【CN109955493A】一种超临界流体挤出吹塑发泡成型装置及工艺【专利】
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9 .根据权利要求8所述的一种超临界流体挤出吹塑发泡成型工艺，其特征在于：所述直 角机头温度设定在聚合物的高弹态范围内。
10 .根据权利要求8所述的一种超临界流体挤出吹塑发泡成型工艺，其特征在于：所述 超临界流体为压力CO2或N2。
2
CN 109955493 A
说 明 书
1/4 页
一种超临界流体挤出吹塑发泡成型装置及工艺
工艺 ( 57 )摘要
本发明提供一种超临界流体挤出吹塑发泡 成型装置 ，该装置包括喂料系统 ，双螺杆挤出机 ， 进气阀 ，压力气泵 ，连接体Ⅰ，动态混炼器 ，连接体 Ⅱ ，熔体泵 ，连接体Ⅲ ，单螺杆挤出机 ，直 角机头 和吹塑模具。所述喂料系统设置在双螺杆挤出机 进料段，所述进气阀通过气体输送管与压力气泵 和双螺杆挤出机熔融段 相连 ，所述连接体Ⅰ连接 双螺杆挤出机和动态混炼器，所述连接体Ⅱ连接 动态混炼器和熔体泵，所述连接体Ⅲ连接熔体泵 和单螺杆挤出机，所述直角机头设置在单螺杆挤 出机出料端 ，所述吹塑模具设置在直角机头下 方 。该装置适 用于热塑性聚 合物 ，结合挤出吹塑 和挤出发泡成型工艺，利用超临界流体实现了挤 出吹 塑发泡 制品的 生 产 ，具有结构简单 、降 低成 本、绿色环保、操控方便等特点。
2 .根据权利要求1所述的一种超临界流体挤出吹塑发泡成型装置，其特征在于：所述吹 塑模具包括模具型腔 ，模具主体 ，冷 却系统 ，切口 部分 ，排气孔 ，导向部分 ，加热系统 和空气 压缩系统。
3 .根据权利要求2所述的一种超临界流体挤出吹塑发泡成型装置，其特征在于：所述加 热系统为移动式环形红外线加热器，所述移动式环形红外线加热器包括发光管，反射膜，温 度调节系统和导轨。
8 .一种超临界流体挤出吹塑发泡成型工艺，适用于权利要求1~7任意一项所述的装置， 其特征在于：首先将原料加入喂料系统，原料通过喂料系统进入双螺杆挤出机熔融段熔融， 并 与通过压力气泵和进气阀 输运的 超临界流体混合 ，之 后进入动态混炼器进一步混合 ，接 着进入熔体泵初步控温调节压力，再进入单螺杆挤出机进一步控温调节压力，然后通过直 角机头挤出管状型坯 ，使 用移动式环形红外线加热器调节管状型坯温度 ，最后在吹塑模具 里吹胀型坯，发泡后定型明涉及一种聚合物挤出吹塑发泡成型装置及工艺，特别的涉及一种超临界流 体挤出吹塑发泡成型装置及其工艺。
背景技术 [0002] 挤出吹塑是一种常用的聚合物成型方法，被广泛应用于日用品、洗化、饮料包装、 工业储运等领域。挤出吹塑就是将热塑性聚合物经过挤出机由机头连续挤出制得聚合物型 坯，之后在吹塑模具中吹胀成型的一种成型方法。与注塑成型相比 ，其设备造价较低、适应 性较强、可成型性能好、可成型具有复杂起伏曲线的制品。 [0003] 但是传统的挤出吹塑存在产品易变形，耗料较多，抗冲击性能差等缺点。与传统的 挤出吹塑相比 ，挤出吹塑发泡成型可以有效的解决此类问题，且产品具有较好的力学性能 如缺口 冲击强度、韧性、比 强度 ，另外抗疲劳寿命也会有大幅提高 ，而且可根据挤出吹塑发 泡材料和制品结构的不同 ，生产形状和功能各异的中空发泡制品。 [0004] 挤出吹塑发泡成型可采用在聚合物原料中添加化学发泡母料的办法，但可能会造 成材料中有残留物，加工过程中污染环境等潜在问题。超临界CO2或N2作为物理发泡剂，具 有价格低廉，安全无污染等优点，已经被广泛应用于挤出吹塑或注塑吹塑成型生产过程中。
7 .根据权利要求1所述的一种超临界流体挤出吹塑发泡成型装置，其特征在于：所述双 螺杆挤出机共设置六段温控区 ，温度控制范围为一区150~180℃ ，二区180~210℃ ，三区180~ 210℃，四区180~210℃，五区170~190℃，六区160~185℃，所述连接体Ⅰ的温控范围150~220 ℃，所述动态混炼器的温控范围为110~210℃，所述连接体Ⅱ的温控范围为110~220℃，所述 熔体泵的温控范围为110~210℃，所述连接体Ⅲ的温控范围为110~220℃，所述单螺杆挤出 机共设置四段温控区 ，温度控制范围为一区135~190℃ ，二区145~200℃ ，三区150~200℃ ，四 区150~200℃，所述直角机头温度控制范围为130~210℃，所述压力气泵进气量为5~30ml/ min。
(51)Int .Cl . B29C 69/02(2006 .01) B29C 48/10(2019 .01) B29C 49/04(2006 .01) B29C 44/42(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109955493 A (43)申请公布日 2019.07.02
( 54 )发明 名称 一种超临界流体挤出吹塑发泡成型装置及
4 .根据权利要求2所述的一种超临界流体挤出吹塑发泡成型装置，其特征在于：所述冷 却系统开设冷却水道，所述冷却水道孔径为10~25mm，孔间距为30~100mm。
5 .根据权利要求1所述的一种超临界流体挤出吹塑发泡成型装置，其特征在于：所述直 角机头为螺旋形侧向进料式直角机头。
6 .根据权利要求1所述的一种超临界流体挤出吹塑发泡成型装置，其特征在于：所述吹 塑模具采用往复式两付模具或转盘式多付模具成型。
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910092884 .0
(22)申请日 2019 .01 .30
(71)申请人 郑州大学 地址 450001 河南省郑州市高新区科学大 道100号郑州大学
(72)发明人 张晓黎 付龙 陈静波 左凯龙 姚明旭 翟震
权利要求书1页 说明书4页 附图4页
CN 109955493 A
CN 109955493 A
权 利 要 求 书
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1 .一种超临界流体挤出吹塑发泡成型装置，其特征在于：包括喂料系统 ，双螺杆挤出 机 ，进气阀 ，压力气泵 ，连接体Ⅰ，动态混炼器 ，连接体Ⅱ ，熔体泵 ，连接体Ⅲ ，单螺杆挤出机 ， 直 角机头和吹塑模具 ，所述喂 料 系统设置在双螺杆挤出机进料段 ，所述进气阀 通过气体输 送管与压力气泵和双螺杆挤出机熔融段 相连 ，所述连接体Ⅰ连接双螺杆挤出机 和动态混炼 器，所述连接体Ⅱ连接动态混炼器和熔体泵，所述连接体Ⅲ连接熔体泵和单螺杆挤出机，所 述直角机头设置在单螺杆挤出机出料端，所述吹塑模具设置在直角机头下方。
10 .根据权利要求8所述的一种超临界流体挤出吹塑发泡成型工艺，其特征在于：所述 超临界流体为压力CO2或N2。
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CN 109955493 A
说 明 书
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一种超临界流体挤出吹塑发泡成型装置及工艺
工艺 ( 57 )摘要
本发明提供一种超临界流体挤出吹塑发泡 成型装置 ，该装置包括喂料系统 ，双螺杆挤出机 ， 进气阀 ，压力气泵 ，连接体Ⅰ，动态混炼器 ，连接体 Ⅱ ，熔体泵 ，连接体Ⅲ ，单螺杆挤出机 ，直 角机头 和吹塑模具。所述喂料系统设置在双螺杆挤出机 进料段，所述进气阀通过气体输送管与压力气泵 和双螺杆挤出机熔融段 相连 ，所述连接体Ⅰ连接 双螺杆挤出机和动态混炼器，所述连接体Ⅱ连接 动态混炼器和熔体泵，所述连接体Ⅲ连接熔体泵 和单螺杆挤出机，所述直角机头设置在单螺杆挤 出机出料端 ，所述吹塑模具设置在直角机头下 方 。该装置适 用于热塑性聚 合物 ，结合挤出吹塑 和挤出发泡成型工艺，利用超临界流体实现了挤 出吹 塑发泡 制品的 生 产 ，具有结构简单 、降 低成 本、绿色环保、操控方便等特点。
2 .根据权利要求1所述的一种超临界流体挤出吹塑发泡成型装置，其特征在于：所述吹 塑模具包括模具型腔 ，模具主体 ，冷 却系统 ，切口 部分 ，排气孔 ，导向部分 ，加热系统 和空气 压缩系统。
3 .根据权利要求2所述的一种超临界流体挤出吹塑发泡成型装置，其特征在于：所述加 热系统为移动式环形红外线加热器，所述移动式环形红外线加热器包括发光管，反射膜，温 度调节系统和导轨。
8 .一种超临界流体挤出吹塑发泡成型工艺，适用于权利要求1~7任意一项所述的装置， 其特征在于：首先将原料加入喂料系统，原料通过喂料系统进入双螺杆挤出机熔融段熔融， 并 与通过压力气泵和进气阀 输运的 超临界流体混合 ，之 后进入动态混炼器进一步混合 ，接 着进入熔体泵初步控温调节压力，再进入单螺杆挤出机进一步控温调节压力，然后通过直 角机头挤出管状型坯 ，使 用移动式环形红外线加热器调节管状型坯温度 ，最后在吹塑模具 里吹胀型坯，发泡后定型明涉及一种聚合物挤出吹塑发泡成型装置及工艺，特别的涉及一种超临界流 体挤出吹塑发泡成型装置及其工艺。
背景技术 [0002] 挤出吹塑是一种常用的聚合物成型方法，被广泛应用于日用品、洗化、饮料包装、 工业储运等领域。挤出吹塑就是将热塑性聚合物经过挤出机由机头连续挤出制得聚合物型 坯，之后在吹塑模具中吹胀成型的一种成型方法。与注塑成型相比 ，其设备造价较低、适应 性较强、可成型性能好、可成型具有复杂起伏曲线的制品。 [0003] 但是传统的挤出吹塑存在产品易变形，耗料较多，抗冲击性能差等缺点。与传统的 挤出吹塑相比 ，挤出吹塑发泡成型可以有效的解决此类问题，且产品具有较好的力学性能 如缺口 冲击强度、韧性、比 强度 ，另外抗疲劳寿命也会有大幅提高 ，而且可根据挤出吹塑发 泡材料和制品结构的不同 ，生产形状和功能各异的中空发泡制品。 [0004] 挤出吹塑发泡成型可采用在聚合物原料中添加化学发泡母料的办法，但可能会造 成材料中有残留物，加工过程中污染环境等潜在问题。超临界CO2或N2作为物理发泡剂，具 有价格低廉，安全无污染等优点，已经被广泛应用于挤出吹塑或注塑吹塑成型生产过程中。
7 .根据权利要求1所述的一种超临界流体挤出吹塑发泡成型装置，其特征在于：所述双 螺杆挤出机共设置六段温控区 ，温度控制范围为一区150~180℃ ，二区180~210℃ ，三区180~ 210℃，四区180~210℃，五区170~190℃，六区160~185℃，所述连接体Ⅰ的温控范围150~220 ℃，所述动态混炼器的温控范围为110~210℃，所述连接体Ⅱ的温控范围为110~220℃，所述 熔体泵的温控范围为110~210℃，所述连接体Ⅲ的温控范围为110~220℃，所述单螺杆挤出 机共设置四段温控区 ，温度控制范围为一区135~190℃ ，二区145~200℃ ，三区150~200℃ ，四 区150~200℃，所述直角机头温度控制范围为130~210℃，所述压力气泵进气量为5~30ml/ min。
(51)Int .Cl . B29C 69/02(2006 .01) B29C 48/10(2019 .01) B29C 49/04(2006 .01) B29C 44/42(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109955493 A (43)申请公布日 2019.07.02
( 54 )发明 名称 一种超临界流体挤出吹塑发泡成型装置及
4 .根据权利要求2所述的一种超临界流体挤出吹塑发泡成型装置，其特征在于：所述冷 却系统开设冷却水道，所述冷却水道孔径为10~25mm，孔间距为30~100mm。
5 .根据权利要求1所述的一种超临界流体挤出吹塑发泡成型装置，其特征在于：所述直 角机头为螺旋形侧向进料式直角机头。
6 .根据权利要求1所述的一种超临界流体挤出吹塑发泡成型装置，其特征在于：所述吹 塑模具采用往复式两付模具或转盘式多付模具成型。
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910092884 .0
(22)申请日 2019 .01 .30
(71)申请人 郑州大学 地址 450001 河南省郑州市高新区科学大 道100号郑州大学
(72)发明人 张晓黎 付龙 陈静波 左凯龙 姚明旭 翟震
权利要求书1页 说明书4页 附图4页
CN 109955493 A
CN 109955493 A
权 利 要 求 书
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1 .一种超临界流体挤出吹塑发泡成型装置，其特征在于：包括喂料系统 ，双螺杆挤出 机 ，进气阀 ，压力气泵 ，连接体Ⅰ，动态混炼器 ，连接体Ⅱ ，熔体泵 ，连接体Ⅲ ，单螺杆挤出机 ， 直 角机头和吹塑模具 ，所述喂 料 系统设置在双螺杆挤出机进料段 ，所述进气阀 通过气体输 送管与压力气泵和双螺杆挤出机熔融段 相连 ，所述连接体Ⅰ连接双螺杆挤出机 和动态混炼 器，所述连接体Ⅱ连接动态混炼器和熔体泵，所述连接体Ⅲ连接熔体泵和单螺杆挤出机，所 述直角机头设置在单螺杆挤出机出料端，所述吹塑模具设置在直角机头下方。