CN219505397U - 一种aba型三层吸管成型模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种ABA型三层吸管成型模具，包括第一料腔、第二料腔以及第三料腔，所述第二料腔环设于第一料腔的外周，所述第三料腔环设于第二料腔的外周，第一料腔的上侧设有第一环形出料口，第二料腔的上侧设有位于第一环形出料口上方的第二环形出料口，第三料腔的上侧设有位于第二环形出料口上方的第三环形出料口，且所述第一环形出料口、第二环形出料口和第三环形出料口的口径逐渐增大以成型出ABA型三层吸管。本实用新型通过形成三个出料口，并且，三个出料口呈上中下的位置关系，配合三个出料口口径逐渐增大的结构特征，保证最终成型出三层结构的复合型吸管。

Description

一种ABA型三层吸管成型模具

技术领域

本实用新型涉及模具技术领域，具体涉及一种ABA型三层吸管成型模具。

背景技术

吸管是一种圆柱状中空的管体，主要用于吸取液体。在环境可持续发展的今天，传统的聚丙烯吸管由于环境污染严重，已逐渐被可生物降解材料替代。目前常用的可生物降解材料为聚乳酸(PLA)，聚乳酸产品可在堆肥条件下自然分解成为二氧化碳和水，大大降低了传统聚丙烯(PP)塑料产品对环境的污染。并且不同于聚丙烯(PP)及聚乙烯(PE)等石化产品，生产聚乳酸的原料主要为玉米等天然原料，这样不仅降低了对石油资源的依赖，也降低了原有炼油等过程中氮氧化物及硫氧化物等污染气体的排放。但是聚乳酸吸管也存在缺点，首先聚乳酸的热变形温度较低，约为58℃，聚乳酸吸管使用时接触到热饮会发生变形，不能满足热饮的要求，而提高耐热性的改性聚乳酸会导致产品的食品安全不合格，迁移超标。其次，纯聚乳酸材料硬而脆，韧性差，易开裂。为了解决上述技术问题，市场上出现了采用复合材料制成的吸管，但成本高，因此，需要设计开发出成本较低的新型吸管。

鉴于此，本案实用新型人对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对以上不足之处，提供了一种可成型出结构强度高、成本低的三层结构吸管，并且成型效率高的ABA型三层吸管成型模具，成型出来的吸管外层和内层均为PLA或PLA改性材料，中间层为成本低强度高的PLA和PBS混合改性材料。

本实用新型解决技术问题所采用的方案是：一种ABA型三层吸管成型模具，包括用于装填熔融PLA或改性PLA材料的第一料腔、用于装填熔融PLA与改性PBS混合材料或改性PLA与改性PBS混合材料的第二料腔以及用于装填熔融PLA或改性PLA材料的第三料腔，所述第二料腔环设于第一料腔的外周，所述第三料腔环设于第二料腔的外周，第一料腔的上侧设有第一环形出料口，第二料腔的上侧设有位于第一环形出料口上方的第二环形出料口，第三料腔的上侧设有位于第二环形出料口上方的第三环形出料口，且所述第一环形出料口、第二环形出料口和第三环形出料口的口径逐渐增大以成型出ABA型三层吸管。

进一步的，为了形成第一料腔、第二料腔和第三料腔；所述ABA型三层吸管成型模具包括内模芯、中模芯、外模芯和模套，所述中模芯环设于内模芯外周且中模芯与内模芯之间具有间隙以形成第一料腔，所述外模芯环设于中模芯外周且外模芯与中模芯之间具有间隙以形成第二料腔，所述模套环设于外模芯外周且模套与外模芯之间具有间隙以形成第三料腔。

进一步的，为了向第一料腔、第二料腔和第三料腔供料；所述ABA型三层吸管成型模具还包括底座，所述底座上设有第一进料口、第二进料口和第三进料口，所述模套、外模芯、中模芯和内模芯的下侧均设有径向向外延伸设置的法兰，模套、外模芯、中模芯以及内模芯的法兰通过螺钉由上至下依次固定安装在底座上；

所述内模芯的法兰上位于第一料腔下方设有用于连通第一进料口至第一料腔的第一通道，所述内模芯的法兰、中模芯的法兰上位于第二料腔下方均设有用于连通第二进料口至第二料腔的第二通道，所述内模芯的法兰、中模芯的法兰和外模芯的法兰上位于第三料腔下方均设有用于连通第三进料口至第三料腔的第三通道。

进一步的，为了在底座上形成第一进料口、第二进料口和第三进料口，以便经由不同进料口向模具内注入不同材料以成型出ABA型三层吸管；所述底座上设有不贯穿底座的圆形盲孔、与圆形盲孔相连通的第一孔道、环设于圆形盲孔外周且上下贯穿底座的环形通槽、环设于环形通槽外周不贯穿底座的环形盲槽以及与环形盲槽相连通的第二孔道，所述圆形盲孔位于第一料腔的下方，所述环形通槽位于第二料腔的下方，所述环形盲槽位于第三料腔的下方，所述第一进料口由圆形盲孔和第一孔道组成，所述第二进料口由环形通槽组成，所述第三进料口由圆形盲槽和第二孔道组成。

进一步的，为了保证经由第三环形出料口后，最终成型出来的吸管形状符合要求；所述ABA型三层吸管成型模具还包括模口座，所述模口座固定安装在模套的上侧，模口座上设有位于第三环形出料口上方的圆形模嘴，所述圆形模嘴的孔径与第三环形出料口的口径相等，所述内模芯包括芯体，所述芯体的上侧设有向上延伸至圆形模嘴内的芯轴，所述芯轴的直径小于圆形模嘴的直径以成型出吸管，所述内模芯的法兰由芯体下侧径向向外延伸形成，所述芯轴的上侧通过螺钉安装有铁氟龙塞子，所述铁氟龙塞子的外径与芯轴外径相等以防止圆形模嘴发生堵塞。

进一步的，为了引导圆形盲孔内的熔融原料流动至第一通道内；所述芯体的底部还设有位于圆形盲孔内的锥形头部，所述第一通道环设于锥形头部外周以将圆形盲孔内的熔融原料引流至第一通道内。

进一步的，为了形成第一环形出料口，以成型出吸管PLA内层结构；所述中模芯包括中空结构的第一柱形管和位于第一柱形管上方的第一锥形管，所述第一柱形管的内径大于芯体的直径以形成第一料腔，所述第一锥形管的内径大于芯轴的内径以形成第一环形出料口。

进一步的，为了提高熔融PLA和PBS混合材料挤出效率，防止供料不及时产生的产品质量问题；所述第一柱形管的外壁上螺旋设置有挤出叶片。

进一步的，为了形成第二环形出料口，以成型出吸管PLA和PBS混合中间层结构；所述外模芯包括中空结构的第二柱形管和位于第二柱形管上方的第二锥形管，所述第二柱形管的内径大于第一柱形管的外径以形成第二料腔，所述第二锥形管的内径大于第一锥形管的外径以形成第二环形出料口。

进一步的，为了形成第三环形出料口，以成型出吸管PLA外层结构；所述模套内由下至上依次设有倒角孔、大圆孔、锥形孔以及小圆孔，所述大圆孔的孔径大于第二柱形管的外径以形成第三料腔，所述锥形孔的孔径大于第二锥形管的外径以形成第三环形出料口，所述小圆孔的孔径与圆形模嘴的孔径相等。

较之现有技术而言，本实用新型具有以下优点：

(1)本实用新型通过形成三个出料口，并且，三个出料口呈上中下的位置关系，配合三个出料口口径逐渐增大的结构特征，保证最终成型出三层结构的复合型吸管，具体的，第一环形出料口位于最下方，先成型出吸管的内层结构，第二环形出料口位于中间，且口径大于第一环形出料口的口径，可将中间层材料附着在内层材料上，第三环形出料口位于最上方，且口径又大于第二环形出料口的口径，再次将外层材料附着在中间层材料上，三层材料由内向外依次挤出成型，层次分明，成型效果更好；

(2)本实用新型通过在模具内形成三个不相连通的料腔，以容纳三种不同材料，除了成型出本实用新型所列举的ABA型三层吸管，也可成型出ABC型吸管，三个料腔由进料向出料方向口径逐渐变小，保证进料顺畅，出料连续；

(3)本实用新型在圆形模嘴处设置铁氟龙塞子，利用铁氟龙具有的不粘性能，有效防止圆形模嘴发生堵塞，保证吸管的成型质量；

(4)本实用新型对模具进行改进，可成型出具有三层结构的复合吸管，该复合吸管相较传统的吸管，可明显缩减成本，结构强度更高，成型出来的吸管，其内层和外层采用有害物质迁移量小的PLA材料，保证食品安全，中间层可采用高迁移量的材料，有效降低成本，三层结构保证了吸管结构强度，另外，传统单层结构的吸管，其壁面上部分区域会存在条纹之类的缺陷，导致该区域容易破裂，故理论上可以存放9个月的吸管，可能在6个月就损坏无法使用，而本实用新型成型出来的吸管，具有三层结构，即便中间层出现破裂，还有内层和外层不同原料配比改性的PLA材料可以进行保护，从而保证吸管的正常使用，结构稳定性更好。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的结构爆炸图一；

图3为本实用新型的结构爆炸图二；

图4为本实用新型的结构剖视图一；

图5为本实用新型的结构剖视图二。

图中：内模芯1；芯体101；芯轴102；锥形头部103；中模芯2；第一柱形管201；第一锥形管202；挤出叶片203；外模芯3；第二柱形管301；第二锥形管302；模套4；倒角孔401；大圆孔402；锥形孔403；小圆孔404；底座5；圆形盲孔501；第一孔道502；环形通槽503；环形盲槽504；第二孔道505；第一通道6；第二通道7；第三通道8；模口座9；圆形模嘴901；铁氟龙塞子10；第一料腔11；第二料腔12；第三料腔13。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施例对本实用新型内容进行详细说明：

具体实施例：如图1-5所示，本实施例提供一种ABA型三层吸管成型模具，包括用于装填熔融PLA或改性PLA材料的第一料腔11、用于装填熔融PLA与改性PBS混合材料或改性PLA与改性PBS混合材料的第二料腔12以及用于装填熔融PLA或改性PLA材料的第三料腔13，所述第二料腔12环设于第一料腔11的外周，所述第三料腔13环设于第二料腔12的外周，第一料腔11的上侧设有第一环形出料口，第二料腔12的上侧设有位于第一环形出料口上方的第二环形出料口，第三料腔13的上侧设有位于第二环形出料口上方的第三环形出料口，且所述第一环形出料口、第二环形出料口和第三环形出料口的口径逐渐增大以成型出ABA型三层吸管。

在本实施例中，为了形成第一料腔11、第二料腔12和第三料腔13；所述ABA型三层吸管成型模具包括内模芯1、中模芯2、外模芯3和模套4，所述中模芯2环设于内模芯1外周且中模芯2与内模芯1之间具有间隙以形成第一料腔11，所述外模芯3环设于中模芯2外周且外模芯3与中模芯2之间具有间隙以形成第二料腔12，所述模套4环设于外模芯3外周且模套4与外模芯3之间具有间隙以形成第三料腔13。

在本实施例中，为了向第一料腔11、第二料腔12和第三料腔13供料；所述ABA型三层吸管成型模具还包括底座5，所述底座5上设有第一进料口、第二进料口和第三进料口，所述模套4、外模芯3、中模芯2和内模芯1的下侧均设有径向向外延伸设置的法兰，模套4、外模芯3、中模芯2以及内模芯1的法兰通过螺钉由上至下依次固定安装在底座5上；

所述内模芯1的法兰上位于第一料腔11下方设有用于连通第一进料口至第一料腔11的第一通道6，所述内模芯1的法兰、中模芯2的法兰上位于第二料腔12下方均设有用于连通第二进料口至第二料腔12的第二通道7，所述内模芯1的法兰、中模芯2的法兰和外模芯3的法兰上位于第三料腔13下方均设有用于连通第三进料口至第三料腔13的第三通道8。

在本实施例中，为了在底座5上形成第一进料口、第二进料口和第三进料口，以便经由不同进料口向模具内注入不同材料以成型出ABA型三层吸管；所述底座5上设有不贯穿底座5的圆形盲孔501、与圆形盲孔501相连通的第一孔道502、环设于圆形盲孔501外周且上下贯穿底座5的环形通槽503、环设于环形通槽503外周不贯穿底座5的环形盲槽504以及与环形盲槽504相连通的第二孔道505，所述圆形盲孔501位于第一料腔11的下方，所述环形通槽503位于第二料腔12的下方，所述环形盲槽504位于第三料腔13的下方，所述第一进料口由圆形盲孔501和第一孔道502组成，所述第二进料口由环形通槽503组成，所述第三进料口由圆形盲槽和第二孔道505组成。在本实施例中，因成型的是ABA型三层吸管，第一进料口和第三进料口可部分重合。

在本实施例中，为了保证经由第三环形出料口后，最终成型出来的吸管形状符合要求；所述ABA型三层吸管成型模具还包括模口座9，所述模口座9固定安装在模套4的上侧，模口座9上设有位于第三环形出料口上方的圆形模嘴901，所述圆形模嘴901的孔径与第三环形出料口的口径相等，所述内模芯1包括芯体101，所述芯体101的上侧设有向上延伸至圆形模嘴901内的芯轴102，所述芯轴102的直径小于圆形模嘴901的直径以成型出吸管，所述内模芯1的法兰由芯体101下侧径向向外延伸形成，所述芯轴102的上侧通过螺钉安装有铁氟龙塞子10，所述铁氟龙塞子10的外径与芯轴102外径相等以防止圆形模嘴901发生堵塞。

在本实施例中，为了引导圆形盲孔501内的熔融原料流动至第一通道6内；所述芯体101的底部还设有位于圆形盲孔501内的锥形头部103，所述第一通道6环设于锥形头部103外周以将圆形盲孔501内的熔融原料引流至第一通道6内。

在本实施例中，为了形成第一环形出料口，以成型出吸管PLA内层结构；所述中模芯2包括中空结构的第一柱形管201和位于第一柱形管201上方的第一锥形管202，所述第一柱形管201的内径大于芯体101的直径以形成第一料腔11，所述第一锥形管202的内径大于芯轴102的内径以形成第一环形出料口。

在本实施例中，为了提高熔融PLA和PBS混合材料挤出效率，防止供料不及时产生的产品质量问题；所述第一柱形管201的外壁上螺旋设置有挤出叶片203。

在本实施例中，为了形成第二环形出料口，以成型出吸管PLA和PBS混合中间层结构；所述外模芯3包括中空结构的第二柱形管301和位于第二柱形管301上方的第二锥形管302，所述第二柱形管301的内径大于第一柱形管201的外径以形成第二料腔12，所述第二锥形管302的内径大于第一锥形管202的外径以形成第二环形出料口。

在本实施例中，为了形成第三环形出料口，以成型出吸管PLA外层结构；所述模套4内由下至上依次设有倒角孔401、大圆孔402、锥形孔403以及小圆孔404，所述大圆孔402的孔径大于第二柱形管301的外径以形成第三料腔13，所述锥形孔403的孔径大于第二锥形管302的外径以形成第三环形出料口，所述小圆孔404的孔径与圆形模嘴901的孔径相等。

本实用新型通过形成三个出料口，并且，三个出料口呈上中下的位置关系，配合三个出料口口径逐渐增大的结构特征，保证最终成型出三层结构的复合型吸管，具体的，第一环形出料口位于最下方，先成型出吸管的内层结构，第二环形出料口位于中间，且口径大于第一环形出料口的口径，可将中间层材料附着在内层材料上，第三环形出料口位于最上方，且口径又大于第二环形出料口的口径，再次将外层材料附着在中间层材料上，三层材料由内向外依次挤出成型，层次分明，成型效果更好，模具内形成的三个不相连通的料腔，可容纳三种不同材料，除了成型出本实用新型所列举的ABA型三层吸管，也可成型出ABC型吸管，三个料腔由进料向出料方向口径逐渐变小，保证进料顺畅，出料连续，并且，圆形模嘴处设置铁氟龙塞子10，利用铁氟龙具有的不粘性能，有效防止PLA吸管的析出物进入吸管，保证吸管的成型质量。

本实用新型对模具进行改进，可成型出具有三层结构的复合吸管，该复合吸管相较传统的吸管，可明显缩减成本，传统单层吸管是通过PLA+滑石粉+PBS等材料改性制备，生产过程中会迁移产生四氢呋喃等有害物质，故为了满足卫生标准检测，PBS需要使用低迁移量的型号，成本大概3.6万/吨，本实用新型所成型的吸管，因内外层PLA材料不会迁移出有害物质，有内外层的阻挡作用，中间层PLA+滑石粉+PBS中PBS可采用高迁移量的型号，PBS总体成本可降至2.6万/吨。

另外，本实用新型成型出来的复合型吸管，三层结构保证了吸管结构强度，传统单层结构的吸管，其壁面上部分区域会存在条纹之类的缺陷，导致该区域容易破裂，故理论上可以存放9个月的吸管，可能在6个月就损坏无法使用，而本实用新型成型出来的吸管，具有三层结构，即便中间层出现破裂，还有内层和外层不同原料配比改性的PLA材料可以进行保护，从而保证吸管的正常使用，结构稳定性更好，并且，复合型吸管的降解性能不变，可保持在单层吸管的同等水平。

具体实施过程：制造时，熔融PLA材料经第一进料口和第三进料口分别注入第一料腔11和第三料腔13内，熔融PLA和PBS混合材料经第二进料口注入第二料腔12内，而后第一料腔11的熔融PLA材料先挤出成型，其次是第二料腔12的熔融PLA和PBS混合材料挤出，附着在内层的PLA材料上，接着是第三料腔13的熔融PLA材料挤出，再次附着在中间层的PLA和PBS混合改性材料上，最后，层次分明的三层结构复合吸管经由圆形模嘴901整形，最终成型出来。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制实用新型的专利保护范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种ABA型三层吸管成型模具，其特征在于：包括用于装填熔融PLA或改性PLA材料的第一料腔、用于装填熔融PLA与改性PBS混合材料或改性PLA与改性PBS混合材料的第二料腔以及用于装填熔融PLA或改性PLA材料的第三料腔，所述第二料腔环设于第一料腔的外周，所述第三料腔环设于第二料腔的外周，第一料腔的上侧设有第一环形出料口，第二料腔的上侧设有位于第一环形出料口上方的第二环形出料口，第三料腔的上侧设有位于第二环形出料口上方的第三环形出料口，且所述第一环形出料口、第二环形出料口和第三环形出料口的口径逐渐增大以成型出ABA型三层吸管。

2.根据权利要求1所述的ABA型三层吸管成型模具，其特征在于：所述ABA型三层吸管成型模具包括内模芯、中模芯、外模芯和模套，所述中模芯环设于内模芯外周且中模芯与内模芯之间具有间隙以形成第一料腔，所述外模芯环设于中模芯外周且外模芯与中模芯之间具有间隙以形成第二料腔，所述模套环设于外模芯外周且模套与外模芯之间具有间隙以形成第三料腔。

3.根据权利要求2所述的ABA型三层吸管成型模具，其特征在于：所述ABA型三层吸管成型模具还包括底座，所述底座上设有第一进料口、第二进料口和第三进料口，所述模套、外模芯、中模芯和内模芯的下侧均设有径向向外延伸设置的法兰，模套、外模芯、中模芯以及内模芯的法兰通过螺钉由上至下依次固定安装在底座上；

所述内模芯的法兰上位于第一料腔下方设有用于连通第一进料口至第一料腔的第一通道，所述内模芯的法兰、中模芯的法兰上位于第二料腔下方均设有用于连通第二进料口至第二料腔的第二通道，所述内模芯的法兰、中模芯的法兰和外模芯的法兰上位于第三料腔下方均设有用于连通第三进料口至第三料腔的第三通道。

4.根据权利要求3所述的ABA型三层吸管成型模具，其特征在于：所述底座上设有不贯穿底座的圆形盲孔、与圆形盲孔相连通的第一孔道、环设于圆形盲孔外周且上下贯穿底座的环形通槽、环设于环形通槽外周不贯穿底座的环形盲槽以及与环形盲槽相连通的第二孔道，所述圆形盲孔位于第一料腔的下方，所述环形通槽位于第二料腔的下方，所述环形盲槽位于第三料腔的下方，所述第一进料口由圆形盲孔和第一孔道组成，所述第二进料口由环形通槽组成，所述第三进料口由圆形盲槽和第二孔道组成。

5.根据权利要求4所述的ABA型三层吸管成型模具，其特征在于：所述ABA型三层吸管成型模具还包括模口座，所述模口座固定安装在模套的上侧，模口座上设有位于第三环形出料口上方的圆形模嘴，所述圆形模嘴的孔径与第三环形出料口的口径相等，所述内模芯包括芯体，所述芯体的上侧设有向上延伸至圆形模嘴内的芯轴，所述芯轴的直径小于圆形模嘴的直径以成型出吸管，所述内模芯的法兰由芯体下侧径向向外延伸形成，所述芯轴的上侧通过螺钉安装有铁氟龙塞子，所述铁氟龙塞子的外径与芯轴外径相等以防止圆形模嘴发生堵塞。

6.根据权利要求5所述的ABA型三层吸管成型模具，其特征在于：所述芯体的底部还设有位于圆形盲孔内的锥形头部，所述第一通道环设于锥形头部外周以将圆形盲孔内的熔融原料引流至第一通道内。

7.根据权利要求5所述的ABA型三层吸管成型模具，其特征在于：所述中模芯包括中空结构的第一柱形管和位于第一柱形管上方的第一锥形管，所述第一柱形管的内径大于芯体的直径以形成第一料腔，所述第一锥形管的内径大于芯轴的内径以形成第一环形出料口。

8.根据权利要求7所述的ABA型三层吸管成型模具，其特征在于：所述第一柱形管的外壁上螺旋设置有挤出叶片。

9.根据权利要求7所述的ABA型三层吸管成型模具，其特征在于：所述外模芯包括中空结构的第二柱形管和位于第二柱形管上方的第二锥形管，所述第二柱形管的内径大于第一柱形管的外径以形成第二料腔，所述第二锥形管的内径大于第一锥形管的外径以形成第二环形出料口。

10.根据权利要求9所述的ABA型三层吸管成型模具，其特征在于：所述模套内由下至上依次设有倒角孔、大圆孔、锥形孔以及小圆孔，所述大圆孔的孔径大于第二柱形管的外径以形成第三料腔，所述锥形孔的孔径大于第二锥形管的外径以形成第三环形出料口，所述小圆孔的孔径与圆形模嘴的孔径相等。