CN104420261A - 轻量化发泡箱包材料的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轻量化发泡箱包材料的制作方法，其步骤依序是，先采用橡胶塑炼的手法，将天然橡胶的分子链予以打断，增加分子链的活动性，以用来作为第一发泡材料和第二发泡材料的主胶，继而，将第一发泡材料的配方投入混炼机混炼，再将混炼好的第一发泡材料加入第二发泡材料配方中，于60～100℃下进行混炼，并放置24小时，使发泡过程中气室可以稳定成长，且发泡倍率大幅提高，之后，再送入压延机进行贴胶，然后加硫，即可制得不仅轻盈、且兼具柔软度的轻量化发泡箱包材料。

Description

轻量化发泡箱包材料的制作方法
技术领域
本发明涉及一种发泡材料的制作方法，特别是涉及一种轻量化发泡箱包材料的制作方法。
背景技术
过去以天然橡胶为主要配方的发泡材料，已普遍应用于旅行箱、日用品、运动器材和其它工业用发泡橡胶。一般在国外旅行行李上有其重量限制，且旅行携带物品的重量也会随重征收行李重量费用。超额行李费以超过免费行李额度的每1公斤（2.2磅）数计算，手提行李（登机箱）则重量不能超过7公斤。因此，用来制造轻量化的高强度布面航空箱的发泡箱包材料，将会是重要的发展课题。
现有发泡箱包材料的制作方法，是将发泡材料分成A胶料和B胶料两个部分，在生产时将A胶料、B胶料于开放式练胶机（Open Roll）中进行混炼，以产生发泡效应，形成低密度的发泡箱包材料。然而，这种制作方法的发泡过程中，发泡材料的发泡倍率只有2.2～2.5倍，所制得的发泡箱包材料在轻量化与柔软度方面，仍有很大的改善空间。
发明内容
鉴于以上的问题，本发明的主要目的在于提供一种轻量化发泡箱包材料的制作方法，能提高发泡材料的发泡倍率，同时，使发泡过程中气室得以稳定成长，从而可得到轻且柔软的发泡箱包材料，从而，可有效克服先前技术所遭遇的各种问题。
为达上述目的，本发明提供一种轻量化发泡箱包材料的制作方法，包括以下步骤：
将天然橡胶进行塑炼，形成主胶；
提供所述主胶100重量份、软化剂20～40重量份、填充剂70～80重量份、补强剂10～20重量份、功能性配合剂48～67重量份和促进剂15～22重量份，于80～130℃下进行混炼，以形成第一发泡材料；
提供所述主胶100重量份、软化剂20～40重量份、填充剂70～80重量份、补强剂10～20重量份、功能性配合剂48～67重量份和硫磺粉体6-8重量份，混合为第二发泡材料；
将所述第二发泡材料加入所述第一发泡材料，于60～100℃下进行混炼，再放置24小时，以形成橡胶胶料；
将基布涂布橡胶糊料，再将所述橡胶胶料进行压延，并通过所述橡胶糊料将所述橡胶胶料黏着贴合于所述基布，以形成复合皮料；
其中所述橡胶糊料的黏度为200～250dPS。
其中所述橡胶糊料的成分包含甲苯560重量份、硬化剂17.1重量份、日光龟裂剂1重量份、防老化剂0.6重量份、硬脂酸0.6重量份、天然橡胶100重量份、塑炼剂0.3重量份、轻质碳酸钙31.3重量份、活性锌氧粉3.1重量份和硫磺颗粒2重量份，所述硫磺颗粒的硫含量为80重量%。
其中所述防老化剂为聚丙烯基聚偕氨肟（polypropylene amidoxime,PPAO）或辅酶（Q-10），所述塑炼剂为2,2-二苯甲酰氨基二苯基二硫化物（2,2-dibenzamidodiphenyldisulfide）。
其中所述压延作业的操作温度为90～100℃，压延厚度为0.20～0.30公厘（mm）。将所述复合皮料进行加硫处理，以制得轻量化发泡箱包材料。
其中所述加硫处理以直立式热空气烘箱加硫，且加硫温度为135～145℃，产速设定为9～14公尺/分钟。
其中所述基布的布种为丹尼数为75丹尼以下的聚酯纤维布，且所述基布厚度为0.20～0.30公厘（mm）。
其中所述第二发泡材料和所述第一发泡材料中的所述软化剂包含软化油10～20重量份和加工油10～20重量份。
其中所述第二发泡材料和所述第一发泡材料中的所述填充剂为碳酸钙。
其中所述第二发泡材料和所述第一发泡材料的所述补强剂为黏土。
其中所述第二发泡材料和所述第一发泡材料的所述功能性配合剂包含辅酶（Q-10）1～2重量份、硬脂酸2～5重量份、发泡剂15～20重量份和发泡助剂30～40重量份。
其中所述发泡剂为二亚硝基五次甲基四胺，所述发泡助剂为尿素。
其中所述促进剂包含硫化剂6～8重量份、硫化助剂4～6重量份和活性锌氧粉5～8重量份。
其中所述硫化剂为二硫化二苯并噻唑（Dibenzothiazyl disulfide）或N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺（N-Cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide），所述硫化助剂为二苯胍（Diphenylguanidine）。
其中所述天然橡胶加入塑炼剂进行塑炼，所述塑炼剂为2,2-二苯甲酰氨基二苯基二硫化物（2,2dibenzamidodiphenyl disulfide）。
其中所述橡胶糊料的黏度为200～250dPS。
本发明与现有技术不同之处在于，本发明取得了如下技术效果：
1、利用橡胶塑炼的手法先将天然橡胶的分子链予以打断，提高分子链的活动性，再通过特殊的发泡配方及混炼方法，使发泡过程中的气室可以稳定成长，进而将发泡倍率大幅提升至2.8～3.0倍，也促使发泡后的橡胶胶料得以兼具轻盈、柔软的优点；
2、搭配轻量且强力的基布布种，从而增加了发泡箱包产品的撕裂力及耐用度。下面结合附图对本发明轻量化发泡箱包材料的制作方法作进一步说明。
附图说明
图1为本发明所提供的轻量化发泡箱包材料的制作方法的流程图；
图2为本发明所提供的轻量化发泡箱包材料的示意图。
附图标记说明：
10-橡胶胶料；20-基布；30-橡胶糊料；40轻量化发泡箱包材料。
具体实施方式
以下是实施例及其试验数据等，但本发明的内容并不局限于这些实施例的范围。
请参照图1，说明本发明所提供的轻量化发泡箱包材料的制作方法的流程，其步骤依序叙述如下：
首先，如步骤S10，将天然橡胶先于开放式练胶机（Open Roll）中实施塑炼，此步骤是利用橡胶塑炼的手法将天然橡胶的分子链打断，使其链长减短，减少分子链之间的纠结，并使分子链更容易活动。而天然橡胶是加入塑炼剂来进行塑炼，塑炼剂可选用2,2-二苯甲酰氨基二苯基二硫化物（2,2dibenzamidodiphenyl disulfide），待塑炼完毕即可收卷备用，以作为第一发泡材料和第二发泡料配方中所使用的主胶。对于天然橡胶塑炼的效果可利用门尼（Mooney）试验机来测定。
然后，如步骤S20，将主胶100重量份、软化剂20～40重量份、填充剂70～80重量份、补强剂10～20重量份、功能性配合剂48～67重量份和促进剂15～22重量份，用万马力混炼机（Banbury）混炼4分钟。投料顺序为主胶、功能性配合剂、填充剂、补强剂、软化剂、促进剂，混炼温度控制为80至130℃间，混炼后冷却至室温存放，此为第一发泡材料。
如步骤S30，再将主胶100重量份、软化剂20～40重量份、填充剂70～80重量份、补强剂10～20重量份、功能性配合剂48～67重量份和硫磺粉体6-8重量份，混合为第二发泡材料。
上述第一发泡材料和第二发泡材料的配方中，通过添加适量的软化剂，来降低分子链间的磨擦，提高分子链的活动性，使发泡材料的气室更容易产生，而软化剂可包含软化油10～20重量份和加工油10～20重量份，譬如，分别可选用市售的LPO软化油及太阳石油SUNPAR2280；填充剂可为碳酸钙；补强剂可为黏土，譬如，可选用市售的美国黏土；功能性配合剂可包含有辅酶（Q-10）1～2重量份、硬脂酸2～5重量份、发泡剂15～20重量份和发泡助剂30～40重量份，其中，辅酶可用来延缓老化，硬脂酸则可用来帮助加硫及增加操作性，而发泡剂可选用二亚硝基五次甲基四胺，发泡助剂可选用尿素；促进剂可包含硫化剂6～8重量份、硫化助剂4～6重量份和活性锌氧粉5～8重量份，其中，活性锌氧粉的作用是可和硬脂酸、硫化剂、硫化助剂形成错合体，帮助橡胶分子硫化交联，而硫化剂可选用二硫化二苯并噻唑（Dibenzothiazyldisulfide）或N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺（N-Cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide），硫化助剂可选用二苯胍（Diphenylguanidine）。
之后，如步骤S40，将已经混炼好的第一发泡材料混入第二发泡材料中，再于开放式练胶机（Open Roll）中，于约60～100℃下进行混炼，并放置24小时之后，即可形成橡胶胶料。
此步骤将第一发泡材料混合第二发泡材料并在60～100℃下进行混炼，可以活化发泡剂及发泡助剂，而且，适当温度的橡胶胶料也能帮助发泡剂及发泡助剂均匀的填载在橡胶胶料中。再者，放置一天来冷却橡胶胶料的目的，是为了产生预发泡反应，发泡体在成型时是一个不稳定的胶体，预发泡能够降低表面张力，利于形成气室，减少气体扩散作用，使气泡稳定。而发泡过程中通过物料冷却也可以达到提高黏度、稳定气室的目的。如此一来，气室可以稳定的成长，发泡后成为体积大、密度低的橡胶胶料将不仅变得更轻，且更加柔软。
接着，如步骤S50，将基布经过裱糊机（Coater）涂布接着用的橡胶糊料，橡胶糊料的黏度约为200～250dps。其中，基布材质较佳为低丹尼、高强力的布种，譬如可选用丹尼数为75丹尼以下的聚酯纤维布，厚度约为0.20～0.30公厘（mm），以增加发泡箱包材料的撕裂力及耐用度。橡胶糊料的配方则包含甲苯560重量份、硬化剂17.1重量份、日光龟裂剂1重量份、防老化剂0.6重量份、硬脂酸0.6重量份、天然橡胶100重量份、塑炼剂0.3重量份、轻质碳酸钙31.3重量份、活性锌氧粉3.1重量份和硫磺颗粒2重量份；而日光龟裂剂可选用蜡类的日光龟裂剂，防老化剂可选用酚类抗氧化剂，譬如聚丙烯基聚偕氨肟（polypropylene amidoxime,PPAO）或辅酶（Q-10），塑炼剂可为2,2-二苯甲酰氨基二苯基二硫化物（2,2dibenzamidodiphenyl disulfide），且天然橡胶、塑炼剂及轻质碳酸钙分别可选用譬如市售的天然橡胶3L、塑炼剂CTB-80、轻质碳酸钙，并选用硫含量为80重量%的硫磺颗粒。
再将上述混炼完成的橡胶胶料送入连续式橡胶压延机（Calender）中贴合于基布上，操作温度为90～100℃之间，橡胶胶料的压延厚度设定为介于0.20～0.30公厘（mm）之间，经压延后则制成结构为橡胶/织物的复合皮料。
最后，如步骤S60，将前一步骤制备的橡胶/织物结构的复合皮料以直立式热空气烘箱（Oven）进行连续式加硫处理，其加硫温度设定为135～145℃，产速设定为每分钟10～15码（约9～14公尺/分钟），以达成足够的发气量。经硫化结束，即可得到本发明的轻量化发泡箱包材料。
请参照图2，绘示本发明所提供的轻量化发泡箱包材料，是由混炼完成的橡胶胶料10贴合于基布20表面所构成的复合皮料，其中基布20经过涂布橡胶糊料30来帮助黏着，且复合皮料系经过硫化而制得轻量化发泡箱包材料40。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (15)

1.一种轻量化发泡箱包材料的制作方法，其特征在于包括以下步骤：
将天然橡胶进行塑炼，形成主胶；
提供所述主胶100重量份、软化剂20～40重量份、填充剂70～80重量份、补强剂10～20重量份、功能性配合剂48～67重量份和促进剂15～22重量份，于80～130℃下进行混炼，以形成第一发泡材料；
提供所述主胶100重量份、软化剂20～40重量份、填充剂70～80重量份、补强剂10～20重量份、功能性配合剂48～67重量份和硫磺粉体6-8重量份，混合为第二发泡材料；
将所述第二发泡材料加入所述第一发泡材料，于60～100℃下进行混炼，再放置24小时，以形成橡胶胶料；
将基布涂布橡胶糊料，再将所述橡胶胶料进行压延，并通过所述橡胶糊料使橡胶胶料黏着贴合于所述基布，以形成复合皮料；
将该复合皮料进行加硫处理，以制得轻量化发泡箱包材料。
2.根据权利要求1所述的轻量化发泡箱包材料的制作方法，其特征在于：所述基布的布种为丹尼数为75丹尼以下的聚酯纤维布，且所述基布厚度为0.20～0.30mm。
3.根据权利要求1所述的轻量化发泡箱包材料的制作方法，其特征在于：所述第二发泡材料和所述第一发泡材料的所述软化剂包含软化油10～20重量份和加工油10～20重量份。
4.根据权利要求1所述的轻量化发泡箱包材料的制作方法，其特征在于：所述第二发泡材料和所述第一发泡材料的所述填充剂为碳酸钙。
5.根据权利要求1所述的轻量化发泡箱包材料的制作方法，其特征在于：所述第二发泡材料和所述第一发泡材料的所述补强剂为黏土。
6.根据权利要求1所述的轻量化发泡箱包材料的制作方法，其特征在于：所述第二发泡材料和所述第一发泡材料的所述功能性配合剂包含辅酶1～2重量份、硬脂酸2～5重量份、发泡剂15～20重量份和发泡助剂30～40重量份。
7.根据权利要求6所述的轻量化发泡箱包材料的制作方法，其特征在于：所述发泡剂为二亚硝基五次甲基四胺，所述发泡助剂为尿素。
8.根据权利要求1所述的轻量化发泡箱包材料的制作方法，其特征在于：所述促进剂包含硫化剂6～8重量份、硫化助剂4～6重量份和活性锌氧粉5～8重量份。
9.根据权利要求8所述的轻量化发泡箱包材料的制作方法，其特征在于：所述硫化剂为二硫化二苯并噻唑或N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺，所述硫化助剂为二苯胍。
10.根据权利要求1所述的轻量化发泡箱包材料的制作方法，其特征在于：所述天然橡胶加入塑炼剂进行塑炼，所述塑炼剂为2,2-二苯甲酰氨基二苯基二硫化物。
11.根据权利要求1所述的轻量化发泡箱包材料的制作方法，其特征在于：所述橡胶糊料的黏度为200～250dPS。
12.根据权利要求1所述的轻量化发泡箱包材料的制作方法，其特征在于：所述橡胶糊料的成分包含甲苯560重量份、硬化剂17.1重量份、日光龟裂剂1重量份、防老化剂0.6重量份、硬脂酸0.6重量份、天然橡胶100重量份、塑炼剂0.3重量份、轻质碳酸钙31.3重量份、活性锌氧粉3.1重量份和硫磺颗粒2重量份，所述硫磺颗粒的硫含量为80重量%。
13.根据权利要求12所述的轻量化发泡箱包材料的制作方法，其特征在于：所述防老化剂为聚丙烯基聚偕氨肟或辅酶，所述塑炼剂为2,2-二苯甲酰氨基二苯基二硫化物。
14.根据权利要求1所述的轻量化发泡箱包材料的制作方法，其特征在于：所述压延作业的操作温度为90～100℃，压延厚度为0.20～0.30mm。
15.根据权利要求1所述的轻量化发泡箱包材料的制作方法，其特征在于：所述加硫处理以直立式热空气烘箱加硫，且加硫温度为135～145℃，产速设定为9～14公尺/分钟。
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