一种废弃生物质基降解母粒及其制备方法

技术领域

本发明涉及可降解塑料制备领域，更具体的说是一种废弃生物质基降解母粒及其制备方法。

背景技术

生物降解塑料主要是由天然高分子（如淀粉、纤维素、甲壳质）或农副产品经微生物发酵或合成具有生物降解性的高分子制得，如热塑性淀粉塑料、脂肪族聚酯、聚乳酸、淀粉和聚乙烯醇等均属这类塑料。想要制作生物降解塑料就需要使用生物质基降解母粒。

现有的生物质基降解母粒大多数都需要使用到淀粉，这样制备出来的生物降解塑料才能在环境中进行降解，淀粉大多数来自土豆，特别是一些生长出绿芽或部分腐烂的土豆，这种土豆无法进行食用，就可以用来制备出生物质基降解母粒所需要的淀粉，以此来节约成本，但是清水将淀粉从土豆中冲洗出来后，需要将淀粉水集中之后，等待较长的时间淀粉才会在水中沉淀，这样就很耗费时间，延长了加工淀粉的工期。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供一种废弃生物质基降解母粒及其制备方法，能够加速使淀粉在水中进行沉淀。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种废弃生物质基降解母粒制备方法，该方法包括以下步骤：

S1、将部分腐烂土豆中的腐烂部分进行切除，再将长有绿芽土豆的绿芽部分进行切除；

S2、将切除完的土豆进行去皮清洗得到干净的土豆；

S3、将干净的土豆投入到研磨装置中进行研磨得到土豆泥；

S4、利用研磨装置将土豆泥和水进行混合，水会将土豆中的淀粉冲洗出来，得到淀粉水；

S5、再利用研磨装置对淀粉水进行分层沉淀，得到淀粉泥浆；

S6、将淀粉泥浆进行晒干，得到土豆淀粉；

S7、将土豆淀粉、塑料树脂和氧化降解剂进行混合投入到双螺杆挤出机中进行高温反应塑化，最后进行造粒，得到废弃生物质基降解母粒。

所述的一种废弃生物质基降解母粒制备方法制备出的废弃生物质基降解母粒，该废弃生物质基降解母粒包括以下重量组分的原料：淀粉500-800份、聚乙烯300-400份、聚苯乙烯100-200份和次氯酸钠20-50份。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。

图1为本发明中一种废弃生物质基降解母粒制备方法流程示意图；

图2为本发明中研磨装置的结构示意图；

图3为本发明中研磨装置的剖面视图；

图4为本发明中研磨桶的剖面视图；

图5为本发明中研磨板的结构视图；

图6为本发明中动力轴和挤压块的剖面视图；

图7为本发明中挤压块的结构示意图；

图8为本发明中离心板的结构视图；

图9为本发明中收集桶的剖面视图；

图10为本发明中离心环和离心桶的结构示意图；

图11为本发明中底架和收集槽A的结构示意图；

图12为本发明中挡液板的局部放大图；

图13为本发明中分层架和分层板的结构示意图。

图中：底架1；研磨桶11；研磨板12；研磨块121；漏孔122；动力轴13；挤压块131；入水管132；出水管133；出水孔134；

电机2；齿轮A21；齿轮B22；

收集桶3；限位板31；离心环32；离心桶33；离心板34；升降扳手311；挡块312；

收集槽A4；过滤孔41；收集槽B42；气缸43；分层架44；分层板441；挡液板45；电磁铁A451；电磁铁B452。

实施方式

参考图1，一种废弃生物质基降解母粒制备方法，该方法包括以下步骤：

S1、将部分腐烂土豆中的腐烂部分进行切除，再将长有绿芽土豆的绿芽部分进行切除；

S2、将切除完的土豆进行去皮清洗得到干净的土豆；

S3、将干净的土豆投入到研磨装置中进行研磨得到土豆泥；

S4、利用研磨装置将土豆泥和水进行混合，水会将土豆中的淀粉冲洗出来，得到淀粉水；

S5、再利用研磨装置对淀粉水进行分层沉淀，得到淀粉泥浆；

S6、将淀粉泥浆进行晒干，得到土豆淀粉；

S7、将土豆淀粉、塑料树脂和氧化降解剂进行混合投入到双螺杆挤出机中进行高温反应塑化，最后进行造粒，得到废弃生物质基降解母粒。

利用研磨装置从部分腐烂土豆和长有绿芽土豆中提取出淀粉，这样就将废弃的生物质重新利用了起来，之后通过研磨装置将淀粉进行分层沉淀，使淀粉能够快速的与清水进行分离，之后利用提取出来的淀粉用来制备塑料母粒，使用这种塑料母粒制备出来的塑料能够被外界环境进行降解，以此来得到能够加速使淀粉在水中进行沉淀的效果。

本发明所述步骤S2中去皮的厚度为1mm，这样只会将土豆的外皮去掉，防止在去除土豆皮的过程中切除下多余的土豆果肉，避免产生浪费，以此来得到减少土豆浪费的过程。

本发明所述步骤S6中晒干为室内晒干，这样当淀粉泥浆干燥后会形成淀粉，如果在室外进行晒干，淀粉会被自然风刮走，造成淀粉的浪费，以此来得到避免浪费淀粉的效果。

本发明所述步骤S7中氧化降解剂为次氯酸钠溶液，采用次氯酸钠溶液对淀粉进行氧化降解降低其黏度，改善流动性，使淀粉能够更好的进行塑型，以此来得到方便制备出废弃生物质基降解母粒的效果。

参考图1至图7，根据图中所示可以得到将土豆研磨成土豆泥的过程：

本发明所述研磨装置包括底架1，将底架1通过地脚螺栓安装在地面上，使地面与底架1保持相对静止，所述底架1上端固定连接有研磨桶11，所述研磨桶11内部下端固定连接有研磨板12，加工人员将清洗好的土豆从研磨桶11上端倒进研磨桶11内，这样进入到研磨桶11内的土豆就会被研磨板12盛接住，所述研磨板12上端固定连接有多个研磨块121，所述研磨板12上开设有多个漏孔122，所述底架1上端转动连接有动力轴13，所述动力轴13上固定连接有挤压块131，所述挤压块131下端为向逆时针倾斜的圆弧，动力轴13下部是转动连接在研磨板12内的，之后让动力轴13进行顺时针转动，这样动力轴13就会带动挤压块131进行顺时针转动，由于挤压块131的下端为逆时针倾斜的圆弧，这样顺时针转动的挤压块131就会对研磨桶11内的土豆进行顺时针的推动，进入到挤压块131下端圆弧部分的土豆还会因挤压块131的顺时针转动受到挤压块131的向下挤压力，研磨板12是固定连接在研磨桶11内部下端的，这样土豆就会与研磨板12上固定连接的多个研磨块121进行摩擦，这样被挤压块131进行向下挤压和顺时针推动的土豆就被多个研磨块121研磨成了土豆泥，研磨板12上开设有多个漏孔122，土豆被多个研磨块121研磨成土豆泥后，土豆泥会受到自身重力从多个漏孔122处流出，由于研磨桶11的下端为向中心倾斜的内壁，这样从多个漏孔122处流出就会沿着研磨桶11的下端内壁进行汇聚，汇聚之后的土豆泥会从研磨桶11的下端流出，这样将土豆研磨成土豆泥后，土豆中的淀粉就不会被土豆的果肉包裹住，清水可以充分的与土豆泥进行接触，将土豆泥中的淀粉冲洗出来，以此来得到将土豆研磨成土豆泥的效果。

参考图1至图7，根据图中所示可以得到利用清水冲洗土豆泥的过程：

本发明所述动力轴13上端转动连接有入水管132，所述动力轴13左侧固定连接有出水管133，所述动力轴13和出水管133内部均开设有出水孔134，加工人员可以将水管通过螺纹连接在入水管132上端，之后向水管中注入清水，注入的清水会顺着入水管132进入到出水孔134内，由于出水孔134将动力轴13的上部与出水管133之间贯通，这样进入到动力轴13上部出水孔134处的清水就会进入到出水管133内部的出水孔134处，由于出水管133下端开设有多个喷水孔，这样进入到出水管133内部的出水孔134处清水就会从多个喷水孔流出，这样当动力轴13进行转动时，动力轴13会带动出水管133一起进行顺时针转动，这样出水管133上的多个喷水孔处流出的清水就会对研磨成的土豆泥进行冲洗，防止土豆泥对多个漏孔122造成堵塞，还可以利用清水将淀粉冲洗下来，由于入水管132是转动连接在动力轴13上端的，这样动力轴13在进行转动时，水管不会一起进行转动，这样就可以保持多个喷水孔处一直流出清水，以此来得到利用清水冲洗土豆泥的效果。

参考图1至图7，根据图中所示可以得到使动力轴13进行顺时针转动的过程：

本发明所述底架1上端右部固定连接有电机2，所述电机2输出轴上固定连接有齿轮A21，所述动力轴13上端固定连接有齿轮B22，所述齿轮A21与齿轮B22啮合，启动电机2，让电机2的输出轴带动齿轮A21进行逆时针转动，这样齿轮A21就会通过啮合带动齿轮B22进行顺时针转动，齿轮B22是固定连接在动力轴13上端外侧的，这样顺时针转动的齿轮B22就会带动动力轴13一起进行顺时针转动，以此来得到使动力轴13进行顺时针转动的效果。

参考图1至图10，根据图中所示可以得到使淀粉水与土豆泥分离的过程：

本发明所述底架1下部固定连接有收集桶3，所述收集桶3上端左右两侧均滑动连接有限位板31，两个所述限位板31之间固定连接有同一个离心环32，所述离心环32内部上端转动连接有离心桶33，所述动力轴13下端固定连接有离心板34，所述离心桶33上下滑动连接在离心板34外侧，汇聚之后的土豆泥从研磨桶11的下端流出后会被离心板34盛接住，冲刷了土豆泥的清水也会沿着研磨桶11内壁从下端流出，这样从下端流出的清水会再次对离心板34盛接住的土豆泥进行冲洗，当动力轴13进行转动时，动力轴13会带动下端固定连接的离心板34一起进行转动，由于离心板34外侧是上下滑动连接的离心桶33，这样离心板34就会带动离心桶33一起进行转动，这样离心桶33就在离心环32的内部上端进行了顺时针转动，由于离心环32两个固定连接的限位板31被收集桶3外侧的上端盛接住，这样离心环32就会托住离心桶33悬浮在收集桶3内部，在收集桶3和离心板34内部铺设有滤布，之后当收集桶3和离心板34一起进行顺时针转动时，离心板34就会对盛接住的土豆泥产生离心力，这样土豆泥就会被甩到离心板34铺设的滤布上，土豆泥无法经过滤布，可对土豆泥冲洗之后的清水会形成淀粉水，淀粉水可以穿过滤布上的滤孔，这样通过离心力就将淀粉水与土豆泥进行了分离，由于土豆泥之间会产生毛细现象，这样从研磨桶11下端流出的清水会被土豆泥吸收一部分，之后由于离心力，这样位于土豆泥中心的清水就会向四周扩散，清水再向四周扩散的过程中，清水会进一步的对经过的土豆泥进行冲洗，以此来进一步的将土豆泥中的淀粉冲刷下来，从离心桶33四周甩出的淀粉水会接触到收集桶3的内壁，之后被收集桶3的内壁进行收集从收集桶3的下端流出，以此来得到使淀粉水与土豆泥分离的效果。

参考图1至图10，根据图中所示可以得到取出冲洗之后土豆泥的过程：

本发明所述收集桶3左右两侧均转动连接有升降扳手311，所述收集桶3左右两侧均固定连接有挡块312，当离心板34盛接的土豆泥中无法再继续提取出淀粉后，就需要将土豆泥从离心板34上取出，这样就先让动力轴13停止转动，之后加工人员顺时针转动两个升降扳手311，将两个升降扳手311转动超过半圈，两个升降扳手311在转动过程中会将同一侧的限位板31顶起，使两个限位板31在收集桶3上向上滑动，这样两个限位板31就会带动离心环32一起向上端进行移动，这样离心环32就会托着离心桶33一起向上移动，离心桶33就会在离心板34上向上滑动，之后加工人员转动两个升降扳手311与同一侧的挡块312相接触，这样挡块312就会阻挡住升降扳手311继续转动，当加工人员松手后，同一侧的升降扳手311就会将限位板31顶起，这样两个限位板31就通过离心环32带动离心桶33上移，使离心桶33的下端与离心板34上端之间产生间隙，之后让动力轴13进行转动，动力轴13就会继续带动离心板34和离心桶33进行转动，由于离心板34与离心桶33之间产生了间隙，这样离心板34上的土豆泥受到离心力后，土豆泥就会从产生的间隙处被甩出，甩出的土豆泥会被收集桶3盛接住，从收集桶3的下端流出，以此来得到取出冲洗之后土豆泥的效果。

参考图1至图13，根据图中所示可以得到使淀粉水分层进行沉淀的过程：

本发明所述底架1下部固定连接有收集槽A4，所述收集槽A4上开设有多个过滤孔41，从收集桶3下端流出的土豆泥不会穿过多个过滤孔41，这样土豆泥就会沿着收集槽A4向左端滑动，可以在收集槽A4的左端尾部放置一个收集桶，将滑下来的土豆泥进行收集，用来当作废料，所述底架1下部固定连接有收集槽B42，所述收集槽B42右部上端固定连接有气缸43，所述气缸43前端固定连接有分层架44，所述分层架44后端固定连接有多个分层板441，多个所述分层板441均滑动连接在收集槽B42内，从收集桶3下端流出的淀粉水会先穿过收集槽A4上开设的多个过滤孔41，之后被收集槽B42盛接住，由于收集槽B42是向右下方进行倾斜的，这样淀粉水就会顺着收集槽B42流下，流下的淀粉水会被分层板441盛接住，淀粉水的向下流速就会变慢，淀粉就会在淀粉水中进行下落，之后当第一个分层板441装满淀粉水后，淀粉水才会从第一个分层板441的上端继续向下流动，以此类推，每个分层板441都会被淀粉水填满，分层板441盛接住淀粉水后，淀粉水会在分层板441内进行沉淀，由于淀粉的密度大于清水的密度，淀粉就会与清水进行分层，这样淀粉就被留在了分层板441内，形成淀粉泥浆，而从分层板441上端流出的淀粉水中淀粉含量就会减少，使淀粉水每经过一层分层板441，淀粉水中的淀粉就会残留在分层板441中，这样通过逐级递减，淀粉水中的淀粉就会被分层的沉淀出去，通过分层的沉淀使淀粉快速的在淀粉水中进行沉淀，由于每个分层板441所能盛接的淀粉水是固定的，这样淀粉水位于分层板441内的深度就是固定的，这样无论淀粉水的量多大，每个分层板441内淀粉受到淀粉水的浮力都是固定的，这样淀粉就可以快速的在淀粉水中进行沉淀，而从收集槽B42尾端流出的就是沉淀之后的淀粉水，还可以收集起来用来对土豆泥进行冲洗，以此来得到使淀粉水分层进行沉淀的效果。

当每一个的分层板441内都装满了淀粉泥浆后，就需要将淀粉泥浆从多个分层板441内提取出来，就启动气缸43，使气缸43的气缸杆进行回缩。这样气缸43的气缸杆就会拉动分层架44向后端进行移动，分层架44就会带动多个分层板441在收集槽B42内向后端滑动，之后在收集槽B42后方的下端放置一个收集箱，这样分层架44就会滑动进收集槽B42内，分层架44就会推动多个分层板441和盛接的淀粉泥浆一起移出收集槽B42，被推出收集槽B42的淀粉泥浆会受到自身的重力，从多个分层架44的下端落下，之后落下的淀粉泥浆就会被收集箱盛接住，这样就将淀粉泥浆收集了起来，之后只需要启动气缸43的气缸杆进行伸长，让气缸43的气缸杆推动分层架44回复到起始位置，这样分层架44就带动多个分层板441重新滑动进收集槽B42中内，继续对淀粉水进行分层沉淀，以此来得到将淀粉泥浆取出的过程。

参考图1至图12，根据图中所示可以得到防止淀粉水泄露出去的过程：

本发明所述收集槽B42内滑动连接有挡液板45，所述挡液板45上端胶合有两个电磁铁A451，所述收集槽B42上端胶合有两个电磁铁B452，同一侧的电磁铁B452与电磁铁A451之间安装有弹簧，当启动气缸43进行回缩时，可以通过控制模块将两个电磁铁A451和两个电磁铁B452的电源断开，这样两个电磁铁A451和两个电磁铁B452就不会产生磁性，这样两个弹簧就会通过弹力向下推动挡液板45，使挡液板45滑动进收集槽B42内，让挡液板45阻挡住流下的淀粉水，这样气缸43回缩时，就不会有淀粉水经过多个分层板441，这样多个分层板441与收集槽B42之间产生的间隙中就不会有淀粉水泄露出来，之后当启动气缸43的气缸杆伸长到起始位置时，通过控制模块将两个电磁铁A451和两个电磁铁B452的电源接通，这样同一侧的电磁铁A451和电磁铁B452就会相互磁吸，这样两个电磁铁A451就会克服两个弹簧的弹力向上移动，这样两个电磁铁A451就会带动下端胶合的挡液板45一起向上移动，这样淀粉水就又可以沿着收集槽B42经过多个分层板441，以此来得到防止淀粉水泄露出去的效果。

本发明所述的一种废弃生物质基降解母粒制备方法制备出的废弃生物质基降解母粒，该废弃生物质基降解母粒包括以下重量组分的原料：淀粉500份、聚乙烯300份、聚苯乙烯100份和次氯酸钠20份。