專利名稱：輻射交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于制造具有均勻、細(xì)密、封閉式微孔的交聯(lián)聚烯烴材料的裝置，具體地說是一種輻射交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡設(shè)備。
背景技術(shù)：
在聚烯烴類材料的基材中均勻混入發(fā)泡劑后經(jīng)過加熱使發(fā)泡劑分解、氣化膨脹后獲得的內(nèi)部多空腔的這種材料，具有很強(qiáng)的減震、隔熱作用，被廣泛地用于設(shè)備的保溫、商品的包裝，尤其是經(jīng)過交聯(lián)的聚烯烴發(fā)泡材料，因其內(nèi)部的空腔是無(wú)數(shù)個(gè)封閉的膨脹氣囊孔，強(qiáng)度和隔熱性能更佳。目前，生產(chǎn)交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡的方式主要是化學(xué)交聯(lián)發(fā)泡法和物理交聯(lián)發(fā)泡法，化學(xué)交聯(lián)發(fā)泡是將聚烯烴基材中混入交聯(lián)劑、發(fā)泡劑后壓制成型再經(jīng)過加熱使其先交聯(lián)后發(fā)泡的，例如中國(guó)專利1995年10月11日公告的發(fā)明名稱為交聯(lián)聚烯烴泡沫材料的制造方法(專利號(hào)85109232.2)涉及具有均勻、細(xì)密封閉微孔的堅(jiān)韌而厚型的交聯(lián)聚烯烴泡沫材料，其制備方法包括，由熔體流動(dòng)速率為0.1-5.0的聚烯烴與交聯(lián)劑、發(fā)泡劑和可選擇使用的發(fā)泡助劑相混合而制得的，其各組分按規(guī)定量加入，獲得可交聯(lián)，可發(fā)泡的樹脂組合物，在預(yù)定形狀的模具中，在加壓和加熱的條件下模塑樹脂組合物，使其凝膠百分率為10-70％，膨脹率為原始體積的1到3倍，然后在大氣壓下對(duì)上述成型的交聯(lián)但未發(fā)泡的樹脂組合物進(jìn)行熱發(fā)泡.制得聚烯烴泡沫材料。
中國(guó)專利2000年11月27日公告的，發(fā)明名稱為開放式的常壓連續(xù)卷式聚乙烯發(fā)泡體的制造方法(專利號(hào)00132548.5)涉及一種開放式的常壓連續(xù)卷式聚乙烯發(fā)泡體的制造方法，將組成物，經(jīng)混合裝置及薄膜產(chǎn)生裝置后，借由發(fā)泡裝置加熱發(fā)泡、冷卻卷取，制得連續(xù)卷式發(fā)泡產(chǎn)品；亦可將補(bǔ)強(qiáng)材，經(jīng)裱糊裝置，與已成形膠片貼合后再予發(fā)泡并冷卻卷取，即得復(fù)合卷式發(fā)泡產(chǎn)品。具有制法簡(jiǎn)易、生產(chǎn)效率高、強(qiáng)度均一及無(wú)接縫的連續(xù)發(fā)泡體。
中國(guó)專利2002年01月16日公告的，發(fā)明名稱為交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料的生產(chǎn)工藝(專利號(hào)00110602.3)，涉及一種交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料的生產(chǎn)工藝具體是依次采用(1)、用常規(guī)工藝將聚烯烴、交聯(lián)劑、發(fā)泡劑制成可發(fā)泡性聚烯烴材料；(2)、將上述制得的可發(fā)泡性聚烯烴材料加熱，進(jìn)行交聯(lián)，使其交聯(lián)程度達(dá)到50-99％，省去輻射交聯(lián)工藝；(3)將上述交聯(lián)后的片材送至在振動(dòng)工作中的振動(dòng)臺(tái)，繼續(xù)將片材加熱至發(fā)泡劑的分解溫度以上，至發(fā)泡劑殘留量小于發(fā)泡劑投入量的5％，即制得交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料。
上述三項(xiàng)發(fā)明既披露了交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料的片材、卷材的加熱模壓發(fā)泡、自由發(fā)泡方法，還描述了一種不同于空氣墊懸浮法和液浴法水平加熱發(fā)泡的設(shè)備，以振動(dòng)臺(tái)作為水平發(fā)泡平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)交聯(lián)聚烯烴材料在發(fā)泡時(shí)在三維方向均可比較自由地伸展，以解決采用空氣墊懸浮的工藝難度大、設(shè)備造價(jià)，使得設(shè)備造價(jià)高和液浴發(fā)泡法溶液消耗較大、回收重復(fù)使用困難、污染片材、污染環(huán)境的問題。但振動(dòng)平臺(tái)畢竟還是與交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡基材不是完全相分離的。而僅僅是間歇性的騰空，與振動(dòng)平臺(tái)相接觸此面仍存有阻礙長(zhǎng)寬方向的摩擦力這是之一，不能使雙面加熱完全相同這是之二，因此還是會(huì)造成發(fā)泡材料雙面形態(tài)的不一致以及與與振動(dòng)平臺(tái)相接觸此面的外觀品質(zhì)下降。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種能讓交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡基材在三維方向均能自由伸展、膨脹以獲得具有均勻、細(xì)密、封閉式微孔和強(qiáng)度均一、無(wú)接縫的連續(xù)發(fā)泡體的輻射交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡設(shè)備。
本實(shí)用新型是通過下述技術(shù)方案予以實(shí)施的本實(shí)用新型的輻射交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡設(shè)備，它是由放卷送料裝置、預(yù)熱加熱發(fā)泡爐、冷卻展開裝置、牽引收卷裝置所組成的，放卷送料裝置由依次設(shè)置的放卷架、牽壓輥、循環(huán)輸送機(jī)所組成，預(yù)熱加熱發(fā)泡爐其爐腔體呈角尺形，是由水平放置的預(yù)熱爐腔和垂直設(shè)置的加熱發(fā)泡爐腔組合而成，該加熱發(fā)泡爐腔內(nèi)還設(shè)有聚烯烴發(fā)泡材料展開裝置，放卷送料裝置的循環(huán)輸送機(jī)延伸置于預(yù)熱加熱發(fā)泡爐的預(yù)熱爐腔中與加熱發(fā)泡爐交接處，滾筒式冷卻展開裝置是滾筒式的設(shè)于加熱發(fā)泡爐腔出口處，由張緊輥、牽引輥和收卷架組成的牽引收卷裝置設(shè)置在其后而預(yù)熱加熱發(fā)泡爐的加熱發(fā)泡爐腔內(nèi)還可以設(shè)有使聚烯烴發(fā)泡材料不會(huì)粘連的展開裝置，其是設(shè)置于垂直加熱發(fā)泡爐中部，設(shè)置成對(duì)發(fā)泡片材形成夾持狀，也可以上下略許錯(cuò)開，該展開裝置是采用機(jī)械傳動(dòng)旋轉(zhuǎn)的，中空筒體帶冷卻系統(tǒng)的，其在加熱發(fā)泡爐腔內(nèi)部分為穿透爐壁懸挑的棒狀物；預(yù)熱加熱發(fā)泡爐可以是中空的矩形截面形柱狀體，由外至內(nèi)依次是外殼，保溫材料，內(nèi)襯，設(shè)于爐內(nèi)襯壁上的遠(yuǎn)紅處加熱元件所組成；滾筒式冷卻裝置可以是以外筒壁為熱交換壁，使用液體介質(zhì)冷卻的；還有預(yù)熱加熱發(fā)泡爐其水平放置的預(yù)熱爐腔內(nèi)沿軸線方向可以是設(shè)有隔板的；再是位于冷卻裝置之后還可以加設(shè)有卷材壓光裝置，該項(xiàng)裝置為成對(duì)設(shè)置的旋轉(zhuǎn)壓輥；位于卷材壓光裝置之后也還可以加設(shè)有表面處理的電暈裝置，該項(xiàng)裝置由二組電極和過料輥所構(gòu)成；位于卷材壓光裝置之后也可以還加設(shè)有切邊機(jī)構(gòu)。
本實(shí)用新型的輻射交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡設(shè)備，采用水平放置的預(yù)熱爐腔和垂直設(shè)置的加熱發(fā)泡爐腔組合的結(jié)構(gòu)，遠(yuǎn)紅外加熱，連續(xù)收卷、放卷方式，使發(fā)泡基材在水平放置的預(yù)熱爐腔中預(yù)熱，至直立的加熱發(fā)泡爐腔中發(fā)泡，讓發(fā)泡基材自然垂掛于爐腔中，并不與支撐物粘連，憑借自身強(qiáng)度，利用重力向下連續(xù)垂直移動(dòng)并發(fā)泡，其發(fā)泡基材發(fā)泡時(shí)受熱一致，三維方向伸展完全自由，產(chǎn)品內(nèi)外溫差小，發(fā)泡劑分解充分，泡孔細(xì)密，產(chǎn)品表面細(xì)膩，加熱傳熱效率高，加熱速度快，且設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，生產(chǎn)效率高，比能耗低。


圖1是本實(shí)用新型輻射交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡設(shè)備實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本實(shí)用新型輻射交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡設(shè)備實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明具體實(shí)施方式
實(shí)施例一如圖1中所示，本實(shí)用新型的輻射交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡設(shè)備是由放卷送料裝置1、預(yù)熱加熱發(fā)泡爐2、冷卻展開裝置3、牽引收卷裝置4等部分所組成的，該放卷送料裝置1由依次設(shè)置的放卷架11、牽壓輥12、循環(huán)輸送機(jī)13所構(gòu)成，放卷架11為由支座、轉(zhuǎn)軸、和剎車組合件，牽壓輥12是成對(duì)設(shè)置的相向旋轉(zhuǎn)輥，循環(huán)輸送機(jī)13由輸送帶、轉(zhuǎn)筒組成，預(yù)熱加熱發(fā)泡爐2截面是設(shè)計(jì)成矩形，由水平放置的預(yù)熱爐腔21和垂直設(shè)置的加熱發(fā)泡爐腔22組合而成，爐腔體整個(gè)呈角尺狀，循環(huán)輸送機(jī)13自預(yù)熱加熱發(fā)泡爐2的入口外一直延伸至預(yù)熱爐腔21中與加熱發(fā)泡爐腔22的軸線交接處，冷卻展開裝置3是由兩對(duì)液體冷卻的滾筒31、32構(gòu)成的，其依次設(shè)于加熱發(fā)泡爐腔22出口處，由張緊輥43、牽引輥42和收卷架41組成的牽引收卷裝置4設(shè)置在其后；而預(yù)熱加熱發(fā)泡爐2的加熱發(fā)泡爐腔22內(nèi)還設(shè)有聚烯烴發(fā)泡材料展開裝置5，該項(xiàng)展開裝置是設(shè)置于垂直加熱發(fā)泡爐中部，對(duì)發(fā)泡片材形成夾持狀，由機(jī)械傳動(dòng)旋轉(zhuǎn)的，中空帶冷卻系統(tǒng)的棒狀物；預(yù)熱加熱發(fā)泡爐是由鋼制的外殼24、鋁合金內(nèi)襯26、外殼和內(nèi)襯間的硅酸鋁保溫材料25制成的爐殼體，鋁合金內(nèi)襯26壁上所設(shè)的遠(yuǎn)紅外加熱元件27所組成，在預(yù)熱爐腔內(nèi)設(shè)有縱向的隔板23。
如圖1中所示，發(fā)泡生產(chǎn)時(shí)將預(yù)制的已經(jīng)輻射交聯(lián)了的聚烯烴發(fā)泡成卷基材(主要是聚乙烯均聚物或乙烯共聚物及含有乙烯共聚物或聚乙烯聚合物混合物、聚丙烯等)，裝入放卷架11中，經(jīng)牽壓輥12、循環(huán)輸送機(jī)13輸送載入至預(yù)熱加熱發(fā)泡爐2的水平設(shè)置的預(yù)熱爐腔21入口，通過各個(gè)預(yù)熱分隔區(qū)被逐步加熱，直至循環(huán)輸送機(jī)13盡頭后，受重力牽引自由懸掛垂入預(yù)熱加熱發(fā)泡爐2的垂直設(shè)置的加熱發(fā)泡爐腔22中，此時(shí)溫度達(dá)到了發(fā)泡的階段，片狀基材三維方向同時(shí)伸展“膨脹”因?yàn)榘l(fā)泡爐腔22內(nèi)設(shè)有帶冷卻系統(tǒng)的展開裝置5的夾持，發(fā)泡后的片材平順地向下運(yùn)行從加熱發(fā)泡爐腔的最下方開口出來，然后，繞過冷卻展開裝置3的冷卻滾筒降溫冷卻再過張緊輥43、牽引輥42由收卷架41收卷。
實(shí)施例二如圖2中所示，本實(shí)用新型的輻射交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡設(shè)備包括放卷送料裝置1、預(yù)熱加熱發(fā)泡爐2、冷卻展開裝置3、牽引收卷裝置4之外還有卷材壓光裝置5、表面電暈裝置6和切邊機(jī)構(gòu)7，該放卷送料裝置1由依次設(shè)置的放卷架11、牽壓輥12、循環(huán)輸送機(jī)13所構(gòu)成，放卷架11為由支座、轉(zhuǎn)軸、和剎車組合件，牽壓輥12是成對(duì)設(shè)置的相向旋轉(zhuǎn)輥，循環(huán)輸送機(jī)13由輸送帶、轉(zhuǎn)筒組成，預(yù)熱加熱發(fā)泡爐2截面是設(shè)計(jì)成矩形，由水平放置的預(yù)熱爐腔21和垂直設(shè)置的加熱發(fā)泡爐腔22組合而成，爐腔體整個(gè)呈角尺狀，循環(huán)輸送機(jī)13自預(yù)熱加熱發(fā)泡爐2的入口外一直延伸至預(yù)熱爐腔21中與加熱發(fā)泡爐腔22的軸線交接處，冷卻展開裝置3是由兩對(duì)液體冷卻的滾筒31、32構(gòu)成的，其依次設(shè)于加熱發(fā)泡爐腔22出口處，隨后的是由成對(duì)設(shè)置的旋轉(zhuǎn)壓輥51、52組成的卷材壓光裝置6，張緊輥43，隨后的由二組電極和過料輥組成的表面電暈裝置7和由過料輥81、切刀82組成的切邊機(jī)構(gòu)8，最末的是由張緊輥43、牽引輥42和收卷架41組成的牽引收卷裝置4。而預(yù)熱加熱發(fā)泡爐2的加熱發(fā)泡爐腔22內(nèi)還設(shè)有聚烯烴發(fā)泡材料展開裝置5，該項(xiàng)展開裝置是設(shè)置于垂直加熱發(fā)泡爐中部，對(duì)發(fā)泡片材形成夾持狀，由機(jī)械傳動(dòng)旋轉(zhuǎn)的，中空帶冷卻系統(tǒng)的棒狀物；預(yù)熱加熱發(fā)泡爐是由鋼制的外殼24、鋁合金內(nèi)襯26、外殼和內(nèi)襯間的硅酸鋁保溫材料25制成的爐殼體，鋁合金內(nèi)襯26壁上所設(shè)的遠(yuǎn)紅外加熱元件27所組成，在預(yù)熱爐腔21內(nèi)還設(shè)有縱向的隔板23的，使預(yù)熱爐腔21內(nèi)的溫度是逐步提高的，加熱發(fā)泡爐腔22中的遠(yuǎn)紅外加熱元件也是設(shè)置形成不同梯度的溫區(qū)的。
如圖2中所示，發(fā)泡生產(chǎn)時(shí)將預(yù)制的已經(jīng)輻射交聯(lián)了的聚烯烴發(fā)泡成卷基材(主要是聚乙烯均聚物或乙烯共聚物及含有乙烯共聚物或聚乙烯聚合物混合物、聚丙烯等)，裝入放卷架11中，經(jīng)牽壓輥12、循環(huán)輸送機(jī)13輸送載入至預(yù)熱加熱發(fā)泡爐2的水平設(shè)置的預(yù)熱爐腔21入口，通過各個(gè)預(yù)熱分隔區(qū)被逐步加熱，直至循環(huán)輸送機(jī)13盡頭后，受重力牽引自由懸掛垂入預(yù)熱加熱發(fā)泡爐2的垂直設(shè)置的加熱發(fā)泡爐腔22中，此時(shí)溫度達(dá)到了發(fā)泡的階段，片狀基材三維方向同時(shí)伸展“膨脹”因?yàn)榘l(fā)泡爐腔22內(nèi)設(shè)有帶冷卻系統(tǒng)的展開裝置5的夾持，發(fā)泡后的片材平順地向下運(yùn)行從加熱發(fā)泡爐腔的最下方開口出來，然后，繞過冷卻展開裝置3的冷卻滾筒降溫冷卻再過張緊輥43、壓光裝置6、張緊輥43、表面電暈裝置7和切邊機(jī)構(gòu)8，由牽引輥42、張緊輥43、牽引至收卷架41收卷。
本實(shí)用新型的輻射交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡設(shè)備，針對(duì)薄型輻射交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料水平發(fā)泡氣流懸浮控制較困難、發(fā)泡不均勻、材質(zhì)表面不平滑的問題，采用立式的加熱發(fā)泡爐腔，便發(fā)泡基材處于自然垂掛的狀態(tài)進(jìn)行發(fā)泡，保證了片材發(fā)泡時(shí)處于自由狀態(tài)，不與支撐物粘連，從而充分發(fā)泡；展開輥使片材在發(fā)泡過程中展開充分，消除片材皺折，并使片材均勻受熱，均勻發(fā)泡。發(fā)泡爐腔內(nèi)遠(yuǎn)紅外加熱加熱方式，避免了鹽浴法對(duì)泡沫材料表面的污染，同時(shí)有較快的傳熱效率(是空氣的30-50倍)，加熱速度也快，采取分段溫度控制，保證了發(fā)泡爐內(nèi)縱向有一個(gè)合理的溫度梯度以及橫向均勻的溫度埸分布，保證了片材較均勻地受熱，產(chǎn)品內(nèi)外溫差小，發(fā)泡劑分解充分，產(chǎn)品泡孔細(xì)密，表面細(xì)膩，且無(wú)污染。
權(quán)利要求1.一種輻射交聯(lián)聚烯烴卷材發(fā)泡設(shè)備，其特征在于它是由放卷送料裝置、預(yù)熱加熱發(fā)泡爐、冷卻裝置、牽引收卷裝置所組成的，所述的放卷送料裝置由依次設(shè)置的放卷架、牽壓輥、循環(huán)輸送機(jī)所組成，預(yù)熱加熱發(fā)泡爐其爐腔體呈角尺形，是由水平放置的預(yù)熱爐腔和垂直設(shè)置的加熱發(fā)泡爐腔組合而成，該加熱發(fā)泡爐腔內(nèi)還設(shè)有聚烯烴發(fā)泡材料展開裝置，循環(huán)輸送機(jī)延伸置于預(yù)熱加熱發(fā)泡爐的預(yù)熱爐腔中，滾筒式冷卻裝置設(shè)于加熱發(fā)泡爐腔出口處，由張緊輥、牽引輥和收卷架組成的牽引收卷裝置設(shè)置在其后。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡設(shè)備，其特征在于所述的預(yù)熱加熱發(fā)泡爐的加熱發(fā)泡爐腔內(nèi)設(shè)有的聚烯烴發(fā)泡材料展開裝置是設(shè)置于垂直加熱發(fā)泡爐中部，對(duì)發(fā)泡片材形成夾持狀，由機(jī)械傳動(dòng)旋轉(zhuǎn)的，中空帶冷卻系統(tǒng)的棒狀物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輻射交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡設(shè)備，其特征在于所述的預(yù)熱加熱發(fā)泡爐是中空的長(zhǎng)方形柱狀體，依次由外殼，保溫材料，內(nèi)襯，設(shè)于爐內(nèi)襯壁上的遠(yuǎn)紅外加熱元件所組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輻射交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡設(shè)備，其特征在于所述滾筒式冷卻裝置是以外筒壁為熱交換壁，使用液體介質(zhì)冷卻的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輻射交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡設(shè)備，其特征在于所述的預(yù)熱加熱發(fā)泡爐其水平放置的預(yù)熱爐腔內(nèi)沿軸線方向是設(shè)有隔板的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的輻射交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡設(shè)備，其特征在于在冷卻裝置之后還加設(shè)有卷材壓光裝置，該項(xiàng)裝置為成對(duì)設(shè)置的旋轉(zhuǎn)壓輥。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的輻射交聚烯烴發(fā)泡設(shè)備，其特征在于在卷進(jìn)材壓光裝置之后還加設(shè)有表面處理的電暈裝置，該項(xiàng)裝置由二組電極和過料輥所構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的輻射交聚烯烴發(fā)泡設(shè)備，其特征在于在卷進(jìn)材壓光裝置之后還加設(shè)有切邊機(jī)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種輻射交聯(lián)聚烯烴卷材發(fā)泡設(shè)備。它主要包括由放卷架、牽壓輥、循環(huán)輸送機(jī)所組成放卷送料裝置、爐腔體由水平和垂直兩部分接合呈角尺形的預(yù)熱加熱發(fā)泡爐、垂直爐腔內(nèi)的展開裝置、滾筒式冷卻展開裝置、由張緊輥、牽引輥和收卷架組成的牽引收卷裝置，也還可以再包括在牽引收卷裝置前附加設(shè)置的壓光、電暈、切邊裝置。本設(shè)備采用立式的加熱發(fā)泡爐腔，使發(fā)泡基材處于自然垂掛的狀態(tài)進(jìn)行發(fā)泡，保證片材發(fā)泡時(shí)處于自由狀態(tài)，受熱均勻、發(fā)泡充分，具有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，生產(chǎn)效率高，比能耗低，無(wú)污染的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B29C44/34GK2759754SQ20042001311
公開日2006年2月22日 申請(qǐng)日期2004年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月31日
發(fā)明者秦立文, 汪家斌, 林永強(qiáng) 申請(qǐng)人:浙江交聯(lián)電纜有限公司