一種用于發(fā)泡熱塑性聚氨酯粒子成型的設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于發(fā)泡熱塑性聚氨酯粒子成型的設(shè)備，其特點是該設(shè)備包括水蒸氣發(fā)生罐，真空泵，頂針，?？颍Ｇ?，模腔的每一側(cè)都設(shè)有氣室，每個氣室內(nèi)都設(shè)有冷卻水管道，所述冷卻水管道上設(shè)有若干個噴頭，氣室和模腔之間設(shè)有凹模腔板和凸模腔板，所述腔板上設(shè)有若干個氣塞，所述?？蛏喜吭O(shè)有水蒸氣進口管道和空氣進口管道，下部設(shè)有冷凝水出口管道和真空抽氣管道，所述管道都設(shè)有閥門；水蒸氣能夠均勻地分布在模腔各個區(qū)域，模腔內(nèi)的粒子可以充分的與水蒸氣進行接觸，從而均勻的被加熱軟化，模具冷卻時間短，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)的發(fā)泡制品表面平整，發(fā)泡粒子之間粘結(jié)牢固，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。
【專利說明】一種用于發(fā)泡熱塑性聚氨酯粒子成型的設(shè)備
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0002]本實用新型涉及發(fā)泡材料加工成型設(shè)備，具體涉及一種用于發(fā)泡熱塑性聚氨酯粒子成型的設(shè)備。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]發(fā)泡型熱塑性聚氨酯材料具有低密度，高彈性，優(yōu)異的回彈性，良好的耐磨性，高拉伸強度，良好的化學(xué)穩(wěn)定性，較寬的溫度范圍下使用，環(huán)境友好等優(yōu)點?；谏鲜鰞?yōu)點，發(fā)泡型熱塑性聚氨酯材料在許多工業(yè)領(lǐng)域(汽車工業(yè)、包裝材料)以及日常生活領(lǐng)域(鞋材、枕頭、床墊)具有非常廣泛的應(yīng)用前景。目前在加工成型時，采用本【技術(shù)領(lǐng)域】熟知的平板硫化機加工設(shè)備，將發(fā)泡熱塑性聚氨酯粒子填充到模腔內(nèi)，然后閉合模具，將模具升溫，從而軟化發(fā)泡熱塑性聚氨酯粒子的表面，并且在一定壓力作用下使軟化的珠粒彼此粘結(jié)在一起，最終得到具有一定形狀尺寸的制品。然而，由于熱塑性聚氨酯基體材料熔融范圍窄且熱傳導(dǎo)能力差，采用平板硫化機時，模腔內(nèi)粒子之間熱量分布不均勻，易導(dǎo)致粒子局部溫度過高而融化，制品彈性損失嚴重。
[0005]實用新型內(nèi)容:
[0006]本實用新型的目的是克服上述已有技術(shù)的不足，而提供一種用于發(fā)泡熱塑性聚氨酯粒子成型的設(shè)備，主要解決現(xiàn)有的設(shè)備由于粒子之間熱量分布不均勻、易導(dǎo)致粒子局部溫度過高而融化，制品彈性損失嚴重等問題。
[0007]本實用新型的技術(shù)方案是:一種用于發(fā)泡熱塑性聚氨酯粒子成型的設(shè)備，包括?？颍？騼?nèi)設(shè)模腔，其特殊之處在于，所述的模腔的每一側(cè)都設(shè)有氣室，氣室內(nèi)設(shè)有冷卻水管道；所述冷卻水管道上設(shè)有N個噴頭，氣室與模腔之間設(shè)有腔板，腔板由凹模腔板與凸模腔板組成；所述腔板上設(shè)有N個氣塞，在凹模腔板上設(shè)頂針；所述?？蛏喜吭O(shè)有水蒸汽進口管道、冷卻水進口管道和空氣進口管道，水蒸汽進口管道與水蒸汽發(fā)生罐相通連接；所述?？蛳虏吭O(shè)有冷凝水出口管道和真空抽氣管道，真空抽氣管道與真空泵相通連接；所述管道都設(shè)有閥門；所述N為正整數(shù)。
[0008]進一步的，所述的水蒸汽發(fā)生罐承壓為0.12-0.2MPa，優(yōu)選0.12-0.15MPa ;承壓能力低于0.12MPa時，提供的水蒸汽溫度無法軟化發(fā)泡熱塑性聚氨酯粒子，承壓能力高于
0.15Mpa時，會增加相應(yīng)的設(shè)備成本。
[0009]進一步的，所述的氣塞為條形氣塞和針孔氣塞。
[0010]進一步的，所述的條形氣塞分布于凸模腔板；所述的針孔氣塞分布于凹模腔板；由于在采用交叉水蒸汽進行預(yù)熱時，水蒸汽首先從粒子較多的凹模型腔進行加熱，隨著時間延長，粒子表面開始軟化粘結(jié)，水蒸汽遇到的阻力隨之增加，條形氣塞設(shè)置在凸模腔板有利于水蒸汽穿透粒子，在模腔均勻擴散與分布。
[0011]進一步的，所述的條形氣塞直縫為0.5-0.8mm,間距為1-1.2mm，在凸模腔板的分布密度為2-4個/cm2。
[0012]進一步的，所述的針孔氣塞直徑為0.5-1.0mm,間距為10.0-15.0mm，在凹模腔板的分布密度為4-6個/cm2。[0013]進一步的，所述的氣室體積為模腔體積的2-3倍。
[0014]進一步的，所述的噴頭間距為100.0-150.0mm。
[0015]進一步的，所述的水蒸汽進口管道直徑為模腔長度的0.05-0.5倍；水蒸汽進氣口管道直徑低于0.05倍時，模腔內(nèi)達到所需成型壓力時需要較長的時間，從而影響生產(chǎn)效率；管道直徑高于0.5倍時，成型過程中容易產(chǎn)生壓力波動，影響制品表面粒子粘結(jié)程度。
[0016]本實用新型所述的一種用于發(fā)泡熱塑性聚氨酯粒子成型的設(shè)備，其冷卻方式為真空水冷方式；在真空條件下，模具內(nèi)殘留的水，制品表面以及內(nèi)部的水分都可以蒸發(fā)成水汽并帶走熱量，減少冷卻周期并降低產(chǎn)品的含水率。
[0017]本實用新型所述的一種用于發(fā)泡熱塑性聚氨酯粒子成型的設(shè)備與已有技術(shù)相比具有如下積極效果，1、采用水蒸汽作為能量的來源以及傳熱介質(zhì)，水蒸汽均勻地擴散分布在模腔各個區(qū)域，模腔內(nèi)的粒子可以充分的與水蒸汽進行接觸，水蒸汽可以均勻地包裹在每個珠粒的表面，從而均勻的被加熱軟化，模具冷卻時間短，生產(chǎn)效率高；2、生產(chǎn)的發(fā)泡制品表面平整，發(fā)泡珠粒之間粘結(jié)牢固，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0018]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0019]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖面說明:
[0021]1、水蒸汽發(fā)生罐，2、?？颍?、模腔，4、氣室，5、冷卻水管道，6、噴頭，7、腔板，8、氣塞，9、水蒸氣進口管道，10、冷卻水進口管道，11、空氣進口管道，12、冷凝水出口管道，13、真空抽氣管道，14、頂針，15、真空泵。
[0022]【具體實施方式】:
[0023]下面結(jié)合附圖與具體實施例對本實用新型內(nèi)容做進一步的詳細說明；所舉實施例僅用于解釋本實用新型，并非用于限制本實用新型的范圍。
[0024]實施例1，參見圖1，加工制成模框2，?？?內(nèi)有模腔3，模腔3的每一側(cè)都有氣室4，氣室4體積為模腔3體積的2-3倍，氣室4內(nèi)安裝有冷卻水管道5，冷卻水管道上安裝若干個噴頭6，噴頭6間距為100.0-150.0mm,在氣室4與模腔3之間安裝腔板7，腔板7由凹模腔板與凸模腔板組成；腔板7上有若干個氣塞8,氣塞8為條形氣塞和針孔氣塞,條形氣塞分布于凸模腔板，針孔氣塞分布于凹模腔板，條形氣塞直縫為0.5-0.8mm,間距為1.0-1.2mm,在凸模腔板的分布密度為2-4個/cm2，針孔氣塞直徑為0.5-1.0mm,間距為10.0-15.0mm，在凹模腔板的分布密度為4-6個/cm2 ;在凹模腔板上安裝頂針14 ;在?？?上部安裝水蒸汽進口管道9、冷卻水進口管道10和空氣進口管道11，水蒸汽進口管道9直徑為模腔3長度的0.05-0.5倍，將水蒸汽進口管道9與水蒸汽發(fā)生罐I相通連接，水蒸汽發(fā)生罐I承壓為
0.12-0.20Mpa ;在模框2下部安裝冷凝水出口管道12和真空抽氣管道13，真空抽氣管道13與真空泵15相通連接；所述管道都設(shè)有閥門。
[0025]本實用新型的一種用于發(fā)泡熱塑性聚氨酯珠粒成型設(shè)備的操作方法:
[0026](I)將需要加工的發(fā)泡熱塑性聚氨酯粒子填充到閉合的模腔中，打開水蒸汽進口管道和冷凝水出口管道的閥門，將冷卻水進口管道、空氣進口管道和真空抽氣管道的閥門關(guān)閉，采用水蒸汽對模具進行預(yù)熱，預(yù)熱15秒；
[0027](2)然后關(guān)閉凹模腔板一側(cè)冷凝水出口管道的閥門，同時關(guān)閉凸模腔板一側(cè)水蒸汽進口管道閥門，使水蒸汽穿透模腔內(nèi)部的粒子到達另一側(cè)，持續(xù)時間15秒，隨后使水蒸汽從相對一側(cè)穿透模腔內(nèi)部的珠粒，持續(xù)時間10秒；
[0028]( 3)關(guān)閉冷凝水出口管道的閥門，打開水蒸汽進口管道的閥門，使模具內(nèi)壓力逐漸達到峰值，保壓60秒；
[0029](4)關(guān)閉水蒸汽進口管道的閥門，打開冷凝水出口管道的閥門，將模具內(nèi)水蒸汽排放，然后打開冷卻水進口管道和真空抽氣管道的閥門，冷卻水通過噴頭噴灑到模具表面降溫，同時開啟真空泵，使模具內(nèi)產(chǎn)生真空，降溫時間為40秒；
[0030](5)當開模行程達到制品厚度的0.2倍時，開啟凸模腔一側(cè)的空氣進口管道的閥門，將制品推到脫模一側(cè)，最后開啟凹模腔一側(cè)的空氣進口管道，結(jié)合頂針進行脫模，得到發(fā)泡熱塑性聚氨酯模塑制品。
[0031]使用例1，將購自煙臺美瑞化學(xué)材料有限公司的發(fā)泡熱塑性聚氨酯粒子填充到閉合的模腔中；其中，所使用的水蒸氣模塑成型設(shè)備的水蒸氣發(fā)生罐的承壓為0.12MPa，凸模腔上條形氣塞直縫為0.5mm,間距為1mm，在凸模腔板的分布密度為2個/cm2，凹模腔上針孔氣塞直徑為0.5mm,間距為10mm，在凹模腔板上的分布密度為4個/cm2，氣室體積為模腔體積的2倍，冷卻水管道上噴頭的間距為100mm，蒸氣進口管道直徑為模腔長度的0.05倍，模具冷卻方式為真空水冷；按照上述操作方法得到發(fā)泡熱塑性聚氨酯模塑制品。
[0032]使用例2，將購自煙臺美瑞化學(xué)材料有限公司的發(fā)泡熱塑性聚氨酯珠粒填充到閉合的模腔中；其中，所使用的水蒸汽模塑成型設(shè)備的水蒸氣發(fā)生罐的承壓為0.15MPa，凸模腔上條形氣塞直縫為0.7mm,間距為1.1mm，在凸模腔板的分布密度為3個/cm2，凹模腔上針孔氣塞直徑為0.8mm,間距為12.0mm,在凹模腔板上的分布密度為5個/cm2,氣室體積為模腔體積的2.5倍，冷卻水管道上噴頭的間距為140.0mm，水蒸汽進口管道直徑為模腔長度的
0.1倍，模具冷卻方式為真空水冷；按照上述操作方法得到發(fā)泡熱塑性聚氨酯模塑制品。
[0033]使用例3，將購自煙臺美瑞化學(xué)材料有限公司的發(fā)泡熱塑性聚氨酯珠粒填充到閉合的模腔中；其中，所使用的水蒸氣模塑成型設(shè)備的水蒸汽發(fā)生罐的承壓為0.2MPa，凸模腔上條形氣塞直縫為0.8mm,間距為1.2mm，在凸模腔板的分布密度為4個/cm2，凹模腔上針孔氣塞直徑為1.0mm,間距為15mm,在凹模腔板上的分布密度為6個/cm2,氣室體積為模腔體積的3倍，冷卻水管道上噴頭的間距為150.0mm，水蒸汽進口管道直徑為模腔長度的0.5倍，模具冷卻方式為真空水冷；按照上述操作方法得到發(fā)泡熱塑性聚氨酯模塑制品。
[0034]使用對比例1，除了將水蒸汽模塑成型設(shè)備中的凸模腔板條形氣塞改為針孔氣塞夕卜，其中針孔氣塞的直徑為0.3mm,間距為20.0mm,在凸模腔板上的分布密度為3個/cm2外，按照與使用例I相同的操作加工方式得到發(fā)泡熱塑性聚氨酯模塑制品。
[0035]在上述使用例1-3中，所得到的發(fā)泡熱塑性聚氨酯模塑制品表面平整，發(fā)泡粒子之間粘結(jié)牢固。在使用對比例中，發(fā)泡熱塑性聚氨酯模塑制品表面平整，但發(fā)泡粒子之間有縫隙，粘結(jié)效果不理想。
[0036]本實用新型的一種用于發(fā)泡熱塑性聚氨酯粒子成型的設(shè)備，使用飽和干燥水蒸汽替代其他能量來源與熱傳導(dǎo)介質(zhì)，解決了發(fā)泡熱塑性聚氨酯珠粒粘結(jié)時受熱不均勻的問題，并且能夠使水蒸汽與發(fā)泡珠粒表面均勻的接觸，所制備的模塑制品表面平整，發(fā)泡珠粒之間粘結(jié)牢固，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于發(fā)泡熱塑性聚氨酯粒子成型的設(shè)備，包括?？?2)，?？?2)內(nèi)設(shè)模腔(3)，其特征在于，所述的模腔(3)的每一側(cè)都設(shè)有氣室(4)，氣室(4)內(nèi)設(shè)有冷卻水管道(5);所述冷卻水管道(5)上設(shè)有N個噴頭(6)，氣室(4)和模腔(3)之間設(shè)有腔板(7)，腔板(7)由凹模腔板與凸模腔板組成；所述腔板(7)上設(shè)有N個氣塞(8)，在凹模腔板上設(shè)頂針(14);所述?？?2)上部設(shè)有水蒸汽進口管道(9)、冷卻水進口管道(10)和空氣進口管道(11)，水蒸汽進口管道(9)與水蒸汽發(fā)生罐(I)相通連接；所述模框(2)下部設(shè)有冷凝水出口管道(12)和真空抽氣管道(13)，真空抽氣管道(13)與真空泵(15)相通連接；所述管道都設(shè)有閥門；所述N為正整數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于發(fā)泡熱塑性聚氨酯粒子成型的設(shè)備，其特征在于，所述的水蒸汽發(fā)生罐(I)承壓為0.12-0.20Mpa。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于發(fā)泡熱塑性聚氨酯粒子成型的設(shè)備，其特征在于，所述的氣塞(8)為條形氣塞和針孔氣塞。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于發(fā)泡熱塑性聚氨酯粒子成型的設(shè)備，其特征在于，所述的條形氣塞分布于凸模腔板；所述的針孔氣塞分布于凹模腔板。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種用于發(fā)泡熱塑性聚氨酯粒子成型的設(shè)備，其特征在于，所述的條形氣塞直縫為0.5-0.8mm,間距為1.0-1.2_，在凸模腔板的分布密度為2_4個/ cm2。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種用于發(fā)泡熱塑性聚氨酯粒子成型的設(shè)備，其特征在于，所述的針孔氣塞直徑為0.5-1.0mm,間距為10.0-15.0mm,在凹模腔板的分布密度為4_6個 /cm2。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于發(fā)泡熱塑性聚氨酯粒子成型的設(shè)備，其特征在于，所述的氣室(4)體積是模腔(3)體積的2-3倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于發(fā)泡熱塑性聚氨酯粒子成型的設(shè)備，其特征在于，所述的噴頭(6)間距為100.0-150.0mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于發(fā)泡熱塑性聚氨酯粒子成型的設(shè)備，其特征在于，所述的水蒸汽進口管道(9)直徑為模腔(3)長度的0.05-0.5倍。
【文檔編號】B29C33/04GK203650793SQ201420016965
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年1月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月13日
【發(fā)明者】王仁鴻, 王光阜, 張生, 孫其軍, 趙瑋 申請人:煙臺開發(fā)區(qū)新龍華包裝材料有限公司