双向拉伸聚丙烯片材发泡炉的制作方法

本实用新型涉及聚合物成型设备领域，特别涉及一种双向拉伸聚丙烯片材发泡炉。

背景技术：

聚丙烯(PP)发泡片材具有密度小、尺寸稳定性高、韧性高、拉伸强度和冲击强度高等优点，而且还具有适宜和柔顺的表面，优异的微波适应性以及可回收性，完全克服了以聚乙烯、聚氨酯等材料为主的发泡片材在耐高温和重复利用方面的缺点，是一种绿色环保的材料。目前美国、日本、德国一些发达国家正在大力发展聚丙烯发泡片材，正广泛应用于包装、隔热材料和汽车等各个领域，以替代传统发泡片材。但是技术难点是聚丙烯片材的发泡技术。

现有的聚烯烃发泡炉主要用于生产聚乙烯、聚氯乙烯及聚氨酯等熔体强度较高的片材，根据发泡段的垂直或水平，发泡炉可分为垂直炉和水平炉。然而，聚丙烯作为半结晶材料对温度和外界应力更为敏感，尤其是高温发泡时温度接近聚丙烯熔点，熔体强度偏低，聚丙烯片材的强度下降非常明显，对发泡工艺有更高要求，现有的发泡炉结构不适用于发泡聚丙烯。

聚丙烯片材发泡，如果采用垂直炉，极易因重力作用而拉长，不仅厚度不均匀，易发生片材断裂，而且发泡也受影响，易破孔，表观质量差。而现有的水平炉，虽然避免了重力作用，但是采取自由发泡的方式，对聚丙烯片材不加以应力控制，一旦发泡温度不稳定或片材内部发泡剂分散不均匀，易造成发泡时片材变形、卷边及破孔等现象，不仅不利于后续定型，而且机械性能及表观质量降低，无法得到高质量的聚丙烯发泡片材。

技术实现要素：

鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种双向拉伸聚丙烯片材发泡炉，其能提高聚丙烯片材发泡的发泡均匀性和稳定性。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种双向拉伸聚丙烯片材发泡炉，其包括依次设置的预热区及发泡区,所述预热区包括：用于放置待发泡的聚丙烯片材的钢丝网传送带、与所述钢丝网传送带驱动连接的电动机、以及设置于聚丙烯片材上方的预热加热器；所述发泡区包括：热风机、发泡加热器、纵向拉伸机构、以及横向拉伸机构；所述热风机设置于聚丙烯片材的下方，提供竖直向上的热风；所述发泡加热器设置于聚丙烯片材的上方；所述纵向拉伸机构设置于所述发泡区的末端，包括相互抵靠的压辊和背辊，所述压辊连接有驱动装置。

其中，横向拉伸机构为两个，置于所述聚丙烯片材的上方，每个所述横向拉伸机构包括两个可自由转动的滚筒、张紧在两个所述滚筒上的皮带、以及多个用于固定所述聚丙烯片材的固定针，多个所述固定针垂直设置于所述皮带的外表面；两个所述横向拉伸机构的皮带在水平面上的投影位于所述聚丙烯片材的两侧，且形成V形开口，开口方向与所述聚丙烯片材的移动方向相同。

进一步地，所述热风机设置有多个沿所述聚丙烯片材的移动方向排列的出风口。

进一步地，所述纵向拉伸机构具有张力监视及调节组件。

进一步地，所述纵向拉伸机构的压辊和背辊分别为冷却辊，所述压辊和背辊的线速度大于所述钢丝网传送带的速度。

进一步地，发泡区的前端设置有第一隔热层，所述第一隔热层设置有供聚丙烯片材通过的第一孔道，发泡区的后端设置有第二隔热层，所述第二隔热层设置有供聚丙烯片材通过的第二孔道。

本实用新型提供的双向拉伸聚丙烯片材发泡炉工作时，聚丙烯片材在预热区中随所述钢丝网传送带向前移动，同时上方的预热加热器给聚丙烯片材预热；进入发泡区后，热风机向上吹出热风，使聚丙烯片材向上浮动，并与横向拉伸机构的皮带抵靠，固定针穿入聚丙烯片材，由于两个皮带在水平面上的投影形成V形开口，且滚筒可自由转动，聚丙烯片材带动皮带向前移动，向前移动的过程中固定针带动聚丙烯片材横向拉升，进行发泡，同时，纵向拉伸机构的压辊和背辊夹紧聚丙烯片材进行纵向拉升。

本实用新型的有益效果如下：

在根据本实用新型的双向拉伸聚丙烯片材发泡炉中，预热区的预热加热器对聚丙烯片材进行充分预热，有利于聚丙烯片材进入发泡区即时发泡，提高生产效率；电动机驱动的钢丝网传送带传送待发泡的聚丙烯片材，保持聚丙烯片材在预热过程中预热充分而均匀。聚丙烯片材在发泡区发泡时，聚丙烯片材的下方的热风机直吹聚丙烯片材，可以避免熔体强度低的聚丙烯片材因重力原因导致的拉伸变形，避免了聚丙烯片材厚度不均，甚至破孔、断裂等问题。随着发泡的进行，聚丙烯片材的体积变化加快，聚丙烯片材的横向和纵向尺寸都会扩展变大，本实用新型的横向拉伸机构和纵向拉伸机构能够随着聚丙烯片材的发泡给聚丙烯片材在横向及纵向上一定的速度，以满足聚丙烯片材发泡时横向纵向尺寸扩展变大的需求，这样有利于保持聚丙烯片材横向和纵向平整，聚丙烯片材的厚度均匀性提高，且能生产出尺寸满足要求的聚丙烯片材，保证了尺寸稳定性，克服了现有的聚丙烯在发泡时易发生变形、卷边及破孔等现象的缺陷，提高发泡均匀性、稳定性及表观质量，生产出高质量的聚丙烯发泡片材。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为根据本实用新型的双向拉伸聚丙烯片材发泡炉的侧视示意图；

图2为根据本实用新型的双向拉伸聚丙烯片材发泡炉的俯视示意图。

其中，附图标记说明如下：

1预热区、11钢丝网传送带、12电动机、13预热加热器、2发泡区、21热风机、22发泡加热器、231滚筒、232皮带、233固定针、24纵向拉伸机构、241压辊、242背辊、3第一隔热层、31第一孔道、4第二隔热层、41第二孔道、5聚丙烯片材、6放卷架、7裁切机、8收卷架、V竖直方向、L纵向、H横向

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

参照图1和图2，根据本实用新型的双向拉伸聚丙烯片材发泡炉包括预热区1及发泡区2，所述预热区1包括：钢丝网传送带11，用于放置待发泡的聚丙烯片材5；电动机12，驱动钢丝网传送带11；以及预热加热器13，设置于聚丙烯片材5的上方；所述发泡区2包括：热风机21，设置于聚丙烯片材5的下方，提供热风加热聚丙烯片材5，所提供的热风具有竖直方向V向上的力，支撑聚丙烯片材5保持竖直方向V平衡；发泡加热器22，设置于聚丙烯片材5的上方；纵向拉伸机构24，由具有驱动装置的压辊241和背辊242构成，牵引聚丙烯片材5并使聚丙烯片材5沿纵向L进行运动，所述压辊和背辊的线速度大于钢丝网传送带11的速度；以及横向拉伸机构；其中，横向拉伸机构为两个，置于所述聚丙烯片材5的上方，每个所述横向拉伸机构包括两个可自由转动的滚筒231、张紧在两个所述滚筒上的皮带232、以及多个用于固定所述聚丙烯片材5的固定针233，多个所述固定针233垂直设置于所述皮带232的外表面；两个所述横向拉伸机构的皮带232在水平面上的投影位于所述聚丙烯片材5的两侧，且形成V形开口，开口方向与所述聚丙烯片材5的移动方向相同。

本实施例提供的双向拉伸聚丙烯片材发泡炉工作时，聚丙烯片材5在预热区1中随所述钢丝网传送带11向前移动，同时上方的预热加热器13给聚丙烯片材5预热；进入发泡区后，热风机21向上吹出热风，使聚丙烯片材5向上浮动，并与横向拉伸机构的皮带232抵靠，固定针233穿入聚丙烯片材5，由于两个皮带232在水平面上的投影形成V形开口，向前移动的过程中固定针233施加横向H向外的力，带动聚丙烯片材5横向拉升，沿横向H向外扩展，进行发泡，同时，纵向拉伸机构24的压辊241和背辊242夹紧聚丙烯片材5进行纵向拉升，发泡完成时，由于皮带232套设在滚筒231上，在末端固定针233随皮带232向上转动，从而从聚丙烯片材5上抽出。

在根据本实施例的双向拉伸聚丙烯片材发泡炉中，预热区1的预热加热器13对聚丙烯片材5进行充分预热，有利于聚丙烯片材5进入发泡区2发泡，提高生产效率；电动机12驱动的钢丝网传送带11传送待发泡的聚丙烯片材5，保持聚丙烯片材5在预热过程中预热充分而均匀。聚丙烯片材5在发泡区2发泡时，聚丙烯片材5的下方的热风机21直吹聚丙烯片材5，可以避免熔体强度低的聚丙烯片材5因重力原因导致的拉伸变形，避免了聚丙烯片材5厚度不均，甚至破孔、断裂等问题。随着发泡的进行，聚丙烯片材5的体积变化加快，聚丙烯片材5的横向和纵向尺寸都会扩展变大，本实用新型的横向拉伸机构和纵向拉伸机构24能够随着聚丙烯片材5的发泡给聚丙烯片材5在横向及纵向上一定的速度，以满足聚丙烯片材5发泡时横向纵向尺寸扩展变大的需求，这样有利于保持聚丙烯片材5横向和纵向平整，聚丙烯片材5的厚度均匀性提高，且能生产出尺寸满足要求的发泡的聚丙烯片材5，保证了尺寸稳定性，克服了现有的聚丙烯在发泡时易发生变形、卷边及破孔等现象的缺陷，提高了发泡均匀性、稳定性及表观质量，生产出高质量的聚丙烯发泡片材。

预热加热器13可为加热板、加热棒、红外灯，但不限于此。

发泡加热器22可为加热板、加热棒、红外灯，但不限于此。

在根据本实用新型的双向拉伸聚丙烯片材发泡炉的一实施例中，所述纵向拉伸机构24可具有张力监视及调节组件。

在根据本实用新型的双向拉伸聚丙烯片材发泡炉的一实施例中，所述纵向拉伸机构24的压辊241和背辊242可分别为冷却辊。压辊241和背辊242的线速度大于钢丝网传送带11的速度。

在根据本实用新型的双向拉伸聚丙烯片材发泡炉的一实施例中，参照图1和图2，发泡区2的前端可设置有第一隔热层3，所述第一隔热层3设置有供聚丙烯片材5通过的第一孔道31，发泡区2的后端可设置有第二隔热层4，所述第二隔热层4设置有供聚丙烯片材5通过的第二孔道41。

根据本实用新型的双向拉伸聚丙烯片材发泡炉的工作原理如下：

参照图1和图1，首先，放卷架6输出聚丙烯片材5，电动机12驱动钢丝网传送带11传送聚丙烯片材5，聚丙烯片材5以一定速度水平进入预热区1，从预热区1中的预热加热器13的下方通过，聚丙烯片材5到达预热区1的末端时，温度可达170～200℃，接近聚丙烯发泡临界温度；

接着，聚丙烯片材5进入发泡区2，首先通过发泡区2的前端的第一隔热层3的第一孔道31，热风机21向上方的聚丙烯片材5的下表面吹风，热风机21提供热风加热聚丙烯片材5，所提供的热风具有竖直方向向上的力，支撑聚丙烯片材5保持竖直方向V平衡，同时，横向拉伸机构进行横向拉升，发泡的聚丙烯片材5通过发泡区2的后端的第二隔热层4的第二孔道41，发泡完成时，由于皮带套设在滚筒上，在末端固定针随皮带向上转动，从而从聚丙烯片材5上抽出；最后，对完成发泡的聚丙烯片材5进行测厚，裁切机7裁边，收卷架8收卷。

这里，要说明的是，本实用新型涉及的功能、算法、方法等仅仅是现有技术的常规适应性应用。因此，本实用新型对于现有技术的改进，实质在于硬件之间的连接关系，而非针对功能、算法、方法本身，也即本实用新型虽然涉及一点功能、算法、方法，但并不包含对功能、算法、方法本身提出的改进。本实用新型对于功能、算法、方法的描述，是为了更好的说明本实用新型，以便更好的理解本实用新型。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“水平”、“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

本实用新型的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。