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一种生物降解花盆的制备方法与流程

花匠小妙招
2024-09-28 05:19

一种生物降解花盆的制备方法与流程

本发明涉及自封结构的制备方法，尤其是一种可生物降解花盆的制备方法。

背景技术：

通常，盆栽花卉容器有瓷器、陶瓷、塑料等材料制作。随着人们生活水平的提高及城市环境美化、庆典装饰等需要，大量采用一次性或者短期重复使用的塑料花盆，由于塑料花盆大多采用pe、pp塑料制造，丢弃后对土壤环境造成污染，甚至几百年都无法充分降解。

聚乳酸(pla)是一种新型的生物降解材料，使用可再生的植物资源(如玉米)所提出的淀粉原料制成。淀粉原料经由发酵过程制成乳酸，再通过化学合成转换成聚乳酸。其具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境，这对保护环境非常有利，是公认的环境友好材料。

然而单纯采用pla材料生产花盆，由于pla的物理性能，限制该材料无法直接进行花盆的注塑生产，此外，花盆的刚性又要满足能够达到一定的使用次数。因此，必须进一步的对花盆的材质进行改进，并开发与材质相匹配的成型工艺。本发明采用新颖的生物降解材料制造一次性或者多次使用的花盆，以彻底解决对环境造成的污染影响。

技术实现要素：

本发明采用吸塑工艺制造一次性花盆，采用注塑模压制造多次使用花盆。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种生物降解花盆的制备方法，采用吸塑工艺制造一次性花盆，按pla:60～70％、pbat：30～40％的质量百分比配备混合料，将混合均匀的混合料制成片材，然后送至吸塑机模具压合、加热、吸塑成型。

优选地，所述片材是采用流延工艺制成的流延片材，厚度为0.4mm-1.2mm。

优选地，所述流延工艺采用的流延机包括螺杆、流延模头、滚压、收卷四个工位，分别对应如下步骤

所述流延工艺采用的流延机包括螺杆、流延模头、滚压、收卷四个工位，分别对应如下步骤

(1)螺杆设置四个工艺区，四个工艺区对应的工艺温度：第一区160-170℃、第二区180-190℃、第三区200-210℃、第四区220-230℃；

(2)流延模头用于将螺杆挤塑加热的原料流延成片，流延模头的工艺温度为230-240℃，流延线速度为20-30m/min；

(3)滚压是采用滚压滚筒对流延出的片材施以80n/cm2以上的压力，滚压滚筒具备水冷结构，使片材表明光洁并得到充分冷却；

(4)收卷成片材产品；

将片材产品裁切成相应的尺寸备用，采用输送带输送片材，输送带先经过加热区将片材加热软化，加热区的加热温度为130℃-170℃，然后将片材送入铝质吸塑模具上，合模加压使片材固定在模具中，真空吸塑将片材拉伸至模具型腔内成型，出模后的半产品经过切边、修整成为成品。

本发明的另一技术方案是采用注塑工艺制造多次使用花盆，按pla:80～90％、pbat：10～20％的质量百分比配备混合料，将混合均匀的混合料，将混合料送入注塑机，注塑成型。

具体地，将花盆注塑模具安装到注塑机上，将pla和pbat的混合材料输入到注塑机料斗，注塑机螺杆设置四个温度区间，第一区155-165℃、第二区175-185℃、第三区195-205℃、第四区215-225℃，喷嘴240-250℃，考虑到该混合材料结晶慢的特性，要在设计模具的时候设计拔模斜度不低于5度，并在料注射入模具后在模具内的冷却时间要控制在比石油基塑料延长15-20％，采用冰冻水温机生产的温度在7℃以下的冷却水去冷却模具，以确保模具内型材快速冷却定型，冷却完成后开模顶出产品。

一次性使用花盆，要求壁厚要小，薄壁的情况下要求韧性要好，否则很容易破裂，因此要限定pla的含量不得过高，否则成型的花盆很容易脆裂，甚至不易成型。为了匹配该配比的混合材料，吸塑工艺更容易成型。

与一次性花盆相比，多次使用花盆的刚性要求要更大，因此提高了pla的含量，熔融状态下混合物料的粘度小，更适用于注塑生产。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

采用pla和pbat的材料配伍生产花盆，可实现生物降解，环境友好。针对不同用途的花盆，一次性花盆和多次使用花盆，本申请对pla和pbat的比例进行了调整，并开发了对应的成型工艺，使适用于生产制造出来。

附图说明

图1为依据实施例1所述制备方法生产出的一次性花盆。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

一种生物降解的一次性花盆

原料：按照pla:60％、pbat：40％的质量百分比配备混合料。

成型：采用吸塑工艺将混合均匀的混合料先制成片材，然后送至吸塑机模具压合、加热、吸塑成型。

成型前先采用流延工艺将混合原料制成流延片材，流延工艺基于的流延机包括螺杆、流延模头、滚压、收卷四个工位，分别对应如下步骤

(1)螺杆设置四个工艺区，四个工艺区对应的工艺温度：第一区165℃、第二区185℃、第三区205℃、第四区225℃；

(2)流延模头用于将螺杆挤塑加热的原料流延成片，流延模头的工艺温度为235℃，流延线速度控制在20-30m/min范围内；

(3)采用滚压滚筒对流延出的片材施以80n/cm2的压力，滚压滚筒具备水冷结构，使片材表明光洁并得到充分冷却；

(4)收卷成片材产品，片材厚度为0.6±0.03mm；

将片材产品裁切成相应的尺寸备用，采用输送带输送片材，输送带先经过加热区将片材加热软化，加热区的加热温度为130℃-140℃，然后将片材送入铝质吸塑模具上，合模加压使片材固定在模具中，真空吸塑将片材拉伸至模具型腔内成型，出模后的半产品经过切边、修整成为成品，成型产品如图1所示。

相较于多次使用的花盆，一次性花盆的成型要更加困难，图1所示为依据实施例1生产出的花盆，实施例2成型的花盆与实施例1外形一致，只壁厚略薄了点，因此，不另外照片示意花盆的结构。

实施例2

一种生物降解多次使用花盆的制备方法

原料：按照pla:90％、pbat：10％的质量百分比配备混合料：

成型：将物理混合均匀的混合料直接送入注塑机，注塑成型。

将一定形状的花盆注塑模具安装在合适的注塑成型机上，混合材料输入到注塑机料斗，注塑机螺杆设置四个温度区间，第一区160℃、第二区180℃、第三区200℃、第四区220℃，喷嘴245℃，考虑到该混合材料中pla含量高，熔融状态下结晶慢的特性，在设计模具的时候设计拔模斜度不低于5°(本实施例为3°)，并在熔融状态下注射入模具，螺杆注射推进压力60mpa，之后物料在模具内的冷却时间要有意的延长，一般比相同重量的pe或pp塑料的注塑成型冷却时间延长15-20％，采用冰冻水温机生产的温度在0℃左右的冷却水去冷却模具，以确保模具内型材快速冷却定型，冷却完成后开模顶出产品。

技术特征：

1.一种生物降解花盆的制备方法，其特征在于：采用吸塑工艺制造一次性花盆，按pla:60～70％、pbat：30～40％的质量百分比配备混合料，将混合均匀的混合料制成片材，然后送至吸塑机模具压合、加热、吸塑成型。

2.根据权利要求1所述的生物降解花盆的制备方法，其特征在于：所述片材是采用流延工艺制成的流延片材，厚度为0.4mm-1.2mm。

3.根据权利要求1所述的生物降解花盆的制备方法，其特征在于：所述流延工艺采用的流延机包括螺杆、流延模头、滚压、收卷四个工位，分别对应如下步骤

(1)螺杆设置四个工艺区，四个工艺区对应的工艺温度：第一区160-170℃、第二区180-190℃、第三区200-210℃、第四区220-230℃；

(2)流延模头用于将螺杆挤塑加热的原料流延成片，流延模头的工艺温度为230-240℃，流延线速度为20-30m/min；

(3)滚压是采用滚压滚筒对流延出的片材施以80n/cm2以上的压力，滚压滚筒具备水冷结构，使片材表明光洁并得到充分冷却；

(4)收卷成片材产品；

4.根据权利要求1所述的生物降解花盆的制备方法，其特征在于：采用注塑工艺制造多次使用花盆，按pla:80～90％、pbat：10～20％的质量百分比配备混合料，将混合均匀的混合料，将混合料送入注塑机，注塑成型。

5.根据权利要求4所述的生物降解花盆的制备方法，其特征在于：将花盆注塑模具安装到注塑机上，将pla和pbat的混合材料输入到注塑机料斗，注塑机螺杆设置四个温度区间，第一区155-165℃、第二区175-185℃、第三区195-205℃、第四区215-225℃，喷嘴240-250℃，考虑到该混合材料结晶慢的特性，要在设计模具的时候设计拔模斜度不低于5度，并在料注射入模具后在模具内的冷却时间要控制在比石油基塑料延长15-20％，采用冰冻水温机生产的温度在7℃以下的冷却水去冷却模具，以确保模具内型材快速冷却定型，冷却完成后开模顶出产品。

6.根据权利要求5所述的生物降解花盆的制备方法，其特征在于：所述的石油基塑料为pe、pp塑料。