辐射交联聚烯烃发泡设备的制作方法

专利名称：辐射交联聚烯烃发泡设备的制作方法
技术领域：
本发明属于制造具有均匀、细密、封闭式微孔的交联聚烯烃材料的装置，具体地说是一种辐射交联聚烯烃发泡设备。
背景技术：
在聚烯烃类材料的基材中均匀混入发泡剂后经过加热使发泡剂分解、汽化膨胀后获得的内部多空腔的这种材料，具有很强的减震、隔热作用，被广泛地用于设备的保温、商品的包装，尤其是经过交联的聚烯烃发泡材料，因其内部的空腔是无数个封闭的膨胀气囊孔，强度和隔热性能更佳。目前，生产交联聚烯烃发泡的方式主要是化学交联发泡法和物理交联发泡法，化学交联发泡是将聚烯烃基材中混入交联剂、发泡剂后压制成型再经过加热使其先交联后发泡的，例如中国专利1995年10月11日公告的发明名称为交联聚烯烃泡沫材料的制造方法(专利号85109232.2)涉及具有均匀、细密封闭微孔的坚韧而厚型的交联聚烯烃泡沫材料，其制备方法包括，由熔体流动速率为0.1-5.0的聚烯烃与交联剂、发泡剂和可选择使用的发泡助剂相混合而制得的，其各组分按规定量加入，获得可交联，可发泡的树脂组合物，在预定形状的模具中，在加压和加热的条件下模塑树脂组合物，使其凝胶百分率为10-70％，膨胀率为原始体积的1到3倍，然后在大气压下对上述成型的交联但未发泡的树脂组合物进行热发泡.制得聚烯烃泡沫材料。
中国专利2000年11月27日公告的，发明名称为开放式的常压连续卷式聚乙烯发泡体的制造方法(专利号00132548.5)涉及一种开放式的常压连续卷式聚乙烯发泡体的制造方法，将组成物，经混合装置及薄膜产生装置后，借由发泡装置加热发泡、冷却卷取，制得连续卷式发泡产品；亦可将补强材，经裱糊装置，与已成形胶片贴合后再予发泡并冷却卷取，即得复合卷式发泡产品。具有制法简易、生产效率高、强度均一及无接缝的连续发泡体。
中国专利2002年01月16日公告的，发明名称为交联聚烯烃发泡材料的生产工艺(专利号00110602.3)，涉及一种交联聚烯烃发泡材料的生产工艺具体是依次采用(1)、用常规工艺将聚烯烃、交联剂、发泡剂制成可发泡性聚烯烃材料；(2)、将上述制得的可发泡性聚烯烃材料加热，进行交联，使其交联程度达到50-99％，省去辐射交联工艺；(3)将上述交联后的片材送至在振动工作中的振动台，继续将片材加热至发泡剂的分解温度以上，至发泡剂残留量小于发泡剂投入量的5％，即制得交联聚烯烃发泡材料。
上述三项发明既披露了交联聚烯烃发泡材料的片材、卷材的加热模压发泡、自由发泡方法，还描述了一种不同于空气垫悬浮法和液浴法水平加热发泡的设备，以振动台作为水平发泡平台，实现交联聚烯烃材料在发泡时在三维方向均可比较自由地伸展，以解决采用空气垫悬浮的工艺难度大、设备造价，使得设备造价高和液浴发泡法溶液消耗较大、回收重复使用困难、污染片材、污染环境的问题。但振动平台毕竟还是与交联聚烯烃发泡基材不是完全相分离的。而仅仅是间歇性的腾空，与振动平台相接触此面仍存有阻碍长宽方向的摩擦力这是之一，不能使双面加热完全相同这是之二，因此还是会造成发泡材料双面形态的不一致以及与与振动平台相接触此面的外观品质下降。

发明内容
本发明的目的在于提供一种能让交联聚烯烃发泡基材在三维方向均能自由伸展、膨胀以获得具有均匀、细密、封闭式微孔和强度均一、无接缝的连续发泡体的辐射交联聚烯烃发泡设备。
本发明是通过下述技术方案予以实施的本发明的辐射交联聚烯烃发泡设备，它是由放卷送料装置、预热加热发泡炉、冷却展开装置、牵引收卷装置所组成的，放卷送料装置由依次设置的放卷架、牵压辊、循环输送机所组成，预热加热发泡炉其炉腔体呈角尺形，是由水平放置的预热炉腔和垂直设置的加热发泡炉腔组合而成，该加热发泡炉腔内还设有聚烯烃发泡材料展开装置，放卷送料装置的循环输送机延伸置于预热加热发泡炉的预热炉腔中与加热发泡炉交接处，滚筒式冷却展开装置是滚筒式的设于加热发泡炉腔出口处，由张紧辊、牵引辊和收卷架组成的牵引收卷装置设置在其后；而预热加热发泡炉的加热发泡炉腔内还可以设有使聚烯烃发泡材料不会粘连的展开装置，其是设置于垂直加热发泡炉中部，设置成对发泡片材形成夹持状，也可以上下略许错开，该展开装置是采用机械传动旋转的，中空筒体带冷却系统的，其在加热发泡炉腔内部分为穿透炉壁悬挑的棒状物；预热加热发泡炉可以是中空的矩形截面形柱状体，由外至内依次是外壳，保温材料，内衬，设于炉内衬壁上的远红处加热元件所组成；滚筒式冷却装置可以是以外筒壁为热交换壁，使用液体介质冷却的；还有预热加热发泡炉其水平放置的预热炉腔内沿轴线方向可以是设有隔板的；再是位于冷却装置之后还可以加设有卷材压光装置，该项装置为成对设置的旋转压辊；位于卷材压光装置之后也还可以加设有表面处理的电晕装置；位于卷材压光装置之后也可以还加设有切边机构。
本发明的辐射交联聚烯烃发泡设备，采用水平放置的预热炉腔和垂直设置的加热发泡炉腔组合的结构，远红外加热，连续收卷、放卷方式，使发泡基材在水平放置的预热炉腔中预热，至直立的加热发泡炉腔中发泡，让发泡基材自然垂挂于炉腔中，并不与支撑物粘连，凭借自身强度，利用重力向下连续垂直移动并发泡，其发泡基材发泡时受热一致，三维方向伸展完全自由，产品内外温差小，发泡剂分解充分，泡孔细密，产品表面细腻，加热传热效率高，加热速度快，且设备结构简单，造价低廉，生产效率高，比能耗低。


图1是本发明辐射交联聚烯烃发泡设备实施例1的结构示意2是本发明辐射交联聚烯烃发泡设备实施例2的结构示意图下面结合附图对本发明作进一步的说明具体实施方式
实施例一如图1中所示，本发明的辐射交联聚烯烃发泡设备是由放卷送料装置1、预热加热发泡炉2、冷却展开装置3、牵引收卷装置4等部分所组成的，该放卷送料装置1由依次设置的放卷架11、牵压辊12、循环输送机13所构成，放卷架11为由支座、转轴、和刹车组合件，牵压辊12是成对设置的相向旋转辊，循环输送机13由输送带、转筒组成，预热加热发泡炉2截面是设计成矩形，由水平放置的预热炉腔21和垂直设置的加热发泡炉腔22组合而成，炉腔体整个呈角尺状，循环输送机13自预热加热发泡炉2的入口外一直延伸至预热炉腔21中与加热发泡炉腔22的轴线交接处，冷却展开装置3是由两对液体冷却的滚筒31、32构成的，其依次设于加热发泡炉腔22出口处，由张紧辊43、牵引辊42和收卷架41组成的牵引收卷装置4设置在其后；而预热加热发泡炉2的加热发泡炉腔22内还设有聚烯烃发泡材料展开装置5，该项展开装置是设置于垂直加热发泡炉中部，对发泡片材形成夹持状，由机械传动旋转的，中空带冷却系统的棒状物；预热加热发泡炉是由钢制的外壳24、铝合金内衬26、外壳和内衬间的硅酸铝保温材料25制成的炉壳体，铝合金内衬26壁上所设的远红外加热元件27所组成，在预热炉腔内设有纵向的隔板23。
如图1中所示，发泡生产时将预制的已经辐射交联了的聚烯烃发泡成卷基材(主要是聚乙烯均聚物或乙烯共聚物及含有乙烯共聚物或聚乙烯聚合物混合物、聚丙烯等)，装入放卷架11中，经牵压辊12、循环输送机13输送载入至预热加热发泡炉2的水平设置的预热炉腔21入口，通过各个预热分隔区被逐步加热，直至循环输送机13尽头后，受重力牵引自由悬挂垂入预热加热发泡炉2的垂直设置的加热发泡炉腔22中，此时温度达到了发泡的阶段，片状基材三维方向同时伸展“膨胀”因为发泡炉腔22内设有带冷却系统的展开装置5的夹持，发泡后的片材平顺地向下运行从加热发泡炉腔的最下方开口出来，然后，绕过冷却展开装置3的冷却滚筒降温冷却再过张紧辊43、牵引辊42由收卷架41收卷。
实施例二如图2中所示，本发明的辐射交联聚烯烃发泡设备包括放卷送料装置1、预热加热发泡炉2、冷却展开装置3、牵引收卷装置4之外还有卷材压光装置5、表面电晕装置6和切边机构7，该放卷送料装置1由依次设置的放卷架11、牵压辊12、循环输送机13所构成，放卷架11为由支座、转轴、和刹车组合件，牵压辊12是成对设置的相向旋转辊，循环输送机13由输送带、转筒组成，预热加热发泡炉2截面是设计成矩形，由水平放置的预热炉腔21和垂直设置的加热发泡炉腔22组合而成，炉腔体整个呈角尺状，循环输送机13自预热加热发泡炉2的入口外一直延伸至预热炉腔21中与加热发泡炉腔22的轴线交接处，冷却展开装置3是由两对液体冷却的滚筒31、32构成的，其依次设于加热发泡炉腔22出口处，随后的是由成对设置的旋转压辊61、62组成的卷材压光装置6，张紧辊43，随后的由二组电极和过料辊组成的表面电晕装置7和由过料辊81、切刀82组成的切边机构8，最末的是由张紧辊43、牵引辊42和收卷架41组成的牵引收卷装置4。而预热加热发泡炉2的加热发泡炉腔22内还设有聚烯烃发泡材料展开装置5，该项展开装置是设置于垂直加热发泡炉中部，对发泡片材形成夹持状，由机械传动旋转的，中空带冷却系统的棒状物；预热加热发泡炉是由钢制的外壳24、铝合金内衬26、外壳和内衬间的硅酸铝保温材料25制成的炉壳体，铝合金内衬26壁上所设的远红外加热元件27所组成，在预热炉腔21内还设有纵向的隔板23的，使预热炉腔21内的温度是逐步提高的，加热发泡炉腔22中的远红外加热元件也是设置形成不同梯度的温区的。
如图2中所示，发泡生产时将预制的已经辐射交联了的聚烯烃发泡成卷基材(主要是聚乙烯均聚物或乙烯共聚物及含有乙烯共聚物或聚乙烯聚合物混合物、聚丙烯等)，装入放卷架11中，经牵压辊12、循环输送机13输送载入至预热加热发泡炉2的水平设置的预热炉腔21入口，通过各个预热分隔区被逐步加热，直至循环输送机13尽头后，受重力牵引自由悬挂垂入预热加热发泡炉2的垂直设置的加热发泡炉腔22中，此时温度达到了发泡的阶段，片状基材三维方向同时伸展“膨胀”因为发泡炉腔22内设有带冷却系统的展开装置5的夹持，发泡后的片材平顺地向下运行从加热发泡炉腔的最下方开口出来，然后，绕过冷却展开装置3的冷却滚筒降温冷却再过张紧辊43、压光装置6、张紧辊43、表面电晕装置7和切边机构8，由牵引辊42、张紧辊43、牵引至收卷架41收卷。
本发明的辐射交联聚烯烃发泡设备，针对薄型辐射交联聚烯烃发泡材料水平发泡气流悬浮控制较困难、发泡不均匀、材质表面不平滑的问题，采用立式的加热发泡炉腔，便发泡基材处于自然垂挂的状态进行发泡，保证了片材发泡时处于自由状态，不与支撑物粘连，从而充分发泡；展开辊使片材在发泡过程中展开充分，消除片材皱折，并使片材均匀受热，均匀发泡。发泡炉腔内远红外加热加热方式，避免了盐浴法对泡沫材料表面的污染，同时有较快的传热效率(是空气的30-50倍)，加热速度也快，采取分段温度控制，保证了发泡炉内纵向有一个合理的温度梯度以及横向均匀的温度埸分布，保证了片材较均匀地受热，产品内外温差小，发泡剂分解充分，产品泡孔细密，表面细腻，且无污染。
权利要求
1.一种辐射交联聚烯烃卷材发泡设备，其特征在于它是由放卷送料装置、预热加热发泡炉、冷却装置、牵引收卷装置所组成的，所述的放卷送料装置由依次设置的放卷架、牵压辊、循环输送机所组成，预热加热发泡炉其炉腔体呈角尺形，是由水平放置的预热炉腔和垂直设置的加热发泡炉腔组合而成，该加热发泡炉腔内还设有聚烯烃发泡材料展开装置，循环输送机延伸置于预热加热发泡炉的预热炉腔中，滚筒式冷却装置设于加热发泡炉腔出口处，由张紧辊、牵引辊和收卷架组成的牵引收卷装置设置在其后。
2.根据权利要求1所述的辐射交联聚烯烃发泡设备，其特征在于所述的预热加热发泡炉的加热发泡炉腔内设有的聚烯烃发泡材料展开装置是设置于垂直加热发泡炉中部，对发泡片材形成夹持状，由机械传动旋转的，中空带冷却系统的棒状物。
3.根据权利要求1或2所述的辐射交联聚烯烃发泡设备，其特征在于所述的预热加热发泡炉是中空的长方形柱状体，依次由外壳，保温材料，内衬，设于炉内衬壁上的远红外加热元件所组成。
4.根据权利要求3所述的辐射交联聚烯烃发泡设备，其特征在于所述滚筒式冷却装置是以外筒壁为热交换壁，使用液体介质冷却的。
5.根据权利要求4所述的辐射交联聚烯烃发泡设备，其特征在于所述的预热加热发泡炉其水平放置的预热炉腔内沿轴线方向是设有隔板的。
6.根据权利要求5所述的辐射交联聚烯烃发泡设备，其特征在于在冷却装置之后还加设有卷材压光装置，该项装置为成对设置的旋转压辊。
7.根据权利要求6所述的辐射交聚烯烃发泡设备，其特征在于在卷进材压光装置之后还加设有表面处理的电晕装置。
8.根据权利要求7所述的辐射交聚烯烃发泡设备，其特征在于在卷进材压光装置之后还加设有切边机构。
全文摘要
本发明涉及一种辐射交联聚烯烃卷材发泡设备。它主要包括由放卷架、牵压辊、循环输送机所组成放卷送料装置、炉腔体由水平和垂直两部分接合呈角尺形的预热加热发泡炉、垂直炉腔内的展开装置、滚筒式冷却展开装置、由张紧辊、牵引辊和收卷架组成的牵引收卷装置，也还可以再包括在牵引收卷装置前附加设置的压光、电晕、切边装置。本设备采用立式的加热发泡炉腔，使发泡基材处于自然垂挂的状态进行发泡，保证片材发泡时处于自由状态，受热均匀、发泡充分，具有设备结构简单，造价低廉，生产效率高，比能耗低，无污染的特点。
文档编号B29C44/34GK1799809SQ20041008236
公开日2006年7月12日 申请日期2004年12月31日 优先权日2004年12月31日
发明者秦立文, 汪家斌, 林永强 申请人:浙江交联电缆有限公司