TWM463649U - 下吹式塑膠發泡片材生產裝置 - Google Patents

Description

下吹式塑膠發泡片材生產裝置

本創作係關於下吹式發泡材生產裝置，特別是指一種具有可連續性製造塑膠片材之製程，除了可以控制塑膠片材厚度及大小外，主要是改善因原料鋼性不佳而導致之垂滴現象及增加產品的發泡成型度，進而使塑膠發泡片材厚度均勻、產品發泡性均質化。

一般已知習用塑膠發泡片材製作方法，其係將熱可塑性塑膠原料、成核劑及發泡劑於高溫系統下熔融，再經環型模頭押出成型。然而，於製作過中，製程為水平式，即環型模頭與押出機成水平一直線，此生產方式若應用於塑膠熔體流動性較佳之產品，則塑膠熔體將受重力影響而向下產生垂流，導致冷卻定型後的成品厚度不均、發泡均質性也差，因此塑膠原物料的種類選擇性偏低等現象；習用塑膠發泡片材之設備，不但原物料受到限制且產品均勻性不佳，無法廣泛而有效應用在各種塑膠產品的發泡。

本案創作人鑑於上述習用方式具諸多缺失，乃加以改良創新，專注潛心研究後，成功研發完成本案下吹式發泡片材生產裝置以克服垂流所導致的厚度不均問題。

本創作目的即在於提供一種下吹式塑膠發泡片材生產裝置，具有可連續性製造塑膠發泡片材之製程，並且有效改善垂滴嚴重的塑膠原料成品品質，減少發泡片材產品厚度不均的情況。

完成本創作目的所運用之生產裝置，包括有：一種熱可塑性塑膠原料、成核劑、發泡劑、押出機、高壓幫浦、環型模頭、下吹式冷卻定型桶、引取裝置、捲取台等所構成；其中，熱可塑性塑膠原料與成核劑混合後在押出機內熔融，接著，由高壓幫浦將發泡劑注入押出機或經由押出機內部添加化學發泡劑，再與熔融後的塑膠均勻攪拌混合，並且調整溫度至成型溫度，再流經與90度轉向頭相接之環形模頭將含成核劑及發泡劑之熔融塑膠押出，再經下吹式冷卻定型桶冷卻成型，剖開塑膠發泡片材成品，經由引取裝置將剖開的成品牽引至捲取台收捲，即完成塑膠發泡片材之製作。

藉由上述之方式，即形成本件之下吹式發泡片材生產裝置，本創作與習用技術相比，可以獲得的優點及功效增進如下：

一.本創作所提供之下吹式製程，能夠克服發泡塑膠在習用之水平式製程離開模頭後，部分塑膠在熔融後因為鋼性不佳而導致的垂滴現象，進而使成品厚度均勻、發泡均質化。

二.本創作除了可透過調整環形模頭模嘴間隙來控制片材厚度，及透過模嘴及下吹式定型桶直徑來控制片材寬度外，並可經由控制下吹式定型桶的冷卻水溫度來保留製作成品再次發泡之空間，以利銷售至相關產業時，可依據其下游客戶需求對塑膠發泡片材進行再次發泡，達到 多重功效之目的。

11‧‧‧押出機進料斗

12‧‧‧押出機

121‧‧‧押出機加熱區

122‧‧‧押出機冷卻區

13‧‧‧轉向頭

14‧‧‧環型模頭

131‧‧‧押出機與轉向頭之連接喉管

132‧‧‧轉向頭與環型模頭之連接喉管

141‧‧‧環型模頭模嘴

15‧‧‧下吹式冷卻定型桶

151‧‧‧中心軸

16‧‧‧引取裝置

161‧‧‧第一引取裝置

162‧‧‧第二引取裝置

17‧‧‧捲取台

第1圖係本創作下吹式發泡片材生產裝置之俯視圖。

第2圖係本創作下吹式發泡片材生產裝置之側視圖。

第3圖係本創作下吹式發泡片材生產裝置之押出機組合之全景圖。

第4圖係本創作下吹式發泡片材生產裝置之押出機組合之局部放大圖。

本創作係為一種下吹式塑膠發泡片材生產裝置，其製造塑膠發泡片材之技術特徵在於下吹式的配置可克服因垂滴現象導致的各種生產上的困難，係針對一般習用製造發泡片材方法加以改良，本創作係以押出機進料斗11、押出機12、轉向頭13、環型模頭14、下吹式冷卻定型桶15、引取裝置16、捲取台17等構成，加上製程中精確掌控溫度，以更有效率方式來完成塑膠發泡片材之生產。

為能詳細瞭解本創作之技術特徵及功效，並可參照說明書之內容來實施，茲進一步以如第1圖至第4圖所示之較佳實施例，主要步驟如下：如第3圖所示，係將熱可塑性塑膠原料與成核劑混合後投入押出機進料斗11，押出機12可提供熱能及輸送動力予塑膠，在押出機12內以外部的加熱單元提供熱源，使押出機12內塑膠熔融，待塑膠完全熔融後，透過高壓幫浦將物理發泡劑或內部添加化學發泡劑注入押出機12，並且在押出機12內將熔融塑膠與成核劑、發泡劑均勻混合，並調整至可 成型溫度；成核劑之用途為在融熔塑膠中利用螺桿旋轉達到均勻分散，並形成氣泡，且得藉由控制成核劑的數量來控制氣泡的密度。其中，該押出機12分為加熱區及冷卻區兩部分，將熱可塑性塑膠、成核劑、發泡劑等原料投入後，其原料先進入押出機加熱區121，待塑膠熔融後，再與成核劑及發泡劑均勻混合，接著，再進入押出機冷卻區122，將溫度控制在發泡塑膠可成型之溫度。

其中成核劑可為滑石粉、碳酸鈣或其他具有成核效果之原料，發泡劑可為丙烷、丁烷、二氧化碳、氟氯碳化物或其他具有發泡效果之試劑。高壓幫浦所需的馬力取決於發泡劑將注入該押出機之壓力。下吹式冷卻定型桶15之冷卻水，係以常溫或低於常溫方式冷卻，其冷卻水則取決於產品的變化進行調整，於定型後之塑膠發泡片材成品經由裁刀剖開後利用引取裝置16將該成品牽引制捲取台17收捲，即完成此下吹式塑膠發泡片材生產裝置。

如第4圖所示，將發泡塑膠融體調至可成型溫度(一般成型溫度約為該生產原料Tg溫度附近)。發泡塑膠融體經由連接喉管131送至轉向頭13流入環型模頭14押出成型，再將已成型發泡塑膠片送至下吹式冷卻定型桶15；其中，在轉向頭13與押出機12之間以一連接喉管131相接，轉向頭13與環型模頭14也以一連接喉管132相連接；該轉向頭13將發泡塑膠體流轉90度往前，具有溫度控制、壓力顯示功能，能使發泡塑膠體持續維持在可成型溫度、壓力下；該環型模頭14可提供塑膠之出口截面形狀、成型溫度與壓力之控制，透過模嘴141間隙大小來控制塑膠發泡片之成型厚度，其中下吹式冷卻定型桶15則可決定成品寬度、內外光滑 度、發泡成型度，並冷卻發泡片材，故可透過模嘴141及下吹式冷卻定型桶15直徑來決定發泡片材寬度；經由環型模頭模嘴141押出成型塑膠發泡片具有冷卻及定型之功效，因其由下吹式冷卻定型桶中心軸151定位，使下吹式冷卻定型桶15與環型模頭14成軸線一致性，可確保押出成型之塑膠發泡片厚度及寬度之一致性。

如第1圖及第2圖所示，引取裝置區16分為第一引取裝置和第二引取裝置，由第一引取裝置161將在下吹式冷卻定型桶上剖開後的塑膠發泡片材引取至第二引取裝置162後，整台裝置便可繼續生產，無需等捲取台收捲完畢，才進行下一批生產，因此，有增加產能與省時之功效，第一與第二引取裝置提供片材牽引功能，並可藉由控制牽引速度來調整片材厚度，將已冷卻定型之塑膠發泡片材牽引至捲取台17收捲，即完成本創作下吹式塑膠發泡片材生產裝置之操作。

本創作所提供之下吹式塑膠發泡片材生產裝置，與一般習用技術相互比較時，更具下列優點：

1.本創作之裝置可提供一種具可連續性製造塑膠發泡片材之製程，毋須批次作業，以達到有效節省製作過程所需耗費之時間，並可大量擴增產能。

2.本創作係在於提供一種可克服因塑膠在熔融狀態下，剛性不佳而產生之垂滴現象，進而使成品厚度均一、發泡性均質化，生產流程較易控制，大大降低塑膠原料的浪費，解決塑膠性質的限制問題。

3.本創作係可控制塑膠發泡片厚度及寬度大小，也可保留二次發泡空間，以便製造更符合相關銷售業者或使用者需求的產品。

4.本創作亦可連接線上貼膜作業完成一貫化系統節省二次加工貼膜的人工成本。

上列詳細說明係針對本創作的較佳實例，並非對本創作做任何形式上的限制，凡未脫離本創作技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍。

綜合上述，本案於技術思想上確屬創新，應充分符合新穎性及應用性之專利案件，懇請 貴局核准本創作專利申請案。

11‧‧‧押出機進料斗

12‧‧‧押出機

121‧‧‧押出機加熱區

122‧‧‧押出機冷卻區

14‧‧‧環型模頭

15‧‧‧下吹式冷卻定型桶

161‧‧‧第一引取裝置

Claims (5)

1. 一種製造下吹式塑膠發泡片材生產裝置，其特徵在於：押出機，用以容置塑膠原料、成核劑、發泡劑，經由該押出機外部的加熱單元提供熱源，以將熔融塑膠與成核劑、發泡劑均勻混合成為熔融塑膠原料；環型模頭，連接該押出機以將含有該成核劑、該發泡劑之該熔融塑膠原料押出成型為塑膠發泡片材，該環型模頭包括有模嘴，該模嘴所吐出之熔融塑膠原料為向下的重力方向，使待成型之該熔融塑膠原料克服垂流所導致之不均勻現象，使該塑膠發泡片材之成品厚度均勻；下吹式冷卻定型桶，連接該環型模頭以冷卻該塑膠發泡片材，該下吹式冷卻定型桶以中心軸定位，使該下吹式冷卻定型桶與該環型模頭的軸線一致，使成型之該塑膠發泡片材厚度均勻；第一、第二引取裝置，分別設置於該下吹式冷卻定型桶之兩側，做為提供已成型之塑膠發泡片材牽引功能；以及第一、第二捲取台，分別連接於該第一、第二引取裝置，使該第一引取裝置與該第一捲取台設置於該下吹式冷卻定型桶之同側，且該第二引取裝置與該第二捲取台設置於該下吹式冷卻定型桶之同側，利用該第一、第二引取裝置將該塑膠發泡片材成品牽引至該第一、第二捲取台收捲。
2. 如申請專利範圍第1項所述之製造下吹式塑膠發泡片材生產裝置，其中該押出機設置有高壓幫浦以注入該發泡劑，該高壓幫浦之馬力大小取決於注入該押出機所需之壓力。
3. 如申請專利範圍第1項所述之製造下吹式塑膠發泡片材生產裝置，其中該押出機內有加熱區與冷卻區，使該塑膠原料之加熱熔融與冷卻於該押出機內部進行。
4. 如申請專利範圍第1項所述之製造下吹式塑膠發泡片材生產裝置，其進一步包括一控溫裝置；其中所述之熔融塑膠原料與該成核劑、該發泡劑混合，而待均勻後，藉由該控溫裝置使含有該成核劑、該發泡劑之熔融塑膠原料冷卻至可成型之溫度。
5. 如申請專利範圍第1項之製造下吹式塑膠發泡片材生產裝置，其進一步包括一轉向頭，其中該轉向頭設置在該押出機及該環型模頭之間，且由一連接喉管相接，使其流動從水平變成重力垂直方向，因而熔該融塑膠原料由該押出機流出方向為之改變。