[发明专利]一种可降解材料聚乙交酯产品冷固造粒系统以及方法

说明书

本发明公开了一种可降解聚乙交酯产品冷固造粒系统及方法，该系统包括依次连接的粉料料斗、熔化槽、储存槽，和设置在储存槽上方的转筒冷固器，转筒冷固器的下方外壁与位于储存槽内的聚乙交酯熔化料液面接触；储存槽的一侧设有底板，底板上设有刮板、条料切割器和粒料切割器，刮板与底板之间设有用于调节刮板角度的弹簧，底板的出料端设有粒料料斗。本发明通过转筒冷固器将聚乙交酯熔化料与冷却水间接热量交换后冷固为聚乙交酯片料并依次切割成聚乙交酯条料与聚乙交酯粒料，较好地解决了聚乙交酯制备中因水解降解而产生的损失大、无法连续生产的问题，将聚乙交酯损失从0.2‑1.0 wt%降到≦0.05 wt%，可应用于工业化连续生产聚乙交酯产品。

技术领域

本发明涉及聚乙交酯产品生产流程，具体涉及一种新型可降解材料聚乙交酯成品进行工业化连续、高效、经济的冷固造粒系统及方法。

背景技术

聚乙交酯是一种高结晶、可生物降解的脂肪族聚合物，熔点为220-240℃。采用有机金属化合物、钛化合物或路易斯酸作为催化剂，乙醇作为分子量和反应速率控制剂，在高温和低压的条件下，通过乙交脂阳离子开环聚合反应生成聚乙交酯产品。由于聚乙交酯是一种具有良好生物相容性和生物降解性的合成高分子材料，与传统性能稳定的合成树脂、合成橡胶、合成纤维的高分子材料不同，聚乙交酯作为合成高分子材料，在使用到一定时间后，能够逐渐降解，并最终变成对人体、动植物和自然环境无害的水和二氧化碳。因此聚乙交酯的应用主要表现在生物医学和生态学二个方面。在生物医学应用上，聚乙交酯主要表现在医用缝合线、药物控释载体、细胞培养、骨折固定材料、组织工程支架、缝合补强、器官再生材料等；在生态学应用上，聚乙交酯主要表现在自动降解农用薄膜、可降解林业用材、可降解水产业用材、沙漠土壤绿化保水材料、缓释除草剂等。

聚乙交酯的降解是水解降解，水分子特别容易攻击聚乙交酯聚合物的端酯基，一旦端酯基与水分子发生水解反应生成乙醇酸单体的话，这个游离的乙醇酸单体在水分子作用下很快进行自催化反应，从而加速聚乙交酯水解降解的进程。现有技术在聚乙交酯粉料加工为聚乙交酯粒料过程中，聚乙交酯采用直接加水冷固、洗涤的常规挤压造粒技术，导致聚乙交酯发生水解降解现象，造成聚乙交酯产品损失达0.2-1.0wt％。申请号为CN201811235062.5的发明专利公开了一种连续开环制备聚乙交酯的方法及催化剂的制备方法，通过采用一种钛系催化剂，包括以下原料物质的反应产物：具有以下通式的钛化合物：Ti(OR)₄，R为1～10个碳原子的烷基；具有2～10个碳原子的二元醇；至少一种脂肪族有机酸；至少一种磷酸酯化合物的技术方案，得到连续稳定出料的聚乙交酯产品，但是其仅仅是实验室规模、间歇制备聚乙交酯产品的方法，没有冷固造粒的过程，一旦应用到连续工业化聚乙交酯生产装置中，存在“放大效应”问题；申请号为 CN201920660648.X的实用新型专利公开了一种内螺旋间接加热冷却转筒一体机，包括：旋转筒体、进料端箱体、出料端箱体、驱动装置和托辊支架；旋转筒体安装于进料端箱体与出料端箱体之间，旋转筒体的筒内壁固定有若干个空心螺旋叶轮叶片组；旋转筒体外部固定有从动齿轮，驱动装置的动力输出轴上固定安装有主动齿轮；旋转筒体外部还固定有若干个滚轮，滚轮对应设置于托辊支架上，由此本实用新型专利适用于各种物料的干燥和冷却处理，但其仅仅是单台加热冷却设备用于各种物料干燥和冷却处理过程，无法直接应用到连续工业化聚乙交酯生产装置中使聚乙交酯冷固为粒料成品，由此现有技术在制备聚乙交酯粒料产品过程中，存在聚乙交酯水解降解，聚乙交酯损失大，产生“放大效应”而无法应用到连续生产的聚乙交酯工业装置中的问题。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种避免聚乙交酯冷却过程中水解降解以减少聚乙交酯损失的冷固造粒系统；本发明的第二目的在于提供上述聚乙交酯冷固造粒系统的方法。