CN109591243A - 一种发泡塑料产品的镜面成型工艺及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发泡塑料产品的镜面成型工艺，在加热成型步骤中主要包括整体成型步骤和镜面形成步骤，在整体成型步骤中，同时对固模和移模进行蒸汽加热，使得充入在固移模型腔内的发泡塑料粒子受热逐渐膨胀且充满模具的型腔，直至发泡塑料粒子接近其熔点且表面发生熔结，然后保持固模的加热温度不变、同时进入镜面形成步骤；在镜面形成步骤中，对移模继续加热使得移模一侧发泡塑料粒子达到其塑化熔点，并维持蒸汽进移模的蒸汽压力在一定范围内，实现加热状态下的紧模，使得与移模相贴侧的发泡塑料产品成型面呈现镜面状态。本发明通过高温成型、镜面处理技术使得聚丙烯颗粒与颗粒结合缝隙完全封闭，能够防止细菌滋生及提高表面光洁度，有效提高产品质量。

Description

一种发泡塑料产品的镜面成型工艺及其应用

技术领域

本发明涉及化工领域，具体涉及一种发泡塑料产品的镜面成型工艺及其应用。

背景技术

现有技术中，发泡塑料是采用塑料发泡成型，发泡成型是使塑料产生微孔结构的过程，几乎所有的热固性和热塑性塑料都能制成泡沫塑料，常用的树脂有聚苯乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、脲甲醛、酚醛、聚丙烯等。其中，EPP(Expandable Polypropylen，即可发性聚丙烯)是一种物理性能优良，化学性能稳定，易回收易处理的新型高性能抗压缓冲隔热材料，因而近年来被快速地推广使用。 EPP制品成型大体上分两类，一类是利用包装成形机并配备相应的模具，直接生产出包装产品，广泛应用于电器和轻工产品的减震包装、水果和海产品的保鲜运输以及铸造等领域，也可以用于制造玩具等。另一类是使用板材成型机生产大体积的矩形泡沫制品，切割成板材后，用作建筑及装饰材料、市政工程等。

目前发现，现有作为食品外卖箱、冷链周转箱等产品，其整体硬度差易于划伤，且由于组成制品的粒子间距大导致防水效果、保温效果较差，因此需要一种新的成型工艺以解决上述问题，并能够将此工艺推广至其他产品。

发明内容

本发明目的在于提供一种发泡塑料产品的镜面成型工艺及其应用，通过高温成型、镜面处理技术使得聚丙烯颗粒与颗粒结合缝隙完全封闭，能够防止细菌滋生及提高表面光洁度，有效提高产品质量。

为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是：

一种发泡塑料产品的镜面成型工艺，其包括将发泡塑料粒子充入与制备产品形状相匹配模具内步骤和加热成型步骤，所述加热成型步骤中主要包括整体成型步骤和镜面形成步骤，

在整体成型步骤中，同时对固模和移模进行蒸汽加热，使得充入在固移模型腔内的发泡塑料粒子受热逐渐膨胀且充满模具的型腔，直至发泡塑料粒子接近其熔点且表面发生熔结，然后保持固模的加热温度不变、同时进入所述镜面形成步骤；

在镜面形成步骤中，对移模继续加热使得移模一侧发泡塑料粒子达到其塑化熔点，并维持蒸汽进移模的蒸汽压力在一定范围内，实现加热状态下的紧模，使得与移模相贴侧的发泡塑料产品成型面呈现镜面状态。

对于上述技术方案，发明人还有进一步的优化措施。

进一步地，所述发泡塑料粒子为聚乙烯粒子、聚氯乙烯粒子和聚丙烯粒子中的一种。

进一步地，当采用的发泡塑料粒子为聚丙烯粒子时，在整体成型步骤中，对固模、移模进行加热的条件是，蒸汽加热5~25秒，且蒸汽进模具的压力控制在3~4.5千克/平方厘米。

进一步地，在镜面形成步骤中，固模保持加热温度不变，维持蒸汽进固模的压力在3~4.5千克/平方厘米。

更进一步地，在镜面形成步骤中，对移模加热是通过蒸汽加热30~80秒，使得蒸汽进移模的压力控制在5~8千克/平方厘米。

更进一步地，在镜面形成步骤中，移模进行加热的温度控制在130~180度。

进一步地，将发泡塑料粒子充入与制备产品形状相匹配模具内步骤包括模具外预热、预吹气、进料、回料、模具内预热、模具紧模，而在加热成型步骤后还需经过排气、水冷、稳定、真空冷却，并最终脱模。

进一步地，在进行模具内预热时，蒸汽进模具的压力为4~9千克/平方厘米，此时移模进行蒸汽加热5~10秒左右，在3~5秒时关掉移模下排气阀，固模进行蒸汽加热5~10秒左右，且固模进行的是蒸汽穿透加热，在3~5秒时关掉固模下排气阀。

特别地，本发明还提供了一种如上所述的发泡塑料产品的镜面成型工艺在制备箱式制品中的应用。

特别地，本发明还提供了一种如上所述的发泡塑料产品的镜面成型工艺在制备汽车配件产品中的应用。

相对于现有技术中的方案，本发明的优点是：

本发明采用区别于现有技术高温成型、镜面处理工序，在移模和/或固模处进行不同时间的高温加热和不同强度的蒸汽压力保持，且模具采用金属抛光处理，表面没有任何的蒸汽孔的存在，能够使得生产出的产品表面颗粒间隙封闭，呈镜面化，增加产品内部的硬度，使其不易损伤，提高耐用度。同时，封闭了颗粒间的间隙能够使得保温效果好，且液体不易渗透出箱外，还便于清洁整理，细菌不昜贮藏在原来的细缝中以及原料的毛细孔中，产品效能得到显著提升。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中：

图1为根据本发明实施例的发泡塑料产品镜面成型工艺的流程示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

实施例：

本实施例描述了一种发泡塑料产品的镜面成型工艺，

包括将发泡塑料粒子充入与制备产品形状相匹配模具内步骤和加热成型步骤，所述加热成型步骤中主要包括整体成型步骤和镜面形成步骤，

在整体成型步骤中，同时对固模和移模进行蒸汽加热，使得充入在固移模型腔内的发泡塑料粒子受热逐渐膨胀且充满模具的型腔，直至发泡塑料粒子接近其熔点且表面发生熔结，然后保持固模的加热温度不变、同时进入所述镜面形成步骤；

在镜面形成步骤中，对移模继续加热使得移模一侧发泡塑料粒子达到其塑化熔点，并维持蒸汽进移模的蒸汽压力在一定范围内，实现加热状态下的紧模，使得与移模相贴侧的发泡塑料产品成型面呈现镜面状态。

另外，将发泡塑料粒子充入与制备产品形状相匹配模具内步骤包括模具外预热、预吹气、进料、回料、模具内预热、模具紧模，而在加热成型步骤后还需经过排气、水冷、稳定、真空冷却，并最终脱模。

所述移模采用导热的金属材料制作，所述移模的外表面经抛光处理，粗糙度为Ra0.8。所述移模的内表面留有加强筋，且移模外表面无气塞气孔。

在进行固移模同时加热时，对固模进行加热使得固模一侧聚丙烯粒子膨胀至模具的最终形状时，加工条件是固模蒸汽加热5~25秒，且蒸汽进固模的压力控制在3~4.5千克/平方厘米，而此时移模蒸汽加热5~25秒，且蒸汽进移模的压力控制在3~4.5千克/平方厘米。

进一步地，在进行移模镜面加热时，保持固模处蒸汽进固模的压力值维持3~4.5千克/平方厘米不变，维持压力不变按照热力学定律换算，此时也就能够保证固模的加热温度不变，再继续对移模进行蒸汽加热30~80秒，蒸汽进移模的压力控制在5~8千克/平方厘米，在进行移模镜面加热时移模进行蒸汽加热的温度控制在130~180度，此操作能够实现移模处产品镜面处理。

在本实施例中阐述的是针对移模侧的镜面成型，而对于固模侧的泡沫塑料产品的成型面，本实施例是常规的形状，当然也可采用如移模的结构，采用光滑无气塞气孔的模具结构，再结合类似移模侧的温度控制即可实现固模侧的镜面成型。

具体说来，如图1所示，在聚丙烯填满所述模具的型腔并成型的步骤具体如下：

1、模具外预热

在模具运动时阶段，对固移模进行表面预热。

2、预吹气

在模具到达设定模缝时，对模具内部残余的水进行排出，并且对进料枪提前打开。

3、进料

当预吹气完成后，对模具进行进料，进料一般性地可以分为普通进料、高压进料、真空进料。

4、回料

当确认模具进料完成后，对模具料枪里面与管道进行充气，进行回料清理，并且关闭料枪和料筒。

5、模具内预热

在进料完成后，移模对模具内部整体进行预热，通过表面加热，对固模进行蒸汽穿透加热，能够去除固模模腔中的水气，保证产品品质，而为使产品达到很好的熔结，设定蒸汽进模具压力为4~9千克/平方厘米，而移模进行蒸汽加热5~10秒左右，在3~5秒左右时关掉移模下排气阀，同样的，固模进行蒸汽加热5~10秒左右，在3~5秒左右时关掉固模下排气阀，后续的蒸汽从模缝处排出。

6、模具紧模

对模具进行完全关闭。

7、固、移模加热

固、移模加热，使固模一侧粒子进一步膨胀到模具的最终形状，粒子被加热到接近于其熔点，使粒子的表面熔结在一起，此时固模蒸汽加热5~20秒左右，压力控制在3~4.5千克/平方厘米，同样的移模蒸汽加热5~20秒左右，压力控制在3~4.5千克/平方厘米。

8、移模镜面加热

对移模进行蒸汽加热，使粒子达到塑化熔点，使粒子膨胀到模具的最终形状。（移模蒸汽加热30-80秒左右，压力控制在5-8千克/平方厘米.温度控制在130度-180度）

9、排气

对固、移模蒸汽进行排放。

10、水冷

对固、移模进行水循环冷却，使其模具的温度被冷却水降低，通过在泡沫和模具之间的温度差，在泡沫和模具之间进行热传输，达到预设定温度。

11、稳定

冷却后，成型产品在模具中停留一小段时间来稳定，使产品表面更完美。

12、真空冷却

真空冷却使得产品水份降低，便于产品吸附在末镜面一侧模具上，便于脱模。

13、脱模

当开始移模退后，固模型腔进行真空产品吸附。当移模走到行程终点，固模用顶出装置与空气一起会把成型产品顶出模具型腔。

与现有的发泡塑料产品进行比较，经过实验验证，对比数据如下：

产品类型	镜面成型的聚丙烯产品（镜面侧）	传统聚丙烯产品（无镜面化处理）
			相对形变为10%时的压缩应力	0.304 MPa	0.235MPa
吸水率	0	0.0023g/cm<sup>3</sup>
			硬度（LX-C型硬度计刻度盘值）	94	65

进一步地，本发明提供了一种如上所述的发泡塑料产品的生产工艺在制备发泡类模制品中的应用。发泡类模制品经此工艺能够克服现有产品表面粗糙、强度差等缺点，提高其产品强度及质量。

进一步地，本发明提供了一种如上所述的发泡塑料产品的生产工艺在制备箱式制品中的应用。高强度的粒子紧密度，能够防止细菌在箱式制品缝隙中的滋生，而且沾附的污渍或者其他杂物，能够快速有效地清除，便于产品的推广使用，比如说能够很好地应用于外卖箱中，提高外卖箱的整洁度、卫生标准。

进一步地，本发明提供了一种如上所述的汽车配件产品的生产工艺在制备箱式制品中的应用。能够提高汽车配件的整体强度、刚性以及耐腐蚀性，能够为车辆提供更好的安全性能及使用感受。

另外，本发明提供了一种如上所述的发泡塑料产品的生产工艺在在制备玩具产品中的应用。例如，飞机模型、汽车内饰等，高平整度的镜面结构能够有效降低风阻，不但美观，还能够提高遥控飞机的飞行能力。如此可见，这一镜面成型技术可很好地应用于聚丙烯材料制备玩具产品的过程中，提高产品美观度的同时，有效提高玩具品质。

综上可知，本发明采用区别于现有技术高温成型、镜面处理工序，在移模和/或固模处进行不同时间的高温加热和不同强度的蒸汽压力保持，且模具采用金属抛光处理，能够使得生产出的产品表面颗粒间隙封闭，呈镜面化，增加产品内部的硬度，使其不易损伤，提高耐用度。同时，封闭了颗粒间的间隙能够使得保温效果好，且液体不易渗透出箱外，还便于清洁整理，细菌不昜贮藏在原来的细缝中，产品效能得到显著提升。

上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发泡塑料产品的镜面成型工艺，其包括将发泡塑料粒子充入与制备产品形状相匹配模具内步骤和加热成型步骤，其特征在于，所述加热成型步骤中主要包括整体成型步骤和镜面形成步骤，

在整体成型步骤中，同时对固模和移模进行蒸汽加热，使得充入在固移模型腔内的发泡塑料粒子受热逐渐膨胀且充满模具的型腔，直至发泡塑料粒子接近其熔点且表面发生熔结，然后保持固模的加热温度不变、同时进入所述镜面形成步骤；

在镜面形成步骤中，对移模继续加热使得移模一侧发泡塑料粒子达到其塑化熔点，并维持蒸汽进移模的蒸汽压力在一定范围内，实现加热状态下的紧模，使得与移模相贴侧的发泡塑料产品成型面呈现镜面状态。

2.根据权利要求1所述的发泡塑料产品的镜面成型工艺，其特征在于，所述发泡塑料粒子为聚乙烯粒子、聚氯乙烯粒子和聚丙烯粒子中的一种。

3.根据权利要求1所述的发泡塑料产品的镜面成型工艺，其特征在于，当采用的发泡塑料粒子为聚丙烯粒子时，在整体成型步骤中，对固模、移模进行加热的条件是，蒸汽加热5~25秒，且蒸汽进模具的压力控制在3~4.5千克/平方厘米。

4.根据权利要求3所述的发泡塑料产品的镜面成型工艺，其特征在于，在镜面形成步骤中，固模保持加热温度不变，维持蒸汽进固模的压力在3~4.5千克/平方厘米。

5.根据权利要求4所述的发泡塑料产品的镜面成型工艺，其特征在于，在镜面形成步骤中，对移模加热是通过蒸汽加热30~80秒，使得蒸汽进移模的压力控制在5~8千克/平方厘米。

6.根据权利要求5所述的发泡塑料产品的镜面成型工艺，其特征在于，在镜面形成步骤中，移模进行加热的温度控制在130~180度。

7.根据权利要求1所述的发泡塑料产品的镜面成型工艺，其特征在于，将发泡塑料粒子充入与制备产品形状相匹配模具内步骤包括模具外预热、预吹气、进料、回料、模具内预热、模具紧模，而在加热成型步骤后还需经过排气、水冷、稳定、真空冷却，并最终脱模。

8.根据权利要求7所述的发泡塑料产品的镜面成型工艺，其特征在于，在进行模具内预热时，蒸汽进模具的压力为4~9千克/平方厘米，此时移模进行蒸汽加热5~10秒左右，在3~5秒时关掉移模下排气阀，固模进行蒸汽加热5~10秒左右，且固模进行的是蒸汽穿透加热，在3~5秒时关掉固模下排气阀。

9.如权利要求1所述的发泡塑料产品的镜面成型工艺在制备箱式制品中的应用。

10.如权利要求1所述的发泡塑料产品的镜面成型工艺在制备汽车配件产品中的应用。