CN104118087A - 一种高效节能泡沫塑料的生产工艺及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高效节能泡沫塑料的生产工艺及设备，该生产工艺包括如下步骤：①将用于定型出泡沫塑料的动模和静模合模后，利用下料器往动模和静模之间型腔中注入发泡材料，该型腔的上下两侧分别形成有上气室和下气室，该上气室和下气室均与型腔相连通；②利用分别与上气室和下气室连通的蒸汽通道，分别往上气室和下气室中通入高压蒸汽并保压一段时间，以让上气室和下气室的高压蒸汽能从型腔的上下两侧同时渗透至发泡材料中；③冷却后，获得成品泡沫塑料。与现有技术相比，本发明在成型出较厚的泡沫塑料时，亦能确保整个泡沫塑料发泡均匀，另外本发明还可以随时切换至传统的设备，以用于成型出普通的泡沫塑料，非常方便。

Description

一种高效节能泡沫塑料的生产工艺及设备

技术领域

本发明涉及泡沫塑料制造领域，更具体的说涉及一种高效节能泡沫塑料的生产工艺及设备。

背景技术

本申请人曾于2011年9月30日向中国国家知识产权局专利局提出了中国发明专利申请201110302794.3，其涉及一种保温砖的生产工艺及设备，其生产工艺包括如下步骤：

①、将多孔砖置入容器中，并在多孔砖上需要填充保温材料的砖孔或凹槽中填入聚苯乙烯发泡颗粒；该多孔砖被设置在容器中的位置需满足如下条件：A：让多孔砖上设置有聚苯乙烯发泡颗粒的部位能正对于容器上的第一蒸汽入口；B：让容器上的第一蒸汽出口和第一蒸汽入口分设于多孔砖的两侧；

②、向第一蒸汽入口通入水蒸气，该水蒸气在气压的推动下由多孔砖的一侧逐渐过渡到另一侧并由第一蒸汽出口排出；

③、当聚苯乙烯发泡颗粒与砖孔或凹槽连接固化时停止通气，并将成型得到的保温砖从容器中取出。

该生产工艺还包括位于步骤②和步骤③之间的逆向通气步骤，即该容器上还设置有第二蒸汽入口和第二蒸汽出口，该第二蒸汽入口与第一蒸汽出口位于同一侧，该第二蒸汽出口与第一蒸汽入口位于同一侧，该第二蒸汽入口亦正对于多孔砖上设置有聚苯乙烯发泡颗粒的部位；该逆向通气步骤即为在关闭第一蒸汽入口和第一蒸汽出口的条件下，向第二蒸汽入口通入水蒸气并逐渐过渡到另一侧面而由第二蒸汽出口排出。

上述专利相对于传统技术而言，确实存在一定进步性，本申请人在不断研发改进下，发现上述专利技术在使用过程中仍然存在如下缺陷：随着蒸汽与聚苯乙烯发泡颗粒之间的逐渐接触，蒸汽中的热量将逐渐降低（无论是否包含有逆向通气步骤），尤其是对于保温砖中保温层较厚的情况下更是明显，故容易存在发泡不均匀等明显缺陷。

有鉴于此，本申请人针对现有技术的上述缺陷深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种高效节能泡沫塑料的生产工艺，以解决现有技术在泡沫塑料较厚的情况下，容易发泡不均匀的问题。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种高效节能泡沫塑料的生产工艺，其中，包括如下步骤：

①将用于定型出泡沫塑料的动模和静模合模后，利用下料器往动模和静模之间型腔中注入发泡材料，该型腔的上下两侧分别形成有上气室和下气室，该上气室和下气室均与型腔相连通；

②利用分别与上气室和下气室连通的蒸汽通道，分别往上气室和下气室中通入高压蒸汽并保压一段时间，以让上气室和下气室的高压蒸汽能从型腔的上下两侧同时渗透至发泡材料中；

③冷却后，获得成品泡沫塑料。

进一步，在步骤③中，在采用冷却水将动模、静模和半成品冷却至80～100℃之后停水，并还包括采用抽真空的方式，从上气室和下气室中同时将冷却水抽走的步骤。

进一步，上述冷却水的温度为50～70℃。

进一步，上述冷却水的温度为60℃。

本发明的第二目的在于提供一种高效节能泡沫塑料的生产设备，包括机架、动模、静模、下料器、蒸汽发生装置、上气室和下气室，该动模和静模之间形成有型腔，该下料器通过输料管道与型腔相连通，该上气室和下气室分别设置在型腔的上下两侧并均与型腔相连通，该机架上形成有与上气室连通的第一蒸汽通道和与下气室连通的第二蒸汽通道，该蒸汽发生装置连接有主蒸汽管道，该主蒸汽管道通过第一蒸汽通道而与上气室相连通，该第二蒸汽通道还与排气管道相连；其中，该生产设备还包括与主蒸汽管道相连通的副蒸汽管道，该副蒸汽管道与排气管道相连通，该副蒸汽管道上设置有第一阀门，该排气管道上还设置有第二阀门。

进一步，该副蒸汽管道上还设置有第三阀门，该第一阀门设置在靠近主蒸汽管道的位置处，该第三阀门设置在靠近排气管道的位置处。

进一步，该排气管道端部还连接有抽真空设备，该主蒸汽管道上还设置有第四阀门，该第四阀门位于蒸汽发生装置与副蒸汽管道之间以开启或截止主蒸汽管道。

进一步，该下料器和静模均固定在机架上，该输料管道与静模固定相连，该下料器在静模与动模合模之后往动模和静模之间的型腔中注入发泡材料。

进一步，该高效节能泡沫塑料的生产设备还包括集成阀，该集成阀紧贴在静模上，该集成阀具有唯一的蒸汽进入流道以及至少一条的蒸汽排出流道，该蒸汽进入流道与主蒸汽管道相连通，该至少一条的蒸汽排出流道中的一条与蒸汽排出流道相通，该至少一条的蒸汽排出流道中的一条与静模蒸汽入口相连通。

采用上述结构后，本发明涉及一种高效节能泡沫塑料的生产工艺及设备，其通过分别往上气室和下气室中通入高压蒸汽并保压一段时间，如此能让发泡材料上下两侧同时充斥有大量的高压蒸汽，进而确保较厚的发泡材料能在上下侧均发泡均匀，即具有上下熔结度都好的效果。

与现有技术相比，本发明在成型出较厚的泡沫塑料时，亦能确保整个泡沫塑料发泡均匀，另外本发明还可以随时切换至传统的设备，以用于成型出普通的泡沫塑料，非常方便。

附图说明

图1 为本发明涉及一种高效节能泡沫塑料的生产设备的结构示意图。

图2为本发明涉及一种高效节能泡沫塑料的生产设备在生产较厚泡沫塑料时的蒸汽流动示意图；

图3为本发明涉及一种高效节能泡沫塑料的生产设备采用抽真空设备快速抽出冷却水时的示意图；

图4为本发明涉及一种高效节能泡沫塑料的生产设备用于生产普通泡沫塑料时的蒸汽流动示意图。

图中：

机架-1；第一蒸汽通道-11；第二蒸汽通道-12；

动模-2；静模-3；下料器-4；

输料管道-41；蒸汽发生装置-5；主蒸汽管道-51；

排气管道-52；副蒸汽管道-53；第一阀门-54；

第二阀门-55；第三阀门-56；第四阀门-57；

上气室-61；下气室-62；抽真空设备-7。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

如图1和图2所示，本发明涉及一种高效节能泡沫塑料的生产工艺，包括如下步骤：

①将用于定型出泡沫塑料的动模2和静模3合模后，利用下料器4往动模2和静模3之间型腔中注入发泡材料，该型腔的上下两侧分别形成有上气室61和下气室62，该上气室61和下气室62均与型腔相连通；

②利用分别与上气室61和下气室62连通的蒸汽通道，分别往上气室61和下气室62中通入高压蒸汽并保压一段时间，以让上气室61和下气室62的高压蒸汽能从型腔的上下两侧同时渗透至发泡材料中；

③冷却后，获得成品泡沫塑料。优选地，在步骤③中，在采用冷却水将动模、静模和半成品冷却至80～100℃（优选是90℃）之后停水，并还包括采用抽真空的方式，从上气室61和下气室62中同时将冷却水抽走的步骤；此时在设备内部将形成低压状态，由于水在完全真空状态下的沸点会降至近80℃，如此残留下来的水再次沸腾变成气体，在这些气体的作用下，会提高泡沫与泡沫之间的距离，从而让泡沫内部的内压全都释放出来，此时即可实现对成品泡沫塑料进行脱模，如此由于此时动模和静模的温度仍然会在80℃左右，如此在下一次合模时，将无需从常温升至100多度，进而大大提高加工效率，而且由于无需进行反复的升温，还具有节能减排的功效。

需要说明的是，步骤③的冷却步骤，无需上下共同通高压蒸汽也可以实施，即仅需要利用蒸汽对发泡加热即可，即此时步骤②仅为：往上气室或下气室中通入蒸汽，以实现对发泡材料的加热。

这样，其通过分别往上气室61和下气室62中通入高压蒸汽并保压一段时间，如此能让发泡材料上下两侧同时充斥有大量的高压蒸汽，进而确保较厚的发泡材料能在上下侧均发泡均匀，即具有上下熔结度都好的效果。

如图1所示，本发明涉及的一种高效节能泡沫塑料的生产设备，包括机架1、动模2、静模3、下料器4、蒸汽发生装置5、上气室61和下气室62，该动模2和静模3之间形成有型腔，该下料器4通过输料管道41与型腔相连通，该上气室61和下气室62分别设置在型腔的上下两侧并均与型腔相连通，该机架1上形成有与上气室61连通的第一蒸汽通道11和与下气室62连通的第二蒸汽通道12，该蒸汽发生装置5连接有主蒸汽管道51，该主蒸汽管道51通过第一蒸汽通道11而与上气室61相连通，该第二蒸汽通道12还与排气管道52相连。

该生产设备还包括与主蒸汽管道51相连通的副蒸汽管道53，该副蒸汽管道53与排气管道52相连通，该副蒸汽管道53上设置有第一阀门54，该排气管道52上还设置有第二阀门55。

如图2所示，在第一阀门54打开，第二阀门55关闭的状态下，此时蒸汽发生装置5所产生的蒸汽将分为两路，一路由主蒸汽管道51通过第一蒸汽通道11而与上气室61相连通，另一路由主蒸汽管道51经副蒸汽管道53和第二蒸汽通道12而与下气室62相连通，如此即可实现从发泡材料上下两侧同时通入蒸汽，进而实现较厚发泡材料也能发泡均匀的功效。

此外，该副蒸汽管道53上还设置有第三阀门56，该第一阀门54设置在靠近主蒸汽管道51的位置处，该第三阀门56设置在靠近排气管道52的位置处。为了保持本发明涉及生产设备的通用性，其还需同时让此设备用于生产普通的泡沫塑料，在此种情形下，为了降低成本，将无需两侧进气，这种情况下，为了降低蒸汽的损耗，通过增加设置第三阀门56，并且让第一阀门54设置在靠近主蒸汽管道51的位置处，而让第三阀门56设置在靠近排气管道52的位置处，如此只需关闭第一阀门54和第三阀门56，如图4所示，即可避免蒸汽进入副蒸汽管道53而白白浪费的问题，最大限度地降低成本。

再者，如图1和图3所示，该排气管道52端部还连接有抽真空设备7，该主蒸汽管道51上还设置有第四阀门57，该第四阀门57位于蒸汽发生装置5与副蒸汽管道53之间以开启或截止主蒸汽管道51。如图3所示，开启抽真空设备7时，需关闭第四阀门57，打开第一至第三阀门56，这时在抽真空设备7的作用下，冷却水将迅速被抽出，降低泡沫塑料的成型时间，提高成型效率。

需要说明的是，在当今现有技术中，与下料器4相连的输料管道41一般都是与动模2相连，如此在动模2的开、合模过程中，输料管道41往往需被带动而同步运动，如此一方面增加无用功，更主要的是，整个输料管道41来回摆动，也给生产带来一定的故障隐患，着实存在改良的空间。

基于此，本发明人采用逆向思维的方式，创造性的开发出了：该下料器4和静模3均固定在机架1上，该输料管道41与静模3固定相连，该下料器4在静模3与动模2合模之后往动模2和静模3之间的型腔中注入发泡材料。

优选地，该高效节能泡沫塑料的生产设备还包括集成阀，该集成阀紧贴在静模上，该集成阀具有唯一的蒸汽进入流道以及至少一条的蒸汽排出流道，该蒸汽进入流道与主蒸汽管道相连通，该至少一条的蒸汽排出流道中的一条与蒸汽排出流道相通，该至少一条的蒸汽排出流道中的一条与静模蒸汽入口相连通。同时，该蒸汽进入流道与主蒸汽管道均设置有避免蒸汽将热量散发出去的保温隔热层。利用紧贴着静模的集成阀，如此该集成阀能最大限度地降低蒸汽热量的损耗，当确实需要蒸汽时，则由蒸汽排出流道供给蒸汽，非常方便，大大提高了整台设备的蒸汽利用率。

综上，与现有技术相比，本发明在成型出较厚的泡沫塑料时，亦能确保整个泡沫塑料发泡均匀，另外本发明还可以随时切换至传统的设备，以用于成型出普通的泡沫塑料，非常方便。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (9)

1.一种高效节能泡沫塑料的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：

①将用于定型出泡沫塑料的动模和静模合模后，利用下料器往动模和静模之间型腔中注入发泡材料，该型腔的上下两侧分别形成有上气室和下气室，该上气室和下气室均与型腔相连通；

②利用分别与上气室和下气室连通的蒸汽通道，分别往上气室和下气室中通入高压蒸汽并保压一段时间，以让上气室和下气室的高压蒸汽能从型腔的上下两侧同时渗透至发泡材料中；

③冷却后，获得成品泡沫塑料。

2.如权利要求1所述的一种高效节能泡沫塑料的生产工艺，其特征在于，在步骤③中，在采用冷却水将动模、静模和半成品冷却至80～100℃之后停水，并还包括采用抽真空的方式，从上气室和下气室中同时将冷却水抽走的步骤。

3.如权利要求2所述的一种高效节能泡沫塑料的生产工艺，其特征在于，上述冷却水的温度为50～70℃。

4.如权利要求3所述的一种高效节能泡沫塑料的生产工艺，其特征在于，上述冷却水的温度为60℃。

5.一种高效节能泡沫塑料的生产设备，包括机架、动模、静模、下料器、蒸汽发生装置、上气室和下气室，该动模和静模之间形成有型腔，该下料器通过输料管道与型腔相连通，该上气室和下气室分别设置在型腔的上下两侧并均与型腔相连通，该机架上形成有与上气室连通的第一蒸汽通道和与下气室连通的第二蒸汽通道，该蒸汽发生装置连接有主蒸汽管道，该主蒸汽管道通过第一蒸汽通道而与上气室相连通，该第二蒸汽通道还与排气管道相连；其特征在于，该生产设备还包括与主蒸汽管道相连通的副蒸汽管道，该副蒸汽管道与排气管道相连通，该副蒸汽管道上设置有第一阀门，该排气管道上还设置有第二阀门。

6.如权利要求5所述的一种高效节能泡沫塑料的生产设备，其特征在于，该副蒸汽管道上还设置有第三阀门，该第一阀门设置在靠近主蒸汽管道的位置处，该第三阀门设置在靠近排气管道的位置处。

7.如权利要求5所述的一种高效节能泡沫塑料的生产设备，其特征在于，该排气管道端部还连接有抽真空设备，该主蒸汽管道上还设置有第四阀门，该第四阀门位于蒸汽发生装置与副蒸汽管道之间以开启或截止主蒸汽管道。

8.如权利要求5所述的一种高效节能泡沫塑料的生产设备，其特征在于，该下料器和静模均固定在机架上，该输料管道与静模固定相连，该下料器在静模与动模合模之后往动模和静模之间的型腔中注入发泡材料。

9.如权利要求5所述的一种高效节能泡沫塑料的生产设备，其特征在于，该高效节能泡沫塑料的生产设备还包括集成阀，该集成阀紧贴在静模上，该集成阀具有唯一的蒸汽进入流道以及至少一条的蒸汽排出流道，该蒸汽进入流道与主蒸汽管道相连通，该至少一条的蒸汽排出流道中的一条与蒸汽排出流道相通，该至少一条的蒸汽排出流道中的一条与静模蒸汽入口相连通。