一種高效節能泡沫塑料的生產工藝及設備的製作方法

2023-07-20 11:23:36 2

一種高效節能泡沫塑料的生產工藝及設備的製作方法
【專利摘要】本發明公開一種高效節能泡沫塑料的生產工藝及設備，該生產工藝包括如下步驟：①將用於定型出泡沫塑料的動模和靜模合模後，利用下料器往動模和靜模之間型腔中注入發泡材料，該型腔的上下兩側分別形成有上氣室和下氣室，該上氣室和下氣室均與型腔相連通；②利用分別與上氣室和下氣室連通的蒸汽通道，分別往上氣室和下氣室中通入高壓蒸汽並保壓一段時間，以讓上氣室和下氣室的高壓蒸汽能從型腔的上下兩側同時滲透至發泡材料中；③冷卻後，獲得成品泡沫塑料。與現有技術相比，本發明在成型出較厚的泡沫塑料時，亦能確保整個泡沫塑料發泡均勻，另外本發明還可以隨時切換至傳統的設備，以用於成型出普通的泡沫塑料，非常方便。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明涉及泡沫塑料製造領域，更具體的說涉及一種高效節能泡沫塑料的生產工 藝及設備。 一種高效節能泡沬塑料的生產工藝及設備

【背景技術】
[0002] 本 申請人:曾於2011年9月30日向中國國家知識產權局專利局提出了中國發明 專利申請201110302794. 3,其涉及一種保溫磚的生產工藝及設備，其生產工藝包括如下步 驟： ① 、將多孔磚置入容器中，並在多孔磚上需要填充保溫材料的磚孔或凹槽中填入聚苯 乙烯發泡顆粒；該多孔磚被設置在容器中的位置需滿足如下條件:A :讓多孔磚上設置有聚 苯乙烯發泡顆粒的部位能正對於容器上的第一蒸汽入口；B:讓容器上的第一蒸汽出口和 第一蒸汽入口分設於多孔磚的兩側； ② 、向第一蒸汽入口通入水蒸氣，該水蒸氣在氣壓的推動下由多孔磚的一側逐漸過渡 到另一側並由第一蒸汽出口排出； ③ 、當聚苯乙烯發泡顆粒與磚孔或凹槽連接固化時停止通氣，並將成型得到的保溫磚 從容器中取出。
[0003] 該生產工藝還包括位於步驟②和步驟③之間的逆向通氣步驟，即該容器上還設置 有第二蒸汽入口和第二蒸汽出口，該第二蒸汽入口與第一蒸汽出口位於同一側，該第二蒸 汽出口與第一蒸汽入口位於同一側，該第二蒸汽入口亦正對於多孔磚上設置有聚苯乙烯發 泡顆粒的部位；該逆向通氣步驟即為在關閉第一蒸汽入口和第一蒸汽出口的條件下，向第 二蒸汽入口通入水蒸氣並逐漸過渡到另一側面而由第二蒸汽出口排出。
[0004] 上述專利相對於傳統技術而言，確實存在一定進步性，本 申請人:在不斷研發改進 下，發現上述專利技術在使用過程中仍然存在如下缺陷：隨著蒸汽與聚苯乙烯發泡顆粒之 間的逐漸接觸，蒸汽中的熱量將逐漸降低(無論是否包含有逆向通氣步驟)，尤其是對於保 溫磚中保溫層較厚的情況下更是明顯，故容易存在發泡不均勻等明顯缺陷。
[0005] 有鑑於此，本 申請人:針對現有技術的上述缺陷深入研究，遂有本案產生。


【發明內容】

[0006] 本發明的第一目的在於提供一種高效節能泡沫塑料的生產工藝，以解決現有技術 在泡沫塑料較厚的情況下，容易發泡不均勻的問題。
[0007] 為了達成上述目的，本發明的解決方案是： 一種高效節能泡沫塑料的生產工藝，其中，包括如下步驟： ① 將用於定型出泡沫塑料的動模和靜模合模後，利用下料器往動模和靜模之間型腔中 注入發泡材料，該型腔的上下兩側分別形成有上氣室和下氣室，該上氣室和下氣室均與型 腔相連通； ② 利用分別與上氣室和下氣室連通的蒸汽通道，分別往上氣室和下氣室中通入高壓蒸 汽並保壓一段時間，以讓上氣室和下氣室的高壓蒸汽能從型腔的上下兩側同時滲透至發泡 材料中； ③冷卻後，獲得成品泡沫塑料。
[0008] 進一步，在步驟③中，在採用冷卻水將動模、靜模和半成品冷卻至80?100°C之後 停水，並還包括採用抽真空的方式，從上氣室和下氣室中同時將冷卻水抽走的步驟。
[0009] 進一步，上述冷卻水的溫度為50?70°C。
[0010] 進一步，上述冷卻水的溫度為60°C。
[0011] 本發明的第二目的在於提供一種高效節能泡沫塑料的生產設備，包括機架、動模、 靜模、下料器、蒸汽發生裝置、上氣室和下氣室，該動模和靜模之間形成有型腔，該下料器通 過輸料管道與型腔相連通，該上氣室和下氣室分別設置在型腔的上下兩側並均與型腔相連 通，該機架上形成有與上氣室連通的第一蒸汽通道和與下氣室連通的第二蒸汽通道，該蒸 汽發生裝置連接有主蒸汽管道，該主蒸汽管道通過第一蒸汽通道而與上氣室相連通，該第 二蒸汽通道還與排氣管道相連；其中，該生產設備還包括與主蒸汽管道相連通的副蒸汽管 道，該副蒸汽管道與排氣管道相連通，該副蒸汽管道上設置有第一閥門，該排氣管道上還設 置有第二閥門。
[0012] 進一步，該副蒸汽管道上還設置有第三閥門，該第一閥門設置在靠近主蒸汽管道 的位置處，該第三閥門設置在靠近排氣管道的位置處。
[0013] 進一步，該排氣管道端部還連接有抽真空設備，該主蒸汽管道上還設置有第四閥 門，該第四閥門位於蒸汽發生裝置與副蒸汽管道之間以開啟或截止主蒸汽管道。
[0014] 進一步，該下料器和靜模均固定在機架上，該輸料管道與靜模固定相連，該下料器 在靜模與動模合模之後往動模和靜模之間的型腔中注入發泡材料。
[0015] 進一步，該高效節能泡沫塑料的生產設備還包括集成閥，該集成閥緊貼在靜模上， 該集成閥具有唯一的蒸汽進入流道以及至少一條的蒸汽排出流道，該蒸汽進入流道與主蒸 汽管道相連通，該至少一條的蒸汽排出流道中的一條與蒸汽排出流道相通，該至少一條的 蒸汽排出流道中的一條與靜模蒸汽入口相連通。
[0016] 採用上述結構後，本發明涉及一種高效節能泡沫塑料的生產工藝及設備，其通過 分別往上氣室和下氣室中通入高壓蒸汽並保壓一段時間，如此能讓發泡材料上下兩側同時 充斥有大量的高壓蒸汽，進而確保較厚的發泡材料能在上下側均發泡均勻，即具有上下熔 結度都好的效果。
[0017] 與現有技術相比，本發明在成型出較厚的泡沫塑料時，亦能確保整個泡沫塑料發 泡均勻，另外本發明還可以隨時切換至傳統的設備，以用於成型出普通的泡沫塑料，非常方 便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1為本發明涉及一種高效節能泡沫塑料的生產設備的結構示意圖。
[0019] 圖2為本發明涉及一種高效節能泡沫塑料的生產設備在生產較厚泡沫塑料時的 蒸汽流動示意圖； 圖3為本發明涉及一種高效節能泡沫塑料的生產設備採用抽真空設備快速抽出冷卻 水時的不意圖； 圖4為本發明涉及一種高效節能泡沫塑料的生產設備用於生產普通泡沫塑料時的蒸 汽流動示意圖。
[0020] 圖中： 機架-1 ;第一蒸汽通道-11 ;第二蒸汽通道-12 ; 動模-2;靜模_3;下料器-4; 輸料管道-41 ;蒸汽發生裝置-5 ;主蒸汽管道-51 ; 排氣管道-52 ;副蒸汽管道-53 ;第一閥門-54 ; 第二閥門-55 ;第三閥門-56 ;第四閥門-57 ; 上氣室-61 ;下氣室-62 ;抽真空設備-7。

【具體實施方式】
[0021] 為了進一步解釋本發明的技術方案，下面通過具體實施例來對本發明進行詳細闡 述。
[0022] 如圖1和圖2所示，本發明涉及一種高效節能泡沫塑料的生產工藝，包括如下步 驟： ① 將用於定型出泡沫塑料的動模2和靜模3合模後，利用下料器4往動模2和靜模3 之間型腔中注入發泡材料，該型腔的上下兩側分別形成有上氣室61和下氣室62,該上氣室 61和下氣室62均與型腔相連通； ② 利用分別與上氣室61和下氣室62連通的蒸汽通道，分別往上氣室61和下氣室62 中通入高壓蒸汽並保壓一段時間，以讓上氣室61和下氣室62的高壓蒸汽能從型腔的上下 兩側同時滲透至發泡材料中； ③ 冷卻後，獲得成品泡沫塑料。優選地，在步驟③中，在採用冷卻水將動模、靜模和半成 品冷卻至80?100°C (優選是90°C )之後停水，並還包括採用抽真空的方式，從上氣室61 和下氣室62中同時將冷卻水抽走的步驟；此時在設備內部將形成低壓狀態，由於水在完全 真空狀態下的沸點會降至近80°C，如此殘留下來的水再次沸騰變成氣體，在這些氣體的作 用下，會提高泡沫與泡沫之間的距離，從而讓泡沫內部的內壓全都釋放出來，此時即可實現 對成品泡沫塑料進行脫模，如此由於此時動模和靜模的溫度仍然會在80°C左右，如此在下 一次合模時，將無需從常溫升至100多度，進而大大提高加工效率，而且由於無需進行反覆 的升溫，還具有節能減排的功效。
[0023] 需要說明的是，步驟③的冷卻步驟，無需上下共同通高壓蒸汽也可以實施，即僅需 要利用蒸汽對發泡加熱即可，即此時步驟②僅為：往上氣室或下氣室中通入蒸汽，以實現對 發泡材料的加熱。
[0024] 這樣，其通過分別往上氣室61和下氣室62中通入高壓蒸汽並保壓一段時間，如此 能讓發泡材料上下兩側同時充斥有大量的高壓蒸汽，進而確保較厚的發泡材料能在上下側 均發泡均勻，即具有上下熔結度都好的效果。
[0025] 如圖1所示，本發明涉及的一種高效節能泡沫塑料的生產設備，包括機架1、動模 2、靜模3、下料器4、蒸汽發生裝置5、上氣室61和下氣室62,該動模2和靜模3之間形成有 型腔，該下料器4通過輸料管道41與型腔相連通，該上氣室61和下氣室62分別設置在型 腔的上下兩側並均與型腔相連通，該機架1上形成有與上氣室61連通的第一蒸汽通道11 和與下氣室62連通的第二蒸汽通道12,該蒸汽發生裝置5連接有主蒸汽管道51，該主蒸汽 管道51通過第一蒸汽通道11而與上氣室61相連通，該第二蒸汽通道12還與排氣管道52 相連。
[0026] 該生產設備還包括與主蒸汽管道51相連通的副蒸汽管道53,該副蒸汽管道53與 排氣管道52相連通，該副蒸汽管道53上設置有第一閥門54,該排氣管道52上還設置有第 二閥門55。
[0027] 如圖2所示，在第一閥門54打開，第二閥門55關閉的狀態下，此時蒸汽發生裝置 5所產生的蒸汽將分為兩路，一路由主蒸汽管道51通過第一蒸汽通道11而與上氣室61相 連通，另一路由主蒸汽管道51經副蒸汽管道53和第二蒸汽通道12而與下氣室62相連通， 如此即可實現從發泡材料上下兩側同時通入蒸汽，進而實現較厚發泡材料也能發泡均勻的 功效。
[0028] 此外，該副蒸汽管道53上還設置有第三閥門56，該第一閥門54設置在靠近主蒸汽 管道51的位置處，該第三閥門56設置在靠近排氣管道52的位置處。為了保持本發明涉及 生產設備的通用性，其還需同時讓此設備用於生產普通的泡沫塑料，在此種情形下，為了降 低成本，將無需兩側進氣，這種情況下，為了降低蒸汽的損耗，通過增加設置第三閥門56,並 且讓第一閥門54設置在靠近主蒸汽管道51的位置處，而讓第三閥門56設置在靠近排氣管 道52的位置處，如此只需關閉第一閥門54和第三閥門56,如圖4所示，即可避免蒸汽進入 副蒸汽管道53而白白浪費的問題，最大限度地降低成本。
[0029] 再者，如圖1和圖3所示，該排氣管道52端部還連接有抽真空設備7,該主蒸汽管 道51上還設置有第四閥門57,該第四閥門57位於蒸汽發生裝置5與副蒸汽管道53之間以 開啟或截止主蒸汽管道51。如圖3所示，開啟抽真空設備7時，需關閉第四閥門57,打開第 一至第三閥門56,這時在抽真空設備7的作用下，冷卻水將迅速被抽出，降低泡沫塑料的成 型時間，提高成型效率。
[0030] 需要說明的是，在當今現有技術中，與下料器4相連的輸料管道41 一般都是與動 模2相連，如此在動模2的開、合模過程中，輸料管道41往往需被帶動而同步運動，如此一 方面增加無用功，更主要的是，整個輸料管道41來回擺動，也給生產帶來一定的故障隱患， 著實存在改良的空間。
[0031] 基於此，本發明人採用逆向思維的方式，創造性的開發出了：該下料器4和靜模3 均固定在機架1上，該輸料管道41與靜模3固定相連，該下料器4在靜模3與動模2合模 之後往動模2和靜模3之間的型腔中注入發泡材料。
[0032] 優選地，該高效節能泡沫塑料的生產設備還包括集成閥，該集成閥緊貼在靜模上， 該集成閥具有唯一的蒸汽進入流道以及至少一條的蒸汽排出流道，該蒸汽進入流道與主蒸 汽管道相連通，該至少一條的蒸汽排出流道中的一條與蒸汽排出流道相通，該至少一條的 蒸汽排出流道中的一條與靜模蒸汽入口相連通。同時，該蒸汽進入流道與主蒸汽管道均設 置有避免蒸汽將熱量散發出去的保溫隔熱層。利用緊貼著靜模的集成閥，如此該集成閥能 最大限度地降低蒸汽熱量的損耗，當確實需要蒸汽時，則由蒸汽排出流道供給蒸汽，非常方 便，大大提高了整臺設備的蒸汽利用率。
[0033] 綜上，與現有技術相比，本發明在成型出較厚的泡沫塑料時，亦能確保整個泡沫塑 料發泡均勻，另外本發明還可以隨時切換至傳統的設備，以用於成型出普通的泡沫塑料，非 常方便。
[0034] 上述實施例和圖式並非限定本發明的產品形態和式樣，任何所屬【技術領域】的普通 技術人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發明的專利範疇。
【權利要求】
1. 一種高效節能泡沫塑料的生產工藝，其特徵在於，包括如下步驟： ① 將用於定型出泡沫塑料的動模和靜模合模後，利用下料器往動模和靜模之間型腔中 注入發泡材料，該型腔的上下兩側分別形成有上氣室和下氣室，該上氣室和下氣室均與型 腔相連通； ② 利用分別與上氣室和下氣室連通的蒸汽通道，分別往上氣室和下氣室中通入高壓蒸 汽並保壓一段時間，以讓上氣室和下氣室的高壓蒸汽能從型腔的上下兩側同時滲透至發泡 材料中； ③ 冷卻後，獲得成品泡沫塑料。
2. 如權利要求1所述的一種高效節能泡沫塑料的生產工藝，其特徵在於，在步驟③中， 在採用冷卻水將動模、靜模和半成品冷卻至80?100°C之後停水，並還包括採用抽真空的 方式，從上氣室和下氣室中同時將冷卻水抽走的步驟。
3. 如權利要求2所述的一種高效節能泡沫塑料的生產工藝，其特徵在於，上述冷卻水 的溫度為50?70°C。
4. 如權利要求3所述的一種高效節能泡沫塑料的生產工藝，其特徵在於，上述冷卻水 的溫度為60°C。
5. -種高效節能泡沫塑料的生產設備，包括機架、動模、靜模、下料器、蒸汽發生裝置、 上氣室和下氣室，該動模和靜模之間形成有型腔，該下料器通過輸料管道與型腔相連通，該 上氣室和下氣室分別設置在型腔的上下兩側並均與型腔相連通，該機架上形成有與上氣室 連通的第一蒸汽通道和與下氣室連通的第二蒸汽通道，該蒸汽發生裝置連接有主蒸汽管 道，該主蒸汽管道通過第一蒸汽通道而與上氣室相連通，該第二蒸汽通道還與排氣管道相 連；其特徵在於，該生產設備還包括與主蒸汽管道相連通的副蒸汽管道，該副蒸汽管道與排 氣管道相連通，該副蒸汽管道上設置有第一閥門，該排氣管道上還設置有第二閥門。
6. 如權利要求5所述的一種高效節能泡沫塑料的生產設備，其特徵在於，該副蒸汽管 道上還設置有第三閥門，該第一閥門設置在靠近主蒸汽管道的位置處，該第三閥門設置在 靠近排氣管道的位置處。
7. 如權利要求5所述的一種高效節能泡沫塑料的生產設備，其特徵在於，該排氣管道 端部還連接有抽真空設備，該主蒸汽管道上還設置有第四閥門，該第四閥門位於蒸汽發生 裝置與副蒸汽管道之間以開啟或截止主蒸汽管道。
8. 如權利要求5所述的一種高效節能泡沫塑料的生產設備，其特徵在於，該下料器和 靜模均固定在機架上，該輸料管道與靜模固定相連，該下料器在靜模與動模合模之後往動 模和靜模之間的型腔中注入發泡材料。
9. 如權利要求5所述的一種高效節能泡沫塑料的生產設備，其特徵在於，該高效節能 泡沫塑料的生產設備還包括集成閥，該集成閥緊貼在靜模上，該集成閥具有唯一的蒸汽進 入流道以及至少一條的蒸汽排出流道，該蒸汽進入流道與主蒸汽管道相連通，該至少一條 的蒸汽排出流道中的一條與蒸汽排出流道相通，該至少一條的蒸汽排出流道中的一條與靜 模蒸汽入口相連通。
【文檔編號】B29C44/02GK104118087SQ201410323680
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年7月9日 優先權日:2014年7月9日
【發明者】鄭曉菲 申請人:翡柯機械（福建）有限公司