专利名称：一种聚乙烯垫层体及其制造、使用方法
技术领域：
本发明涉及用于承载重物的垫层体及其制造、使用方法，特别涉及一种用于集装箱或其它类似物重物的内底、角垫的聚乙烯垫层体及其制造、使用方法。
背景技术：
垫层体，或称插入物，能由多种材料制成。例如，人们可以想到诸如软木、天然橡胶等天然物质，以及弹力缓冲或弹性的塑料/人造材料，特别是泡沫材料。
以往的集装箱冷箱底部为钢结构，钢结构上方为T形铝地板；此种结构造成集装箱重量笨重，移动不易；后来改进为箱底部由钢结构和木块结构交叉构成，钢结构与木块结构间存有空隙，便于发泡保温，但由于冷箱常有水汽，及因发泡原因导致木块腐蚀，而使木块使用时间短暂，隔段时间就要更换木块，增加了企业的成本，造成了大量的木材资源的浪费。
发明内容
本发明公开了一种聚乙烯垫层体及其制造、使用方法，本发明的聚乙烯垫层体可以用作集装箱或其它重物的垫层体，有利于减轻集装箱或其它重物的自身重量，有利于运输，不易腐蚀，可粉碎重塑，反复使用。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种聚乙烯垫层体的制造方法，包括以下步骤秤量的步骤按照下述比例秤量以下原料高密度聚乙烯41～45％，低密度聚乙烯19～24％，填充料16～19％，滑石粉16～19％，
交联剂0～2％，苯甲酸0～2％，发泡剂0～2％，聚乙烯蜡0～2％，钛青兰0～2％，中洛黄0～2％，碳黑0～2％；混料的步骤将高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、填充料、滑石粉分别投入高速混料机，在70℃～90℃的混料温度下混料20～40分钟；再将交联剂、苯甲酸、发泡剂、聚乙烯蜡、钛青兰、中洛黄、碳黑投入所述高速混料机，在85℃～110℃的混料温度混料10～30分钟，混料从高速混料机排出，停放至少15分钟，多停放时间不影响产品性能。
挤出的步骤将上述高温混合后的原料送入挤出机，选择对应的模具将其挤出；定型的步骤将上述挤出原料送入真空定型模具进行定型冷却。
所述秤量的步骤，还可以按照下述比例秤量原料高密度聚乙烯42～44％，低密度聚乙烯20～23％，填充料17～18％，滑石粉17～18％，交联剂0.1～0.15％，苯甲酸0.03～0.07％，发泡剂0.15～0.2％，聚乙烯蜡0.4～0.8％，钛青兰0.08～0.12％，中洛黄0.01～0.02％，碳黑0.01～0.02％。
所述交联剂可以为过氧化二异丙苯。
所述发泡剂可以为偶氮二甲酰胺。
所述填充料为使用低密度聚乙烯及聚烃烯弹性体为载体，以平均直径0.75微米的超微粒碳酸钙、硅烷耦合剂表面涂敷加工成细度12500目左右，平均粒径0.75微米左右的颗粒。所述填充料也可以选自下列原料中的一种或多种泡沫聚苯乙烯、木炭、高岭土、膨润土、无定形硅、结晶二氧化硅、硅藻土、α-三氧化二铝、氢氧化铝、勃姆石、碱性硅酸镁、蒙脱土、沸石、碳酸钙、氧化镁、氢氧化镁、玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、钛酸钾纤维、单晶纤维、不锈钢纤维、铝纤维、芳族聚酰胺纤维、聚酯纤维和聚酰胺纤维。所述混料的步骤还可以为将高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、填充料、滑石粉分别投入高速混料机均匀混料，在78℃～86℃的混料温度下混料25～35分钟；再将交联剂、苯甲酸、发泡剂、聚乙烯蜡、钛青兰、中洛黄、碳黑投入所述高速混料机，在88℃～105℃的混料温度下混料15～25分钟，将混料从高速混料机排出。同时保持混料的疏松。(排出后用铁锨翻动，保持料的疏松)所述混料的步骤中，混料从高速混料机排出后，可以停放至少15分钟。
所述挤出的步骤可以为按照产品的规格尺寸，选择合适的机头模具和设备，将挤出机温度设置分为4段，依次为一区110-115℃；二区115-120℃；三区125-130℃；四区130-140℃；机头模具的温度控制分为两段，依次为机头模具一区温度140-145℃；机头模具二区温度140-150℃。
所述挤出的步骤也可以为升温时，先将混好的料投入挤出机的料斗中，开启挤出机，缓慢调节温度、速度，温度、速度正常后，在600-800转下挤出。
所述定型的步骤可以为将上述挤出原料送入真空定型模具进行定型冷却；所述真空定型模具包括真空装置和冷却装置，所述真空装置包括一个或多个抽气管，用于吸出模具内空气；所述冷却装置包括一个或多个在所述真空定型模具壁中设置的循环进水管，用于通过水循环冷却模具。
所述定型的步骤还可以为所述挤出后的原料先被送入真空装置吸出空气，之后在牵引机的作用下送入所述冷却装置的冷却水槽中缓慢移动；所述冷却水槽设有进水管与出水管及冷却水池，进水管的水从冷却水池中抽入，流出的水通过出水管再流回冷却水池中，使水循环使用。
所述方法可以进一步包括切割的步骤将所述定型冷却后的原料经过牵引机的牵引，送入工作面板，通过切割机分离。
所述切割的步骤可以包括将所述切割机分离后的原料，按照规定尺寸压刨、定角、切口、磨面、冲孔制成成品。
所述切割的步骤中，切割时在规定尺寸上，可以预留5-8cm，用于防止垫层体的热胀冷缩。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种根据上述的聚乙烯垫层体的制造方法制造的聚乙烯垫层体。
所述垫层体可以具有一个或多个包含截面穿孔的区域，所述截面穿孔用于将所述聚乙烯垫层体与其所承载的重物楔合，增加所述垫层体与其所承载的重物在移动过程中作为一个整体的稳定性。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种上述聚乙烯垫层体在重物承载中的应用。
本发明垫层体可以用作集装箱或其它重物的垫层体，相对于集装箱或其它重物的钢结构而言，采用部分聚乙烯垫层体替代钢结构，减轻其自身重量，有利于运输；相对于现有技术中钢结构掺杂木垫块的组合，聚乙烯垫层体较木垫块的强度大，不易腐蚀，；聚乙烯垫层体如在使用中有破损，可粉碎重塑，反复使用，节省木材资源，避免浪费，节约环保。
图1为本发明实施例所述的聚乙烯垫层体制造方法的结构流程图；图2为本发明实施例所述的聚乙烯垫层体制造方法的工艺流程图；图3为本发明实施例所述的聚乙烯垫层体应用于集装箱的俯视图；图4为本发明实施例所述的聚乙烯垫层体应用于集装箱的主视图。
图5为本发明实施例所述的聚乙烯垫层体应用于集装箱的侧视图。
具体实施例方式
如图1所示，为本发明实施例所述的聚乙烯垫层体制造方法的结构流程图，其中所述的聚乙烯垫层体制造方法的配方为HDPE(高密度聚乙烯)25KgLDPE(低密度聚乙烯)12.5Kg填充料10Kg
滑石粉10Kg过氧化二异丙苯(DCP，交联剂) 70g苯甲酸32g偶氮二甲酰胺(发泡剂) 100g聚乙烯蜡 350g钛青兰60g中洛黄8g炭黑 6g1、使用磅秤、天平、台秤，按照配方要求的重量依次准确的称量备用。
2、先将HDPE、LDPE、填充母料、滑石粉、投入高速混料机，大约30分钟，混料温度达到80℃～82℃，再投入交联剂、苯甲酸、发泡剂、PE蜡、钛青兰、中洛黄、炭黑，混料温度达到95℃～100℃时，混料从高速混料机排出，停放至少15分钟，排出的料要保持均匀，疏松。
3、按照产品的规格尺寸，选择合适的模具(机头模具1-机头模具2-真空定型模具)和设备(挤出机规格)，如28mm×76mm的产品，选择30mm×80mm的模具；使用90mm挤出机。挤出机温度设置分为4段，依次为一区110-115℃；二区115-120℃；三区125-130℃；四区130-140℃。机头模具的温度控制分为两段，依次为机头模具一区温度140-145℃；机头模具二区温度140-150℃。
操作步骤升温时，先将混好的料投入挤出机的料斗中，开启挤出机，缓慢调节温度，速度。正常后，挤出机达到600--800转。
4、垫层体从挤出机出来后，随即进入真空定型模具。真空定型模具包括真空装置和冷却模具装置，真空装置为多个抽气管吸出模具内空气；冷却模具装置为在真空定型模具壁中设有循环进水管，通过水循环冷却模具。
5、垫层体从真空定型模具出来后，在牵引机的作用下在冷却水槽中缓慢移动，冷却水槽设有进水管与出水管，进水管的水从冷却水池中抽入，流出的水通过出水管再流回冷却水池中，使水循环使用。
6、垫层体经过牵引机的牵引，进入工作面板，达到客户要求尺寸时，通过切割机分离。完成半成品的生产。切割时，由于冷却缩尺等原因，需要在客户要求尺寸的基础上，预留5-8cm。
7、切割后，要冷却12小时左右。
8、进行质量检验，如密度要求0.8-0.85g/cm3；弯曲强度，弯曲弹性等各项指标见检验报告。
9、合格的垫层体半成品按照客户要求的尺寸定尺加工；经过一系列木工机械加工如压刨、定角、切口、磨面、冲孔等，再经过准确定尺，(即仔细检查是否符合规定的尺寸)得到合乎要求的垫层体成品。
10、废料回收系统将压刨，定角，切口，磨面，冲孔，产生的边角料，与不符检验标准的产品，还有在使用中有破损的垫层体成品集中回收，投入粉碎机粉碎。
11、将粉碎好的垫层体料，装入造粒机的进料口中，造粒机也设有四个区间温度，一次为一区170℃左右；二区180℃左右三区160℃左右(此机构上方有一长方口，通过降低温度，挤出在一区二区时因高温成为糊状的材料中的气体；)四区200℃左右。通过挤出机构，将材料挤出为面条状的多根长形体。通过造粒机冷却水槽冷却，(造粒机的冷却水槽也设有进水管和出水管，进水管的水从冷却水池中抽入，升温后的水从出水管中再循环流入冷却水池中，达成水循环系统)。然后经过造粒机的粉碎机构粉成颗粒状。
12、将粉好的材料稍微冷却后装入高速混料机中，随之重复2 3 4 5 6 7 8步骤的操作。完成废料的循环利用。
13、水循环系统垫层体从真空定型模具出来后，在牵引机的作用下在冷却水槽中缓慢移动，冷却水槽设有进水管与出水管，进水管的水从冷却水池中抽入，流出的水通过出水管再流会冷却水池中，使水循环使用。
14、造粒机的冷却水槽也设有进水管和出水管，进水管的水从冷却水池中抽入，升温后的水从出水管中再循环流入冷却水池中，达成水循环。
如图2所示，为本发明实施例所述的聚乙烯垫层体制造方法的工艺流程图。本实施例提供了一种聚乙烯垫层体的制造方法，包括以下步骤秤量的步骤按照下述比例秤量以下原料高密度聚乙烯41～45％，低密度聚乙烯19～24％，
填充料16～19％，滑石粉16～19％，交联剂0～2％，苯甲酸0～2％，发泡剂0～2％，聚乙烯蜡0～2％，钛青兰0～2％，中洛黄0～2％，碳黑0～2％；混料的步骤将高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、填充料、滑石粉分别投入高速混料机，在70℃～90℃的混料温度下混料20～40分钟；再将交联剂、苯甲酸、发泡剂、聚乙烯蜡、钛青兰、中洛黄、碳黑投入所述高速混料机，在85℃～110℃的混料温度混料10～30分钟，混料从高速混料机排出，停放至少15分钟。
挤出的步骤将上述高温混合后的原料送入挤出机，选择对应的模具将其挤出。
定型的步骤将上述挤出原料送入真空定型模具进行定型冷却。
所述秤量的步骤，还可以按照下述比例秤量原料高密度聚乙烯42～44％，低密度聚乙烯20～23％，填充料17～18％，滑石粉17～18％，交联剂0.1～0.15％，苯甲酸0.03～0.07％，发泡剂0.15～0.2％，聚乙烯蜡0.4～0.8％，钛青兰0.08～0.12％，中洛黄0.01～0.02％，碳黑0.01～0.02％。
所述交联剂可以为过氧化二异丙苯。
所述发泡剂可以为偶氮二甲酰胺。
所述填充料为使用低密度聚乙烯及聚烃烯弹性体为载体，以平均直径0.75微米的超微粒碳酸钙、硅烷耦合剂表面涂敷加工成细度12500目左右，平均粒径0.75微米左右的颗粒。所述填充料也可以选自下列原料中的一种或多种泡沫聚苯乙烯、木炭、高岭土、膨润土、无定形硅、结晶二氧化硅、硅藻土、α-三氧化二铝、氢氧化铝、勃姆石、碱性硅酸镁、蒙脱土、沸石、碳酸钙、氧化镁、氢氧化镁、玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、钛酸钾纤维、单晶纤维、不锈钢纤维、铝纤维、芳族聚酰胺纤维、聚酯纤维和聚酰胺纤维。所述混料的步骤还可以为将高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、填充料、滑石粉分别投入高速混料机均匀混料，在78℃～86℃的混料温度下混料25～35分钟；再将交联剂、苯甲酸、发泡剂、聚乙烯蜡、钛青兰、中洛黄、碳黑投入所述高速混料机，在88℃～105℃的混料温度混料15～25分钟，之后将混料从高速混料机排出。排出后要保持混料的疏松，均匀。
所述混料的步骤中，混料从高速混料机排出后，停放至少15分钟。
所述挤出的步骤可以为按照产品的规格尺寸，选择合适的机头模具和设备，将挤出机温度设置分为4段，依次为一区110-115℃；二区115-120℃；三区125-130℃；四区130-140℃。机头模具的温度控制分为两段，依次为机头模具一区温度140-145℃；机头模具二区温度140-150℃。
所述挤出的步骤也可以为升温时，先将混好的料投入挤出机的料斗中，开启挤出机，缓慢调节温度、速度，温度、速度正常后，在600-800转下挤出。
所述定型的步骤可以为将上述挤出原料送入真空定型模具进行定型冷却；所述真空定型模具包括真空装置和冷却装置，所述真空装置包括一个或多个抽气管，用于吸出模具内空气；所述冷却装置包括一个或多个在所述真空定型模具壁中设置的循环进水管，用于通过水循环冷却模具。
所述定型的步骤还可以为所述挤出后的原料先被送入真空装置吸出空气，之后在牵引机的作用下送入所述冷却装置的冷却水槽中缓慢移动，所述冷却水槽设有进水管与出水管及冷却水池，进水管的水从冷却水池中抽入，流出的水通过出水管再流回冷却水池中，使水循环使用。
所述方法可以进一步包括切割的步骤将所述定型冷却后的原料经过牵引机的牵引，送入工作面板，通过切割机分离。
所述切割的步骤可以包括将所述切割机分离后的原料，按照规定尺寸压刨、定角、切口、磨面、冲孔制成成品。
所述切割的步骤中，切割时在规定尺寸上，可以预留5-8cm，用于防止垫层体的热胀冷缩。
根据本发明制得的垫层体具有以下技术效果垫层体的密度一般在0.8～0.85g/cm3左右；在性能方面，冲击强度为5.5～5.9mm/kg，弯曲强度30～40Mpa，弯曲模量500～600Mpa，伸长强度8～10Mpa。具体技术效果，详见下表表1
如图3、图4、图5所示，为本发明实施例所述的聚乙烯垫层体应用于集装箱的俯视图、主视图和侧视图。本发明提供了一种根据上述的聚乙烯垫层体的制造方法制造的聚乙烯垫层体。所述垫层体能够用于增加其承载重物的抗挤压及冲撞能力；所述垫层体可以具有一个或多个包含截面穿孔的区域；所述截面穿孔用于将所述聚乙烯垫层体与其所承载的重物楔合，增加所述垫层体与其所承载的重物在移动过程中作为一个整体的稳定性。本发明还提供了一种上述聚乙烯垫层体在重物承载中的应用。
本发明垫层体可以用作集装箱或其它重物的垫层体，相对于集装箱或其它重物的钢结构而言，采用部分聚乙烯垫层体替代钢结构，减轻其自身重量，有利于运输；相对于现有技术中钢结构掺杂木垫块的组合，聚乙烯垫层体较木垫块的强度大，不易腐蚀，聚乙烯垫层体如在使用中有破损，可粉碎重塑，反复使用，节省木材资源，避免浪费，节约环保。
本发明垫层体2可以安装在集装箱的底部，该集装箱底部结构包括上层的工字型钢板，中间的PE垫层体2，下层的底板4组成，工字型钢板和底层钢板4的空隙中填充发泡剂填充物3。中间的支撑物体由本发明垫层体2代替了传统的钢材、木材。如图3、图4所示的集装箱的底部，左边预留的位置是安装制冷设备的，右边位置是集装箱的门的位置。最靠右边的PE垫层体2除了支撑作用外，还有作为边界阻隔发泡剂的作用。现在的集装箱底部可以使用一根或多根PE垫层体2，只使用一根时主要是放在最外边，支撑的同时也起到阻隔发泡剂的作用，使用多根时主要是最外边一根和中间根据具体情况使用多根。另外，由于集装箱底部增加了垫层体2，改善了力的传递，减低了底板4边缘的变形量，从而减少了底板4分层损坏的机率。
本发明PE垫层体，通过对其配方及制造工艺的改变，改善了现有的PE垫层体的强度和韧性。一方面，与比传统的木板垫层体相比，大大降低了材料成本；另一方面也降低了箱体底部的自重，从而减轻了箱体重量，使得集装箱的使用避免过多的受到钢材、木板供应的制约。
权利要求
1.一种聚乙烯垫层体的制造方法，其特征在于，包括以下步骤秤量的步骤按照下述比例秤量以下原料高密度聚乙烯41～45％，低密度聚乙烯19～24％，填充料16～19％，滑石粉16～19％，交联剂0～2％，苯甲酸0～2％，发泡剂0～2％，聚乙烯蜡0～2％，钛青兰0～2％，中洛黄0～2％，碳黑0～2％；混料的步骤将高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、填充料、滑石粉分别投入高速混料机，在70℃～90℃的混料温度下混料20～40分钟；再将交联剂、苯甲酸、发泡剂、聚乙烯蜡、钛青兰、中洛黄、碳黑投入所述高速混料机，在85℃～110℃的混料温度混料10～30分钟，混料从高速混料机排出，停放至少15分钟；挤出的步骤将上述高温混合后的原料送入挤出机，选择对应的模具将其挤出；定型的步骤将上述挤出原料送入真空定型模具进行定型冷却。
2.根据权利要求1所述的聚乙烯垫层体的制造方法，其特征在于，所述秤量的步骤，按照下述比例秤量原料高密度聚乙烯42～44％，低密度聚乙烯20～23％，填充料17～18％，滑石粉17～18％，交联剂0.1～0.15％，苯甲酸0.03～0.07％，发泡剂0.15～0.2％，聚乙烯蜡0.4～0.8％，钛青兰0.08～0.12％，中洛黄0.01～0.02％，碳黑0.01～0.02％。
3.根据权利要求1所述的聚乙烯垫层体的制造方法，其特征在于，所述交联剂为过氧化二异丙苯，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。
4.根据权利要求1所述的聚乙烯垫层体的制造方法，其特征在于，所述混料的步骤为将高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、填充料、滑石粉分别投入高速混料机均匀混料，在78℃～86℃的混料温度下混料25～35分钟；再将交联剂、苯甲酸、发泡剂、聚乙烯蜡、钛青兰、中洛黄、碳黑投入所述高速混料机，在88℃～105℃的混料温度混料15～25分钟，之后将混料从高速混料机排出。
5.根据权利要求1所述的聚乙烯垫层体的制造方法，其特征在于，所述混料的步骤中，混料从高速混料机排出后，停放至少15分钟；所述挤出的步骤为按照产品的规格尺寸，选择合适的机头模具和设备，将挤出机温度设置分为4段，依次为一区110-115℃；二区115-120℃；三区125-130℃；四区130-140℃；机头模具的温度控制分为两段，依次为机头模具一区温度140-145℃；机头模具二区温度140-150℃；所述挤出的步骤为升温时，先将混好的料投入挤出机的料斗中，开启挤出机，缓慢调节温度，速度，温度、速度正常后，在600-800转下挤出。
6.根据权利要求1所述的聚乙烯垫层体的制造方法，其特征在于，所述定型的步骤为将上述挤出原料送入真空定型模具进行定型冷却；所述真空定型模具包括真空装置和冷却装置，所述真空装置包括一个或多个抽气管，用于吸出模具内空气；所述冷却装置包括一个或多个在所述真空定型模具壁中设置的循环进水管，用于通过水循环冷却模具，所述定型的步骤为所述挤出后的原料先被送入真空装置吸出空气，之后在牵引机的作用下送入所述冷却装置的冷却水槽中缓慢移动，所述冷却水槽设有进水管与出水管及冷却水池，进水管的水从冷却水池中抽入，流出的水通过出水管再流回冷却水池中，使水循环使用。
7.根据权利要求1所述的聚乙烯垫层体的制造方法，其特征在于，所述方法进一步包括切割的步骤将所述定型冷却后的原料经过牵引机的牵引，送入工作面板，通过切割机分离；所述切割的步骤中，切割时在规定尺寸上，预留5-8cm，用于防止垫层体的热胀冷缩。
8.一种根据权利要求1～7中任意一项所述的聚乙烯垫层体的制造方法制造的聚乙烯垫层体。
9.根据权利要求8所述的聚乙烯垫层体，其特征在于，所述垫层体具有一个或多个包含截面穿孔的区域，所述截面穿孔用于将所述聚乙烯垫层体与其所承载的重物楔合，增加所述垫层体与其所承载的重物在移动过程中作为一个整体的稳定性。
10.权利要求8所述的聚乙烯垫层体在重物承载中的应用。
全文摘要
本发明公开了一种聚乙烯垫层体的制造方法，其特征在于，包括以下步骤秤量的步骤；混料的步骤将高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、填充料、滑石粉分别投入高速混料机，在70℃～90℃的混料温度下混料20～40分钟；再将交联剂、苯甲酸、发泡剂、聚乙烯蜡、钛青兰、中洛黄、碳黑投入所述高速混料机，在85℃～110℃的混料温度下混料10～30分钟；挤出的步骤；定型的步骤将上述挤出原料送入真空定型模具进行定型冷却。本发明可以用作集装箱或其它重物的垫层体，相对于集装箱或其它重物的钢结构而言，采用部分聚乙烯垫层体替代钢结构，减轻其自身重量，有利于运输，强度大，不易腐蚀。
文档编号B29C47/92GK101037517SQ20071006540
公开日2007年9月19日 申请日期2007年4月13日 优先权日2007年4月13日
发明者杨乃国, 王展军 申请人:青岛顺联集装箱部件制造有限公司