[发明专利]一种热风喷射瞬间表熔的发泡成型装置及方法

说明书

本发明公开了一种热风喷射瞬间表熔的发泡成型装置及方法，涉及聚合物发泡成型领域，该装置包括喷枪、料仓和成型模具，喷枪采用文丘里结构并具有进气口、进料口和喷射口，进气口通过管路与气源连接，该管路上连接有翅片换热器；进料口与料仓连接，料仓内填充有待发泡成型的发泡珠体；喷射口对准设于喷射口外的成型模具的模腔。该工艺将发泡颗粒用高于其流动温度的热风进行加热，使其表面瞬间熔融，气流再将发泡颗粒喷射到模具中，使发泡颗粒在模具内成型。热风通过模具表面的大量缝隙迅速溢出，在通过收集罩收集后通过加压风机加压后二次加热、循环利用。该工艺具有能耗低、成型快、可连续、通用性强等特点，具有显著的经济和社会效益。

技术领域

本发明涉及聚合物发泡成型的领域，具体涉及一种热风喷射瞬间表熔的发泡成型装置及方法。

背景技术

发泡材料具有质轻、隔音、隔热、比强度高、成本低等优点，因此在包装业、石油化工行业、建筑行业、交通运输业、航天航空业及汽车业、体育等领域得到广泛应用。

随着环保要求的提高，越来越多的采用物理发泡方法首先生产发泡颗粒，俗称爆米花。爆米花形成后，是一个表面密闭，内部泡孔均匀的、具有一定机械强度的珠体，其颗粒与颗粒之间的粘结可通过外加胶黏剂或自身表面熔融粘结。由于胶黏剂与基材并不一致，造成发泡材料纯度降低，还有可能带来VOC、甲醛等次生污染，所以主要还是采用爆米花表面熔融自粘结方式成型。

利用爆米花表面熔融自粘结成型一般通过成型机进行，制备所需的最终产品。目前主要的成型机的生产方法是：在固定的型腔内注入爆米花，通入蒸汽、升温，约十几秒后关闭蒸汽出口阀，提高蒸汽压力，使得模腔整体升温到工艺温度，保温保压十余小时，然后降温、脱模，取出型材。该工艺蒸汽消耗巨大，每吨发泡材料蒸汽消耗为5吨到30吨不等，大量的蒸汽消耗在保温报压过程中，作为热损失浪费了，造成巨大浪费。而且该工艺生产效率很低，保压时间动辄十余小时，产量有限。这些问题导致发泡材料成型成本居高不下，甚至超过材料本身基材的吨成本，严重限制了发泡材料的广泛利用。

公布号为CN109571846A的一种EPP座椅发泡模具及发泡工艺中，使用以EPP为原料的爆米花通过喷枪注入模具内，再向模具内通入高温蒸汽使EPP颗粒粘结成型。但该专利只是利用喷枪向异型模具内注入颗粒，并未同时进行加热，最终的成型还是按照传统工艺采用蒸汽加热粘结成型。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种热风喷射瞬间表熔的发泡成型装置及方法，具有能耗低、成型快、可连续、通用性强等特点，还有重大的经济和社会效益。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的：一种热风喷射瞬间表熔的发泡成型装置，包括喷枪、料仓和成型模具，所述喷枪采用文丘里结构并具有进气口、进料口和喷射口，进气口通过管路与气源连接，该管路上连接有翅片换热器，用于加热向喷枪内通入的高压气体，翅片换热器上设有热源进口和热源出口用于连接外部热源；进料口与所述料仓连接，料仓内填充有待发泡成型的发泡珠体；喷射口对准设于喷射口外的成型模具的模腔，供发泡珠体喷出成型。

作为进一步的技术方案，所述成型模具为连续型模具，该连续型模具由上、下、左、右四面等速循环履带合围形成矩形模腔，所述喷射口正对该矩形模腔中部，在矩形模腔的外部设有集风箱，每一等速循环履带通过设于其两端的导辊驱动，等速循环履带表面密布若干网孔，供气体逸散；等速循环履带的后方设置有输送台，用于输送矩形模腔内生成的发泡型材，输送台上设有若干导辊。

作为进一步的技术方案，所述气源为高压风机，高压风机的入气口与集风箱通过管路连接，高压风机的出气口通过管路与翅片换热器连接；高压风机与翅片换热器的连接管路上设有压力控制阀，用于控制高压风机的转速。

作为进一步的技术方案，所述成型模具为异型模具，该异型模具的模具壁上均布若干细缝，供气体逸散，所述喷射口正对异型模具的模腔中部；所述气源采用间歇性供气。