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CN106079219B - 一种eps泡沫包装箱生产工艺 - Google Patents

一种eps泡沫包装箱生产工艺 Download PDF

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CN106079219B CN201610405145.9A CN201610405145A CN106079219B CN 106079219 B CN106079219 B CN 106079219B CN 201610405145 A CN201610405145 A CN 201610405145A CN 106079219 B CN106079219 B CN 106079219B
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Huizhou Jinghua Packaging Product Co Ltd
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Abstract

本发明公开一种EPS泡沫包装箱生产工艺，包括：预发、熟化及成型工序；熟化工序包括：将EPS泡粒输送至载压罐；向罐体内充入压力为0.4至0.6公斤力/平方厘米，温度为35至45摄氏度的热空气；维持罐体内热空气压力及温度不变，存放EPS泡粒0.5小时至1小时；再次充入热空气，使罐其内压力提升至0.8～1.2公斤力/平方厘米；维持罐体内压力及温度不变，存放EPS泡粒0.8小时至1.2小时；向罐体内再次充入热空气，使其内压力提升至1.8～2.2公斤力/平方厘米；维持罐体内压力及温度不变，存放EPS泡粒0.8至1.2小时，完成熟化。采用增压增温方式进行熟化处理，熟化效果好，泡孔内负压恢复率达99％。

Description

一种EPS泡沫包装箱生产工艺
技术领域
本发明涉及可发性聚苯乙烯熟化领域，具体涉及一种EPS泡沫包装箱生产工艺。
背景技术
EPS泡沫包装箱生产工艺中，目前国内外预发后的EPS(可发性聚苯乙烯：Expandable Polystyrene)泡粒中均保留有一定量的发泡剂和水蒸汽，待EPS泡粒出反应釜后，冷凝成为液体，液体发泡剂又溶入EPS泡粒中，气泡中的压力快速下降，EPS泡粒内泡孔出现负压(真空状态)，泡粒泡孔坍塌，易发生变形。为使泡粒内没有负压，通常将EPS泡粒静置在料仓内存放至少12小时，使泡孔压力稳定，泡孔压力稳定的这个过程称为熟化。传统熟化工艺具有如下缺点：1、熟化效果差，泡孔内负压恢复率最高仅为90％；2、需要大量时间，延长了生产周期，不利于生产计划的变动；3、占用大量料仓，一台预发机需配置容积为15立方米的3个料仓，投资成本巨大。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种EPS泡沫包装箱生产工艺。
本发明揭示了一种EPS泡沫包装箱生产工艺，其包括：预发工序、熟化工序及成型工序；熟化工序包括：
步骤S1，将预发后的EPS泡粒输送至载压罐中；
步骤S2，向载压罐的罐体内充入压力介于0.4公斤力/平方厘米至0.6公斤力/平方厘米，温度介于35摄氏度至45摄氏度之间的热空气；
步骤S3，维持步骤S2中罐体内热空气的压力及温度不变，将EPS泡粒于罐体内存放0.5小时至1小时；
步骤S4，步骤S3后，向载压罐的罐体内再次充入温度与步骤S2中相同的热空气，使罐体内的压力提升至0.8公斤力/平方厘米～1.2公斤力/平方厘米；
步骤S5，维持步骤S4中罐体内热空气的压力及温度不变，将EPS泡粒于罐体内存放0.8小时至1.2小时；
步骤S6，步骤S5后，向载压罐的罐体内再次充入温度与步骤S2中相同的热空气，使罐体内的压力提升至1.8公斤力/平方厘米～2.2公斤力/平方厘米；
步骤S7，维持步骤S6中罐体内热空气的压力及温度不变，将EPS泡粒于罐体内存放0.8小时至1.2小时，完成EPS泡粒的熟化，进入成型工序。
根据本发明的一实施方式，上述EPS泡沫包装箱生产工艺中：
预发工序包括：
步骤S8，选取龙王B-SB作为预发泡的EPS原料；
步骤S9，向预发机的缸体内投入EPS原料，并设定预发机的预发温度为110摄氏度；
步骤S10，投料完成后，等待1～2秒，使EPS原料在预发机的缸体中充分稳定；
步骤S11，向预发机中通入温度为130摄氏度～150摄氏度，压力为0.5Mpa～0.6Mpa的干饱和蒸汽，对原料进行预热升温，预热升温时间为2秒；
步骤S12，对EPS原料进行红外线辐射，其中，红外线辐射的时间为12～15秒；
步骤S13，完成红外线辐射后，保持预发机缸体内温度为110摄氏度，保温时间为1～2秒；
步骤S14，完成预发泡后，EPS泡粒在预发机的缸体内静置2～3秒后出料，其中，完成预发泡后，EPS泡粒预发密度为13～26g/L。
根据本发明的一实施方式，上述EPS泡沫包装箱生产工艺中：
成型工序包括：加热步骤；加热步骤中，从设于模具其中一侧壁的蒸汽孔向模具内通入高温高压蒸汽，通入高温高压蒸汽的同时，通过与蒸汽孔连通的，设于模具的与其中一侧壁相对的另一侧壁的真空孔，对模具内部进行抽真空处理，使模具相对的两侧在内部形成负压力差，蒸汽从模具其中一侧壁的蒸汽孔直线穿透模具，到达模具另一侧壁的真空孔，在蒸汽穿透模具内部的同时，对模具及模具内的EPS泡粒进行加热。
根据本发明的一实施方式，上述EPS泡沫包装箱生产工艺中：
步骤S2中，向载压罐的罐体内充入的热空气压力为0.5公斤力/平方厘米，温度为40摄氏度；
步骤S3中，EPS泡粒于罐体内存放的时间为0.5小时；
步骤S4中，罐体内的压力提升为1公斤力/平方厘米；
步骤S5中，EPS泡粒于罐体内存放的时间为1小时；
步骤S6中，罐体内的压力提升为2公斤力/平方厘米；
步骤S7中，EPS泡粒于罐体内存放的时间为1小时。
根据本发明的一实施方式，上述EPS泡沫包装箱生产工艺中：
步骤S11中，干饱和蒸汽的温度优选为140摄氏度，压力优选为0.55Ma；
步骤S12中，红外线辐射的时间优选为14秒。
根据本发明的一实施方式，上述EPS泡沫包装箱生产工艺中：
高温高压蒸汽的温度为110摄氏度～120摄氏度，压力为0.1兆帕～0.2兆帕；
模具相对的两侧在内部形成的负压力差为-400兆帕～-600兆帕；
当蒸汽从模具其中一侧壁的蒸汽孔直线穿透模具，到达模具相对的另一侧壁的真空孔后，模具及模具内的EPS泡粒的温度从初始温度上升至85摄氏度～100摄氏度。
根据本发明的一实施方式，上述EPS泡沫包装箱生产工艺中：
模具相对的两侧在内部形成的负压力差为-500兆帕。
根据本发明的一实施方式，上述EPS泡沫包装箱生产工艺中：
当蒸汽从模具其中一侧壁的蒸汽孔直线穿透模具，到达模具相对的另一侧壁的真空孔后，模具及模具内的EPS泡粒的温度从初始温度上升至92摄氏度。
与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：
1、熟化效果好，EPS泡粒中泡孔内负压恢复率达99％。
2、熟化时间短，可以节约生产周期，提升熟化效率。
3、易于生产计划调整，基本可以保证现发现用，不占用过多料仓，减少投资成本。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例一中熟化工序的流程示意图；
图2为本发明实施例中二预发工序的流程示意图；
图3为本发明实施例三中成型工序中加热系统结构图。
具体实施方式
以下将揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。
实施例一：
本实施例为有关于一种EPS泡沫包装箱生产工艺的设计，依次包括：预发工序、熟化工序及成型工序，其中，熟化工序利用压缩热空气渗透能力强的特点，向载压罐内分阶段注入压缩热空气，且每阶段注入压缩空气后，载压罐内压力及温度渐增，从而能快速将EPS泡粒中泡孔内负压力基本恢复至大气压力。EPS泡沫包装箱生产工艺中，熟化工序具体工艺如下。
请参考图1，为本发明实施例中熟化工序流程示意图。如图所示，熟化工序包括：
步骤S1，将预发后的EPS泡粒通过输料机输送至载压罐中，其中，此时载压罐处于常温常压状态，每次输料机输送EPS泡粒至载压罐罐体体积的五分之一即可，这样，每次从预发机输出的所有EPS泡粒均可以一次性输送至载压罐中，完成熟化工序；
步骤S2，向载压罐的罐体内充入压力介于0.4公斤力/平方厘米至0.6公斤力/平方厘米，温度介于35摄氏度至45摄氏度之间的热空气；
步骤S3，维持步骤S2中罐体内热空气的压力及温度不变，将EPS泡粒于罐体内存放0.5小时至1小时；
步骤S4，步骤S3后，向载压罐的罐体内再次充入温度与步骤S2中相同的热空气，使罐体内的压力提升至0.8公斤力/平方厘米～1.2公斤力/平方厘米；
步骤S5，维持步骤S4中罐体内热空气的压力及温度不变，将EPS泡粒于罐体内存放0.8小时至1.2小时；
步骤S6，步骤S5后，向载压罐的罐体内再次充入温度与步骤S2中相同的热空气，使罐体内的压力提升至1.8公斤力/平方厘米～2.2公斤力/平方厘米；
步骤S7，维持步骤S6中罐体内热空气的压力及温度不变，将EPS泡粒于罐体内存放0.8小时至1.2小时，完成EPS泡粒的熟化，进入成型工序。
其中，上述步骤S2、步骤S4及步骤S6中，每次充入热空气前，采用加热器对热空气进行干燥加热，使得通入的热空气温度高于常温，充入载压罐罐体内的热空气的温度维持在35摄氏度至45摄氏度之间，有利于热空气进入泡孔内部。
本实施例中，分成三个阶段向载压罐的罐体内充入温度相同热空气，使载压罐的罐体内压力不断增大，热空气能够缓慢稳定的充进载压罐的罐体中，气体能够均匀稳定的进入泡孔内，不至于使气体快速进入泡孔内，将粒子压坏。每次充入热空气后，维持罐体内热空气的压力及温度不变，将EPS泡粒于罐体内存放对应时间，使得热空气能够缓慢充分进入泡孔中，同时，由于每次充入热空气后，罐体内的压力发生了变化，根据压力变化调节EPS泡粒于罐体内存放的时间，可以使得熟化的时间最短。
以下，以制备TCL 49英寸电视机显示屏的EPS泡沫外包装箱为例，以四个具体实施方式说明本实施例中，熟化工序改进后所带来的好处。
实施方式一：
将预发后的EPS泡粒通过输料机及输料管输送至载压罐的罐体内，向载压罐的密闭的罐体内充入压力为0.4公斤力/平方厘米，温度为35摄氏度的热空气，维持罐体内热空气的压力(0.4公斤力/平方厘米)及温度(35摄氏度)不变，将EPS泡粒于罐体内存放0.5小时，接着，向载压罐的罐体内再次充入温度为35摄氏度的热空气，使罐体内的压力提升至0.8公斤力/平方厘米，维持此时罐体内热空气的压力(0.8公斤力/平方厘米)及温度(35摄氏度)不变，将EPS泡粒于罐体内存放0.8小时，之后，向载压罐的罐体内再次充入温度为35摄氏度的热空气，使罐体内的压力提升至1.8公斤力/平方厘米，维持此时罐体内热空气的压力(1.8公斤力/平方厘米)及温度(35摄氏度)不变，将EPS泡粒于罐体内存放0.8小时，完成EPS泡粒的熟化。
之后，随机取样100粒进行检测，EPS泡粒中泡孔内负压恢复率为99％；整个熟化工序所需要的时间不超过3小时。
实施方式二：
将预发后的EPS泡粒通过输料机及输料管输送至载压罐的罐体内，向载压罐的密闭的罐体内充入压力为0.5公斤力/平方厘米，温度为40摄氏度的热空气，维持罐体内热空气的压力(0.5公斤力/平方厘米)及温度(40摄氏度)不变，将EPS泡粒于罐体内存放0.8小时，接着，向载压罐的罐体内再次充入温度为40摄氏度的热空气，使罐体内的压力提升至1公斤力/平方厘米，维持此时罐体内热空气的压力(1公斤力/平方厘米)及温度(40摄氏度)不变，将EPS泡粒于罐体内存放1小时，之后，向载压罐的罐体内再次充入温度为40摄氏度的热空气，使罐体内的压力提升至2公斤力/平方厘米，维持此时罐体内热空气的压力(2公斤力/平方厘米)及温度(40摄氏度)不变，将EPS泡粒于罐体内存放1小时，完成EPS泡粒的熟化。
之后，随机取样100粒进行检测，EPS泡粒中泡孔内负压恢复率为99.2％；整个熟化工序所需要的时间不超过4小时。
实施方式三：
将预发后的EPS泡粒通过输料机及输料管输送至载压罐的罐体内，向载压罐的密闭的罐体内充入压力为0.6公斤力/平方厘米，温度为45摄氏度的热空气，维持罐体内热空气的压力(0.6公斤力/平方厘米)及温度(45摄氏度)不变，将EPS泡粒于罐体内存放1小时，接着，向载压罐的罐体内再次充入温度为45摄氏度的热空气，使罐体内的压力提升至1.2公斤力/平方厘米，维持此时罐体内热空气的压力(1.2公斤力/平方厘米)及温度(45摄氏度)不变，将EPS泡粒于罐体内存1.2小时，之后，向载压罐的罐体内再次充入温度为45摄氏度的热空气，使罐体内的压力提升至2.2公斤力/平方厘米，维持此时罐体内热空气的压力(2.2公斤力/平方厘米)及温度(45摄氏度)不变，将EPS泡粒于罐体内存放1.2小时，完成EPS泡粒的熟化。
之后，随机取样100粒进行检测，EPS泡粒中泡孔内负压恢复率为99％；整个熟化工序所需要的时间不超过5小时。
实施方式四：
将预发后的EPS泡粒通过输料机及输料管输送至载压罐的罐体内，向载压罐的密闭的罐体内充入压力为0.5公斤力/平方厘米，温度为40摄氏度的热空气，维持罐体内热空气的压力(0.5公斤力/平方厘米)及温度(40摄氏度)不变，将EPS泡粒于罐体内存放0.5小时，接着，向载压罐的罐体内再次充入温度为40摄氏度的热空气，使罐体内的压力提升至1公斤力/平方厘米，维持此时罐体内热空气的压力(1公斤力/平方厘米)及温度(40摄氏度)不变，将EPS泡粒于罐体内存放1小时，之后，向载压罐的罐体内再次充入温度为40摄氏度的热空气，使罐体内的压力提升至2公斤力/平方厘米，维持此时罐体内热空气的压力(2公斤力/平方厘米)及温度(40摄氏度)不变，将EPS泡粒于罐体内存放1小时，完成EPS泡粒的熟化。
之后，随机取样100粒进行检测，EPS泡粒中泡孔内负压恢复率为99.5％；整个熟化工序所需要的时间不超过4小时。
实施例二：
与实施例一不同的是，本实施例在实施例一的基础上，进一步对预发工序进行改进，采用红外线辐射的方式进行预发泡，具体请参考图2，为本实施例中预发工序的流程示意图。如图所示，EPS红外线预发工序包括如下步骤：
步骤S8，选取龙王B-SB作为预发泡的原料；
步骤S9，向预发机的缸体内投入EPS原料龙王B-SB，并设定预发机的预发温度为110摄氏度；
步骤S10，投料完成后，等待1～2秒，使EPS原料在预发机的缸体中充分稳定；
步骤S11，向预发机中通入温度为130摄氏度～150摄氏度，压力为0.5Mpa～0.6Mpa的干饱和蒸汽，对原料进行预热升温，预热升温时间为2秒；
步骤S12，对EPS原料进行红外线辐射，其中，红外线辐射的时间为12～15秒；
步骤S13，完成红外线辐射后，保持预发机缸体内温度为110摄氏度，保温时间为1～2秒；
步骤S14，龙王B-SB完成预发泡后，预发机停止工作，EPS泡粒在预发机的缸体内静置2～3秒后出料，其中，完成预发泡后，EPS泡粒预发密度为13～26g/L。
优选例中，步骤S11中，干饱和蒸汽的温度优选为140摄氏度，压力优选为0.55Ma。步骤S12中，红外线辐射的时间优选为14秒。
以下，同样以制备TCL 49英寸电视机显示屏的EPS泡沫外包装箱为例，以三个具体实施方式说明本实施例中，预发工序改进后所带来的好处。
实施方式五：
选取龙王B-SB作为预发泡的EPS原料；向预发机的缸体内投入龙王B-SB原料8kg，并设定预发机的预发温度为110摄氏度，其中，将龙王B-SB输送至预发机的缸体内，送料机所需要的送料时间为30秒；投料完成后，等待1秒，使原料在预发机的缸体中充分稳定；向预发机中通入温度为130摄氏度，压力为0.5Mpa的干饱和蒸汽，对原料进行预热升温，预热升温时间为2秒；对原料进行红外线辐射，其中，红外线辐射的时间为12秒；完成红外线辐射后，保持预发机缸体内温度为110摄氏度，保温时间为1秒；龙王B-SB完成预发泡，预发机停止工作，完成预发泡后的EPS泡粒在预发机的缸体内静置2秒后出料，其中，EPS泡粒预发密度为20g/L；其中，出料时间为16秒，出料后，等待1秒，EPS泡粒进入熟化工序，熟化工序具体请参见实施方式四。完成上述EPS红外线预发工序，整个周期时间大约为90秒。
实施方式六：
选取龙王B-SB作为预发泡的原料；向预发机的缸体内投入龙王B-SB原料8.5kg，并设定预发机的预发温度为110摄氏度，其中，将龙王B-SB输送至预发机的缸体内，送料机所需要的送料时间为32秒；投料完成后，等待1.5秒，使原料在预发机的缸体中充分稳定；向预发机中通入温度为140摄氏度，压力为0.55Mpa的干饱和蒸汽，对原料进行预热升温，预热升温时间为2秒；对原料进行红外线辐射，其中，红外线辐射的时间为14秒；完成红外线辐射后，保持预发机缸体内温度为110摄氏度，保温时间为1.5秒；龙王B-SB完成预发泡，预发机停止工作，完成预发泡后的EPS泡粒在预发机的缸体内静置2.5秒后出料，其中，EPS泡粒预发密度为20g/L；其中，出料时间为18秒，出料后，等待1秒，EPS泡粒进入熟化工序，熟化工序具体请参见实施方式四。完成上述EPS红外线预发工序，整个周期时间大约为95秒。
实施方式七：
选取龙王B-SB作为预发泡的原料；向预发机的缸体内投入龙王B-SB原料9kg，并设定预发机的预发温度为110摄氏度，其中，将龙王B-SB输送至预发机的缸体内，送料机所需要的送料时间为35秒；投料完成后，等待2秒，使原料在预发机的缸体中充分稳定；向预发机中通入温度为150摄氏度，压力为0.6Mpa的干饱和蒸汽，对原料进行预热升温，预热升温时间为2秒；对原料进行红外线辐射，其中，红外线辐射的时间为15秒；完成红外线辐射后，保持预发机缸体内温度为110摄氏度，保温时间为2秒；龙王B-SB完成预发泡，预发机停止工作，完成预发泡后的EPS泡粒在预发机的缸体内静置3秒后出料，其中，EPS泡粒预发密度为20g/L，其中，出料时间为20秒，出料后，等待1秒，EPS泡粒进入熟化工序，熟化工序具体请参见实施方式四。
完成上述EPS红外线预发工序，整个周期时间大约为100秒。
相对于传统高温蒸汽加热预发泡工序，本实施例中的EPS红外线预发工序采用红外线辐射，红外线(远红外区)的振动频率更接近物质的频率从而引发物质的共振，使粒子内部的戊烷能够迅速受热膨胀从而达到扩孔膨胀的目的，红外线预发工序采用红外线发热技术，利用了红外线照射产生热量均匀，稳定易于控制，戊烷在扩孔膨胀后不易使珠粒爆开的优点，一方面使得预发泡工序相对传统高温蒸汽加热预发泡工序更易控制；另一方面，红外线预发泡，发泡粒子受热均匀，发泡后颗粒大小基本一致；再一方面，红外线发泡是内部分子碰撞磨擦产生热量，热量由内而外的传递过程，明显区别于高温蒸汽加热时由外而内的加热过程，预发泡效率高。
实施例三：
与实施例一及二不同的是，本实施例在实施例二的基础上，进一步对成型工序进行改进，采用负压穿透的加热方式，使EPS泡粒在模具型腔中成型。
成型工序包括：预热、合模、充模、加热、冷却及脱模步骤，其中，成型工序中所采用的加热系统结构如图3。EPS成型工序中加热步骤包括：先对模具2进行预热，之后合模，再将熟化后的EPS泡粒充入模具2的型腔内，之后开始加热步骤。其中，加热步骤中，从设于模具2其中一侧壁上的蒸汽孔4向模具2内通入高温高压蒸汽，通入高温高压蒸汽的同时，通过与蒸汽孔4连通的，设于模具2的与其中一侧壁相对的另一侧壁的真空孔5，对模具2内部进行抽真空处理，使模具2相对的两侧在内部形成负压力差，由于负压力差的存在，蒸汽从模具2其中一侧壁的蒸汽孔4直线穿透模具2，到达模具2相对的另一侧壁的真空孔5，在蒸汽直线穿透模具2内部的同时，对模具2及模具2内的EPS泡粒进行加热，EPS泡粒在模具2的型腔内发泡膨胀，形成与模具2的型腔形状相同的结构。加热完成后，依次进行冷却及脱模步骤，EPS泡沫成品完成成型工序。
本例的负压穿透加热以及现有技术的正压穿透加热中，通入蒸汽的时间以及蒸汽穿透模具2内部的穿透时间均需根据成型的EPS泡沫成品的结构而定，具体可以通过试模确定，两种方式的加热步骤中，通入蒸汽的时间与穿透时间均相同；本例中的负压穿透加热步骤中，抽真空时间比穿透时间短2～3秒。
优选例中，EPS泡沫成品成型时，加热步骤中所通入的高温高压蒸汽温度为110摄氏度～120摄氏度，压力为0.1兆帕～0.2兆帕；模具2相对的两侧在内部形成的负压力差为-400兆帕～-600兆帕，优选为-500兆帕；当蒸汽从模具2其中一侧壁的蒸汽孔直线穿透模具2，到达模具2相对的另一侧壁的真空孔后，模具2及模具2型腔内的EPS泡粒的温度从初始温度上升至85摄氏度～100摄氏度，优选上升为92摄氏度，其中，模具2及模具2型腔内的EPS泡粒的初始温度为60摄氏度～70摄氏度。
另一优选例中，模具2上设置的蒸汽孔4为8个，每个蒸汽孔4的直径为1寸；模具2上设置的真空孔5为4个，每个真空孔5的直径为1.5寸。
为使更于理解上述EPS真空成型工序中的加热步骤，以下以制备TCL 49英寸电视机显示屏的EPS泡沫外包装箱为例，分成三个对比例分别进一步详细说明本实施例中EPS真空成型工序中加热步骤的具体步骤及其所带来的好处。其中，以下对比例中，预发工序及熟化工序参数条件请参考实施方式六。
对比例1：
A、采用本实施例中负压穿透加热方式：
从蒸汽孔4向模具2内分别通入温度为110摄氏度，压力为0.1兆帕的高温高压蒸汽，通入高温高压蒸汽的同时，通过真空孔5对模具2内部进行抽真空处理，使模具2相对的两侧在内部形成-400兆帕的负压力差。其中，向模具2内通入蒸汽的时间与蒸汽穿透模具所用的穿透时间均为8秒，抽真空时间为6秒。加热完成后，依次进行冷却及脱模步骤，EPS泡沫成品即成型。
B、采用现有技术中正压穿透加热方式：
从蒸汽孔4向模具2内通入温度为110摄氏度，压力为0.1兆帕的高温高压蒸汽，其中，向模具2内通入蒸汽的时间与蒸汽穿透模具所用的穿透时间均为13秒。加热完成后，依次进行冷却及脱模步骤，EPS泡沫成品即成型。
采用以上两种加热方式中，相关数据对比如下表1：
表1
对比例2：
A、采用本实施例中负压穿透加热方式：
从蒸汽孔4向模具2内分别通入温度为115摄氏度，压力为0.15兆帕的高温高压蒸汽，通入高温高压蒸汽的同时，通过真空孔5对模具2内部进行抽真空处理，使模具2相对的两侧在内部形成-500兆帕的负压力差。其中，向模具2内通入蒸汽的时间与蒸汽穿透模具所用的穿透时间均为6秒，抽真空时间为4秒。加热完成后，依次进行冷却及脱模步骤，EPS泡沫成品即成型。
B、采用现有技术中正压穿透加热方式：
从蒸汽孔4向模具2内通入温度为115摄氏度，压力为0.15兆帕的高温高压蒸汽，其中，向模具2内通入蒸汽的时间与蒸汽穿透模具所用的穿透时间均为11秒。加热完成后，依次进行冷却及脱模步骤，EPS泡沫成品即成型。
采用以上两种加热方式中，相关数据对比如下表2：
表2
对比例3：
A、采用本实施例中负压穿透加热方式：
从蒸汽孔4向模具2内分别通入温度为120摄氏度，压力为0.2兆帕的高温高压蒸汽，通入高温高压蒸汽的同时，通过真空孔5对模具2内部进行抽真空处理，使模具2相对的两侧在内部形成-600兆帕的负压力差。其中，向模具2内通入蒸汽的时间与蒸汽穿透模具所用的穿透时间均为5秒，抽真空时间为3秒。加热完成后，依次进行冷却及脱模步骤，EPS泡沫成品即成型。
B、采用现有技术中正压穿透加热方式：
从蒸汽孔4向模具2内通入温度为120摄氏度，压力为0.2兆帕的高温高压蒸汽，其中，向模具2内通入蒸汽的时间与蒸汽穿透模具所用的穿透时间均为8秒。加热完成后，依次进行冷却及脱模步骤，EPS泡沫成品即成型。
采用以上两种加热方式中，相关数据对比如下表3：
表3
通过上述对比例，在EPS真空成型工序中，加热步骤采用不同于现有技术的负压穿透技术，由于模具2相对的两侧在内部形成负压力差，蒸汽从模具2其中一侧的蒸汽孔4直线穿透模具2，到达模具2相对的另一侧的真空孔5过程中，穿透方式为直线穿透，而不是现有技术中的扩散穿透，在外界参数条件相同的情况下，一方面大大节约穿透时间，另一方面，因直线穿透，蒸汽与模具2接触较少，接触时间较短，减少了换热量，降低了模具2加热后所能达到的温度，节约了蒸汽耗用量；最重要的是，由于直线穿透速度较快，蒸汽压力变化不大，使得成型后的EPS泡沫成品性能得到明显提升，EPS泡沫成品表面几乎无板结现象出现，EPS泡沫成品内部熔结性相对现有技术更优良。
另外，本实施例还提供成型工序中加热步骤所对应的加热系统的结构。
如图3所示，加热系统包括：蒸汽输送装置1、阀门6、模具2、真空阀7以及抽真空机3。模具2的侧壁上设置有蒸汽孔4及真空孔5，其中，蒸汽孔4位于模具2的其中一侧壁上，真气孔5位于模具2的与其中一侧壁相对的另一侧壁上，蒸汽孔4连通真气孔5；蒸汽输送装置1的输出端通过阀门6连通蒸汽孔4，真空孔5通过真空阀7与抽真空机3相连。这里，蒸汽输送装置1可以仅为一台，这一台蒸汽输送装置1的输出端分别通过一阀门6连通不同的蒸汽孔4，也即：每一个蒸汽孔4分别配备一个阀门6，每一个蒸汽孔4通过对应的阀门6连通到这台蒸汽输送装置1的输出端；或者，蒸汽输送装置1及阀门6的个数与蒸汽孔4的个数均相同，每一个蒸汽孔4通过一个阀门6连通一台蒸汽输送装置1的输出端，每台蒸汽输送装置1的型号相同。同理，真空孔5、真空阀7以及抽真空机3的数量配置与蒸汽孔4、阀门6及蒸汽输送装置1的数量配置相同，这里不再赘述。
进一步地，上述加热系统中：模具2上设置的蒸汽孔4为8个，每个蒸汽孔4的直径为1寸；模具2上设置的真空孔5为4个，每个真空孔5的直径为1.5寸。
以下，以蒸汽输送装置1及抽真空机3分别为一台时为例，详细说明加热系统的连接方式及运作方式。
如图3所示，为蒸汽输送装置1为1台及抽真空机3为1台时，加热系统的结构示意图。如图，加热系统包括蒸汽输送装置1、阀门6、模具2、真空阀7及抽真空机3。
阀门6共有8个，分别为第一阀门61、第二阀门62、第三阀门63、第四阀门64、第五阀门65、第六阀门66、第七阀门67及第八阀门68。
模具2中，蒸汽孔4共设置有8个，8个蒸汽孔4分别为第一蒸汽孔41、第二蒸汽孔42、第三蒸汽孔43、第四蒸汽孔44、第五蒸汽孔45、第六蒸汽孔46、第七蒸汽孔47及第八蒸汽孔48，真空孔5共设置有4个，4个真空孔5分别为第一真空孔51、第二真空孔52、第三真空孔53及第四真空孔54。其中，第一蒸汽孔41、第二蒸汽孔42、第三蒸汽孔43、第四蒸汽孔44、第五蒸汽孔45、第六蒸汽孔46、第七蒸汽孔47及第八蒸汽孔48设置在模具2的其中一侧壁上，第一真空孔51、第二真空孔52、第三真空孔53及第四真空孔54则设置在模具2的与其中一侧壁相对的另一侧壁上；8个蒸汽孔4及4个真空孔5连通。
真空阀7共有4个，4个真空阀7分别为第一真空阀71、第二真空阀72、第三真空阀73及第四真空阀74。
蒸汽输送装置1的输出端通过第一阀门61、第二阀门62、第三阀门63、第四阀门64、第五阀门65、第六阀门66、第七阀门67及第八阀门68分别连通第一蒸汽孔41、第二蒸汽孔42、第三蒸汽孔43、第四蒸汽孔44、第五蒸汽孔45、第六蒸汽孔46、第七蒸汽孔47及第八蒸汽孔48，第一蒸汽孔41、第二蒸汽孔42、第三蒸汽孔43、第四蒸汽孔44、第五蒸汽孔45、第六蒸汽孔46、第七蒸汽孔47及第八蒸汽孔48分别与第一真空孔51、第二真空孔52、第三真空孔53及第四真空孔54连通，第一真空孔51、第二真空孔52、第三真空孔53及第四真空孔54分别通过第一真空阀71、第二真空阀72、第三真空阀73及第四真空阀74连接抽真空机3。
EPS真空成型工序中，打开第一阀门61、第二阀门62、第三阀门63、第四阀门64、第五阀门65、第六阀门66、第七阀门67及第八阀门68，蒸汽输送装置1通过第一蒸汽孔41、第二蒸汽孔42、第三蒸汽孔43、第四蒸汽孔44、第五蒸汽孔45、第六蒸汽孔46、第七蒸汽孔47及第八蒸汽孔48向模具2内部通入高温高压蒸汽，且在通入高温高压蒸汽的同时，打开第一真空阀71、第二真空阀72、第三真空阀73及第四真空阀74，抽真空机3开始工作，通过第一真空孔51、第二真空孔52、第三真空孔53及第四真空孔54对模具2内部进行抽真空处理，这样，模具2相对的两侧在内部形成负压力差，蒸汽从模具2靠近蒸汽孔4的一侧直线穿透模具2，到达模具2靠近真空孔5的一侧，在蒸汽直线穿透模具2内部的同时，对模具2及模具2内的EPS珠粒进行加热。加热完成后，依次进行冷却及脱模步骤，EPS泡沫成品成型。成型后的EPS泡沫成品表面及几乎无板结现象，EPS泡沫成品内部熔结性良好。
上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种EPS泡沫包装箱生产工艺，依次包括：预发工序、熟化工序及成型工序；其特征在于，所述熟化工序包括：
步骤S1，将预发后的EPS泡粒输送至载压罐中；其中，每次输送EPS
泡粒至载压罐罐体体积的五分之一；
步骤S2，向载压罐的罐体内充入压力介于0.4公斤力/平方厘米至0.6公斤力/平方厘米，温度介于35摄氏度至45摄氏度之间的热空气；
步骤S3，维持步骤S2中罐体内热空气的压力及温度不变，将EPS泡粒于罐体内存放0.5小时至1小时；
步骤S4，步骤S3后，向载压罐的罐体内再次充入温度与步骤S2中相同的热空气，使罐体内的压力提升至0.8公斤力/平方厘米～1.2公斤力/平方厘米；
步骤S5，维持步骤S4中罐体内热空气的压力及温度不变，将EPS泡粒于罐体内存放0.8小时至1.2小时；
步骤S6，步骤S5后，向载压罐的罐体内再次充入温度与步骤S2中相同的热空气，使罐体内的压力提升至1.8公斤力/平方厘米～2.2公斤力/平方厘米；
步骤S7，维持步骤S6中罐体内热空气的压力及温度不变，将EPS泡粒于罐体内存放0.8小时至1.2小时，完成EPS泡粒的熟化；
其中，每次充入热空气前，采用加热器对热空气进行干燥加热，随后进入成型工序。
2.根据权利要求1所述的EPS泡沫包装箱生产工艺，其特征在于：所述预发工序包括：
步骤Sa，选取龙王B-SB作为预发泡的EPS原料；
步骤Sb，向预发机的缸体内投入EPS原料，并设定预发机的预发温度为110摄氏度；
步骤Sc，投料完成后，等待1～2秒，使EPS原料在预发机的缸体中充分稳定；
步骤Sd，向预发机中通入温度为130摄氏度～150摄氏度，压力为0.5Mpa～0.6Mpa的干饱和蒸汽，对原料进行预热升温，预热升温时间为2秒；
步骤Se，对EPS原料进行红外线辐射，其中，红外线辐射的时间为12～15秒；
步骤Sf，完成红外线辐射后，保持预发机缸体内温度为110摄氏度，保温时间为1～2秒；
步骤Sg，完成预发泡后，EPS泡粒在预发机的缸体内静置2～3秒后出料，其中，完成预发泡后，EPS泡粒预发密度为13～26g/L。
3.根据权利要求1所述的EPS泡沫包装箱生产工艺，其特征在于：所述成型工序包括：加热步骤；所述加热步骤中，从设于模具(2)其中一侧壁的蒸汽孔(4)向模具(2)内通入高温高压蒸汽，通入高温高压蒸汽的同时，通过与所述蒸汽孔(4)连通的，设于所述模具(2)的与其中一侧壁相对的另一侧壁的真空孔(5)，对模具(2)内部进行抽真空处理，使模具(2)相对的两侧在内部形成负压力差，蒸汽从模具(2)其中一侧壁的蒸汽孔(4)直线穿透模具(2)，到达模具(2)另一侧壁的真空孔(5)，在蒸汽穿透模具(2)内部的同时，对模具(2)及模具(2)内的EPS泡粒进行加热。
4.根据权利要求1所述的EPS泡沫包装箱生产工艺，其特征在于：
所述步骤S2中，向载压罐的罐体内充入的热空气压力为0.5公斤力/平方厘米，温度为40摄氏度；
所述步骤S3中，EPS泡粒于罐体内存放的时间为0.5小时；
所述步骤S4中，罐体内的压力提升为1公斤力/平方厘米；
所述步骤S5中，EPS泡粒于罐体内存放的时间为1小时；
所述步骤S6中，罐体内的压力提升为2公斤力/平方厘米；
所述步骤S7中，EPS泡粒于罐体内存放的时间为1小时。
5.根据权利要求2所述的EPS泡沫包装箱生产工艺，其特征在于：
所述步骤Sd中，干饱和蒸汽的温度为140摄氏度，压力为0.55MP a；
所述步骤Se中，红外线辐射的时间为14秒。
6.根据权利要求3所述的EPS泡沫包装箱生产工艺，其特征在于：
所述高温高压蒸汽的温度为110摄氏度～120摄氏度，压力为0.1兆帕～0.2兆帕；
所述模具(2)相对的两侧在内部形成的负压力差为-400兆帕～-600兆帕；
当蒸汽从模具(2)其中一侧壁的蒸汽孔(4)直线穿透模具(2)，到达模具(2)相对的另一侧壁的真空孔(5)后，模具(2)及模具(2)内的EPS泡粒的温度从初始温度上升至85摄氏度～100摄氏度。
7.根据权利要求6所述的EPS泡沫包装箱生产工艺，其特征在于：所述模具(2)相对的两侧在内部形成的负压力差为-500兆帕。
8.根据权利要求6所述的EPS泡沫包装箱生产工艺，其特征在于：当蒸汽从模具(2)其中一侧壁的蒸汽孔(4)直线穿透模具(2)，到达模具(2)相对的另一侧壁的真空孔(5)后，模具(2)及模具(2)内的EPS泡粒的温度从初始温度上升至92摄氏度。
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