专利名称：海绵状材料制造方法与设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种海绵状材料(sponge)制造方法和设备。通过本发明，能制造天然类型或其他形式的海绵状材料。
已知传统的海绵状材料是通过在金属模具中模塑塑料材料如聚氨酯、纤维素、PVA等制造或通过机加工成块的泡沫聚氨酯、泡沫纤维素等制造。
然后海绵状材料经切削或铣削进行加工除去海绵状材料的外表面以使其具有期望的形状。
一般的海绵状材料制造方法显然有许多不足和成形的局限，特别是有大量的生产废料以及相应而产生的废弃材料造成的成本和合理处理这些生产废料所必须的成本。
本发明的技术目的在于提供能消除已知技术中所述技术缺陷的方法和设备。
在此技术目的的范围内本发明一个目的在于提供一种能使生产废料受到限制的方法和设备。
本发明的另一个目的在于提供一种生态的和经济的方法和设备，此方法和设备能以实际低成本方式制造海绵状材料。
本发明的进一步目的在于提供一种生产海绵状材料的方法，尽管该海绵状材料由塑料原料制得，但其外观与天然海绵相似。
根据本发明通过根据后附权利要求的方法和设备，实现该技术目标，连同这些以及进一步的目的。
本发明进一步的特征和优点将由方法和设备的一个优选而非排它性的具体实施方案的描述进行阐明，并通过附图中非限制性实施例举例说明，其中
图1为本发明的设备示意图；和图2、3和4分别显示了在形成模具的不同阶段本发明用于形成模具的中空体的示意图。
参照图1，制造海绵状材料10的方法包括加热模具3(由Siliconi Padova公司出售的3040A型和3040B型硅树脂制得)至60℃到70℃的温度，优选大约65℃。
将包含塑料材料如亲水性聚氨酯预聚物和反应试剂如细菌纯级水(它们已经动态混合在一起)的混合物进料至模具，混合物起发小于30分钟，优选约20分钟。
然后制成的海绵状材料10从模具3中取出；通过这种方式得到没有不可渗透性表皮的吸收性海绵状材料，即可将其包装和/或出售。
优选仅将模具3的内表面加热至温度60℃-70℃，优选65℃。
该混合物中还可含有添加剂(加到水中，或加入树脂或直接加入搅拌头)，添加剂中含有一种或多种以下物质表面活性剂和/或抗菌剂和/或增稠剂、香料、抗菌皂、维生素、海绵状材料软化剂和柔化剂、消毒剂、染料、抗氧化剂、杀菌剂、乳油、油类、洗涤剂、化妆品和/或药用物质。
亲水性预聚物包括DOW公司以商品名Hypol出售的产品，混合物中亲水性预聚物和水的重量比为1∶1至1∶1.5，例如每千克亲水性预聚物使用1-1.5kg水。
混合物浇注进料至模具中，浇注后模具关闭，在封闭模具中进行起发，再垂直脱出。
浇注之前，在模具内表面使用利于海绵状材料从模具中脱出的产品。
优选地，海绵状材料从模具中取出之后，将至少一种另外的添加剂注入海绵状材料中，该添加剂包含至少一种下列物质香料、抗菌剂、皂、维生素、海绵状材料软化剂和柔化剂、消毒剂、染料、抗氧化剂、杀菌剂、乳油、油类、洗涤剂、化妆品和/或药用物质等。
该方法由海绵状材料制造设备1实现，该设备包含传送装置2，例如传送带，用以传送模具3至包含一个红外炉的模具加热装置4，。
然后传送带2传送模具3至向模具3加料混合物的装置；在本实施例中这些加料装置包括浇注头5，浇注头5为三轴自动装置形式。
该设备进一步包含起发装置7，用以将模具3保持一段预定时间，以使模具3中的混合物起发，在设备中接着是卸出装置8，卸出装置8使海绵状材料10从模具3中脱出。
在一个优选实施方案中，设备1中浇注头5的下游有用于封闭模具3的元件9；以相同的方式卸出装置8包含一个用于打开模具3的元件以卸出其中所含的海绵状材料。
本发明还涉及前述制造方法中用以生产海绵状材料10的硅树脂模具3的制造方法。
生产模具3的方法包括在中空体15中(在其开放结构中)放置要生产的海绵状材料的模型16。
中空体15例如包括两个金属半壳(half-casings)17，18，半壳17和18由铰链19旋转式连接在一起(使它们能打开或闭合)。
将模型16放入中空体15之后，加入由Siliconi Padova公司出售的3040A型硅树脂和Siliconi Padova公司出售的3040B型催化剂组成的第一混合物20(填充大约中空体半壳17的一半)，让混合物20在30℃-40℃的温度下反应固化8小时。
混合物20固化之后，在固化混合物20的空表面上使用分离产品(depatchment product)的层21，再将硅树脂和催化剂的第二液体混合物22引入中空体的半壳18(填充大约中空体半壳18的一半)，再于30℃-40℃的温度下反应固化8小时。
然后打开中空体15，去除模具中的模型16，从中空体中取出形成的模具3。
形成模具优选在两个半模具之间包括连接元件28作为铰链。
第一混合物20与第二混合物22相同，它们(混合物20和22)包含85％到95％重量的硅树脂和5％到15％的催化剂，各自进料后它们的起发(rising)时间不超过10小时，优选7-9小时，更优选大约8小时。
中空体15有至少一个反应气体通风通道，由两个斜面24组成，在中空体15的边缘，与铰链19所在处相对。
模型16由用尿素树脂处理硬化的天然海绵组成；具体而言，将天然海绵用Concord公司生产的Protodur尿素树脂浸渍，再使其反应直至天然海绵完全变硬。
为了制得大量同样的和呈现相同外观的模具，模具形成之后在其内部施以由Siliconi Padova公司出售的PU3670A型快速固化聚氨酯树脂，再将模具闭合，树脂在环境温度下反应20-40分钟，优选30分钟，制得大量硬质天然海绵模型，其能用于制造呈现天然海绵效果的模具(以上述的方法)。
进行修正和改变是可行的，例如模具(其中浇注塑料材料以制得海绵状材料)可以由特富龙或其他材料制得。
用以生产海绵状材料的塑料材料还可包括泡沫聚氨酯如由以60∶100的比例混合异氰酸酯(例如DOW公司出售的产品Specflex NE 150)和多羟基化合物(例如DOW公司出售的产品Specflex NE 374)制得的聚合物。
在实施中已经发现本发明的方法和设备特别有利，因为除了经济和生态方面，该方法和设备能生产出具有十分美观特性的海绵状材料甚至呈现天然海绵的外观。
以这种方式构想的方法和设备可能进行大量的修正和改变，均落在本发明的范围中；而且所有的细节可由技术上相等的元件替代。
实施中，可根据技术要求和状态选择所用原料和尺寸。
权利要求
1.一种制造海绵状材料的方法，包括加热特富龙或硅树脂或其他材料的模具(3)至温度60℃-70℃，向所述的模具(3)加入包含塑料材料和反应试剂的混合物，使混合物起发(rise)少于30分钟，将制成的海绵状材料(10)从模具(3)中取出得到没有不可渗透性表皮的吸水性海绵状材料。
2.权利要求1所述的方法，其特征在于所述的塑料材料是泡沫聚氨酯。
3.前述一项或多项权利要求所述的方法，其特征在于泡沫聚氨酯为亲水性聚氨酯预聚物和所述的反应试剂为水。
4.前述一项或多项权利要求所述的方法，其特征在于只将模具(3)的内表面加热至60℃-70℃温度。
5.前述一项或多项权利要求所述的方法，其特征在于所述的混合物包含加入的表面活性剂和/或抗菌剂和/或增稠剂和/或香料和/或抗菌剂和/或皂和/或维生素和/或海绵状材料软化剂和柔化剂和/或消毒剂和/或染料和/或抗氧化剂和/或杀菌剂和/或乳油和/或油类和/或洗涤剂和/或化妆品和/或药用物质。
6.前述一项或多项权利要求所述的方法，其特征在于混合物中所含亲水性预聚物与水的重量比为1∶1至1∶1.5。
7.前述一项或多项权利要求所述的方法，其特征在于混合物通过浇注加入所述模具(3)。
8.前述一项或多项权利要求所述的方法，其特征在于浇注之后，模具(3)闭合，在封闭模具中进行起发。
9.前述一项或多项权利要求所述的方法，其特征在于浇注之前，在模具(3)的内表面使用利于海绵状材料(10)从模具(3)中脱落的产品。
10.前述一项或多项权利要求所述的方法，其特征在于海绵状材料从模具(3)中取出后，在海绵状材料(10)中注入至少一种添加剂，所述添加剂包括至少一种下列物质香料，抗菌剂、皂、维生素、海绵状材料软化剂和柔化剂、消毒剂、染料、抗氧化剂、杀菌剂、乳油、油类、洗涤剂、化妆品和/或药用物质等。
11.海绵状材料的制造设备(1)，其特征在于包含传送装置(2)用以传送模具(3)至模具加热装置(4)，接着由装置(5)将混合物加料至所述的模具(3)，所述的设备(1)还包含起发装置(7)用以保持模具(3)一段预定时间使模具(3)中的混合物起发，接着是所述海绵状材料(10)的卸出装置(8)。
12.前述权利要求所述的设备(1)，其特征在于所述进料装置(5)的下游，所述设备(1)有用以闭合所述模具(3)的元件(9)，所述的卸出装置(8)包含一个用于打开所述模具(3)的元件以使其中所含的海绵状材料(10)卸出。
13.权利要求11和12中的一项和多项所述的设备(1)，其特征在于所述的加热装置(4)包含红外炉，所述的进料装置(5)包含浇注头。
14.一种制备海绵状材料模具(3)的方法，其特征在于包含将要生产的海绵状材料的模型(16)置于中空体(15)中，引入硅树脂和催化剂的第一混合物(20)至中空体(15)中，让所述的第一混合物(20)反应至固态，在固化的第一混合物(20)的空表面施以分离产品(detacbment product)层(21)，然后向中空体(15)引入硅树脂和催化剂第二混合物(22)使其反应至固态，然后打开中空体(15)，去除模型(16)并取出形成的模具(3)。
15.前述权利要求所述的方法，其特征在于第一混合物(20)与第二混合物(22)相同。
16.从权利要求14起一项或多项权利要求所述的方法，其特征在于第一混合物(20)和第二混合物(22)在30-40℃的温度反应8小时。
17.从权利要求14起一项或多项权利要求所述的方法，其特征在于第一混合物(20)和第二混合物(22)包含85％-95％重量的硅树脂和5％-15％重量的催化剂。
18.从权利要求14起一项或多项权利要求所述的方法，其特征在于硅树脂和催化剂的第一和第二混合物(20，22)在各自进料后起发(rise)小于10小时，优选7至9小时。
19.从权利要求14起一项或多项权利要求所述的方法，其特征在于所述的中空体(15)有至少一个反应气体的通气孔(24)通道。
20.从权利要求14起一项或多项权利要求所述的方法，其特征在于所述的模型(16)由用尿素树脂处理硬化的天然海绵状材料组成。
21.前述权利要求的方法，其特征在于将快速固化聚氨酯树脂浇注入模具(3)内之后，模具(3)闭合上之后，使树脂在环境温度下反应20-40分钟以获得许多能用于制造呈现天然海绵效果的模具的硬质天然海绵模型。
全文摘要
海绵状材料制造方法包括将特富龙或硅树脂模具加热至温度60℃－70℃，将包含塑料材料和反应试剂的混合物进料至模具中，使混合物起发小于30分钟，从模具中取出制成的海绵状材料。通过这种方式获得了没有不可渗透性表皮的吸水性海绵状材料。设备包含传送装置用以传送模具至模具加热装置，接着是进料装置。然后设备包含起发装置以保持模具一段时间使模具中的混合物起发，接着是海绵状材料的卸出装置。
文档编号B29C33/38GK101041259SQ20071009236
公开日2007年9月26日 申请日期2007年1月26日 优先权日2006年1月27日
发明者F·马尔蒂尼 申请人:马尔蒂尼股份公司