一种立式发泡设备的制作方法

本发明涉及发泡炉技术领域，尤其涉及一种立式发泡设备。

背景技术：

聚烯烃类塑料应用范围广泛，具有良好的物理、化学和力学性能，其韧性、挠曲性和缓冲性能良好，并且具有电绝缘、隔热等性质，广泛应用于包装、化工、建筑等领域。聚烯烃类泡沫塑料应用广泛，也是最早成功制得的泡沫塑料之一。

目前交联聚烯烃发泡工艺主要是首先将聚烯烃原料及各种助剂进行捏合、造粒，加入挤出机进行塑化，得到各组分混合均匀的聚烯烃母片，然后通过发泡炉进行发泡。现在通用的发泡炉主要有两种，一种是以水平炉为预热段和发泡段，一种是让发泡母片首先通过一段水平炉，然后在垂直炉中进行发泡。在第二种方式中，水平炉主要提供聚烯烃母片的预热，通过不同温度的区间加热以后，使到达垂直炉的聚烯烃母片具有一定的温度，有利于发泡的进行，提高发泡质量。垂直炉是聚烯烃母片发泡段，是主要的发泡完成工位。聚烯烃母片进入垂直炉后，在高温作用下发泡剂发生分解，气泡分散与母片内形成聚烯烃泡沫。

申请号为201210171489.x的专利文件公开了这样一种电子辐照交联聚乙烯发泡设备，包括依次设置的水平预热装置和垂直发泡装置，其垂直发泡装置包括垂直发泡炉，所述垂直发泡炉从垂直进料口到垂直出料口依次设有过渡区、预发泡区和发泡区。

目前常用的发泡炉和这种发泡设备一样，在水平预热炉预热后到达垂直发泡炉的片材依旧不能马上发泡，需要再经过一定程度的过渡。这是因为目前所用的发泡炉垂直段高度较低，一般为5-6m，在这种高度下，垂直发泡炉最上面的一段，如果不设加热装置，由于高度不够，其无法自然通过抽风效应达到发泡温度，如果设置加热装置，又会在抽风效应下导致温度过高，因此往往选择将其设置为过渡段从而避免这种情况。此外，片材在垂直发泡炉中一边被收卷一边受热发泡，这种高度的垂直发泡炉会使得片材发泡完成后会立即从垂直发泡炉的出口出炉，冷却程度不够。同时，为了保证片材在垂直发泡炉中的受热时间和受热程度，片材的收卷速度较低，从而也导致设备的产能较低。

技术实现要素：

本发明要解决上述问题，提供一种产能高、节能减耗的立式发泡设备。

本发明解决问题的技术方案是，提供一种立式发泡设备，包括炉体、设置于所述炉体内的加热场、以及用于将待发泡片材送入所述炉体进行发泡并对完成发泡的片材进行收卷的辊组；所述炉体依次包括水平预热炉和垂直发泡炉，所述垂直发泡炉高6-10m，且所述垂直发泡炉包括与所述水平预热炉出料端连接的第一发泡段，所述加热场包括设置于所述第一发泡段的高温加热场。

优选地，所述垂直发泡炉高7-9m。

优选地，所述垂直发泡炉还包括设置于所述第一发泡段出料端的第二发泡段，所述第二发泡段的炉壁设有若干加热件，所述加热场包括由所述加热件形成的发泡加热场。

优选地，所述炉体的顶部和底部分别设有风口，所述高温加热场为所述加热件在风口作用下通过抽风效应形成。

优选地，所述水平预热炉沿片材进入方向依次包括预热段和与所述第一发泡段连通的发泡准备段；所述风口设置于所述发泡准备段顶部，所述加热场包括由所述加热件在风口作用下通过抽风效应于发泡准备段形成的加热准备场。

优选地，所述垂直发泡炉还包括设置于所述第二发泡段出料端的展开段，所述展开段设有用于对发泡后膨胀的片材展平的展开装置以及驱动所述展开装置的驱动装置，所述展开装置包括至少一对对称安装于展开段炉壁两侧的展开辊组，所述展开辊组包括至少两根展开辊，所述展开辊通过固定件设置于炉壁，所述固定件包括第一安装座和第二安装座，所述展开辊包括第一支撑部和第二支撑部，所述第一安装座与第一支撑部转动连接，所述第二安装座与第二支撑部转动连接。

优选地，所述第一支撑部和第二支撑部将所述展开辊分为悬空设置于片材两侧的工作段、设置于固定件的支撑段以及与所述驱动装置连接的传动段，所述工作段的长度为支撑段的2-3倍。

优选地，所述炉体的出料端设有冷却装置，所述冷却装置包括分别设置于片材两侧的辊筒，所述辊筒内设有冷却水腔。

优选地，所述加热件的设置密度沿发泡片材于垂直发泡炉内的传送方向递增。

优选地，所述展开辊内部空心并设有冷却水进口。

本发明的有益效果：

1.完成发泡所需要的条件是在一定温度下受热一段时间，本发明通过加高垂直发泡炉的高度，使得在相同的受热时间下，片材的收卷速度提高，从而初步提高设备的产能。

2.垂直发泡炉加高后使得其与水平预热炉连接的一段在抽风效应下达到发泡温度，成为第一发泡段，使得实际发泡区域长度增加，也就会导致受热时间增加，那么为了得到与之前相同的发泡完成度，片材的收卷速度可以进一步提高，从而进一步提高设备的产能。

3.由于垂直发泡段加高，热能在垂直发泡炉内停留的时间较久，使得第一发泡段和第二发泡段的温度高于传统发泡温度，如同烘箱中高火烘焙的时间要少于中火烘焙的时间一样，为了得到与之前相同的发泡完成度，可降低片材于垂直发泡炉内的停留时间，从而再次提高收卷速度，即设备产能。

4.此外，第一发泡段的温度是通过抽风效应自然形成的，不需要额外加热，节能减耗。

5.垂直发泡炉还设有用于对片材展平的展开装置，展开装置通过设置于片材两侧、向片材方向旋转的展开辊将片材拉扯开，而在本发明较高的片材收卷速度下，展开辊也需要有较高的旋转速度，本发明的展开装置设有多个支撑点，使得即使在高速旋转下，展开辊也能稳定旋转而不抖动。

附图说明

图1是一种立式发泡设备的结构示意图；

图2是一种立式发泡设备对片材的展开示意图。

图中：炉体100，风口101，辊筒102，水平预热炉110，预热段111，发泡准备段112，垂直发泡炉120，第一发泡段121，第二发泡段122，展开段123，加热件130，展开装置140，展开辊141，驱动装置150，固定件160，第一安装座161，第二安装座162，辊组200。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施方式，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

一种立式发泡设备，如图1所示，包括炉体100、设置于炉体100内的加热场、以及用于将待发泡片材送入炉体100进行发泡并对完成发泡的片材进行收卷的辊组200；炉体100依次包括水平预热炉110和垂直发泡炉120。

在辊组200的动力下，待发泡片材依次经过水平预热炉110预热、进入垂直发泡炉120发泡后收卷得到成品。其中，辊组200的速度即决定了设备的产能效率。

因此，为了提高设备的产品效率，本发明的垂直发泡炉120高6-10m，进一步地，本实施例中，垂直发泡炉120高7-9m，即为传统垂直发泡炉的1.5倍左右，在不考虑其他影响因素的情况下，为了保证原有发泡完成度，可将收卷速度提高1.5倍左右，即产能为原来的1.5倍左右。

但垂直发泡炉120的加高所带来的优势不仅于此，由于在炉体100的顶部和底部分别设有风口101，在风口作用和垂直高度作用下，垂直发泡炉120内会产生抽风效应，使得垂直发泡炉120从顶部到底部依次包括与水平预热炉110出料端连接的第一发泡段121和设置于第一发泡段121出料端的第二发泡段122，其中第二发泡段122的炉壁设有若干加热件130，加热件130在第二发泡段122内形成发泡加热场，同时在风口作用下通过抽风效应在第一发泡段121形成高温加热场。

因此从水平预热炉110转入垂直发泡炉120的片材会在转入瞬间于第一发泡段121发泡。与传统的发泡炉相比，实际发泡段的长度增加了，即片材停留于实际发泡段内的时间增加了。同时，由于垂直发泡炉120的加高，热能本身停留于实际发泡段内的时间增加了，使得温度升高。影响发泡的两个因素：发泡时间和发泡温度，均相对于传统发泡炉有所增加，那么为了保证原有发泡完成度，可再次提高收卷速度，即进一步提高设备的产能效率。

本实施例中，通过将垂直发泡炉120加高为原来的1.5倍左右，从而使得最后设备的产品产能能够从7m/min提高到20m/min以上。

进一步地，将加热件130的设置密度沿发泡片材于垂直发泡炉120内的传送方向递增，以保证第一发泡段121和第二发泡段122内的温度均匀，并进一步减少加热件130的使用，节能减耗。

此外，水平预热炉110沿片材进入方向依次包括预热段111和与第一发泡段121连通的发泡准备段112；风口101设置于发泡准备段112顶部，加热场包括由加热件130在风口作用下通过抽风效应于发泡准备段112形成的加热准备场。水平预热炉110内设置发泡准备段112，将预热段111与垂直发泡炉120隔开，防止抽风效应影响预热段111内的逐步加热效果，同时为发泡提供温度过渡。

如图2所示，在垂直发泡炉120中片材发泡时，会发生厚度以及宽度上的膨胀，而此时片材处于半熔融状态，如果不及时展开，片材之间会相互重叠粘连，影响成品的质量，因此需要通过展开装置140及时展开。

因此垂直发泡炉120还包括设置于第二发泡段122出料端的展开段123，展开段123设有用于对发泡后膨胀的片材展平的展开装置140以及驱动展开装置140的驱动装置150，展开装置140包括至少一对对称安装于展开段123炉壁两侧的展开辊组，展开辊组包括至少两根展开辊141，展开辊141通过固定件160设置于炉壁，固定件160包括第一安装座161和第二安装座162，展开辊141包括第一支撑部和第二支撑部，第一安装座161与第一支撑部转动连接，第二安装座162与第二支撑部转动连接。

第一支撑部和第二支撑部将展开辊141分为悬空设置于片材两侧的工作段、设置于固定件160的支撑段以及与驱动装置150连接的传动段，工作段的长度为支撑段的2-3倍。

其中，展开辊141通过第一安装座161和第二安装座162提供的支撑点和限位点稳定其悬空的工作段，使之即使在高速收卷速度下，其能够高速旋转展开片材，同时也不会产生抖动影响片材的展开质量。

发泡并展开完成后，需要对片材进行冷却才能收卷得到成品，因此可以使展开辊141内部空心并设有冷却水进口，在展开辊141内通冷却水以在对片材展开的同时对其冷却。

同时，炉体100的出料端设有冷却装置，冷却装置包括分别设置于片材两侧的辊筒102，辊筒102内设有冷却水腔，将片材通过辊筒102张紧展平的同时也对对片材冷却。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。