[发明专利]一种淀粉发泡复合材料挤出压制成型装置及其工艺

说明书

一种淀粉发泡复合材料挤出压制成型装置及其工艺，其中包括发泡机构、储料筒和压制成型机构，发泡机构由料斗连接单螺杆挤出机再至模面热切机头组成，模面热切机头设有进风口I，上端由输送管道连接至储料筒，储料筒设有排风口，并与进料管连通至压制成型机构，压制成型机构包括压制模具型腔、腔外的压制公模与压制母模以及排气口；工艺包括配料、挤出、压制成型的步骤。本发明提出的装置及工艺能制备异型淀粉发泡制品，拓展淀粉发泡材料应用范围，具有整体性强、美观、可降解的优点。

技术领域

本发明涉及发泡复合材料技术领域，更具体地，涉及一种淀粉发泡复合材料挤出压制成型装置及其工艺。

背景技术

淀粉是一种天然的可再生的自然界中广泛存在的一种材料，可广泛来源于植物的根茎，它不仅可以作为食品的原材料还可以用于制备各类特殊制品替代部分塑胶制品，因其优异的可降解性能逐渐受到人们的亲睐与重视。近年来市场上出现了一系列利用淀粉材料挤出发泡生产发泡颗粒的材料，并应用于制造缓冲包装，这种使用方式多见于物流包装容器与包装物间隙的填充，还不能直接作为包装物的缓冲结构件来使用。也有研究将淀粉材料通过挤出成型制备出发泡片材，再经过多层叠加、切削加工等工艺制备出适合异形包装物缓冲包装容器，但这种工艺制备的包装容器整体性差，力学性能往往不能满足货物包装的需求，外观也无法达到美观的效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种淀粉发泡复合材料挤出压制成型装置及工艺，拓展淀粉发泡材料应用范围。

本发明的具体技术方案如下：

一种淀粉发泡复合材料挤出压制成型装置，其中包括发泡机构、储料筒和压制成型机构，所述发泡机构由料斗连接单螺杆挤出机再至模面热切机头组成，所述模面热切机头设有进风口I，上端由输送管道连接至储料筒，所述储料筒设有排风口，并与进料管连通至压制成型机构，所述压制成型机构包括压制模具型腔、腔外的压制公模与压制母模以及排气口。

优选的，所述进料管上游设有进风口II，进风口II下游还依次设有电磁阀与蒸气入口。

优选的，所述压制母模上边缘安装压力传感器。

优选的，所述压制母模侧边开有排气口，并在靠近压制母模内壁处设置过滤网，过滤网只允许气体通过。

一种淀粉发泡复合材料挤出压制成型工艺，包括以下步骤：

步骤1，配料：配好淀粉发泡复合材料，放入料斗；

步骤2，挤出：在单螺杆挤出机的塑化作用下通过模面热切机头挤出发泡的淀粉颗粒，发泡的淀粉颗粒在进风口I鼓入的冷却空气作用下穿过输送管道进入储料筒，冷却空气与淀粉颗粒在储料筒内形成螺旋气流，多余的冷却空气通过排风口排出，发泡的淀粉颗粒暂存于储料筒；

步骤3，压制成型：

3.1进模：打开电磁阀，发泡的淀粉颗粒在自重作用下进入进料管，并在从进风口II进入的压缩空气作用下被送入压制公模与压制母模之间的压制模具型腔，此时压制公模处于半合模状态；

3.2合模：当发泡颗粒充满压制模具型腔，压力升高达到设定值时，压力传感器获得信号并驱动电磁阀关闭进料管，压制公模向下运动完成合模；

3.3成型：

3.3.1：通过蒸气入口向压制模具型腔内充入高温水蒸气，水蒸气在压制模具型腔内穿过发泡颗粒间的间隙，使发泡颗粒表面的淀粉发生糊化，颗粒间发生黏粘作用而结合在一起，多余的气体均通过过滤网经排气口排出；

3.3.2：待压制成型机构冷却后颗粒间的粘接变得稳定，打开压制公模，取出制品，完成一周成型周期。