生產複合泡沫塑料板材或型材的裝置的製作方法

2023-09-13 12:44:25

專利名稱：生產複合泡沫塑料板材或型材的裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是製造泡沫塑料板材或型材的裝置，特別涉及的是在發泡體中
嵌入型材骨架和/或網狀骨架生產複合泡沫塑料板材或型材的裝置。
技術背景 泡沫塑料板材或型材如發泡PVC (聚氯乙烯)、PE (聚乙烯)、PP (聚丙烯)、PS (聚苯 乙烯)在建築節能牆體中和包裝領域中的應用以及發泡板材或型材的生產方法，已有許多 成熟技術和方案，聚苯乙烯發泡板材或型材以及包裝材料目前多數是採用蒸氣模壓發泡， 即在可發泡聚苯乙烯原料與發泡劑攪拌混合後，經預發泡、熱化後放入金屬成型模具中，在 成型壓力機的壓力控制下，對置入模具的預發泡粒料蒸氣加熱到預發泡聚苯乙烯的熔接溫 度，使模具中的發泡粒料因發泡劑的進一步氣化使聚苯乙烯形成閉孔泡沫板材、型材及包 裝材料。此方法得到的泡沫塑料稱為EPS。另外也有用擠出機連續生產方法生產泡沫聚苯 乙烯稱為XPS，此方法是將聚苯乙烯粒料置入螺杆式擠出機，通過擠出機螺筒及螺杆高壓擠 出，對料的加熱和融熔，使粒料成為融熔體，在螺筒和螺杆的適當位置將發泡劑如乙醇、丁 烷(液化氣)，氟裡昂(如F22、F14B、F152A等)加入螺筒中的融熔體中，並攪拌均勻，再將 帶有發泡劑且已氣化與融熔體混熔為一體的融熔體擠入具有狹縫出口的發泡模頭，經準確 控制融熔體溫度及高背壓狹縫擠出模具的溫度，使噴射流出的融熔體在一個預先設計好的 發泡平臺或稱發泡夾具(此夾具是周向封閉，兩頭是開通不閉合的，以便料流和板、型材通 過)中快速發泡成型，同時通過對夾具的冷卻控溫，使充滿夾具的發泡融熔體快速冷凝，固 化泡沫以使發泡體得到固定，成為有閉孔結構的泡沫板材、型材。因固化的板材或型材已有 大於150KPa的壓縮強度，加之成型夾具軸向有通道，可以被夾輥夾持連續牽引而使生產連 續。EPS製品因使用閉合模具，為斷續生產，可以得到更高的發泡率也即製品密度更低，可達 10 28kg/m3，但壓縮強度較XPS更低。XPS因適合連續擠出發泡生產，多以生產斷面結構 一致的板材、型材為主，由於需要連續夾輥或夾具牽引，發泡率較EPS更低，多在30至40kg/ m3，但壓縮強度較EPS更高，適合作承受一定壓力的牆板或隔板等建材。 由於EPS有較高發泡率，但壓縮強度低，在建築的牆板材料領域使用，多用兩面夾 薄金屬箔材來增加壓縮強度和抗拉強度。最近在歐洲出現在發泡體中嵌入型鋼骨架作增強 體的牆體及隔板材料，使EPS材料有更寬的應用，特別是引入了型鋼骨架，使泡沫聚苯乙烯 板材、型材不僅可以作為牆體材料，甚至可以作為樓層承重地板隔板材料應用，還利用EPS 生產方法方便形成開窗開口及生產異型的牆板，使EPS材料發揮了更寬的應用領域。該帶 型鋼骨架的EPS牆板、隔板、型材的生產，仍採用EPS生產方法，只是預先在成型模具中加 入型鋼骨架，由於此牆板、型材都是幾平方米以上的面積，需要大型模具及大面積壓力機以 及大型的模具加溫系統和蒸氣供應，加之僅能斷續生產，效率較低，使此牆板、隔板、型材的 生產成本較高，加之設備大型化，每道工序之後都有10小時以上的熟化工藝過程，且屯積 的都是佔用空間的低密度發泡材料，投資及工廠面積佔用都很大，產品中折舊費、財務費用 及能耗費大大高於材料節約費用，EPS材料發泡率雖較XPS材料更高，相應材料是EPS為25kg/m3，比XPS的32kg/m3消耗更低，但節約的此材料費按30mm厚的板材每m2計價，材料 節約費僅1. 5元，比不上其他成本增加的約3元/m2。因此如何利用連續擠出生產方法生 產在發泡連續體中引入了型材骨架和/或網狀骨架的複合發泡的PVC(聚氯乙烯)、PE(聚 乙烯)、PP(聚丙烯)、PS(聚苯乙烯)泡沫塑料板材或型材使之具有更高強度、發泡率可比 XPS已有密度更低、更方便牆體、隔板安裝和提高性能的板材、型材等牆體、隔板材料成為重 要的研究課題
實用新型內容
本實用新型的目的是為了克服以上不足，提供一種能在發泡連續體中引入型材骨 架和/或網狀骨架的生產具有更高強度，發泡率高，使用安裝方便的複合泡沫塑料板材或 型材的裝置。 本實用新型的目的是這樣來實現的 本實用新型生產複合泡沫塑料板材或型材的裝置，包括依次排列的塑料熔融擠出
機、具有混熔體流道及狹縫出口的模具、發泡定型夾具、牽引機構，其特徵是模具具有至少
兩個混熔體狹縫出口，在狹縫出口之間有型材骨架和/或網狀骨架的骨架通道，型材骨架
和/或網狀骨架從混熔體狹縫出口之間穿過進入發泡定型夾具之中，擠出機擠出塑料混熔
體將骨架包覆，在發泡定型夾具通道中，隨同混熔體的發泡、冷卻、定型、固化成帶型材骨架
和/或網狀骨架的複合泡沫塑料板材或型材，型材骨架和/或網狀骨架可以是金屬型材骨
架和/或鋼筋網狀骨架.金屬型材骨架有Z型、T型、L型、S型、[型等；型材骨架和/或網
狀骨架也可以是塑料型材骨架和/或塑料網狀骨架.主要是編織布、土工格柵等；型材骨架
和/或網狀骨架不還可以是金屬與塑料複合的骨架和/或玻璃纖維網狀骨架。 上述的生產複合泡沫塑料板材或型材的裝置，在模具之前有金屬帶材放巻機構和
有至少一對帶動力轉動的型材軋制軋輥組成的使金屬帶材成型為型材的成型機構。 上述的生產複合泡沫塑料板材或型材的裝置，在模具之前有將預先成型的型材骨
架和/或網狀骨架推送入骨架通道及發泡定型夾具中的推送機構，預先成型好型材骨架和
/或網狀骨架是為了提高生產率。 上述的生產複合泡沫塑料板材或型材的裝置，在模具之前有金屬網狀結構成型焊 接機構。 上述的生產複合泡沫塑料板材或型材的裝置，在模具之前有將金屬網狀骨架與金 屬型材骨架焊接在一起的焊接機構，金屬型材骨架和鋼筋網狀骨架之間可以經焊接機構焊 接後由推送機構送入骨架模具中通道，將金屬型材骨架和鋼筋網狀骨架焊接在一起，得到 的複合泡沫塑料板材或型材不僅強度更高，也更方便安裝。 上述的生產複合泡沫塑料板材或型材的裝置，發泡定型夾具在板材連續牽引出的 軸向方向是開通的，夾具在軸向方向四周有使板材或型材具有設計斷面形狀結構的擋板機 構，擋板機構使複合泡沫塑料板材或型材具有各種不同類型的邊沿結構，如搭接、楔槽、雨槽等。 上述的生產複合泡沫塑料板材或型材的裝置，在牽引機之後有在複合泡沫塑料板 材或型材的表面覆合金屬箔片或有機、無機膜片或有機、無機編織網的層壓或輥壓覆合機 構。[0013] 上述的生產複合泡沫塑料板材或型材的裝置，在牽引機構後設置有切斷機構。 本實用新型生產複合泡沫塑料板材或型材裝置工作時，塑料原料經擠出機加壓 加熱和熔融，發泡劑加入擠出機螺筒中與塑料熔融體共融混，共融混的混熔體通過擠出機 控溫和降溫，擠入具有混熔體流道及狹縫出口的模具形成具有大量泡沫和較高背壓的混熔 體，被擠出的混熔體在發泡定型夾具通道空間中被發泡、冷卻、定型、固化成夾具設計斷面 形狀，型材骨架和/或網狀骨架被從模具流道狹縫出口中擠出的混熔體包覆進入發泡定型 夾具通道中，隨同混熔體的發泡、冷卻、定型、固化成帶型材骨架和/或網狀骨架的複合泡 沫塑料板材或型材，型材骨架和/或網狀骨架從狹縫出口之間穿過進入發泡定型夾具通道 中，發泡的混熔體包覆骨架，成為帶型材骨架和/或網狀骨架的複合泡沫塑料板材或型材， 運用於牆體、隔板或採熱地板中，除有了泡沫塑料板材或型材固有的保溫性能外，還提高了 板材或型材抗彎曲、抗壓力強度。 本實用新型能生產出帶型材骨架和/或網狀骨架的複合泡沫塑料板材或型材，更 方便牆體、隔板安裝和提高板材或型材強度性能，能連續高效率地進行生產，擴大了泡沫塑 料板材或型材的應用領域，使泡沫塑料板材或型材作為能承受一定的壓力牆體、隔板、採暖 地板來使用成為可能。

圖1為本實用新型裝置結構示意圖。圖2為圖1的俯視圖。圖3為圖1中的A-A剖視圖。圖4為本實用新型裝置另一結構示意圖。圖5為圖4中的B-B剖視圖。圖6為本實用新型裝置再一結構示意圖。圖7為另一發泡定型夾具及複合泡沫塑料板材斷面示意圖。圖8為有層壓覆合機構的本實用新型裝置結構示意圖。圖9為有面板貼合機構的本實用新型裝置結構示意圖。圖10為帶面板的複合泡沫塑料板材斷面示意圖。圖11為有焊接機構的本實用新型裝置結構示意圖。圖12為有推送機構的本實用新型裝置結構示意圖。圖13為有焊接機構的本實用新型裝置另一示意圖。圖14為帶金屬型材骨架和鋼筋網狀骨架的複合泡沫塑料斷面示意圖。
具體實施方式
實施例1 : 圖1 圖3給出了本實施例1圖。參見圖1、圖2、圖3，本實施例1中依次設置有 帶材14的放巻機1、帶型材軋制軋輥2的使金屬帶材成型為型材4的成型機構3、混熔體擠 出機5、帶兩個混熔體狹縫出口 6的模具7、發泡定型夾具8、牽引機構11、切斷機構12，還 有為保持連續生產的帶材對接機構13，塑料原料經擠出機5。加壓加熱和熔融，加入的發 泡劑(如乙醇、丁烷(液化氣)、氟利昂、F22、F14B優選F152A)在擠出機螺筒中與熔熔體
5共融混，共融混的混熔體通過擠出機控溫和降溫，擠入具有混熔體流道及狹縫出口的模具7 形成較高背壓，被擠出具有大量泡沫和較高背壓的的混熔體在發泡定型夾具通道空間中被 發泡、冷卻、定型、固化成夾具設計斷面形狀。模具7具有兩個供混熔體流出的狹縫出口 6， 在兩個狹縫出口之間形成型材骨架4的骨架通道15，型材骨架被從模具流道狹縫出口中擠 出的混熔體9包覆，隨同混熔體的發泡、冷卻、定型、固化成帶型材骨架的複合泡沫塑料板 材10。本實施例中，模具狹縫出口 6寬250mm，高2mm，用一臺擠出機5(也可採用兩臺擠出 機方案，即第一臺加熱和熔融塑料原料，注入發泡劑，再擠入第二臺控溫擠出機)，塑料原料 為PS(聚苯乙烯)，內含發泡劑、阻燃劑，型材4的斷面形狀為Z型。 實施例2 : 圖4、圖5給出了本實用新型實施例2圖。本實施例2基本與實施例1同，不同處 是增加了一套成型機構3，具有三個混熔體狹縫出口的模具7，在三個狹縫出口之間形成型 材骨架4的兩個骨架通道15，金屬鋼骨架表面有粘結劑18。兩個型材骨架被從模具7流道 狹縫出口中擠出的混熔體9包覆，隨同混熔體的發泡、冷卻、定型、固化成如圖5所示的帶兩 個型材骨架的複合泡沫塑料板材10。 實施例3 : 圖6、圖7給出了本實用新型實施例3圖。本實施例3基本與實施例1同，不同處 是金屬型材骨架是在圖6中a工序中預先成型收巻好後，再將型材骨架置於生產裝置b中， 送入型材骨架通道。預先成型好型材骨架是為了提高生產率，還可減少生產線長度。本實 施例中，塑料原料為PVC (聚氯乙烯)，擠出機為錐形雙螺杆PVC專用擠出機，發泡PVC (聚氯 乙烯)已有成熟配方，如PVC (聚氯乙烯)粒料60份，AC發泡劑5 6份，熱穩定劑3 4 份，碳酸鈣粉30份，可發泡30 50倍，得到30 40Kg/m3的發泡塑料，其阻燃性和自熄性 比PS (聚苯乙烯)更好，加入金屬型材骨架作為樓層隔板有很好的應用性能，若在複合泡沫 塑料板材10的兩面保留光亮結皮，可以直接做房間隔板使用，因泡沫塑料板材中有金屬型 材骨架，射槍或自攻釘直接與骨架連接，可以提高連接強度，解決泡沫塑料板與牆體或隔牆 鋼骨架連接強度不高的技術難題。發泡定型夾具8中有使板材具有如圖7所示斷面形狀結 構的帶兩個L型材骨架的複合泡沫塑料板材20的擋板機構19。 實施例4 : 圖8給出了本實用新型實施例3圖。本實施例3基本與實施例1同，不同處是複合 泡沫塑料板材一面有金屬箔片22 (或有機、無機膜片或有機、無機編織物)與板材表面覆合 的層壓(或輥壓)覆合機構21，可在複合泡沫塑料板材表面上覆合多功能面材(或面網)。 本實施例中金屬箔片22為帶聚胺酯AB膠的鍍鋅鋼帶。 實施例5 : 圖9、圖10給出了本實用新型實施例5圖。本實施例5基本與實施例4同，不同處 是複合泡沫塑料板材一面有帶推送油缸或氣缸的面板貼合機構23，面板24為表面是氟碳 塗料25、另一面是聚胺酯AB粘結劑27的矽酸鈣板26，得到具有如圖IO所示斷面形狀結構 的帶兩個Z型材骨架的複合泡沫塑料板材。 實施例6 : 圖11給出了本實用新型實施例6圖。本實施例6基本與實施例1同，不同處是金 屬帶材成型為型材的成型機構改為網狀鋼筋骨架16的焊接機構29。網狀鋼筋骨架16可為圓形或扁平形，得到帶網狀鋼筋骨架的複合泡沫塑料型材28。
實施例7 : 圖12給出了本實用新型實施例7圖。本實施例7基本與實施例6同，不同處是用 推送機構32將預先制好的鋼網17(或編織布、土工格柵、玻璃纖維網狀骨架等)送入型材 骨架的通道，得到帶網狀鋼筋骨架的複合泡沫塑料板材28。 實施例8 : 圖13、圖14給出了本實用新型實施例8圖。本實施例8基本與實施例3同，不同 處是預先制好的金屬型材4與網狀鋼筋骨架16經焊接機構29焊接後，由推送機構32送入 型材骨架的骨架通道，得到具有如圖14所示斷面形狀結構的帶兩個L型材骨架和網狀鋼筋 骨架的複合泡沫塑料板材28。在L型材金屬骨架上點焊網狀鋼筋(或金屬網格)作增強骨 架，這種複合泡沫塑料板材可同時用於外牆隔熱保護層和內牆隔板，將兩邊的複合泡沫塑 料板材利用L型材金屬骨架用鉚栓連接固定，板材之間預留下空間，在空間中澆鑄混凝土， 兩邊的複合泡沫塑料板材實際上代替了鋼模板，提高了施工效率，也解決了複合泡沫塑料 板材與牆面的結合問題。 上述各實施例是對本實用新型的上述內容作進一步的說明，但不應將此理解為本 實用新型上述主題的範圍僅限於上述實施例。凡基於上述內容所實現的技術均屬於本實用 新型的範圍。
權利要求生產複合泡沫塑料板材或型材的的裝置，包括依次排列的塑料熔融擠出機、具有混熔體流道及狹縫出口的模具、發泡定型夾具、牽引機構，其特徵在於模具具有至少兩個混熔體狹縫出口，在狹縫出口之間有型材骨架和/或網狀骨架的骨架通道。
2. 如權利要求1所述的生產複合泡沫塑料板材或型材的裝置，其特徵在於在模具之前 有金屬帶材放巻機構和有至少一對帶動力轉動的模具中軋制軋輥組成的使金屬帶材成型 為型材的成型機構。
3. 如權利要求1所述的生產複合泡沫塑料板材或型材的裝置，其特徵在於在模具之前 有將預先成型的型材骨架和/或網狀骨架推送入型材骨架的通道及發泡定型夾具中的推 送機構。
4. 如權利要求1所述的生產複合泡沫塑料板材或型材的裝置，其特徵在於在模具之前 有金屬網狀結構成型焊接機構。
5. 如權利要求1所述的生產複合泡沫塑料板材或型材的裝置，其特徵在於在模具之前 有將金屬網狀骨架與金屬型材骨架焊接在一起的焊接機構。
6. 如權利要求1 5之一所述的生產複合泡沫塑料板材或型材的裝置，其特徵在於發 泡定型夾具在板材連續牽引出的軸向方向是開通的，夾具在軸向方向四周有使板材或型材 具有設計斷面形狀結構的擋板機構。
7. 如權利要求1 5之一所述的生產複合泡沫塑料板材或型材的裝置，其特徵在於在 牽引機之後有在複合泡沫塑料板材或型材的表面採用覆合金屬箔片或有機、無機膜片或有 機、無機編織網的層壓或輥壓覆合機構。
8. 如權利要求1 5之一所述的生產複合泡沫塑料板材或型材的裝置，其特徵在於在 牽引機構後設置有切斷機構。
專利摘要本實用新型提供了生產複合泡沫塑料板材或型材的裝置，包括依次排列的塑料熔融擠出機、具有混熔體流道及狹縫出口的模具、發泡定型夾具、牽引機構，其特徵是模具具有至少兩個混熔體狹縫出口，在狹縫出口之間有型材骨架和/或網狀骨架的骨架通道。本實用新型能生產具有更高強度、發泡率高的複合泡沫塑料板材或型材。
文檔編號B29C47/00GK201544434SQ200920242529
公開日2010年8月11日 申請日期2009年10月13日 優先權日2009年10月13日
發明者甘國工 申請人:甘國工