CN113878783A - Tpe塑胶发泡装置及发泡工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及模具成型领域，具体涉及一种TPE塑胶发泡装置及发泡工艺，包括发泡机、发泡螺杆和押出机，押出机安装于所述发泡机；所述发泡机设有内腔和通孔，所述发泡螺杆具有混料部和发泡部，所述发泡部位于所述内腔中，所述通孔连通所述内腔；所述内腔设有多个第一凹槽，所述第一凹槽间距设置；所述发泡部设有多个第二凹槽，所述第二凹槽间距设置；所述第一凹槽与所述第二凹槽对应设置。经本发明发泡后的发泡材料其内部会形成更多、更均匀的气泡，使得发泡后得到的成品性能更优良，有很高的应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及模具成型领域，特别是涉及一种TPE塑胶发泡装置及发泡工艺。
背景技术
常见的发泡方式：采用机械发泡法(在进行机械搅拌的同时通入空气或二氧化碳使其发泡)或化学发泡法(加入发泡剂)制得。而目前的发泡装置存在以下不足并分析如下：第一，现有机械法采用在搅拌室内叶片搅拌，再充入空气或二氧化碳进行发泡，发泡后由于还需要经过部分的搅拌才送到下一工序，就使得发泡好的发泡材料中的气泡被破坏，其次由于发泡时发泡材料依然处于被运输状态，就使得发泡气体充入量不够，导致最后的成品性能不理想。第二，目前的化学发泡法，不能同时满足机械法要求，当加工不同材料时(尤其是复合材料)而改变工艺是，存在非常麻烦的情况，同时化学发泡法有一定的污染性。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种采用物理发泡法，使得气体能够充分充入到发泡材料中的TPE塑胶发泡装置及发泡工艺。
本发明采用的技术方案是：一种TPE塑胶发泡装置，包括发泡机、发泡螺杆和押出机，押出机安装于所述发泡机；所述发泡机设有内腔和通孔，所述发泡螺杆具有混料部和发泡部，所述发泡部位于所述内腔中，所述通孔连通所述内腔；所述内腔设有多个第一凹槽，所述第一凹槽间距设置；所述发泡部设有多个第二凹槽，所述第二凹槽间距设置；所述第一凹槽与所述第二凹槽对应设置。
对上述技术方案的进一步改进为，所述第一凹槽为半球形凹槽。
对上述技术方案的进一步改进为，所述第二凹槽为半球形凹槽。
对上述技术方案的进一步改进为，还包括机架、安装于所述机架的注塑机、发泡螺缸、气体控制器和气罐；所述发泡螺缸一端安装于所述注塑机、发泡螺缸的另一端安装于所述发泡机，所述发泡机安装于所述机架，所述发泡机通过所述发泡螺缸与所述注塑机连通，所述气体控制器分别与所述发泡机和所述气罐相连。
对上述技术方案的进一步改进为，所述注塑机设有注塑腔，所述内腔通过所述发泡螺缸与所述注塑腔连通，所述混料部设有螺旋叶，所述混料部一部分位于所述发泡螺缸中、混料部的另一部分位于所述注塑腔中。
对上述技术方案的进一步改进为，所述注塑机包括进料斗和进料管，所述进料斗安装于所述进料管，所述进料管安装于所述注塑机，所述进料斗通过所述进料管与所述注塑机连通。
对上述技术方案的进一步改进为，所述发泡部远离所述第二凹槽处设有旋叶，所述旋叶为多个且等距设置。
对上述技术方案的进一步改进为，所述发泡机安装有防护塞，所述防护塞可拆卸的安装于所述通孔。
对上述技术方案的进一步改进为，一种TPE塑胶发泡工艺，基于一种TPE塑胶发泡装置，该TPE塑胶发泡装置包括发泡机、发泡螺杆、押出机和注塑机，押出机安装于所述发泡机；所述发泡机设有内腔和通孔，所述发泡螺杆具有混料部和发泡部，所述发泡部位于所述内腔中，所述通孔连通所述内腔；所述内腔设有多个第一凹槽，所述第一凹槽间距设置；所述发泡部设有多个第二凹槽，所述第二凹槽间距设置；所述第一凹槽与所述第二凹槽对应设置；
所述TPE塑胶发泡工艺包括以下步骤：
(1)往所述注塑机中添加发泡材料，发泡材料在所述注塑机中被溶融，溶融后发泡材料的温度在170℃-190℃之间；
(2)溶融后发泡材料在发泡螺杆的旋转作用下输送给发泡机，在输送过程中发泡螺杆还能对发泡材料进行搅拌；
(3)往所述发泡机内通入超临界流体状的氮气或二氧化碳；进入所述发泡机中的超临界流体状的氮气或二氧化碳注入到混好料的发泡材料中进行发泡；
(4)发泡好的发泡材料经所述押出机押出。
对上述技术方案的进一步改进为，将所述发泡机通入超临界流体状的氮气或二氧化碳的步骤中，其中氮气转化为超临界流体状时的温度为-147.0℃，压力为3.39Mpa；二氧化碳转化为超临界流体状时的温度为31.1℃，压力为7.37MPa。
本发明的有益效果如下：本发明通过在发泡螺杆设置第一凹槽、发泡机内腔设置第二凹槽，能后够储存更多的发泡材料并且能使发泡材料在发泡时充入更多的发泡气体，最后得到的发泡材料成品性能更好；利用本发明发泡的成本更低，得到的发泡材料具备阻燃能力、无污染等优良效果，有很好的应用价值。
附图说明
图1为本发明TPE塑胶发泡装置的结构示意图；
图2为图1TPE塑胶发泡装置中部分结构的剖面示意图；
图3为图1TPE塑胶发泡装置中的发泡机的结构示意图；
图4为图1TPE塑胶发泡装置中发泡螺杆上发泡部的机构示意图；
图5为本发明TPE塑胶发泡装置发泡后的成品示意图。
附图标记说明：10-发泡机，11-内腔，12-通孔，13-第一凹槽，14-防护塞，20-发泡螺杆，21-混料部，22-发泡部，23-第二凹槽，24-旋叶，25-螺旋叶，30-押出机，40-注塑机，41-进料斗，42-进料管，50-发泡螺缸，60-气体控制器，70-气罐，80-机架，90-成品，91-气泡。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。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。
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。
如图1至图5所示，本发明提供一种TPE塑胶发泡装置，包括发泡机10、发泡螺杆20和押出机30，押出机30安装于发泡机10；TPE塑胶发泡装置还包括机架80、安装于机架80的注塑机40、发泡螺缸50、气体控制器60和气罐70；发泡螺缸50一端安装于注塑机40、发泡螺缸50的另一端安装于发泡机10，发泡机10安装于机架80，发泡机10通过发泡螺缸50与注塑机40连通，气体控制器60分别与发泡机10和气罐70相连；通过本发明发泡后的发泡材料性能优异且发泡后无残余物，且利用本发明的物理发泡法成本更低，得到的成品90具有阻燃、无污染等优良性能，因此具有很好的应用价值。
发泡机10设有内腔11和通孔12，通孔12连通内腔11以供发泡气体进入；内腔11用于放置部分发泡螺杆20；内腔11的内壁设有多个间隔设置的第一凹槽13；在本实施例中，第一凹槽13为圆滑状凹槽，更具体地，为半球形凹槽。发泡机10安装有防护塞14，防护塞14可拆卸的安装于通孔12；防护塞14的设置可以在不用时将防护塞14塞进通孔12中，避免外界杂质经由通孔12进入到内腔11中。
发泡螺杆20具有混料部21和发泡部22，发泡部22位于内腔11中，发泡部22的外表面设有多个间隔设置的第二凹槽23和用于进一步混合发泡材料的旋叶24，旋叶24为多个且等距设置用于对发泡螺缸50输送过来的发泡材料做进一步搅拌；混料部21设有螺旋叶25，螺旋叶25用于输送发泡材料并对发泡材料进行搅拌；在本实施例中，第二凹槽23为圆滑状凹槽，更具体的，为半球形凹槽，第二凹槽23与第一凹槽13对应设置，第一凹槽13和第二凹槽23配合形成球形凹槽，发泡后的发泡材料经由发泡螺杆20的挤压运输到押出机30押出，半球形凹槽的设计在发泡时会储存更多的发泡材料并且运输过程更慢，使得发泡材料内部能够充入更多的发泡气体，最后得到的成品90其内部气泡91更多，具有更好的性能。
注塑机40设有注塑腔(图未示)，内腔11通过发泡螺缸50与注塑腔连通，混料部21一部分位于发泡螺缸50中、混料部21的另一部分位于注塑腔中。注塑机40包括进料斗41和进料管42，进料斗41安装于进料管42，进料管42安装于注塑机40，进料斗41通过进料管42与注塑机40连通。注塑机40的设置可以为发泡机10提供可用的发泡材料，发泡材料在注塑机40中溶融到170℃-190℃之间，方便发泡螺杆20的搅拌与输送；而进料斗41和进料管42的设置则是方便发泡材料进入注塑机40内。
气体控制器60将气罐70内的发泡气体转化为超临界流体状，其中氮气转化为超临界流体状时的温度为-147.0℃，压力为3.39Mpa；二氧化碳转化为超临界流体状时的温度为31.1℃，压力为7.37Mpa；由气罐70进入到气体控制器60的发泡气体经由气体控制器60改变其流量和压力，使其转变成超临界流体状，方便后续进入发泡机10对发泡材料进行发泡。
气罐70内的发泡气体为氮气或二氧化碳。氮气或二氧化碳稳定性好，不易与发泡材料进行化学反应，故可以用来做发泡气体。
一种TPE塑胶发泡工艺，基于一种TPE塑胶发泡装置，该TPE塑胶发泡装置包括发泡机10、发泡螺杆20、押出机30和注塑机40；
TPE塑胶发泡工艺包括以下步骤：
(1)往注塑机40中添加发泡材料，发泡材料在注塑机40中被溶融，溶融后发泡材料的温度在170℃-190℃之间；
(2)溶融后发泡材料在发泡螺杆20的旋转作用下输送给发泡机10，在输送过程中发泡螺杆20还能对发泡材料进行搅拌；
(3)往发泡机10内通入超临界流体状的氮气或二氧化碳；进入发泡机10中的超临界流体状的氮气或二氧化碳注入到混好料的发泡材料中进行发泡；
(4)发泡好的发泡材料经押出机30押出。
本发明的工作原理为：启动装置，使发泡机10、发泡螺杆20、押出机30注塑机40和气体控制器60处于工作状态，然后往进料斗41中加入所需要发泡的材料，发泡材料经进料斗41和进料管42进入到注塑机40内，发泡材料在注塑机40内被溶融，溶融后的发泡材料由发泡螺杆20经由发泡螺缸50传送给发泡机10，其中发泡螺杆20中混合部21上的螺旋叶25会对发泡材料进行搅拌混料并运输，输送到发泡机10中的发泡材料先经由发泡部22上的旋叶24进一步搅拌后再进行发泡，与此同时气罐70内的发泡气体经由气体控制器60改变流量和压力转变成超临界流体状，超临界流体状的发泡气体经由通孔12进入内腔11中再注入到发泡材料中进行发泡，发泡时的发泡材料位于第一凹槽13和第二凹槽23中，由于第一凹槽13和第二凹槽23均为半球形凹槽，不仅能够存储更多的发泡材料，同时输送发泡材料的速度也更慢，就使得发泡气体能够充分、均匀的充入到发泡材料中，然后再传送到押出机30进行押出；这样就会得到气泡91更多、且更均匀的成品90，这样的成品90性能更优良，具有很高的应用价值。
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本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TPE塑胶发泡装置，其特征在于，包括发泡机、发泡螺杆和押出机，押出机安装于所述发泡机；所述发泡机设有内腔和通孔，所述发泡螺杆具有混料部和发泡部，所述发泡部位于所述内腔中，所述通孔连通所述内腔；所述内腔设有多个第一凹槽，所述第一凹槽间距设置；所述发泡部设有多个第二凹槽，所述第二凹槽间距设置；所述第一凹槽与所述第二凹槽对应设置。
2.根据权利要求1所述的TPE塑胶发泡装置，其特征在于，所述第一凹槽为半球形凹槽。
3.根据权利要求1所述的TPE塑胶发泡装置，其特征在于，所述第二凹槽为半球形凹槽。
4.根据权利要求1所述的TPE塑胶发泡装置，其特征在于，还包括机架、安装于所述机架的注塑机、发泡螺缸、气体控制器和气罐；所述发泡螺缸一端安装于所述注塑机、发泡螺缸的另一端安装于所述发泡机，所述发泡机安装于所述机架，所述发泡机通过所述发泡螺缸与所述注塑机连通，所述气体控制器分别与所述发泡机和所述气罐相连。
5.根据权利要求4所述的TPE塑胶发泡装置，其特征在于，所述注塑机设有注塑腔，所述内腔通过所述发泡螺缸与所述注塑腔连通，所述混料部设有螺旋叶，所述混料部一部分位于所述发泡螺缸中、混料部的另一部分位于所述注塑腔中。
6.根据权利要求4所述的TPE塑胶发泡装置，其特征在于，所述注塑机包括进料斗和进料管，所述进料斗安装于所述进料管，所述进料管安装于所述注塑机，所述进料斗通过所述进料管与所述注塑机连通。
7.根据权利要求4所述的TPE塑胶发泡装置，其特征在于，所述发泡部远离所述第二凹槽处设有旋叶，所述旋叶为多个且等距设置。
8.根据权利要求1所述的TPE塑胶发泡装置，其特征在于，所述发泡机安装有防护塞，所述防护塞可拆卸的安装于所述通孔。
9.一种TPE塑胶发泡工艺，其特征在于，基于一种TPE塑胶发泡装置，该TPE塑胶发泡装置包括发泡机、发泡螺杆、押出机和注塑机，押出机安装于所述发泡机；所述发泡机设有内腔和通孔，所述发泡螺杆具有混料部和发泡部，所述发泡部位于所述内腔中，所述通孔连通所述内腔；所述内腔设有多个第一凹槽，所述第一凹槽间距设置；所述发泡部设有多个第二凹槽，所述第二凹槽间距设置；所述第一凹槽与所述第二凹槽对应设置；
所述TPE塑胶发泡工艺包括以下步骤：
(1)往所述注塑机中添加发泡材料，发泡材料在所述注塑机中被溶融，溶融后发泡材料的温度在170℃-190℃之间；
(2)溶融后发泡材料在发泡螺杆的旋转作用下输送给发泡机，在输送过程中发泡螺杆还能对发泡材料进行搅拌；
(3)往所述发泡机内通入超临界流体状的氮气或二氧化碳；进入所述发泡机中的超临界流体状的氮气或二氧化碳注入到混好料的发泡材料中进行发泡；
(4)发泡好的发泡材料经所述押出机押出。
10.根据权利要求9所述的TPE塑胶发泡工艺，其特征在于，将所述发泡机通入超临界流体状的氮气或二氧化碳的步骤中，其中氮气转化为超临界流体状时的温度为-147.0℃，压力为3.39Mpa；二氧化碳转化为超临界流体状时的温度为31.1℃，压力为7.37MPa。
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