[实用新型]聚乳酸脱挥装置

说明书

本实用新型涉及聚乳酸合成技术领域，公开了一种聚乳酸脱挥装置，该装置包括薄膜蒸发器，所述薄膜蒸发器包括罐体、设置在罐体外部顶端的电机、设置在罐体内部沿罐体轴向延伸并与所述电机连接的旋转轴、设置在罐体外壁上部的蒸汽出口和进料口以及设置在罐体底端的出料口；其中，所述电机带动所述旋转轴在罐体内旋转，所述旋转轴的外壁上沿轴向设置多列刮板，相邻两列刮板交错设置。该装置不仅结构简单，而且能够在不影响聚乳酸性质的前提下大大降低聚乳酸切片中的低分子挥发物的含量，尤其是单体的含量。

技术领域

本实用新型涉及聚乳酸合成领域，具体涉及一种聚乳酸脱挥装置。

背景技术

目前，环境污染和资源短缺这两大问题已经对人类社会构成了重大威胁，开发可再生资源、可再生物降解的高分子材料用以替代石油塑料产品已是大势所趋。其中，以聚乳酸(PLA)的合成及应用研究最为活跃。

聚乳酸属于化学合成的可完全生物降解的绿色高分子材料，聚乳酸的开发和利用除了可解决环境污染问题外，还可为主要以石油资源为基础的塑料工业开辟取之不尽的原料资源。因而，无论从环境保护方面，还是从资源开发方面来看，聚乳酸材料的开发都具有极其重要的意义。

在众多聚乳酸合成方法中，丙交酯开环聚合法是获得高分子量、高强度聚乳酸的有效方法，具有广阔的应用前景。丙交酯开环聚合工艺及其后续脱挥工艺过程已成为聚乳酸合成领域中的重要研究内容。其研究重点一方面集中在聚合工艺的改进，以期进一步提高聚合物分子量，以满足各种应用聚乳酸材料的需要；另一方面是对反应后期脱挥工艺的改进，力求尽可能完全的从具有高粘度特性的聚合产物中脱除低分子挥发物，提高聚合物纯度，以改善聚乳酸材料的模压性能和热稳定性。

以丙交酯为原料生产聚乳酸的连续聚合方法中，脱挥方法及设备是其中的一个关键环节，由于体系粘度较高，而且丙交酯单体的沸点又比较高，因此，脱挥一直是聚乳酸生产过程和技术开发中的一个棘手难题。脱挥过程利用的是气液界面的挥发平衡浓度下降，使液相中的挥发分迅速转移到气相中，然而液体深处的挥发分则需要通过扩散达到界面处脱离液相转移到气相中去，因此，挥发分的传递速率为控制脱挥速度的控制步骤。在恒定温度下，提高挥发分的传递速率的途径有三个，一是使液膜变薄，缩短扩散距离；二是增加液体的湍动强度，使气液界面不断更新；三是促使挥发分汽化并易于与液相分离。

目前，采用螺杆挤出机进行脱挥的方法不仅能耗高，而且聚合物在螺杆挤出机中受到高剪切负荷，而聚乳酸是一种热敏感聚合物，高剪切负荷容易造成聚乳酸分子量的下降。CN116777A提供了一种聚合物系中残留挥发份的脱除方法和装置，包括逐级变大的加热器，内置加热分布器、搅拌桨和分布板的脱挥槽，聚合物经逐级膨胀的多级加热器后，进入脱挥槽，再经分离器脱去残留挥发份。但是，该脱挥方法是依靠搅拌浆的搅拌作用实现气液分离，不适用于体系粘度较高的聚乳酸体系。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术脱挥装置不能有效脱除聚乳酸中低分子挥发物，以及脱挥装置结构复杂的问题，提供一种聚乳酸脱挥装置，该装置不仅结构简单，而且能够在不影响聚乳酸性质的前提下大大降低聚乳酸中的低分子挥发物的含量，尤其是单体的含量。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种聚乳酸脱挥装置，该装置包括薄膜蒸发器，所述薄膜蒸发器包括罐体、设置在罐体外部顶端的电机、设置在罐体内部沿罐体轴向延伸并与所述电机连接的旋转轴、设置在罐体外壁上部的蒸汽出口和进料口以及设置在罐体底端的出料口；其中，所述电机带动所述旋转轴在罐体内旋转，所述旋转轴的外壁上沿轴向设置多列刮板，相邻两列刮板交错设置。

上述技术方案在聚乳酸合成尾段采用大扭矩高速剪切成膜、膜表面快速连续更新以及闪蒸的联合的工艺能够使聚乳酸中大部分残留的丙交酯单体实现回收利用，并且能够将聚乳酸中单体的含量降至0.3％以下，提高了聚乳酸切片的内在质量，降低了生产成本。

附图说明

图1为本实用新型聚乳酸脱挥装置的结构示意图；