CN112776294B

CN112776294B - 一种包装的制备工艺及利用该工艺制备的包装

Info

Publication number: CN112776294B
Application number: CN201911086100.XA
Authority: CN
Inventors: 敖雯楠; 张波; 俞朝晖
Original assignee: Zhongchuang Wenbao Technology Development Beijing Co ltd
Current assignee: Zhongchuang Wenbao Technology Development Beijing Co ltd
Priority date: 2019-11-08
Filing date: 2019-11-08
Publication date: 2022-05-13
Anticipated expiration: 2039-11-08
Also published as: CN112776294A

Abstract

本发明提供一种包装的制备工艺及利用该工艺制备的包装，包括步骤：S1，EPP原料制备；S2，模具预处理；S3，箱体注塑成型；S4，箱体表面处理；S5，内胆结构3D扫描；S6，内胆分层模切；S7，箱体组装。本发明提供的包装的制备工艺，采用EPP原料制备，并在包装表面热熔涂覆改性层，提高箱体的耐候、耐磨、防油性，并以表观密度不同的EPP原料制成的层状防震结构作为内胆使物品得到最大化缓冲保护。

Description

一种包装的制备工艺及利用该工艺制备的包装

技术领域

本发明涉及包装技术领域，更具体地，涉及一种包装的制备工艺及利用该工艺制备的包装。

背景技术

通常，现行物品包装多是将泡沫、泡棉等作为箱体缓冲材料，瓦楞纸、木箱等作为外包装，其防潮、防虫、缓冲等性能差且多难重复利用。与传统纸板结构的包装相比，发泡聚丙烯(EPP)具有强度高、不变形、防潮、耐久性好、外观精美的优点。并且，现有的包装无法根据待包装物品的形状来对物品进行包装，容易出现物品磨损、破碎等情况。

发明内容

对此，本发明是为解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种包装的制备工艺，通过采用EPP原料制备，并依次选用表观密度从大到小的EPP原料作为层状内胆，增加对待包装物品的保护。

本发明的另一目的是提供一种利用上述制备工艺制备的包装。

为实现上述目的，本发明提供一种包装的制备工艺，包括步骤：

S1，EPP原料制备：

将PP粉、纳米SiO₂、润滑剂、成核剂按1000∶1∶1∶0.5的质量配比，混合均匀后加热软化，通入高压二氧化碳气体作为发泡剂并保持发泡压力在1.5-3.0MPa的范围，发泡温度保持在135-150℃的范围，待气体扩散到混合树脂颗粒形成均相体系后，快速泄压并降温定型，挤出造粒；

S2，模具预处理：

将注塑用模具加热，其中，定模加热至80℃-100℃，动模加热至90℃-115℃，将注塑机中的螺筒加热至150℃-165℃，并将注塑机中的热流道加热至160℃-180℃；

S3，箱体注塑成型：

将步骤S1制备好的EPP原料添加到经步骤S2处理的螺筒中，加热至熔融状态，将熔融状态下的EPP原料通过经步骤S2处理的热流道喷射注射到加热后的模具中，均匀注射后进行分段保压，冷却成型的时间为35s-40s，趁热脱模，制成箱体前板、后板、左板、右板、上盖、下底6块EPP板半成品；

S4，箱体表面处理：

在步骤S3制成的半成品表面热熔涂覆一层改性层，使改性层和EPP热熔粘接，然后进行冷却和成型处理，形成塑胶表皮；

S5，内胆结构3D扫描：

3D扫描获取待包装物品的三维结构，提取外围轮廓尺寸数据，用于生成内胆结构的生产数据模型；

S6，内胆分层模切：

将步骤S1制备的EPP原料作为内部直接接触待包装物品的第一层减震材料，根据步骤S5生成的外围轮廓尺寸数据，用3D打印技术将第一层减震材料刻成与待包装物品相适应的结构，在第一层减震材料的下方，依次选用表观密度从大到小的EPP原料，分层模切其他衬垫层，形成缓冲性能渐变的堆叠衬垫内胆；

S7，箱体组装：

在步骤S3的注塑成型时，箱体的前板、后板、左板、右板、下底5块EPP板都设有组装用滑槽，再通过金属铰链完成箱体与步骤S3注塑成型的箱体上盖连接，并将S6完成的内胆放入其中，即完成包装的组装。

优选地，在步骤S4和S5之间还包括步骤：

S4-1，面板倒灌成型：

使用倒灌注塑模顶出制作面板，并在面板预留功能器件窗口；

S4-2，功能器件封装：

在面板的功能器件窗口嵌入温度传感器、湿度传感器、光敏传感器、震动传感器、GPS传感器的一种或多种，并嵌入锂电池及显示屏幕，完成锂电池所述传感器、显示屏幕的线路接通，并将面板与所述前板固定。

优选地，所述润滑剂选用脂肪酸酰胺，所述成核剂选用滑石粉、硬脂酸钙、硼酸锌中的一种或多种。

优选地，所述改性层由PP或PE或橡胶制成。

优选地，在步骤S6中，用数控机床分层模切其他衬垫层，进给速度在100-200mm/min范围内，背吃刀量为0.2-0.5mm。

本发明还提供一种包装，根据上述制备工艺制得，包括前板、后板、左板、右板、上盖、下底组成的箱体，所述箱体内部设置内胆。

本发明提供的包装的制备工艺及利用该工艺制备的包装，具有如下有益效果：

(1)本发明提供的包装的制备工艺，其成型EPP原料制备使用表面具有强极性的羟基、粒子尺寸小、比表面积大、表面能高的纳米SiO₂(20nm)，能够减少气泡的合并，保持泡孔的形态和结构，提高了PP在高温下的熔体粘度，使气体的迁移和扩散得到抑制，便于控制发泡倍率，降低了不同发泡倍率EPP原料的制备难度，所得EPP成型体的表观密度可覆盖17-100kg/m³的范围。

(2)本发明采用热覆胶法，在包装表面热熔涂覆一层PP或PE或橡胶等制成的改性层，使改性层的材料和EPP热熔粘接，然后进行冷却和成型处理，形成一层类似注塑工艺效果的塑胶表皮，可提高箱体的耐候、耐磨、防油性。配合箱体注塑成型时可拆卸组装的滑槽设计，充分发挥EPP优越性，极大实现了包装的反复使用。

(3)本发明通过制备不同发泡倍率的EPP作为内部直接接触待包装物品的第一层减震材料，根据3D扫描获取的外围轮廓尺寸模型，用3D打印等数控铣床技术将内部材料刻成与待包装物品相适应的结构。并依次选用表观密度从大到小的EPP原料，用数控机床分层模切其他衬垫层，以定制化的层状防震结构作为内胆使物品得到最大化缓冲保护。

附图说明

图1为本发明提供的包装的制备工艺的流程图。

图2为本发明提供的包装的结构示意图。

图3为本发明提供的包装的内部结构示意图。

具体实施方式

以下，在说明本发明的实施例时，如果对相关公知要素或功能的具体描述有碍于本发明的要旨，那么将省略其详细说明。

参照图1，本发明提供一种包装的制备工艺，包括如下步骤：

S1、发泡聚丙烯(EPP)原料制备：

将聚丙烯(PP)粉作为原料，以PP、纳米SiO₂、润滑剂、成核剂按1000∶1∶1∶0.5的质量配比，在高速混合机内混合均匀后加入到高压反应釜中并加热软化，通入高压二氧化碳气体作为发泡剂并保持发泡压力在1.5-3.0MPa的范围，发泡温度保持在135-150℃的范围，待高压二氧化碳气体扩散到以PP、纳米SiO₂、润滑剂、成核剂组成的混合树脂颗粒形成均相体系后，快速泄压并降温定型，通过控制发泡时间(反应时间)得到不同发泡倍率EPP预发泡珠粒，采用高扭矩双螺杆挤出造粒，以保证混炼均匀，扭矩可以在95N.m以上。

所述润滑剂可选用脂肪酸酰胺，例如芥酸酰胺、油酰胺以及硬脂肪酸酰胺等，以改善珠粒的润滑性能。

所述成核剂可选用滑石粉、硬脂酸钙、硼酸锌中的一种或多种。成核剂可降低聚合物的整体表面张力，从而提供大量的成核点，促进气泡成核。

S2、模具预处理：

将注塑用的包装模具加热，其中，定模加热至80℃-100℃，动模加热至90℃-115℃；将注塑机中的螺筒加热至150℃-165℃，并将注塑机中的热流道加热至160℃-180℃。

S3、箱体注塑成型：

将步骤S1制备好的15倍发泡EPP原料添加到经步骤S2处理的螺筒中，加热至熔融状态，将熔融状态下的EPP原料通过经步骤S2处理的热流道的喷射注射到加热后的模具中；均匀注射后进行分段保压，冷却成型的时间为35s-40s，趁热脱模，制成箱体前板、后板、左板、右板、上盖、下底6块EPP板半成品。

S4、箱体表面处理：

在充分发挥EPP材料优越性的条件下，极大实现包装的反复使用，要求其易清洗、不易污损。通过采用热覆胶法，用热熔涂覆设备在步骤S3制备的半成品表面热熔涂覆一层由PP或聚乙烯(PE)或橡胶等制成的改性层，使改性层的材料和EPP热熔粘接，然后进行冷却和成型处理，即可形成一层类似注塑工艺效果的塑胶表皮，提高箱体的耐候、耐磨、防油性。

S5、内胆结构3D扫描：

为实现文物、精密器件等待包装物品的安全缓冲运输，适应待包装物品轮廓变化的定制化衬垫需求，采用结构光3D扫描仪，设定解析度为2mm，增大扫描速率，快速获取待包装物品的基本三维结构，提取外围轮廓尺寸数据，用于生成缓冲内胆的生产数据模型。

S6、内胆分层模切：

为了利于包装的贮存、码放、运输，包装箱体是标准化的尺寸设计，内部减震材料根据待包装物品形状进行定制生产。根据金属、石质、瓷质、木质等材质类型，选用不同发泡倍率的EPP原料作为内部直接接触待包装物品的第一层减震材料，根据步骤S5生成的外围轮廓尺寸数据，用3D打印等数控铣床技术将第一层减震材料刻成与待包装物品相适应的结构。

进一步，在第一层减震材料的下方，依次选用表观密度从大到小的EPP原料，用数控机床分层模切其他衬垫层，以缓冲性能渐变的堆叠衬垫内胆实现物品盛放的稳固性。

进一步，数控机床进给速度在100-200mm/min范围内，背吃刀量为0.2-0.5mm。

S7、箱体组装：

在步骤S3的注塑成型时，箱体的前板、后板、左板、右板、下底5块EPP板都设有便于组装的滑槽，再通过金属铰链完成箱体与步骤S3注塑成型的箱体上盖连接，并将S6完成的层叠内胆放入其中，即完成包装的组装。

本发明提供的包装的制备工艺，还可以在步骤S4与S5之间，包括步骤：

S4-1、面板倒灌成型：

根据包装的面板的结构特点与外观要求，常规的注塑脱模比较困难，由于面板较薄，温度太高容易变形，温度太低脱模效率低。通过使用倒灌注塑模，将进胶系统与顶出系统均布置在动模侧，实现较薄塑件产品的平稳可靠顶出，大大降低产品不良率，并且，在面板预留功能器件窗口。

S4-2、功能器件封装：

为实现对箱体内部温度、湿度等微环境的动态监控，在步骤S4-1完成的面板预留的功能器件窗口嵌入温度传感器、湿度传感器、光敏传感器、震动传感器、GPS/北斗传感器等，还可嵌入锂电池、显示屏幕等，完成电源(锂电池)与传感器、显示屏幕的线路接通。实现特殊功能器件的一体化封装。且封装功能器件后的面板可与箱体前板进行铆钉固定。

进一步，显示屏幕尺寸为4英寸。

参照图2至图3，本发明还提供一种包装，依据上述制备工艺制成，包括前板1、后板2、左板3、右板4、上盖5、下底6组成的箱体，所述箱体内部设置内胆7。所述前板1前侧还可设置面板8，与所述前板1铆钉固定，并且所述面板8上还设置多个功能器件窗口9，用于安装功能器件，所述功能器件可以为温度传感器、湿度传感器、光敏传感器、震动传感器、GPS/北斗传感器、锂电池、显示屏幕等。

以上，对本发明所提供的一种包装的制备工艺及利用该工艺制备的包装进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书的内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种包装的制备工艺，其特征在于，包括步骤：

S1，EPP原料制备：

S2，模具预处理：

S3，箱体注塑成型：

S4，箱体表面处理：

S5，内胆结构3D扫描：

S6，内胆分层模切：

S7，箱体组装：

2.根据权利要求1所述的包装的制备工艺，其特征在于，在步骤S4和S5之间还包括步骤：

S4-1，面板倒灌成型：

S4-2，功能器件封装：

在面板的功能器件窗口嵌入温度传感器、湿度传感器、光敏传感器、震动传感器、GPS传感器的一种或多种，并嵌入锂电池及显示屏幕，完成锂电池、所述传感器、显示屏幕的线路接通，并将面板与所述前板固定。

3.根据权利要求1所述的包装的制备工艺，其特征在于，所述润滑剂选用脂肪酸酰胺，所述成核剂选用滑石粉、硬脂酸钙、硼酸锌中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的包装的制备工艺，其特征在于，所述改性层由PP或PE或橡胶制成。

5.根据权利要求1所述的包装的制备工艺，其特征在于，在步骤S6中，用数控机床分层模切其他衬垫层，进给速度在100-200mm/min范围内，背吃刀量为0.2-0.5mm。

6.一种包装，其特征在于，根据权利要求1所述的制备工艺制得，包括前板、后板、左板、右板、上盖、下底组成的箱体，所述箱体内部设置内胆。