介紹 PLA 聚乳酸\淀粉基?物降解材料的雙螺桿擠出?材設備
發布時間：2021-06-15
環保包裝 綠?創新
介紹 PLA 聚乳酸\淀粉基?物降解材料的雙螺桿擠出?材設備
汕頭市達誠環保精機科技有限公司
摘要：PLA 聚乳酸\淀粉基?物降解材料作為?種環境友好型材料，已在逐漸替代?些?油基塑料，?加?設備對于拓寬材料的應?具有重要意義。本?對現階段?物降解材料的?材?出加?特點進?闡述，并介紹?材?出設備綠?性能及技術創新，最后對市場未來發展的?向做出了展望。
關鍵詞：PLA 聚乳酸；淀粉基?物降解，雙螺桿?出?材設備；
?、前?：
PLA 聚乳酸\淀粉基?物降解材料是?種新型的?物基及可再?物完全降解材料，使?可再?的植物資源（如??等）所提出的淀粉原料制成。淀粉原料經由糖化得到葡萄糖，再由葡萄糖及?定的菌種發酵制成?純度的乳酸，再通過化學合成?法合成?定分?量的聚乳酸。其具有良好的?物可降解性，使?后能被?然界中微?物在特定條件下完全降解，最終?成?氧化碳和?，對?壤和空?不造成污染，并可增加?壤肥?，回歸??然，不污染環境，這對保護環境?常有利，是公認的環境友好材料。
聚乳酸是?種新型聚酯材料，因其性能與現有聚?烯等塑料相近，但可被?然界中微?物完全降解，且具有優良的?物相容性，是解決??污染問題的重要替代材料，并在快餐盒、快遞袋、餐具、購物袋、保濕地膜、保溫盒等醫療健康、家紡領域有巨?潛?。
產品優勢：
1.淀粉——原料天然：以天然??淀粉為原料，可持續供應，使天然資源重復使?，循環不息。
2.降解——安全?物降解：原料為天然?分?化合物，能在?然環境下實現降解。
3.環保——綠?環保：產品使?后在?然環境中能快速被微?物降解，成為植物養料，真正做到源于?然，還于?然，有效解決??污染帶來的環境破壞。
4.健康——?毒害性：原料天然，?產過程?菌?產，消毒檢驗嚴格，產品降解后不會對?壤及空?產?毒害，??次污染的危害。
5.低碳——替代性強：可替代以?油為原料的塑料制品和以?材為原料的紙制品。
6.國際標準：完全符合“4R+1D”國際環保標準（4R：低消耗、綠?材料、可循環利?、往復?產、1D：降解）。
?、原料加?特點：
PLA 聚乳酸\淀粉基?物降解材料具有較好的加?性能，能適?于傳統的?出、注塑、吹塑等加?? 法。然?，由于聚乳酸獨特的分?結構，它在加?過程中隨著溫度的升?，黏性數將迅速下降，同時引發熔 體強度下降，熔體破裂、松弛，產量降低等問題。這些問題在?些需要熔體強度的加?過程，如?材?出、 成型加?、發泡中，顯得尤為突出。因此，如何提?聚乳酸的熔體強度，改善其加?性能以拓展其應?前景， 成為擺在業界前的?個新問題。
針對 PLA 聚乳酸\淀粉基?物降解獨特的分?結構及加?特點，國內外業界許多研究所、?學、?產 企業紛紛投??量資?，研究及掌握其熱性能、結晶性能和熔體流變性能是優化其成型?藝和制成品質量的 關鍵，因此，通過原料添加助劑及?藝溫度調整優化、精密裝備設計制造協同等?系列有效解決?案??。
三、產品加??藝：
PLA 聚乳酸\淀粉基的產品加??藝如上圖，過程如下：將原料共混合后通過雙螺桿?出，模頭出?， 三輥冷卻，定型牽引，成品收卷制成?材，再通過?壓熱成型設備或全?動吸塑設備成型加?后包裝。
由于普通 PLA 原料在空?中含?率?的特性，在熔融?出時，會引起?解作?，使熔體粘度和分?
量顯著下降，導致?出成型?材起泡、變脆，發?等異常現象。改善?法通常從下?三????：
1） 通過增加加?助劑，能夠在加?中有效地和聚乳酸分?作?，形成均勻的物理?絡結構（避免凝膠的?成），以提?熔體強度。?旦熔體強度得到提?，在加?過程中就能夠有效地阻?熔體
破裂，使加?過程更為穩定，從?提?產量。同時，也可以在?定程度上提?產品的質量。
2） 設備?藝選型上，通常采?設備主要有單螺桿?出機，其"?燥?熔融?出"的加?路線，?般需
配套?燥系統，第?種采?真空排?雙螺桿?出機直接?出成型。
由于單螺桿的固有特性，適應于?產品種少的專業?家要求，不同原料的?產條件需配套專?
螺桿結構，才能更好發?效率。?雙螺桿排??出?藝具有若?顯著優點，包括節能效果明顯、
流程?藝簡單、可以實現在線配混等等.通過雙螺桿專?化改造，可以達到理想的排?效果和有
效控制 PLA 熔體粘度控制，更能適應?前市場需求的柔性化制造。
3） 精密制造設備對溫度場的調整?藝要求，由于ＰＬＡ聚乳酸\淀粉基的獨特的分?結構，它在加
?過程中對溫度場要求?，故對設備應采?多點溫度加熱及冷卻，以達到快速調整，精確控制。
達誠公司是?家國內先進的塑料加?裝備供應商，同時，也是?家極具社會責任感的公司，?向致? 于可降解材料加?裝備的應?和推?，早在 1999 年 7 ?就開發?產出第?代可降解?材機，2001 年 1 ?， 改良型第?代 PLA 聚乳酸環保可降解?材?世，2005 年 4 ?，單螺桿 PLA 聚乳酸環保可降解?材研制成功， 2007 年 1 ?，雙螺桿 PLA 聚乳酸環保可降解?材研制成功推向市場，并獲得國家、省、市多項科學技術獎， 受到業界的好評。產品已銷往國外 50 多個城市及國內 30 多個省市等，設備運轉性能良好。學習國外尤其是 歐洲的設計理念，融??校等科研院所的最新成果，結合達誠?身的定位和特?，多次與國內外?等院校、 研究所、可降解材料?產商?泛?密切的聯系，共同研究。憑借著在塑料加?裝備領域的雄厚技術基礎與豐 富經驗，充分運?公司現有進??精尖設備，提?零部件加?精度，設計優化各類零件結構、加??藝，提 升設備整體性能。同時持續加強產學研?作，努?開發功能更為完善的產品，以滿?更?泛的要求，為可降 解原料的推?和應?做出更?的貢獻。
?東達誠技術股份有限公司設計制造的 PLA 聚乳酸?材?出設備具有下列特點：
! 適應于 PLA 聚乳酸\淀粉基全?物降解的?材?產，具有產量?、能耗低、操作簡單；
! 與國內同類設備相?，綜合節能提? 30－40%以上。
! 采?三級真空排?技術及油?分離技術：
! 采?雙螺桿優化組合技術，確保產品質量及穩定性；
! ?出系統采?壓?閉環反饋控制技術、加熱冷卻的溫度場采?雙 PID 控制技術；
! 整機采? PLC 控制，實現參數設置、數據運算及反饋，實時提供改進措施。
四、加?裝備的設備綠?創新點
如何開發 PLA 聚乳酸\淀粉基?效率?出?材設備，通過多?論證認為，從五個環節進?技術創新，
結構優化，精密制造，實現設備的?產量低能耗，打造國內?效 PLA 聚乳酸\淀粉基雙螺桿?出?材?端設
備。
１） 雙螺桿組合技術
多年積累的雙螺桿構型研發設計經驗與先進軟件技術進?優化結合，特殊的雙頭螺紋元件以及獨
特的螺桿組合，實現輸送塑化、混合混煉、剪切分散、均化均質、排?脫?、建壓?出等各項功能。特別
是在針對 PLA 材料內部結晶?的脫除??有極?的效率，特殊設計的排??不冒料，?由通暢，實現低溫
?出，避免 PLA 的熱降解；
２） 真空排?技術
多段強制排??效、安全的保證 PLA 物料熔融、塑化過程中不?解、?晶點產?。特殊的三級真
空排?技術及油?分離技術，超?抽?量，超?真空度，??減?了 PLA 的粘度降低。
３） ?強度輥筒內部螺旋流道技術
?強度輥筒內部螺旋流道結構設計，配套?溫控制系統，使輥筒有精準溫控和?效傳熱效果；
４） 智能化遠程控制技術
通過本公司服務器 IDC 中??業數據中?和?業數據采集與分析軟件、遠程監控?絡設備、標準
電機健康檢測分析系統、設備能源管理優化系統等，對在客戶??的達誠設備實現遠程監控和對
各種?藝數據采集和存儲，并進??藝數據分析，優化?產?藝配?。
５） 設備制造?藝?匠精神
零部件選材，制造?藝，加?精度，熱處理及表?處理，外觀設計等?業設計進?全?考究，確保
設備穩定可靠性，提升擋次。
五、設備綠?性能如下：
1) 多組分喂料裝置技術，適應于新料、回料、??等?例的控制；
2) 原料?燥技術，機組綜合能耗低，節省成本；
3) ?扭矩?出機組，配套扭矩保護器；
4) 配超?過濾?積熔體過濾器，節省?量換?作業的時間和??消耗；
5) 三輥壓光輥筒壓合采?液壓裝置，結構緊湊，輔助設施布置?便，操作簡單；?溫系統采?加熱冷卻的
溫度雙 PID 控制技術等；
6) 在線切邊、破碎、輸送回收系統，特殊的收卷結構設計，實現在線不停機換卷，卸卷裝置，節省?量的
作業時間和??消耗；
7) 在線涂硅系統，提??材適應性及保護作?，提?競爭?；
8) ?精密雙螺桿?出系統采?壓?閉環反饋控制技術、加熱冷卻的溫度雙 PID 控制技術等；
9) 整機采? PLC 控制，實現參數設置、數據運算及反饋、報警等功能的?動化控制；
10) 先進雙 PID 控制算法技術，對技術數據的實時統計分析，實時提供改進措施，確保?產過程始終處于
統計控制狀態，以提?制品的質量、精度、能耗等性能指標。
六、市場應?前景及未來展望：
?前由于?們對該新興材料認識不?，市場尚未充分開發，需求少，?多數企業徘徊觀望，企業規模?， 產能低，?產成本?，在市場競爭中，持續能?較弱，另???，由于產能達不到規模化，使?的普及率及 產品的穩定性??法滿?市場所需，影響產業發展。但是，隨著國際原油資源的?趨緊張，?油供給壓?增 ?以及城市垃圾處理、??污染等壓?增加，PLA 聚乳酸\淀粉基?物材料產業的經濟性和環保意義?漸凸 現，產業發展的內在動?不斷增強。其次，國內外從“限塑令”到 “禁塑令”環保要求實施，國家相關政策或 ?法扶持，加速市場培育，報道稱，近期歐盟建議，在 2025 年以前回收 90%的?次性塑料飲料瓶, ? PLA 聚乳酸\淀粉基材料綠?環保、環境友好、資源節約等特點，正逐步成為引領當代世界科技創新和經濟發展 的?個新的主導產業。因此，PLA 聚乳酸\淀粉基?物材料產業有著?闊市場前景。
在?業 4.0 和中國制造 2025 浪潮持續涌動的市場環境中，以新?代信息通信技術與制造業融合發展為主 要特征的產業變?在全球范圍內孕育興起，智能制造已成為制造業發展的主要?向。互聯?+?業化的推? 應?，促進產品的升級換代，產品?產從原料改性、?藝優化、設備精密制造，操作模式等智能應?，突破 原來模式，通過加?智能化單元（包括機械、傳感、電?和智能化軟件，具有記憶、感知、計算和決策功能）， 使得設備操作更加便捷，提?產品品質和附加值。能夠實現設備健康狀態?動檢測；能夠根據制品及原料要 求?動管理各種?藝參數，實現動態設置和存儲；能夠監控?產運?狀態并?動調整；能夠智能優化處理各 種運?參數。智能化單元內置了??智能算法，具備?藝參數學習能?，能夠通過有限試驗樣本訓練，找到 適合特定產品的設備最優?藝參數，各功能裝置協同配合，確保產品的質量，降低能耗，突出綠?化、智能 化特點。
朝著數字化、?動化、智能化挺進，?諸打造?效節能、智能?品質?材?出裝備，同時滿?產品綠 ?包裝，技術創新，可持續發展?向，不斷拓展設備應?市場，增加產品附加值，以綜合的性價?優勢和過 硬的質量保障與國外企業分庭抗禮，達誠公司為中國制造助?升威。