,两个所述冷凝液导管分别与∪型换热管的进口端、出口端接通,所述料泵固定安装在安装架上,所述料泵的出口端分别通过导管与相应的冷凝液导管接通,所述冷凝液储存箱固定安装在安装架上,所述料泵的进口端通过导管与冷凝液储存箱内部接通;
所述挤出机构包括导料筒、螺旋轴、挤出箱、挤压盘、气缸、顶盘和顶杆,所述导料筒固定安装在水冷箱的出口端,所述螺旋轴转动安装在导料筒内部,所述挤出箱固定安装在导料筒的出口端,所述挤压盘固定安装在挤出箱的内部,所述挤出箱的一端固定安装有气缸,所述气缸的输出端固定安装有顶盘,所述顶盘滑动安装在挤出箱的内部,所述顶杆固定安装在顶盘上,所述顶杆可与挤压盘配合;
所述造粒机构包括出料通道、切割电机、切割刀轮、筛选组件和传动组件,所述出料通道固定安装在挤出箱的底端,所述切割电机固定安装在出料通道的外侧,所述切割刀轮的转动安装在出料通道的内部,所述切割电机的输出轴与切割刀轮固定连接;
所述筛选组件包括筛料箱、过滤板、料槽、收集盒、清理板、固定座、滑杆、齿条和第一齿轮,所述筛料箱固定安装在出料通道的底部,所述过滤板固定安装在筛料箱的内部,所述料槽的数量为两个,两个所述料槽分别开设在过滤板的两端,所述收集盒的数量为两个,两个所述收集盒分别固定安装在料槽的槽口位置,所述清理板滑动安装在过滤板的顶面上,所述固定座固定安装在清理板的顶部,所述滑杆贯穿筛料箱的侧壁、且与筛料箱滑动连接,所述滑杆的一端与固定座固定连接,所述滑杆的另一端与齿条固定连接,所述第一齿轮转动安装在筛料箱的外侧,所述第一齿轮与齿条相互啮合;
所述传动组件包括安装座、第二齿轮、第三齿轮、驱动电机、第一不完全齿轮和第二不完全齿轮,所述安装座固定安装在安装架上,所述第二齿轮与第一齿轮同轴固定连接,所述第三齿轮转动安装在安装座上,所述第三齿轮与第二齿轮啮合,所述驱动电机固定安装在安装座的外侧,所述驱动电机的输出轴固定安装有第一不完全齿轮和第二不完全齿轮,所述第一不完全齿轮可与第二齿轮啮合,所述第二不完全齿轮可与第三齿轮啮合。
优选的,所述环形刮板的上下两端的沿口均开设有倒角,所述环形刮板的沿口对出料筒的内壁的物料进行刮除。
优选的,所述水冷箱的内部导入有冷水用于对物料进行冷却,所述冷凝液导管导入的冷凝液可以对水进行制冷。
优选的,所述导料座的上端用于导出熔融的物料,所述导料座的下端与冷水接触,所述导料座具有导热性。
优选的,所述顶杆的数量为若干个,若干所述顶杆与挤压盘的通孔一一对应,若干所述顶杆可以插入相应的通孔、且与通孔滑动连接。优选的,所述切割刀轮的数量为若干个,若干所述切割刀轮均匀分布在切割电机的输出轴上,所述切割刀轮用于将条状的物料切成颗粒状。优选的,所述第一不完全齿轮和第二不完全齿轮平行设置,所述第一不完全齿轮齿端与第二不完全齿轮的齿端相互对称。
优选的,所述第二齿轮和第三齿轮错位设置,所述第二齿轮的错开部分可与第一不完全齿轮啮合,所述第三齿轮的错开部分可与第二不完全齿轮啮合。
本发明提出的一种高分子材料制防霉合金筷制备工艺,有益效果在于:利用高温尼龙为基材,通过玻璃纤维和钛合金增强而成,具有质量轻,不脱色,无毒环保,使用周期长的特点;
本发明提出的一种高分子材料制防霉合金筷制备的生产装置,有益效果在于:
1、搅拌轴可以同步带动往复螺杆转动,从而使得螺纹座能够沿着往复螺杆进行上下往复移动,这就使得环形刮板可以沿着出料筒的内壁上下滑动,进而对出料筒的内壁上粘附的物料刮除,这就避免了后期清理工作的繁琐,节约的使用成本;
2、熔融的物料被导入水冷箱内部,首先水与物料之间进行换热,物料被冷却降温,然后料泵向∪型换热管内部导入冷凝液,此时冷凝液与水进行换热,从而对水进行降温,这就使得水冷箱内部的水能够始终保持低温状态,进而始终对熔融的物料进行降温;
3、通过气缸使得顶盘带动顶杆移动,然后顶杆与顶盘上相应的通孔配合,这样可以将顶盘通孔内的物料顶出,避免残留的物料对通孔造成堵塞。
附图说明
图1为本发明提出的一种高分子材料制防霉合金筷制备工艺的流程图;
图2为本发明提出的一种高分子材料制防霉合金筷制备的生产装置的结构示意图一;
图3为本发明提出的一种高分子材料制防霉合金筷制备的生产装置的结构示意图二;
图4为本发明提出的一种高分子材料制防霉合金筷制备的生产装置的部分结构示意图;
图5为本发明提出的一种高分子材料制防霉合金筷制备的生产装置的混合机构的结构示意图;
图6为本发明提出的一种高分子材料制防霉合金筷制备的生产装置的刮除组件的结构示意图;
图7为本发明提出的一种高分子材料制防霉合金筷制备的生产装置的冷却机构的结构示意图;
图8为本发明提出的一种高分子材料制防霉合金筷制备的生产装置的挤出机构的结构示意图;
图9为本发明提出的一种高分子材料制防霉合金筷制备的生产装置的造粒机构的结构示意图;
图10为本发明提出的一种高分子材料制防霉合金筷制备的生产装置的筛选组件的结构示意图;
图11为本发明提出的一种高分子材料制防霉合金筷制备的生产装置的传动组件的结构示意图;
图中:安装架1、混合机构2、混料筒21、安装板22、搅拌电机23、搅拌轴24、搅拌叶轮25、出料筒26、刮除组件27、往复螺杆271、螺纹座272、连杆273、环形刮板274、限位块275、冷却机构3、水冷箱31、导料座32、∪型换热管33、冷凝液导管34、料泵35、冷凝液储存箱36、挤出机构4、导料筒41、螺旋轴42、挤出箱43、挤压盘44、气缸45、顶盘46、顶杆47、造粒机构5、出料通道51、切割电机52、切割刀轮53、筛选组件54、筛料箱541、过滤板542、料槽543、收集盒544、清理板545、固定座546、滑杆547、齿条548、第一齿轮549、传动组件55、安装座551、第二齿轮552、第三齿轮553、驱动电机554、第一不完全齿轮555、第二不完全齿轮556。
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。
实施例1:
一种防霉合金筷的高分子材料,由以下按重量份数计的原料组成:PPA为70份,辅料为50份,碳酸钙为25份,流动改性剂为0.5份,着色剂为0.4份,抗氧剂为0.5份,钛合金粉末为1份;
PPA具体成分为PA6T和PA66嵌段共聚物,其中PA6T含量在50%;辅料中玻纤为长纤维或短切纤维,短切纤维厚度为5mm;流动改性剂为树枝状尼龙润滑剂。
参照图1,一种高分子材料制防霉合金筷制备工艺,包括如下步骤;
步骤1:取70份的PPA、50份的辅料、25份的碳酸钙、0.5份的流动改性剂、0.5份的着色剂、0.5份的抗氧剂和1份的钛合金粉末投入搅拌机中充分混合,混合时间为5min;
步骤2:将混合后的物料经过高温加热处理,使得混合物料处于熔融状态,加热温度为300℃,然后导入挤出机内通过螺旋杆导出;
步骤3:挤出机挤出的物料通过挤压盘挤成条状,挤压盘的通孔内径为2mm,然后通过刀轮切成颗粒状,再经过筛板筛选后导出,筛板为200目,最后通过热塑模具定型。
本发明利用高温尼龙为基材,通过玻璃纤维和钛合金增强而成,具有质量轻,不脱色,无毒环保,使用周期长的特点。
实施例2:
一种防霉合金筷的高分子材料,由以下按重量份数计的原料组成:PPA为40份,辅料为20份,碳酸钙为30份,流动改性剂为0.5份,着色剂为0.4份,抗氧剂为0.5份,钛合金粉末为2份;
PPA具体成分为PA6T和PA66嵌段共聚物,其中PA6T含量在35%;辅料中玻纤为长纤维或短切纤维,短切纤维厚度为5mm;流动改性剂为树枝状尼龙润滑剂。
参照图1,一种高分子材料制防霉合金筷制备工艺,包括如下步骤;
步骤1:取40份的PPA、20份的辅料、30份的碳酸钙、0.5份的流动改性剂、0.4份的着色剂、0.5份的抗氧剂和2份的钛合金粉末投入搅拌机中充分混合,混合时间为10min;
步骤2:将混合后的物料经过高温加热处理,使得混合物料处于熔融状态,加热温度为200℃,然后导入挤出机内通过螺旋杆导出;
步骤3:挤出机挤出的物料通过挤压盘挤成条状,挤压盘的通孔内径为5mm,然后通过刀轮切成颗粒状,再经过筛板筛选后导出,筛板为300目,最后通过热塑模具定型。
实施例3:
在实施例2中需要通过搅拌机对物料进行充分混合,由于该混合物料存在尼龙塑料,而这类材料混合后容易粘附,后期清理困难;另外,挤出机通过挤压盘将物料制成条状,物料脱落后,挤压盘的通孔内容易残留物料,物料完全冷却后容易导致挤压盘的通孔堵塞,这就降低了挤压效率;
参照图2-11,一种高分子材料制防霉合金筷制备的生产装置,包括安装架1、混合机构2、冷却机构3、挤出机构4和造粒机构5,混合机构2安装在安装架1的顶部,冷却机构3安装在混合机构2的出口端,挤出机构4安装在冷却机构3的出口端,造粒机构5安装在挤出机构4的出口端;
混合机构2包括混料筒21、安装板22、搅拌电机23、搅拌轴24、搅拌叶轮25、出料筒26和刮除组件27,混料筒21固定安装在安装架1的顶部,安装板22固定安装在混料筒21的顶部,搅拌电机23固定安装在搅拌电机23的顶部,搅拌轴24转动安装在混料筒21的内部,搅拌电机23的输出轴与搅拌轴24固定连接,搅拌叶轮25的数量为若干个,若干搅拌叶轮25沿着搅拌轴24中心轴线均匀分布,出料筒26固定安装在混料筒21的底部;通过搅拌电机23带动搅拌轴24转动,从而使得所有的搅拌叶轮25高速转动,进而对混合物料进行充分混合。
刮除组件27安装在出料筒26的内部,刮除组件27包括往复螺杆271、螺纹座272、连杆273、环形刮板274和限位块275,往复螺杆271的顶端通过联轴器与搅拌轴24的底部固定连接,限位块275固定安装在往复螺杆271的底端,螺纹座272螺纹安装在往复螺杆271上,连杆273的数量为若干个、且环绕着螺纹座272均匀分布,若干连杆273的一端均与螺纹座272的外侧固定连接,若干连杆273的另一端与环形刮板274的内侧固定连接,环形刮板274与出料筒26的内壁接触、且与出料筒26内壁滑动连接;环形刮板274的上下两端的沿口均开设有倒角,环形刮板274的沿口对出料筒26的内壁的物料进行刮除。
搅拌轴24可以同步带动往复螺杆271转动,从而使得螺纹座272能够沿着往复螺杆271进行上下往复移动,这就使得环形刮板274可以沿着出料筒26的内壁上下滑动,进而对出料筒26的内壁上粘附的物料刮除,这就避免了后期清理工作的繁琐,节约的使用成本。
冷却机构3包括水冷箱31、导料座32、∪型换热管33、冷凝液导管34、料泵35和冷凝液储存箱36,水冷箱31固定安装在出料筒26的底端,水冷箱31的内部导入有冷水用于对物料进行冷却,冷凝液导管34导入的冷凝液可以对水进行制冷;导料座32固定安装在水冷箱31的内部,导料座32的上端用于导出熔融的物料,导料座32的下端与冷水接触,导料座32具有导热性;∪型换热管33的数量为若干个,若干∪型换热管33均匀固定安装在水冷箱31的内部,冷凝液导管34的数量为两个,两个冷凝液导管34分别与∪型换热管33的进口端、出口端接通,料泵35固定安装在安装架1上,料泵35的出口端分别通过导管与相应的冷凝液导管34接通,冷凝液储存箱36固定安装在安装架1上,料泵35的进口端通过导管与冷凝液储存箱36内部接通;
熔融的物料被导入水冷箱31内部,首先水与物料之间进行换热,物料被冷却降温,然后料泵35向∪型换热管33内部导入冷凝液,此时冷凝液与水进行换热,从而对水进行降温,这就使得水冷箱31内部的水能够始终保持低温状态,进而始终对熔融的物料进行降温。挤出机构4包括导料筒41、螺旋轴42、挤出箱43、挤压盘44、气缸45、顶盘46和顶杆47,导料筒41固定安装在水冷箱31的出口端,螺旋轴42转动安装在导料筒41内部,挤出箱43固定安装在导料筒41的出口端,挤压盘44固定安装在挤出箱43的内部,挤出箱43的一端固定安装有气缸45,气缸45的输出端固定安装有顶盘46,顶盘46滑动安装在挤出箱43的内部,顶杆47固定安装在顶盘46上,顶杆47可与挤压盘44配合;顶杆47的数量为若干个,若干顶杆47与挤压盘44的通孔一一对应,若干顶杆47可以插入相应的通孔、且与通孔滑动连接;通过气缸45使得顶盘46带动顶杆47移动,然后顶杆47与顶盘46上相应的通孔配合,这样可以将顶盘46通孔内的物料顶出,避免残留的物料对通孔造成堵塞。
造粒机构5包括出料通道51、切割电机52、切割刀轮53、筛选组件54和传动组件55,出料通道51固定安装在挤出箱43的底端,切割电机52固定安装在出料通道51的外侧,切割刀轮53的转动安装在出料通道51的内部,切割电机52的输出轴与切割刀轮53固定连接;切割刀轮53的数量为若干个,若干切割刀轮53均匀分布在切割电机52的输出轴上,切割刀轮53用于将条状的物料切成颗粒状。
筛选组件54包括筛料箱541、过滤板542、料槽543、收集盒544、清理板545、固定座546、滑杆547、齿条548和第一齿轮549,筛料箱541固定安装在出料通道51的底部,过滤板542固定安装在筛料箱541的内部,料槽543的数量为两个,两个料槽543分别开设在过滤板542的两端,收集盒544的数量为两个,两个收集盒544分别固定安装在料槽543的槽口位置,清理板545滑动安装在过滤板542的顶面上,清理板545的两端均为坡面结构,清理板545可移动到两个料槽543的槽口位置;固定座546固定安装在清理板545的顶部,滑杆547贯穿筛料箱541的侧壁、且与筛料箱541滑动连接,滑杆547的一端与固定座546固定连接,滑杆547的另一端与齿条548固定连接,第一齿轮549转动安装在筛料箱541的外侧,第一齿轮549与齿条548相互啮合;
通过第一齿轮549带动齿条548移动,从而使得滑杆547带动清理板545在过滤板542上滑动,这样清理板545可以将过滤板542上滤渣清理掉,避免滤渣对过滤板542造成堵塞,另外,清理板545将滤渣推送到相应的料槽543内,然后掉落到收集盒544内储存回收利用。
传动组件55包括安装座551、第二齿轮552、第三齿轮553、驱动电机554、第一不完全齿轮555和第二不完全齿轮556,安装座551固定安装在安装架1上,第二齿轮552与第一齿轮549同轴固定连接,第三齿轮553转动安装在安装座551上,第三齿轮553与第二齿轮552啮合,驱动电机554固定安装在安装座551的外侧,驱动电机554的输出轴固定安装有第一不完全齿轮555和第二不完全齿轮556,第一不完全齿轮555可与第二齿轮552啮合,第二不完全齿轮556可与第三齿轮553啮合;第一不完全齿轮555和第二不完全齿轮556平行设置,第一不完全齿轮555齿端与第二不完全齿轮556的齿端相互对称;第二齿轮552和第三齿轮553错位设置,第二齿轮552的错开部分可与第一不完全齿轮555啮合,第三齿轮553的错开部分可与第二不完全齿轮556啮合。
通过驱动电机554可以同时带动第一不完全齿轮555和第二不完全齿轮556转动,当第一不完全齿轮555与第二齿轮552啮合时,第二齿轮552啮合与驱动电机554的转动方向相反;当第二不完全齿轮556与第三齿轮553啮合时,第三齿轮553转向和驱动电机554的转动方向相反,而此时第二齿轮552与驱动电机554的转动方向相同;如此循环,可以使得第二齿轮552的转动方向周期性改变,从而使得第一齿轮549的转动方向周期性改变,这就使得清理板545能够往复移动。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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