CN113858506B - 一种用于发泡聚丙烯制品的光面成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于发泡聚丙烯制品的光面成型工艺，属于发泡制品成型技术领域。本发明的光面成型工艺为：先将复合式EPP珠粒成型得到EPP制品并烘干定型，再通过吸塑工艺成型PP热覆膜，并采用低温复合工艺贴合至EPP制品的表面，然后自然冷却。本发明的光面成型工艺良品率更高，且保留了EPP原有的材料性能，其成品表面光洁度高，不易攒灰或积油污，易清洗，有利于循环使用，可适用于各种结构的异型件的内、外表面的光面处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于发泡聚丙烯制品的光面成型工艺，属于发泡制品成型技术领域。
背景技术
发泡聚丙烯(Expanded polypropylene，EPP)作为一种性能卓越的高结晶型聚丙烯/二氧化碳(PP/CO2)环保轻质材料，具有优良的抗震吸能性能，形变后回复率高，较高的耐热性，耐化学品性能强，耐油性优，隔热性好，轻量化，无毒无味，可实现回收、循环使用。
在EPP制品的循环使用过程中，或多或少会粘到灰尘或油渍等污渍，影响二次回收使用。一方面，EPP制品成型过程中通过一定压力的蒸汽压力进行穿透加热，使得制件表面会留下许许多多个蒸汽凸点，影响后期清洁保养。其次，EPP制品通过珠粒表面的熔接粘接在一起，制件表面或多或少都会留下一些孔洞，且绝大部分情况下肉眼无法准确看清。如果污渍进入这些孔洞，将很难清洗干净，不利于EPP制品的循环使用。例如在冷链配送领域，各平台所使用的外卖配送箱均为EPP材质，但在使用过程中若汤水或食物洒出，渗透进入EPP箱体内部，将极易滋生细菌、产生异味，影响大众的饮食健康。
申请号201910215777.2的发明专利公开了一种发泡聚丙烯材料的表面改性工艺，先是将EPP采用现有生产工艺，得到EPP成品；再根据EPP成品的厚度，选择不同的改性方法：EPP成品厚度大于2厘米时，用另一套设备对成品的表面直接加热熔融、冷却并且成型，EPP成品厚度不大于2厘米时，用另一套设备在EPP成品表面热熔涂覆一层改性层、冷却并且成型。形成一层类似注塑工艺效果的塑胶(或橡胶)表皮，使EPP产品制品表面变得易清洗并且不易污损。但是热熔涂覆或覆上一层塑料材质的的温度点较高，在150～180℃之间，极易对EPP材料本身造成熔融损坏，影响EPP原有的材料性能。
基于此，如何提供了一种用于发泡聚丙烯制品的光面成型工艺，既可以解决发泡聚丙烯制品表面的清洗问题，又可完整保留EPP原有的材料性能，显得十分必要。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种用于发泡聚丙烯制品的光面成型工艺，采用复合式EPP珠粒制成的EPP制品，通过低温复合工艺，于80-115℃将聚丙烯(Polypropylene，PP)热覆膜贴合至该EPP制品表面，既实现了EPP成品内表面和外表面的光面处理，使其表面光洁度高，不易攒灰或积油污，且易清洗；又完整保留了EPP制品原有的材料性能，从而扩大了其应用领域。
本发明中的光面成型是指成型制件表面为光滑的镜面。
本发明的技术方案如下：
一种用于发泡聚丙烯制品的光面成型工艺，包括如下步骤：
S1、将复合式EPP珠粒成型制得EPP制品并烘干定型；
S2、根据EPP制品的外观、尺寸，通过吸塑工艺成型聚丙烯(PP)热覆膜，使之可完全贴合至需要光面处理的EPP制品的表面；
S3、将步骤S2所成型的PP热覆膜通过低温复合工艺贴合至步骤S1所定型的EPP制品的表面，自然冷却，即完成EPP制品表面的光面成型。。
进一步地，步骤S1中，所述复合式EPP珠粒包括芯层和表皮层；其中，芯层作为EPP制品的结构支撑，由熔点142～160℃的高熔点PP材质制成，熔融指数不高于5g/10min；表皮层可以降低EPP制品在成型过程中的蒸汽压力，使得复合式EPP珠粒在成型粘接的过程中仅需要极低的成型压力即可获得较好的熟化度，表皮层是由熔点80～120℃的低熔点PP材质制成，厚度为8～12μm，熔融指数需不低于10g/10min，表皮层较高的熔融指数可获得较好的流动性，在热敷和过程中，受压力自然流延至平整状态，有利于热覆膜与EPP制品的平整度贴合控制。
进一步地，步骤S2中，所述PP热覆膜，吸塑成型前的卷材厚度为0.14～0.3mm，颜色与复合式EPP珠粒的颜色一致或为透明无色。
更进一步地，所述PP热覆膜为多层复合膜，包括至少一层热熔胶层。
再进一步地，所述热熔胶层是采用乙烯-醋酸乙烯共聚物(Ethylene-vinylacetate copolymer，EVA)热熔胶、热熔压敏胶或反应型聚氨酯热熔胶的一种或多种组合使用制成，熔点温度在60-130℃范围内，视具体使用场景而定。
再进一步地，所述多层复合膜包括至少一层阻隔层，所述阻隔层的材质为PP、涤纶树脂(Polyethylene terephthalate，PET)或聚酰胺(Polyamide，PA)材质，具体层数和材质视使用场景而定。
进一步地，步骤S3中，所述低温复合工艺为热风贴合工艺。
更进一步地，所述热风贴合工艺的温度为80-115℃，压力为0.15-0.8bar。
本发明相较于现有技术的优势的有益效果在于：
1、较传统镜面或自结皮工艺，本发明的光面成型工艺良品率更高，所处理的EPP制品的表面光洁度更高，不易攒灰或积油污，且易清洗，有利于循环使用；
2、通过低温复合工艺在EPP制品表面贴合热覆膜，避免了现有热熔涂覆或贴覆工艺过程中因温度高而导致对EPP材料本身的熔融损坏，从而保留了EPP原有的材料性能；
3、本发明采用的未发泡的PP热覆膜较EPP制品表面硬度更高，大大提升了EPP制品的表面耐磨性；
4、本发明采用的复合式EPP珠粒包括芯层和表皮层，其芯层作为EPP制品的结构支撑，表皮层可以降低EPP制品在成型过程中的蒸汽压力，使得复合式EPP珠粒在成型粘接的过程中仅需要极低的成型压力即可获得较好的熟化度，且表皮层具有较好的流动性，在热敷和过程中，受压力自然流延至平整状态，有利于热覆膜与EPP制品的平整度贴合控制；
5、本发明的光面成型工艺可适用于各种结构的异型件的内、外表面的光面处理。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步阐释，本发明根据发明技术方案进行实施，给出了详细的实施方式和操作步骤，但本发明的保护范围并不限于下述的实施例。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件。
一种用于发泡聚丙烯制品的光面成型工艺，包括如下步骤：
S1、将复合式EPP珠粒成型制得EPP制品并烘干定型；
S2、根据EPP制品的外观、尺寸，通过吸塑工艺成型聚丙烯(PP)热覆膜，使之可完全贴合至需要光面处理的EPP制品的表面；
S3、将步骤S2所成型的PP热覆膜通过低温复合工艺贴合至步骤S1所定型的EPP制品的表面，自然冷却，即完成EPP制品表面的光面成型。。
进一步地，步骤S1中，所述复合式EPP珠粒包括芯层和表皮层；其中，芯层作为EPP制品的结构支撑，由熔点142～160℃的高熔点PP材质制成，熔融指数不高于5g/10min；表皮层可以降低EPP制品在成型过程中的蒸汽压力，使得复合式EPP珠粒在成型粘接的过程中仅需要极低的成型压力即可获得较好的熟化度，表皮层是由熔点80～120℃的低熔点PP材质制成，厚度为8～12μm，熔融指数需不低于10g/10min，表皮层较高的熔融指数可获得较好的流动性，在热敷和过程中，受压力自然流延至平整状态，有利于热覆膜与EPP制品的平整度贴合控制。
进一步地，步骤S2中，所述PP热覆膜，吸塑成型前的卷材厚度为0.14～0.3mm，颜色与复合式EPP珠粒的颜色一致或为透明无色。
更进一步地，所述PP热覆膜为多层复合膜，包括至少一层热熔胶层。
再进一步地，所述热熔胶层是采用乙烯-醋酸乙烯共聚物(Ethylene-vinylacetate copolymer，EVA)热熔胶、热熔压敏胶或反应型聚氨酯热熔胶的一种或多种组合使用制成，熔点温度在60-130℃范围内，视具体使用场景而定。
再进一步地，所述多层复合膜包括至少一层阻隔层，所述阻隔层的材质为PP、涤纶树脂(Polyethylene terephthalate，PET)或聚酰胺(Polyamide，PA)材质，具体层数和材质视使用场景而定。
进一步地，步骤S3中，所述低温复合工艺为热风贴合工艺。
更进一步地，所述热风贴合工艺的温度为80-115℃，压力为0.15-0.8bar。
实施例1
现以43升常规尺寸的外卖箱(外尺寸：490*385*400mm；内尺寸：425*320*335mm)为例，采用本发明的光面成型工艺对其内部进行光面成型。
首先将黑色的复合式EPP珠粒通过模具成型制得43升的EPP箱体与盖子，并烘干定型。然后选取黑色膜材，所述黑色膜材的上层为0.1mm的PP层，下层为0.1mm的热熔胶层，所述热熔胶层采用熔点为点72℃的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)制成。采用吸塑工艺将该黑色膜材吸塑至425*320*335mm的尺寸，并放置在成型好的EPP箱体内部，通过热风贴合工艺(风压0.15bar，风温80℃)将其紧密贴合至EPP箱体内部，待自然冷却后，即可完成EPP箱体内部的光面成型。
通过本发明的光面成型工艺处理的EPP外卖箱，使用寿命较传统EPP保温箱大幅增加，且当饭汤洒落在保温箱内时，仅需常规的洗洁精、清水擦洗后即可恢复原貌，箱内更不会因为饭菜洒落而产生异味或霉菌。
对比例1
以申请号201910215777.2的发明专利公开了一种发泡聚丙烯材料的表面改性工艺对43升常规尺寸的外卖箱的内部进行改进。
由于外卖箱的壁厚不超过2cm，故采用热覆胶法，用另一套设备在EPP成品表面均匀热熔覆上一层PP材质(≥135℃)，该材质和EPP可热熔粘接，然后进行冷却处理并成型，形成一层类似注塑工艺效果的塑胶表层。
采用该方案所制备的光面EPP外卖箱，较传统的一步式内部结皮法，良品率有极大提高，且生产销量更高。但是，直接在EPP材质表面热熔覆上一层PP材质，其温度点必然大于或接近与EPP材质自身的熔点，过高的温度极易使得EPP材质发生收缩变形，影响EPP原有的材料性能，其对温度点的控制极易严苛。当EPP材质发生部分收缩变形后，箱体表面会出现局部收缩、局部凹坑的现象。虽然相较于传统未表面处理过的EPP外卖箱更易打理，但局部收缩、局部凹坑的现象依然未能完全解决循环使用过程中的清洁保养问题。
而本发明中采用多层复合膜对EPP材质表面进行低温复合，结合多层复合膜热熔胶层的低熔点与复合式EPP珠粒表皮层的优异流动性，二者共同作用，实现了EPP材质表面的光面成型，这样的成型方法既保留了EPP原有的材料性能，又使其成品表面光洁度高，不易攒灰或积油污，易清洗，有利于循环使用，且适用于各种结构的异型件的内、外表面的光面处理。
以上仅以较佳实施例对本发明的技术方案进行介绍，但是对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，应能在具体实施方式上及应用范围上进行改变，故而，综上所述，本说明书内容不应该理解为本发明的限制，凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (4)
1.一种用于发泡聚丙烯制品的光面成型工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将复合式EPP珠粒成型得到EPP制品并烘干定型；
S2、通过吸塑工艺成型PP热覆膜，使之可完全贴合至需要光面处理的EPP制品的表面；
S3、将步骤S2所成型的PP热覆膜通过低温复合工艺贴合至步骤S1所定型的EPP制品的表面，自然冷却，即完成EPP制品表面的光面成型；
所述PP热覆膜为多层复合膜，包括至少一层热熔胶层；且所述热熔胶层位于下层；
所述热熔胶层是采用EVA热熔胶、热熔压敏胶或反应型聚氨酯热熔胶中的一种或多种组合使用制成，所述的热熔胶层的熔点为60-130℃；
步骤S3中，所述低温复合工艺为热风贴合工艺；
所述热风贴合工艺的温度为80-115℃，压力为0.15-0.8bar。
2.根据权利要求1所述的一种用于发泡聚丙烯制品的光面成型工艺，其特征在于，步骤S1中，所述复合式EPP珠粒包括芯层和表皮层；其中，所述芯层是由熔点142~160℃的高熔点PP材质制成，熔融指数不高于5 g/10min；所述表皮层是由熔点80~120℃的低熔点PP材质制成，厚度为8~12μm，熔融指数需不低于10 g/10min。
3.根据权利要求1所述的一种用于发泡聚丙烯制品的光面成型工艺，其特征在于，步骤S2中，所述PP热覆膜，其吸塑成型前的卷材厚度为0.14~0.3mm，颜色与复合式EPP珠粒的颜色一致或为透明无色。
4.根据权利要求1所述的一种用于发泡聚丙烯制品的光面成型工艺，其特征在于，所述多层复合膜包括至少一层阻隔层，所述阻隔层的材质为PP、PET或PA材质。
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