CN112109270A - 泡沫塑料及其成型设备、制作方法、保温装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种泡沫塑料及其成型设备、制作方法、保温装置，该泡沫塑料成型设备及泡沫塑料成型方法，在成型模具中设有流通腔，在进行发泡成型时，通过液体循环装置向流通腔中通入循环流动的高温液体，快速加热成型模具，使得塑料粒子表面在高温下迅速塑化成型，并且由于成型腔表面光滑，可使得泡沫塑料结皮表面形成镜面光滑效果。
Description
技术领域
本发明涉及塑料发泡技术领域，特别是涉及一种泡沫塑料及其成型设备、制作方法、保温装置。
背景技术
目前，外卖保温箱多采用泡沫塑料，如EPP(发泡聚丙烯)作为保温材料。然而，外卖保温箱侧壁有清晰可见的泡沫塑料颗粒结构，表面不光滑，长久使用后会有污垢残留。保温箱内部颗粒之间存在缝隙，缝隙中容易有水分残留，会将箱内的温度与外界进行传导，导致保温效果降低，同时不利于内部清洁。
发明内容
基于此，有必要提供一种泡沫塑料及其成型设备、制作方法、保温装置，以解决发泡塑料表面不光滑的问题。
一种泡沫塑料成型设备，包括成型模具以及液体循环装置，所述成型模具具有成型腔和流通腔，所述成型腔中用于泡沫塑料结皮的表面光滑，所述液体循环装置包括循环管道以及与所述循环管道连接的储液箱、循环泵以及加热器，所述循环管道连通于所述流通腔构成液体循环回路。
在其中一个实施例中，所述成型模具包括凸模和凹模，所述凸模和所述凹模相互配合形成所述成型腔，所述流通腔设在所述凹模中。
在其中一个实施例中，所述凸模由透气性金属制造而成，所述凸模用于泡沫塑料结皮的表面光滑。
在其中一个实施例中，所述透气性金属的气孔孔径为10μm～1000μm。
在其中一个实施例中，所述凹模的材质为铝或铝合金。
在其中一个实施例中，所述泡沫塑料成型设备还包括抽气装置，所述抽气装置与所述成型腔连通。
在其中一个实施例中，所述泡沫塑料成型设备还包括料罐和入料机构，所述入料机构包括入料管、料枪以及增压部件，所述入料管的一端与所述料罐的出料口连通，所述入料管的另一端与所述料枪连通，所述料枪与所述成型室连通，所述增压部件靠近所述料罐的出料口设置并与所述入料管连通。
一种泡沫塑料的制作方法，采用上述任一实施例的泡沫塑料成型设备，所述制作方法包括以下步骤：
将泡沫塑料的原料加入所述成型腔中；
向所述成型腔中通入蒸汽进行加压以及加热，并通过所述液体循环装置在所述流通腔中流通高温液体以对所述成型模具进一步加热，使所述泡沫塑料的原料发泡成型，所述高温液体的温度为180℃～200℃；
冷却，脱模。
在其中一个实施例中，在发泡成型过程中，控制所述成型腔内的气压为10kg/㎝2～14kg/㎝2。
在其中一个实施例中，所述高温液体的热导率为0.3W/mK～0.6W/mK。
一种泡沫塑料，其特征在于，由上述任一实施例的制作方法制作得到。
一种保温装置，其特征在于，具有上述的泡沫塑料。
与现有方案相比，本发明具有以下有益效果：
上述泡沫塑料成型设备及泡沫塑料成型方法，在成型模具中设有流通腔，在进行发泡成型时，通过液体循环装置向流通腔中通入循环流动的高温液体，快速加热成型模具，使得塑料粒子表面在高温下迅速塑化成型，并且由于成型腔表面光滑，可使得泡沫塑料结皮表面形成镜面光滑效果。
同时，制作的泡沫塑料产品表面光滑无缝隙，较普通的泡沫塑料强度加大，更有效地避免了灰尘的堆积以及细菌的滋生，也更加美观。
附图说明
图1为一实施例的泡沫塑料成型设备的局部结构示意图；
图2为图1所示泡沫塑料成型设备的另一局部结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示，本发明一实施例的泡沫塑料成型设备100，包括成型模具以及液体循环装置。
其中，成型模具具有成型腔112和流通腔(图中未示出)，成型腔112中用于泡沫塑料结皮的表面光滑。
液体循环装置包括循环管道151以及与循环管道151连接的储液箱152、循环泵153以及加热器154。储液箱152用于储存液体，可向循环管道151中供给液体。循环泵153作为液体流动的动力源，用于带动液体在循环管道151中循环流动。加热器154用于对循环管道151中的进行加热，例如将液体加热至180℃～200℃。
循环管道151连通于流通腔构成液体循环回路。通过液体循环装置，可向成型模具的流通腔中通入循环流动的高温液体。
如图1所示，在其中一个示例中，循环管道151上设有控制阀155，控制阀155控制成型腔112与循环管道151的流通情况。
在其中一个示例中，储液箱152设有液位检测器156，用于检测储液箱152中的液位。
在其中一个示例中，成型模具包括凸模120和凹模110，凸模120和凹模110相互配合形成成型腔112，流通腔设在凹模110中。
在其中一个示例中，液体循环装置还包括控制器(图中未示出)和温度传感器157，温度传感器157用于检测循环管道151中液体的温度。控制器与加热器154以及温度传感器157电性连接。通过控制器，控制循环管道151中液体在设定温度内。当温度传感器157检测到循环管道151中的液体的温度超出预设温度时，控制器控制加热器154停止加热，保证设备安全稳定。
进一步地，在其中一个示例中，液体循环装置还包括压力传感器158，用于检测循环管道151中的液压。
在其中一个示例中，凸模120由透气性金属制造而成，模用于泡沫塑料结皮的表面光滑。
本实施例中，凸模120采用透气性金属加工制造，加工模具时模具表面不进行气眼等设置，透气性金属本身有一定的透气性，泡沫塑料成型过程中，不会产生憋气的问题，故不需要在凸模120内设置气眼等备件，让泡沫塑料在加热成型过程中，即使没有气眼等备件，也可进行加热，并很好的熟化。成型后泡沫塑料与凸模120接触面为光滑面。
进一步，对透气性金属制作的凸模120的用于泡沫塑料结皮的表面进行抛光处理，使透气性金属表面达到镜面效果，从而使成型泡沫塑料表面达到塑化及光滑效果。
在其中一个示例中，制造凸模120的透气性金属可以为但不限于微孔三元合金。更具体地，可采用电铸性微孔三元合金。
透气性金属本身有无数的孔径，使得塑料粒子与塑料粒子之间以及塑料粒子与凸模120之间的气体可以排出。在其中一个示例中，制造凸模120的透气性金属的气孔孔径为10μm-1000μm。进一步地，在其中一个示例中，制造凸模120的透气性金属的气孔孔径为100μm-500μm，保证气体可以全部排出，泡沫塑料产品表面不会因气体为排出而产生憋气，从而保证了产品表面的光滑度。
在其中一个示例中，凹模110的材质为铝或铝合金，优选高导热铝材，有利于高温液体迅速将热量传递至凹模110，提高泡沫塑料表面塑化的速度，从而提高泡沫塑料表面光滑效果。
在其中一个示例中，凹模110的用于泡沫塑料结皮的表面的粗糙度为Ra0.6～Ra0.8。
在其中一个示例中，泡沫塑料成型设备100还包括连通于成型腔112的抽气装置，通过连通于成型腔112的抽气装置控制成型腔112的气压。连通抽气装置和成型腔112的管道上设有抽气阀113。在其中一个示例中，泡沫塑料成型设备100还包括连通于成型腔112排水装置，通过连通于成型腔112的排水装置排出成型腔112中的水分。连通排水装置和成型腔112的管道上设有排水阀114。保证粒子与粒子之间无空气，无水分，从而有效地结合，防止粒子与粒子之间产生料缝，促进产品表面的光滑程度。
在其中一个示例中，还包括蒸汽装置，蒸汽装置与成型腔112连通。进一步，成型腔112的蒸汽口至少位于成型腔112两侧侧壁上。蒸汽装置与成型腔112连通的管道上设有蒸汽控制阀115。成型开始时，蒸汽装置能够向成型腔112输入蒸汽，提供热源。
在其中一个示例中，泡沫塑料成型设备100还包括喷淋装置，喷淋装置的喷水口与成型腔112连通。在成型完成后，喷淋装置朝向成型腔112内喷淋冷却水以加速降低产品温度。进一步地，在其中一个示例中，喷淋装置有多个，多个喷淋装置围绕成型腔112设置。
如图2所示，在其中一个示例中，泡沫塑料成型设备100还包括料罐130和入料机构。更具体地，料罐130设有进料阀131及保压阀132。入料机构包括入料管141、料枪142、增压部件143，入料管141一端与料罐130的出料口连通，另一端与料枪142连通，料枪142与成型腔112连通，增压部件143靠近料罐130的出料口设置并与入料管141连通，以使原料顺利通过入料管。在其中一个示例中，入料机构还包括料枪风力控制部件144，料枪风力控制部件144与料枪142连通，以控制料枪142的喷料速度。
进一步地，本发明还提供一种泡沫塑料的制作方法，采用上述任一示例的泡沫塑料成型设备100，该制作方法包括以下步骤：
将泡沫塑料的原料加入成型腔112中；
向成型腔112中通入蒸汽进行加压以及加热，并通过液体循环装置在流通腔中流通高温液体以对成型模具进一步加热，使泡沫塑料的原料发泡成型，高温液体的温度为180℃～200℃；
冷却，脱模。
上述泡沫塑料成型设备100及方法，在成型模具中设有流通腔，在进行发泡成型时，通过液体循环装置向流通腔中通入循环流动的高温液体，快速加热成型模具，使得塑料粒子表面在高温下迅速塑化成型，并且由于成型腔112表面光滑，可使得泡沫塑料结皮表面形成镜面光滑效果。
同时，制作的泡沫塑料产品表面光滑无缝隙，较普通的泡沫塑料强度加大，更有效地避免了灰尘的堆积以及细菌的滋生，也更加美观。
泡沫塑料保温箱的外表面为光滑镜面效果，可直接粘贴logo，无需使用二次加工布袋套住，节约成本，便于操作，且更加美观。
在其中一个示例中，加热的时间为15s～20s。
在其中一个示例中，在发泡成型过程中，控制成型腔112内的气压为10kg/㎝2～14kg/㎝2。
高温液体优选具有较高的热导率，可以快速传递热量进行加热。在其中一个示例中，高温液体的热导率为0.3W/mK～0.6W/mK。进一步，在其中一个示例中，高温液体的热导率为0.5W/mK～0.6W/mK。
在泡沫塑料成型过程中，通过连通于成型腔112的抽气装置控制成型腔112的气压，通过连通于成型腔112的排水装置排出成型腔112中的水分。保证粒子与粒子之间无空气，无水分，从而有效地结合，防止粒子与粒子之间产生料缝，促进产品表面的光滑程度。
成型过程中，在进行水冷同时，抽气装置抽气，由于透气性金属凸模120本身有无数个孔径，成型腔112中气流对流，可以快速地将模腔内水冷却产生的蒸汽热量排出。具体地，进行冷却时，采用水冷降温，20摄氏度左右的冷水喷到100摄氏度左右的产品上，产生蒸汽，抽气装置抽气，凸模120本身孔径配合真空气流抽出产生的蒸汽，从而能够提高降温效率，并缩短了降温时间。
采用普通模具生产的产品，在进行水冷却时，采取的是金属传导冷却，产品冷却时间长，且经常冷却不好造成大量不良品，上述实施例的制作方法则能够避免该问题。
同理，在加热升温过程中，利用凸模120的透气性，抽气装置加速成型腔112内对流，也可以提高加热效率，达到了节能且高效的生产。
在成型工艺中，加入原料后，通过蒸汽加压，使塑料粒子加压膨胀，同时打开抽气装置，抽出粒子之间的空气。
本发明的泡沫塑料的制作方法，可以用于但不限于发泡聚丙烯(EPP)的成型。
同时，制作的泡沫塑料产品表面光滑无缝隙，较普通的泡沫塑料强度加大，更有效地避免了灰尘的堆积以及细菌的滋生，也更加美观。
进一步地，本发明还提供一种泡沫塑料，其由上述任一实施例的制作方法制作得到。
进一步地，本发明还提供一种保温装置，其具有上述的泡沫塑料。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种泡沫塑料成型设备，其特征在于，包括成型模具以及液体循环装置，所述成型模具具有成型腔和流通腔，所述成型腔中用于泡沫塑料结皮的表面光滑，所述液体循环装置包括循环管道以及与所述循环管道连接的储液箱、循环泵以及加热器，所述循环管道连通于所述流通腔构成液体循环回路。
2.如权利要求1所述的泡沫塑料成型设备，其特征在于，所述成型模具包括凸模和凹模，所述凸模和所述凹模相互配合形成所述成型腔，所述流通腔设在所述凹模中。
3.如权利要求2所述的泡沫塑料成型设备，其特征在于，所述凸模由透气性金属制造而成，所述凸模用于泡沫塑料结皮的表面光滑。
4.如权利要求3所述的泡沫塑料成型设备，其特征在于，所述透气性金属的气孔孔径为10μm～1000μm。
5.如权利要求1～4任一项所述的泡沫塑料成型设备，其特征在于，还包括料罐和入料机构，所述入料机构包括入料管、料枪以及增压部件，所述入料管的一端与所述料罐的出料口连通，所述入料管的另一端与所述料枪连通，所述料枪与所述成型室连通，所述增压部件靠近所述料罐的出料口设置并与所述入料管连通。
6.一种泡沫塑料的制作方法，其特征在于，采用如权利要求1～5任一项所述的泡沫塑料成型设备，所述制作方法包括以下步骤：
将泡沫塑料的原料加入所述成型腔中；
向所述成型腔中通入蒸汽进行加压以及加热，并通过所述液体循环装置在所述流通腔中流通高温液体以对所述成型模具进一步加热，使所述泡沫塑料的原料发泡成型，所述高温液体的温度为180℃～200℃；
冷却，脱模。
7.如权利要求6所述的泡沫塑料成型设备，其特征在于，在发泡成型过程中，控制所述成型腔内的气压为10kg/㎝2～14kg/㎝2。
8.如权利要求6或7所述的泡沫塑料成型设备，其特征在于，所述高温液体的热导率为0.3W/mK～0.6W/mK。
9.一种泡沫塑料，其特征在于，由如权利要求6～8任一项所述的制作方法制作得到。
10.一种保温装置，其特征在于，具有如权利要求9所述的泡沫塑料。
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