一种eps真空成型工艺及成型系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种EPS真空成型工艺及成型系统，成型工艺包括：加热工序；加热工序中，从位于模具其中一侧壁的蒸汽孔向模具内通入高温高压蒸汽，同时，通过与蒸汽孔连通的，位于模具其中一侧壁相对的另一侧壁的真空孔，对模具内部进行抽真空处理，使模具相对的两侧形成负压力差，蒸汽从模具其中一侧的蒸汽孔直线穿透模具，到达模具相对的另一侧的真空孔，在蒸汽直线穿透模具内部的同时，对模具及模具内的EPS珠粒进行加热。采用直线负压穿透方式，节约穿透时间，减少换热量，节约蒸汽耗用量，且直线穿透速度快，穿透过程中蒸汽压力几乎不变，成型后的EPS泡沫成品表面几乎无板结现象，内部熔结性更优良。
【专利说明】
一种EPS真空成型工艺及成型系统
技术领域
[0001] 本发明涉及可发性聚苯乙烯成型领域，具体涉及一种EPS真空成型工艺及成型系 统。
【背景技术】
[0002] EPS(可发性聚苯乙稀〖Expandable Polystyrene)泡沫成品成型工艺中，需要对充 入模具型腔内经过熟化处理的EPS泡粒进行加热，目前，国内外通用的加热方式为正压穿透 加热，正压穿透加热时，蒸汽从模具一侧进入模具，压力不断增加，模具相对的两侧形成正 压力差，蒸汽从模具一侧以扩散穿透的方式流到另一侧，对模具及充入模具型腔中的EPS珠 粒进行加热，使EPS珠粒发泡膨胀并成型。
[0003] 现有的正压穿透加热方式，具有如下缺点：一来扩散穿透时，穿透速度较慢，二来， 对EPS珠粒加热时，蒸汽穿透模具的过程中压力不断增加，使得成型后的EPS泡沫成品表面 易出现板结，从而导致成品内部熔结性差。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的不足，本发明提供一种EPS真空成型工艺及成型系统。
[0005] 根据本发明的第一方面，本发明首先揭示了一种EPS真空成型工艺，其包括：加热 工序;加热工序中，从设于模具其中一侧壁的蒸汽孔向模具内通入高温高压蒸汽，通入高温 高压蒸汽的同时，通过与蒸汽孔连通的，设于模具的与其中一侧壁相对的另一侧壁的真空 孔，对模具内部进行抽真空处理，使模具相对的两侧在内部形成负压力差，蒸汽从模具其中 一侧壁的蒸汽孔直线穿透模具，到达模具另一侧壁的真空孔，在蒸汽直线穿透模具内部的 同时，对模具及模具内的EPS珠粒进行加热。
[0006] 根据本发明的一实施方式，上述EPS真空成型工艺中：高温高压蒸汽的温度为110 摄氏度~120摄氏度，压力为0.1兆帕~0.2兆帕。
[0007] 根据本发明的一实施方式，上述EPS真空成型工艺中：模具相对的两侧在内部形成 的负压力差为-400兆帕~-600兆帕。
[0008] 根据本发明的一实施方式，上述EPS真空成型工艺中：模具相对的两侧在内部形成 的负压力差为-500兆帕。
[0009] 根据本发明的一实施方式，上述EPS真空成型工艺中：当蒸汽从模具其中一侧壁的 蒸汽孔直线穿透模具，到达模具相对的另一侧壁的真空孔后，模具及模具内的EPS珠粒的温 度从初始温度上升至85摄氏度~100摄氏度。
[0010] 根据本发明的一实施方式，上述EPS真空成型工艺中：当蒸汽从模具其中一侧壁的 蒸汽孔直线穿透模具，到达模具相对的另一侧壁的真空孔后，模具及模具内的EPS珠粒的温 度从初始温度上升至92摄氏度。
[0011] 根据本发明的一实施方式，上述EPS真空成型工艺中：模具上设置的蒸汽孔为8个， 每个蒸汽孔的直径为1寸;模具上设置的真空孔为4个，每个真空孔的直径为1.5寸。
[0012] 根据本发明的第二方面，本发明还揭示一种EPS真空成型系统，包括蒸汽输送装置 以及模具，模具其中一侧壁上设置有蒸汽孔，蒸汽输送装置的输出端通过阀门连通蒸汽孔， 还包括抽真空机;模具的与其中一侧壁相对的另一侧壁上还设置有与蒸汽孔连通的真空 孔;真空孔通过真空阀与抽真空机相连。
[0013] 根据本发明的一实施方式，上述EPS真空成型系统中：模具上设置的蒸汽孔为8个， 每个蒸汽孔的直径为1寸;模具上设置的真空孔为4个，每个真空孔的直径为1.5寸。
[0014] 与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：
[0015]在EPS真空成型工艺中，加热工序采用不同于现有技术的负压穿透技术，由于模具 相对的两侧形成负压力差，蒸汽从模具其中一侧的蒸汽孔穿透模具，到达模具相对的另一 侧的真空孔过程中，穿透方式为直线穿透，而不是现有技术中的扩散穿透，在制作相同EPS 泡沫成品的条件下，一方面大大节约穿透时间，另一方面，因直线穿透，蒸汽与模具接触较 少，减少了换热量，降低了模具温度，节约了蒸汽耗用量;最重要的是，由于直线穿透速度较 快，并且，蒸汽压力几乎不变，使得成型后的EPS泡沫成品性能得到明显提升，EPS泡沫成品 表面几乎无板结现象出现，EPS泡沫成品内部熔结性相对现有技术更优良。
【附图说明】
[0016] 此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申 请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0017] 图1为本发明实施例中EPS真空成型系统的结构示意图。
[0018] 附图标记说明：1、蒸汽输送装置;2、模具;3、抽真空机;4、蒸汽孔;5、真空孔;6、阀 门；7、真空阀;41、第一蒸汽孔;42、第二蒸汽孔;43、第三蒸汽孔;44、第四蒸汽孔;45、第五蒸 汽孔;46、第六蒸汽孔;47、第七蒸汽孔;48、第八蒸汽孔;51、第一真空孔;52、第二真空孔； 53、第三真空孔;54、第四真空孔;61、第一阀门；62、第二阀门；63、第三阀门；64、第四阀门； 65、第五阀门；66、第六阀门；67、第七阀门；68、第八阀门；71、第一真空阀；72、第二真空阀； 73、第三真空阀；74、第四真空阀。
【具体实施方式】
[0019] 以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节 将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就 是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见， 一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。
[0020] 本发明为有关于一种EPS真空成型工艺及成型系统的设计，本EPS真空成型工艺及 成型系统可应用于EPS泡沫成品的制作工艺中。下面将分成两个实施例分别说明EPS真空成 型工艺的具体步骤及成型系统的具体结构，以及所对应的好处。
[0021] 实施例一：
[0022]本实施例提供一种EPS真空成型工艺，其具体工艺流程如下，包括:预热、合模、充 模、加热、冷却及脱模工序，现有技术中，加热工序采用正压穿透加热方式，本实施例中则采 用负压穿透加热方式，负压穿透加热方式具体如下所述。
[0023] EPS泡沫成品成型工艺中，先对模具进行预热，之后合模，再将熟化后的EPS泡粒充 入模具的型腔内，之后开始加热工序。其中，加热工序中，从设于模具2其中一侧壁上的蒸汽 孔4向模具2内通入高温高压蒸汽，通入高温高压蒸汽的同时，通过与蒸汽孔4连通的，设于 模具2的与其中一侧壁相对的另一侧壁的真空孔5,对模具2内部进行抽真空处理，使模具2 相对的两侧在内部形成负压力差，由于负压力差的存在，蒸汽从模具2其中一侧壁的蒸汽孔 4直线穿透模具2,到达模具2相对的另一侧壁的真空孔5,在蒸汽直线穿透模具2内部的同 时，对模具2及模具2内的EPS珠粒进行加热，EPS珠粒在模具2的型腔内发泡膨胀，形成与模 具2的型腔形状相同的结构。加热完成后，依次进行冷却及脱模工序，EPS泡沫成品完成成型 工艺。
[0024]本例的负压穿透加热工序以及现有技术的正压穿透加热工序中，通入蒸汽的时间 以及蒸汽穿透模具2内部的穿透时间均需根据成型的EPS泡沫成品的结构而定，具体可以通 过试模确定，两种方式的加热工序中，通入蒸汽的时间与穿透时间均相同；本例中的负压穿 透加热工序中，抽真空时间比穿透时间短2~3秒。
[0025] 优选例中，EPS泡沫成品成型时，加热工序中所通入的高温高压蒸汽温度为110摄 氏度~120摄氏度，压力为0.1兆帕~0.2兆帕;模具2相对的两侧在内部形成的负压力差为-400兆帕~-600兆帕，优选为-500兆帕；当蒸汽从模具2其中一侧壁的蒸汽孔直线穿透模具 2,到达模具2相对的另一侧壁的真空孔后，模具2及模具2型腔内的EPS珠粒的温度从初始温 度上升至85摄氏度~100摄氏度，优选上升为92摄氏度，其中，模具2及模具2型腔内的EPS珠 粒的初始温度为60摄氏度~70摄氏度。
[0026] 另一优选例中，模具2上设置的蒸汽孔4为8个，每个蒸汽孔4的直径为1寸;模具2上 设置的真空孔5为4个，每个真空孔5的直径为1.5寸。
[0027] 为使更于理解上述EPS真空成型工艺中的加热工序，以下以制备TCL 49英寸电视 机显示屏的EPS泡沫外包装箱为例，分成三个对比例分别进一步详细说明本实施例中EPS真 空成型工艺中加热工序的具体步骤及其所带来的好处。
[0028] 对比例1:
[0029] A、采用本实施例中负压穿透加热方式：
[0030] 从蒸汽孔4向模具2内分别通入温度为110摄氏度，压力为0.1兆帕的高温高压蒸 汽，通入高温高压蒸汽的同时，通过真空孔5对模具2内部进行抽真空处理，使模具2相对的 两侧在内部形成-400兆帕的负压力差。其中，向模具2内通入蒸汽的时间与蒸汽穿透模具所 用的穿透时间均为8秒，抽真空时间为6秒。加热完成后，依次进行冷却及脱模工序，EPS泡沫 成品即成型。
[0031] B、采用现有技术中正压穿透加热方式：
[0032] 从蒸汽孔4向模具2内通入温度为110摄氏度，压力为0.1兆帕的高温高压蒸汽，其 中，向模具2内通入蒸汽的时间与蒸汽穿透模具所用的穿透时间均为13秒。加热完成后，依 次进行冷却及脱模工序，EPS泡沫成品即成型。
[0033] 采用以上两种加热方式中，相关数据对比如下表1:
[0035] 表 1
[0036] 对比例2:
[0037] A、采用本实施例中负压穿透加热方式：
[0038] 从蒸汽孔4向模具2内分别通入温度为115摄氏度，压力为0.15兆帕的高温高压蒸 汽，通入高温高压蒸汽的同时，通过真空孔5对模具2内部进行抽真空处理，使模具2相对的 两侧在内部形成-500兆帕的负压力差。其中，向模具2内通入蒸汽的时间与蒸汽穿透模具所 用的穿透时间均为6秒，抽真空时间为4秒。加热完成后，依次进行冷却及脱模工序，EPS泡沫 成品即成型。
[0039] B、采用现有技术中正压穿透加热方式：
[0040] 从蒸汽孔4向模具2内通入温度为115摄氏度，压力为0.15兆帕的高温高压蒸汽，其 中，向模具2内通入蒸汽的时间与蒸汽穿透模具所用的穿透时间均为11秒。加热完成后，依 次进行冷却及脱模工序，EPS泡沫成品即成型。
[0041] 采用以上两种加热方式中，相关数据对比如下表2:
[0043] 表 2
[0044] 对比例3:
[0045] A、采用本实施例中负压穿透加热方式：
[0046] 从蒸汽孔4向模具2内分别通入温度为120摄氏度，压力为0.2兆帕的高温高压蒸 汽，通入高温高压蒸汽的同时，通过真空孔5对模具2内部进行抽真空处理，使模具2相对的 两侧在内部形成-600兆帕的负压力差。其中，向模具2内通入蒸汽的时间与蒸汽穿透模具所 用的穿透时间均为5秒，抽真空时间为3秒。加热完成后，依次进行冷却及脱模工序，EPS泡沫 成品即成型。
[0047] B、采用现有技术中正压穿透加热方式：
[0048] 从蒸汽孔4向模具2内通入温度为120摄氏度，压力为0.2兆帕的高温高压蒸汽，其 中，向模具2内通入蒸汽的时间与蒸汽穿透模具所用的穿透时间均为8秒。加热完成后，依次 进行冷却及脱模工序，EPS泡沫成品即成型。
[0049]采用以上两种加热方式中，相关数据对比如下表3:
[0051]表 3
[0052]通过上述对比例，在EPS真空成型工艺中，加热工序采用不同于现有技术的负压穿 透技术，由于模具2相对的两侧在内部形成负压力差，蒸汽从模具2其中一侧的蒸汽孔4直线 穿透模具2,到达模具2相对的另一侧的真空孔5过程中，穿透方式为直线穿透，而不是现有 技术中的扩散穿透，在外界参数条件相同的情况下，一方面大大节约穿透时间，另一方面， 因直线穿透，蒸汽与模具2接触较少，接触时间较短，减少了换热量，降低了模具2加热后所 能达到的温度，节约了蒸汽耗用量;最重要的是，由于直线穿透速度较快，蒸汽压力变化不 大，使得成型后的EPS泡沫成品性能得到明显提升，EPS泡沫成品表面几乎无板结现象出现， EPS泡沫成品内部熔结性相对现有技术更优良。
[0053] 实施例二：
[0054]本实施例提供一种EPS真空成型系统，如图1所示，EPS真空成型系统包括：蒸汽输 送装置1、阀门6、模具2、真空阀7以及抽真空机3。模具2的侧壁上设置有蒸汽孔4及真空孔5， 其中，蒸汽孔4位于模具2的其中一侧壁上，真气孔5位于模具2的与其中一侧壁相对的另一 侧壁上，蒸汽孔4连通真气孔5;蒸汽输送装置1的输出端通过阀门6连通蒸汽孔4,真空孔5通 过真空阀7与抽真空机3相连。这里，蒸汽输送装置1可以仅为一台，这一台蒸汽输送装置1的 输出端分别通过一阀门6连通不同的蒸汽孔4,也即：每一个蒸汽孔4分别配备一个阀门6,每 一个蒸汽孔4通过对应的阀门6连通到这台蒸汽输送装置1的输出端;或者，蒸汽输送装置1 及阀门6的个数与蒸汽孔4的个数均相同，每一个蒸汽孔4通过一个阀门6连通一台蒸汽输送 装置1的输出端，每台蒸汽输送装置1的型号相同。同理，真空孔5、真空阀7以及抽真空机3的 数量配置与蒸汽孔4、阀门6及蒸汽输送装置1的数量配置相同，这里不再赘述。
[0055]进一步地，上述EPS真空成型系统中：模具2上设置的蒸汽孔4为8个，每个蒸汽孔4 的直径为1寸;模具2上设置的真空孔5为4个，每个真空孔5的直径为1.5寸。
[0056]以下，以蒸汽输送装置1及抽真空机3分别为一台时为例，详细说明EPS真空成型系 统的连接方式及运作方式。
[0057]如图1所示，为蒸汽输送装置1为1台及抽真空机3为1台时，EPS真空成型系统的结 构示意图。如图，EPS真空成型系统包括蒸汽输送装置1、阀门6、模具2、真空阀7及抽真空机 3〇
[0058]阀门6共有8个，分别为第一阀门61、第二阀门62、第三阀门63、第四阀门64、第五阀 门65、第六阀门66、第七阀门67及第八阀门68。
[0059] 模具2中，蒸汽孔4共设置有8个，8个蒸汽孔4分别为第一蒸汽孔41、第二蒸汽孔42、 第三蒸汽孔43、第四蒸汽孔44、第五蒸汽孔45、第六蒸汽孔46、第七蒸汽孔47及第八蒸汽孔 48,真空孔5共设置有4个，4个真空孔5分别为第一真空孔51、第二真空孔52、第三真空孔53 及第四真空孔54。其中，第一蒸汽孔41、第二蒸汽孔42、第三蒸汽孔43、第四蒸汽孔44、第五 蒸汽孔45、第六蒸汽孔46、第七蒸汽孔47及第八蒸汽孔48设置在模具2的其中一侧壁上，第 一真空孔51、第二真空孔52、第三真空孔53及第四真空孔54则设置在模具2的与其中一侧壁 相对的另一侧壁上;8个蒸汽孔4及4个真空孔5连通。
[0060] 真空阀7共有4个，4个真空阀7分别为第一真空阀71、第二真空阀72、第三真空阀73 及第四真空阀74。
[0061] 蒸汽输送装置1的输出端通过第一阀门61、第二阀门62、第三阀门63、第四阀门64、 第五阀门65、第六阀门66、第七阀门67及第八阀门68分别连通第一蒸汽孔41、第二蒸汽孔 42、第三蒸汽孔43、第四蒸汽孔44、第五蒸汽孔45、第六蒸汽孔46、第七蒸汽孔47及第八蒸汽 孔48,第一蒸汽孔41、第二蒸汽孔42、第三蒸汽孔43、第四蒸汽孔44、第五蒸汽孔45、第六蒸 汽孔46、第七蒸汽孔47及第八蒸汽孔48分别与第一真空孔51、第二真空孔52、第三真空孔53 及第四真空孔54连通，第一真空孔51、第二真空孔52、第三真空孔53及第四真空孔54分别通 过第一真空阀71、第二真空阀72、第三真空阀73及第四真空阀74连接抽真空机3。
[0062] EPS真空成型工艺中，打开第一阀门61、第二阀门62、第三阀门63、第四阀门64、第 五阀门65、第六阀门66、第七阀门67及第八阀门68,蒸汽输送装置1通过第一蒸汽孔41、第二 蒸汽孔42、第三蒸汽孔43、第四蒸汽孔44、第五蒸汽孔45、第六蒸汽孔46、第七蒸汽孔47及第 八蒸汽孔48向模具2内部通入高温高压蒸汽，且在通入高温高压蒸汽的同时，打开第一真空 阀71、第二真空阀72、第三真空阀73及第四真空阀74,抽真空机3开始工作，通过第一真空孔 51、第二真空孔52、第三真空孔53及第四真空孔54对模具2内部进行抽真空处理，这样，模具 2相对的两侧在内部形成负压力差，蒸汽从模具2靠近蒸汽孔4的一侧直线穿透模具2,到达 模具2靠近真空孔5的一侧，在蒸汽直线穿透模具2内部的同时，对模具2及模具2内的EPS珠 粒进行加热。加热完成后，依次进行冷却及脱模工序，EPS泡沫成品成型。成型后的EPS泡沫 成品表面及几乎无板结现象，EPS泡沫成品内部熔结性良好。
[0063]上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员 来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同 替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。
【主权项】
1. 一种EPS真空成型工艺，包括加热工序；其特征在于，所述加热工序中，从设于模具 (2) 其中一侧壁的蒸汽孔(4)向模具(2)内通入高温高压蒸汽，通入高温高压蒸汽的同时，通 过与所述蒸汽孔(4)连通的，设于所述模具（2)的与其中一侧壁相对的另一侧壁的真空孔 (5)，对模具(2)内部进行抽真空处理，使模具（2)相对的两侧在内部形成负压力差，蒸汽从 模具(2)其中一侧壁的蒸汽孔(4)直线穿透模具(2)，到达模具(2)另一侧壁的真空孔(5)，在 蒸汽穿透模具(2)内部的同时，对模具(2)及模具(2)内的EPS珠粒进行加热。2. 根据权利要求1所述的EPS真空成型工艺，其特征在于:所述高温高压蒸汽的温度为 110摄氏度~120摄氏度，压力为0.1兆帕~0.2兆帕。3. 根据权利要求1所述的EPS真空成型工艺，其特征在于:所述模具(2)相对的两侧在内 部形成的负压力差为-400兆帕~-600兆帕。4. 根据权利要求3所述的EPS真空成型工艺，其特征在于:所述模具(2)相对的两侧在内 部形成的负压力差为-500兆帕。5. 根据权利要求1所述的EPS真空成型工艺，其特征在于：当蒸汽从模具(2)其中一侧壁 的蒸汽孔(4)直线穿透模具(2)，到达模具(2)相对的另一侧壁的真空孔(5)后，模具(2)及模 具(2)内的EPS珠粒的温度从初始温度上升至85摄氏度~100摄氏度。6. 根据权利要求5所述的EPS真空成型工艺，其特征在于：当蒸汽从模具(2)其中一侧壁 的蒸汽孔(4)直线穿透模具(2)，到达模具(2)相对的另一侧壁的真空孔(5)后，模具(2)及模 具(2)内的EPS珠粒的温度从初始温度上升至92摄氏度。7. 根据权利要求1-6任意所述的EPS真空成型工艺，其特征在于，所述模具(2)上设置的 蒸汽孔(4)为8个，每个所述蒸汽孔(4)的直径为1寸;所述模具（2)上设置的真空孔(5)为4 个，每个所述真空孔(5)的直径为1.5寸。8. -种EPS真空成型系统，包括蒸汽输送装置（1)以及模具（2)，所述模具（2)其中一侧 壁上设置有蒸汽孔(4)，所述蒸汽输送装置（1)的输出端通过阀门（6)连通所述蒸汽孔(4)， 其特征在于，还包括抽真空机(3);所述模具(2)的与所述其中一侧壁相对的另一侧壁上还 设置有与所述蒸汽孔(4)连通的真空孔(5);所述真空孔(5)通过真空阀(7)与所述抽真空机 (3) 相连。9. 根据权利要求7所述的EPS真空成型系统，其特征在于，所述模具(2)上设置的蒸汽孔 (4) 为8个，每个所述蒸汽孔(4)的直径为1寸;所述模具(2)上设置的真空孔(5)为4个，每个 所述真空孔(5)的直径为1.5寸。
【文档编号】B29C44/02GK106079218SQ201610405134
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】周振兴, 杨世东, 彭小敏
【申请人】惠州景华包装制品有限公司